一種碳纖維加熱布的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種碳纖維加熱布，包括由絕緣纖維通過經(jīng)線和緯線編織而成的絕緣纖維編織帶，所述絕緣纖維編織帶的徑向或緯向上穿插有相互平行排列的碳纖維，所述碳纖維的兩端連接有電極，所述兩電極之間每一回路中至少有兩根碳纖維串接，所述每一回路的電阻值相同，由于在兩電極之間的每一個回路中至少有兩根碳纖維串接，這樣兩電極之間碳纖維回路上的電阻值就發(fā)生了改變，而不需要改變碳纖維本身的電阻值，使得碳纖維加熱布的表面發(fā)熱溫度發(fā)生改變，因此不需選用不同規(guī)格電阻值的碳纖維就可以改變碳纖維加熱布的表面溫度，非常方便，由于電極之間的每一回路的電阻值相同，這樣每一回路的發(fā)熱相同，從而整個加熱布的表面溫度非常均勻。
【專利說明】一種碳纖維加熱布 【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001] 本發(fā)明涉及一種加熱布，特別是一種碳纖維加熱布。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 目前發(fā)熱、加熱產(chǎn)品及其應(yīng)用，普遍是采用更為環(huán)保和節(jié)能的材料制作而成的，碳 纖維的加熱/發(fā)熱功能的應(yīng)用就是利用其本身纖維狀碳材料的特點，利用其耐腐蝕性，抗 氧化（金屬容易氧化造成局部擊穿），高穩(wěn)定性，壽命更長，熱轉(zhuǎn)換率高（98 %以上）等特 點，其加熱/發(fā)熱效果比較常用以燒油燒電為輔助熱源的/加熱發(fā)熱方式節(jié)能30-50%，安 裝使用簡單方便，環(huán)保節(jié)能，成本低廉?，F(xiàn)有的加熱布產(chǎn)品是碳纖維平行穿插在絕緣纖維布 中，碳纖維兩端分別連接有電極，如果要控制和改變其表面發(fā)熱溫度，是通改變兩電極之間 碳纖維的電阻值，使得碳纖維發(fā)熱布的表面溫度改變，這樣就需要選擇不同規(guī)格電阻值的 碳纖維才能達到產(chǎn)生不同表面溫度的加熱布的目的。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003] 本發(fā)明提供一種碳纖維加熱布，以解決上述碳纖維加熱布需要選用不同規(guī)格電阻 值的碳纖維來改變加熱布表面溫度的技術(shù)問題。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種碳纖維加熱布，包括由絕緣纖維通過經(jīng) 線和緯線編織而成的絕緣纖維編織帶，所述絕緣纖維編織帶的徑向或緯向上穿插有相互平 行排列的碳纖維，所述碳纖維的兩端連接有電極，所述兩電極之間每一回路中至少有兩根 碳纖維串接，所述每一回路的電阻值相同。
[0005] 本發(fā)明的有益效果是：由于在兩電極之間的每一個回路中至少有兩根碳纖維串 接，這樣兩電極之間碳纖維回路上的電阻值就發(fā)生了改變，而不需要改變碳纖維本身的電 阻值，使得碳纖維加熱布的表面發(fā)熱溫度發(fā)生改變，因此不需選用不同規(guī)格電阻值的碳纖 維就可以改變碳纖維加熱布的表面溫度，非常方便，由于電極之間的每一回路的電阻值相 同，這樣每一回路的發(fā)熱相同，從而整個加熱布的表面溫度非常均勻。
[0006] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進。
[0007] 進一步，所述碳纖維為納米碳纖維絲組成。
[0008] 采用上述進一步方案的有益效果是：由于發(fā)熱部件使用的是納米碳纖維絲，納米 碳纖維絲具有低密度、高比模量、高強度、高導(dǎo)電率、良好的熱穩(wěn)定性以及比表面積大等特 點，這樣由納米碳纖維絲制作而成的納米碳纖維加熱布具有良好的發(fā)熱效果，整體表面具 有均勻的發(fā)熱溫度，其抗拉、抗彎曲和抗壓性能良好，使得加熱布具有可靠的質(zhì)量和較長的 使用壽命，同時其發(fā)熱效率也會提高，具有良好的節(jié)能環(huán)保作用。
[0009] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進。
[0010] 進一步，所述絕緣纖維為耐高溫絕緣纖維。
[0011] 采用上述進一步方案的有益效果是：由于高溫絕緣纖維的耐高溫性能好，能承受 較高的溫度，這樣，用高溫絕緣纖維編織的碳纖維加熱布能夠達到較高的溫度，確保加熱布 具有良好的高溫性能，能夠?qū)⑵鋺?yīng)用到較高溫度加熱的使用領(lǐng)域，除了日常使用的取暖、保 溫等日常加熱、加溫的使用領(lǐng)域外，還可以將其應(yīng)用到需要較高溫度的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，大大 增加了加熱布的使用范圍。
