專利名稱：電極懸置的電熱布的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電熱材料領(lǐng)域，具體屬于節(jié)能型的電熱布。
背景技術(shù)：
電熱取暖具有清潔無(wú)排放、環(huán)境友好、投資小等優(yōu)點(diǎn)，是一種低碳供暖方式。雖然火力發(fā)電仍存在大量的碳排放，但水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等無(wú)排放新技術(shù)快速發(fā)展，使電能的排放量日益減小。與燃煤、燃?xì)獾燃夹g(shù)相比，電熱技術(shù)無(wú)疑是最環(huán)保的取暖方式。由電能轉(zhuǎn)換成熱能有多種方式如紅外燈、電熱絲等。紅外燈在發(fā)出紅外光時(shí)也會(huì)產(chǎn)生可見(jiàn)光， 降低了電熱轉(zhuǎn)換效率，而且產(chǎn)生光污染。電熱絲通電時(shí)產(chǎn)生電磁污染；借助鼓風(fēng)以空氣對(duì)流的方式傳熱，還會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵污染；鼓風(fēng)設(shè)備高速轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)也會(huì)產(chǎn)生電磁污染。此外需要控溫電路以保證用戶安全，成本較高。與上述技術(shù)不同的電熱方式是高分子半導(dǎo)體電熱技術(shù)，高分子半導(dǎo)體材料在通過(guò)電流時(shí)產(chǎn)生熱量，將電能全部轉(zhuǎn)換成熱能，不產(chǎn)生可見(jiàn)光，電熱轉(zhuǎn)換效率近100%，是一種高效節(jié)能的發(fā)熱方式；其面發(fā)熱方式比傳統(tǒng)加熱方式均勻。同時(shí)，它以紅外線輻射方式向人體供熱，溫暖舒適而且效率高。這類電熱技術(shù)如電熱膜或電熱布，已用于室內(nèi)供取暖、電熱毯、 電熱墊等。本發(fā)明是在目前面發(fā)熱技術(shù)的基礎(chǔ)上提出的一項(xiàng)新技術(shù)，方法簡(jiǎn)單但更節(jié)能、安全和智能。據(jù)申請(qǐng)人所作的文獻(xiàn)檢索結(jié)果，迄今所有的電熱膜、電熱布都采用電極和電熱層固定緊密接觸的方式。這種傳統(tǒng)方式的特點(diǎn)是通電后電極立即將電流傳導(dǎo)到電熱層；當(dāng)切斷電極的電流時(shí)也即切斷了電熱層的電流。因此需要開(kāi)關(guān)和控制電路對(duì)電熱層的工作實(shí)行控制。如果要對(duì)一塊電熱布或膜進(jìn)行區(qū)域選擇性的加熱，必須由若干小塊拼接并分區(qū)控制， 需要多個(gè)溫度傳感器，加上溫控電路、微機(jī)，成本較高。與傳統(tǒng)技術(shù)不同的是，本發(fā)明通過(guò)改變結(jié)構(gòu)，使電熱布自身成為壓敏開(kāi)關(guān)，在不裝配傳感器和自控元件的情況下，對(duì)其中的不同區(qū)域?qū)嵭羞x擇性的加熱，以低成本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)關(guān)和自控溫雙重智能，以達(dá)到節(jié)能和安全的目的。
發(fā)明內(nèi)容為了克服電熱供暖費(fèi)用高的不足，本實(shí)用新型提出一種電極懸置的電熱布。這種電熱布能根據(jù)需要進(jìn)行選擇性的加熱，用于節(jié)能型電熱毯、電熱地墊、電熱坐墊、電熱鞋墊、 電熱腰帶、電熱護(hù)膝、電熱地毯的加熱層，可以節(jié)省電能，還能起開(kāi)關(guān)作用。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，本實(shí)用新型專利電極懸置的電熱布由電熱層和電極組成。電熱層為高分子半導(dǎo)體復(fù)合材料、具有正溫度系數(shù)特性。所用的高分子材料為聚乙烯、 或聚乙烯的共聚物EVA、VAE、或硅橡膠；活性組分有石墨、乙炔黑、金屬氧化物及其它助劑； 電熱層由電熱涂料涂布、印刷到基材上形成。也可以通過(guò)原料混煉、擠出成型?；臑椴剂稀?或聚酯膜、或聚乙烯膜。電極為兩組平行保持?jǐn)?shù)厘米至數(shù)十厘米距離的導(dǎo)線，電極材料可選銅箔、或單面銅箔膠帶、或金屬導(dǎo)線(銅線、不銹鋼絲)、或?qū)щ娡苛闲纬傻挠∷㈦娐?。每個(gè)電極與電熱層保持毫米級(jí)的距離，可以設(shè)置在導(dǎo)熱層上方，或設(shè)置在另一層面上。這種結(jié)構(gòu)使電熱布受到壓力時(shí)電極與電熱涂層緊密接觸，電流通過(guò)電熱涂層而迅速加熱；當(dāng)壓力解除時(shí)電路自動(dòng)斷開(kāi)，以節(jié)省電能。本專利技術(shù)的有益效果1、節(jié)省電能，2、自動(dòng)開(kāi)關(guān)，3、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