[0012] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進。
[0013] 進一步，所述高溫絕緣纖維為玻璃纖維或特氟龍纖維。
[0014] 采用上述進一步方案的有益效果是：由于玻璃纖維耐溫高，不燃，抗腐，抗拉強度 高，電絕緣性好，吸水性小，彈性系數(shù)高，剛性佳等特點，這樣，高溫碳纖維加熱布就非常耐 高溫，同時抗拉，防潮等性能；由于特氟龍纖維具有顯著的熱穩(wěn)定性，抗?jié)?、耐磨、耐腐蝕、電 絕緣等性能，這樣，高溫碳纖維加熱布就具有良好的耐高溫性能和耐腐蝕性，可以應(yīng)用于較 惡劣的環(huán)境中。
[0015] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進。
[0016] 進一步，所述碳纖維加熱布兩面涂有耐高溫材料或覆有耐高溫膜。
[0017] 采用上述進一步方案的有益效果是：耐高溫涂料和耐高溫膜可以起到保護作用， 使得碳纖維加熱布不會被外來物損傷，還可以進一步起到絕緣的作用，增加了碳纖維加熱 布的安全性能。
[0018] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進。
[0019] 進一步，所述電極通過金屬導(dǎo)線采取經(jīng)緯編制的方式與碳纖維發(fā)熱絲連接。
[0020] 采用上述進一步方案的有益效果是：由于電極通過金屬導(dǎo)線采取經(jīng)緯編制的方式 與碳纖維發(fā)熱絲連接，這樣高溫加熱布的電極就和加熱布的主體保持一致，成為一整體。
[0021] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進。
[0022] 進一步，所述金屬導(dǎo)線為銅線或鍍錫銅線。
[0023] 采用上述進一步方案的有益效果是：由于銅線導(dǎo)電率高，這樣碳纖維加熱布的電 性能就會顯著提高，而鍍錫銅線更增加了銅線的可焊性，其與碳纖維的連接性能會進一步 提1?。 【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0024] 圖1是本發(fā)明碳纖維加熱布的結(jié)構(gòu)簡圖，
[0025] 圖2是本發(fā)明碳纖維加熱布節(jié)點接頭局部示意圖。
[0026] 附圖中，各標號所代表的部件列表如下：
[0027] 1、絕緣纖維，2、納米碳纖維，3、電極，4、碳纖維接點區(qū)域，41、碳纖維接點區(qū)域的導(dǎo) 線，5、電源線，6、控制器，7、電源插頭 【【具體實施方式】】
[0028] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0029] 本發(fā)明碳纖維加熱布的結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示，碳纖維加熱布節(jié)點接頭局部示意圖 如圖2所示，包括由絕緣纖維1經(jīng)緯編織而成的絕緣纖維編織帶，絕緣纖維編織帶的徑向上 平行穿插有數(shù)根納米碳纖維2,兩電極線3的連接的碳纖維2的回路上有四個碳纖維接點區(qū) 域4,碳纖維接點區(qū)域4里用導(dǎo)線41將兩根碳纖維2按順序串接，每個回路上的碳纖維的電 阻值相同，電源線5連接在電極線3的兩端，控制器6連接在電源插頭7和電源線5之間。
[0030] 當給納米碳纖維2通電時，通過納米碳纖維2轉(zhuǎn)化為熱能并以遠紅外輻射的方式 向外發(fā)散出來，由于發(fā)熱部件使用的是納米碳纖維絲，納米碳纖維絲具有低密度、高比模 量、高強度、高導(dǎo)電率、良好的熱穩(wěn)定性以及比表面積大等特點，這樣由納米碳纖維絲制作 而成的碳纖維加熱布具有良好的發(fā)熱效果，整體表面具有均勻的發(fā)熱溫度，其抗拉、抗彎曲 和抗壓性能良好，使得加熱布具有可靠的質(zhì)量和較長的使用壽命，同時其發(fā)熱效率也會提 高，具有良好的節(jié)能環(huán)保作用。通過在兩電極3所連接的碳纖維2的回路里將碳纖維2串 接在一起，使得其電阻值變化，而不需要改變兩相鄰碳纖維2的電阻值可以改變碳纖維發(fā) 熱溫度，非常方便不同溫度條件下的具體應(yīng)用，而不需選用多種電阻值規(guī)格的碳纖維。