圖1為電極懸置的電熱布的電極布置圖，電極1為兩組保持一定距離的平行導(dǎo)線， 分別與變壓器2的兩個(gè)輸出端相連。如果直接用市電為電源，則可省去變壓器，一根電極接火線，另一個(gè)電極接零線，插上電源即可工作。圖2為單層結(jié)構(gòu)的電熱布沿電極方向截面的局部示意圖。單層結(jié)構(gòu)指電極1和電熱層5固定在同一基材層6上，形成固定連接的方式。圖中電極1為金屬導(dǎo)線，彈性微型墊 4固定電極1并將電極1與電熱層5隔離，使電極1懸架在電熱層5之上方。圖3為雙層結(jié)構(gòu)電熱布沿電極方向截面的局部示意圖。雙層結(jié)構(gòu)指把電極和電熱層設(shè)置在不同層面面料為一層，基材為一層，在面料層7下面固定電極1和墊條5。基材6 上面鋪有電熱層4。兩層用搭扣聯(lián)接，也可以拆開(kāi)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施方式1一種雙層結(jié)構(gòu)的電熱布，電極線路如圖1，局部截面如圖3。選定面料，裁成所需尺寸，在面料的背面上按圖1所示的線路設(shè)置電極，以銅絲為電極，用粘合劑固定到布背面， 在電極末端制作引出導(dǎo)線，以便聯(lián)接變壓器、插頭。另取相同尺寸的平布，涂上電熱涂料，烘干，制成電熱層。所用的電熱涂料由高分子材料、炭黑、石墨、遠(yuǎn)紅外陶粉(鋁、鋯、鈦、硅的氧化物粉末的混合物)、水、分散劑以及其它助劑制成。把面料層和電熱層用搭扣粘接，使面料朝外，電極與電熱層朝內(nèi)，如圖3所示。這種電熱布在8伏特至35伏特的交流或直流電壓下工作，電熱層表面溫度13°C至40°C。該電熱布可加工成不同形狀，面料層和電熱層可以拆開(kāi)。配上不同的絨面可做成電熱毯、電熱坐墊、電熱鞋墊，電熱護(hù)膝、電熱腰帶等電熱用品。
具體實(shí)施方式
2一種單層結(jié)構(gòu)的電熱布，電極布置如圖1，局部截面如圖2，電熱層5和電極1都設(shè)置在同一基材6上。取一定尺寸的平布，涂上電熱涂料，烘干，形成電熱層5。用細(xì)銅絲做電極，按圖2所示的線路布置電極，用液體橡膠把電極1粘接在電熱層5表面，橡膠固化即形成彈性微型墊。在電極末端引出導(dǎo)線，以便聯(lián)接變壓器2及插頭3。這種電熱布不宜單獨(dú)使用，需配上面料。電熱布作為電熱墊的發(fā)熱層，在市電O20伏特左右、50赫茲)的交流電壓下工作，電熱層表面溫度30°C至60°C。該電熱布可加工成不同形狀，可作為電熱取暖設(shè)備的核心部件、或電熱地毯、電熱坐墊的電熱層等。
具體實(shí)施方式
3一種雙層結(jié)構(gòu)的電熱布，電極線路如圖1，局部截面如圖3。選定面料，裁成所需尺寸，在面料的背面上按圖1所示的線路設(shè)置電極，以銅絲為電極，用導(dǎo)電粘合劑或?qū)щ娿~箔固定到布背面，在電極旁用液體橡膠涂上圖3所示的微型墊條。在電極末端制作引出導(dǎo)線，以便聯(lián)接變壓器2及插頭3。另取相同尺寸的滌棉平布，涂上電熱涂料，烘干，制成電熱層。所用電熱涂料由高分子材料、炭黑、石墨、紅外陶粉(鋁、鋯、鈦、硅的氧化物粉末的混合物)、水、分散劑以及其它助劑制成。把電極層和電熱層用搭扣粘接起來(lái)，面料朝外，電極與電熱層朝內(nèi)。這種電熱布在市電O20伏特左右、50赫茲)的交流電壓下工作，電熱層表面溫度30°C至90°C。該電熱布可加工成不同形狀，可作為電熱取暖設(shè)備的核心部件、或電熱地毯、電熱坐墊等。面層和電熱層可以拆開(kāi)，便于清洗。
權(quán)利要求1.一種電極懸置的電熱布，由電極、電熱涂料與基布復(fù)合而成，其特征是電極與電熱層隔開(kāi)并保持一定距離；或者把電極與電熱層設(shè)置在不同層面上。
2.權(quán)利要求1所述的電極懸置的電熱布，其特征是該電熱布的電熱層為高分子半導(dǎo)體復(fù)合材料，由電熱涂料涂覆到基材上而成，電熱層具有正溫度系數(shù)(PTC)特性。
3.權(quán)利要求1所述的電極懸置的電熱布，其特征是電熱布的電極為兩組平行的保持一定距離的導(dǎo)線，導(dǎo)線材質(zhì)可以是金屬線，包括銅線、不銹鋼絲、導(dǎo)電涂料；電極懸置于基材上方0. 1-2毫米處；或設(shè)置在另一張基材上。
專利摘要一種電極懸置的電熱布，以具有正溫度系數(shù)(PTC)特性的聚合物復(fù)合涂層為電熱層，以金屬導(dǎo)線、金屬箔或?qū)щ娡苛献麟姌O。用微型墊將電極與電熱層隔開(kāi)并保持一定距離，或者把電極與電熱層設(shè)置在不同層面上。當(dāng)受到壓力時(shí)電極與電熱層緊密接觸，電熱布迅速加熱；無(wú)壓力時(shí)電極與電熱層自動(dòng)分開(kāi)，切斷電流。本實(shí)用新型專利涉及的電極懸置電熱布可用作電熱毯、電熱坐墊、電熱腰帶、電熱護(hù)膝、電熱鞋墊、電熱地毯的電熱層。
文檔編號(hào)H05B1/02GK202334930SQ20112029408
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月24日
發(fā)明者王穎, 詹才茂, 詹睿 申請(qǐng)人:詹才茂, 詹睿