[0031] 本發(fā)明碳纖維加熱布，由于采用高溫絕緣纖維和納米碳纖維發(fā)熱體加熱，具有散 熱均勻、升溫快、效率高的特點，具有較強的輻射對流作用，電熱轉(zhuǎn)換率達99%以上，使用中 無電磁干擾和污染、無灰塵、無噪音，升溫迅速，想不傳統(tǒng)加熱產(chǎn)品可以比傳統(tǒng)電暖器節(jié)能 50% ;產(chǎn)品在發(fā)熱的同時，還具有3-20um波長的遠紅外輻射，其輻射轉(zhuǎn)換率為70%以上，高 于同類產(chǎn)品的國家標準，遠紅外線被現(xiàn)代醫(yī)學(xué)界譽為"生命之光"，研究表明，人體對于大于 6um的遠紅外線是較好的吸收體，在接收到遠紅外線后，人體的組織和細胞共振吸收，能增 強活性，促進新陳代謝減少多余脂肪。電熱線的紅外波長為3-20um，對人體起到遠紅外保健 和輻射理療作用，無煙無塵，不干燥，無污染，是新型綠色環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品；產(chǎn)品重量輕、無污 染、結(jié)構(gòu)堅固、使用壽命不低于10萬小時，使用方便，應(yīng)用廣泛。
[0032] 本實施列中的絕緣纖維1選用高溫絕緣纖維玻璃纖維，其拉伸強度高，彈性系數(shù) 高，剛性佳，吸收沖擊能量大，非常經(jīng)久耐用；具有不燃性，耐化學(xué)性佳，防腐性能好；吸水 性小，具有良好的防水性能；原材料廣泛，成本較低。本實施列中的納米碳纖維2選用規(guī)格 為3K的納米碳纖維，其表面涂有耐高溫絕緣層，其升溫快、散熱均勻，5-10秒即可達到碳纖 維加熱布的表面工作溫度，使用中無電磁干擾和污染、無灰塵、無噪音；抗拉強度高，不易折 斷；耐腐蝕、不衰減、不易氧化，使用壽命長，安全性能較高等特點。本實施列中每相鄰兩根 的碳纖維相距7. 3毫米，單根碳纖維絲長度為1400毫米，其表面發(fā)熱溫度為90度可以用于 家用掛暖使用，同時可以改變每一回路碳纖維的有效長度和每相鄰兩根碳纖維的間距來達 到不同的表面溫度和達到發(fā)熱布表面溫度的時間。
[0033] 另外，高溫絕緣纖維1還可選用特氟龍纖維，其具有顯著的熱穩(wěn)定性，抗?jié)?、耐磨?耐腐蝕、電絕緣等性能，這樣，碳纖維加熱布就具有良好的耐高溫性能和耐腐蝕性，可以應(yīng) 用于較惡劣的環(huán)境中。
[0034] 另外在整張?zhí)祭w維加熱布的兩面涂有耐高溫材料或覆有耐高溫膜，這樣耐高溫涂 料和耐高溫膜可以起到保護作用，使得碳纖維加熱布不會被外來物損傷，還可以進一步起 到絕緣的作用，增加了碳纖維的安全性能。
[0035] 其電極3可以選用銅線或鍍錫銅線等金屬導(dǎo)向進行電信號的傳輸，根據(jù)成本、導(dǎo) 電效率和具體應(yīng)用環(huán)境加以選取。
[0036] 以上對本發(fā)明所提供的碳纖維加熱布進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對 本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心 思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍 上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1. 一種碳纖維加熱布，包括由絕緣纖維通過經(jīng)線和緯線編織而成的絕緣纖維編織帶， 所述絕緣纖維編織帶的徑向或緯向上穿插有相互平行排列的碳纖維，所述碳纖維的兩端連 接有電極，其特征在于，所述兩電極之間每一回路中至少有兩根碳纖維串接，所述每一回路 的電阻值相同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維加熱布，其特征在于，所述碳纖維為納米碳纖維絲組 成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維加熱布，其特征在于，所述絕緣纖維為耐高溫絕緣纖 維。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳纖維加熱布，其特征在于，所述高溫絕緣纖維為玻璃纖維 或特氟龍纖維。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維加熱布，其特征在于，所述碳纖維加熱布兩面涂有耐 高溫材料或覆有耐高溫膜。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維加熱布，其特征在于，所述電極通過金屬導(dǎo)線采取經(jīng) 緯編制的方式與碳纖維發(fā)熱絲連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的碳纖維加熱布，其特征在于，所述金屬導(dǎo)線為銅線或鍍錫銅 線。
【文檔編號】H05B3/36GK104105231SQ201310120170
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月9日
【發(fā)明者】王俊人 申請人:王俊人