復(fù)合面狀發(fā)熱材料的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種復(fù)合面狀發(fā)熱材料，其中包括：復(fù)合面狀發(fā)熱材料及連接器組件；所述的復(fù)合面狀發(fā)熱材料由下防電流泄漏層、下多功能密封保護(hù)層、發(fā)熱層、遠(yuǎn)紅外發(fā)射層、上多功能密封保護(hù)層、上防電流泄漏層依次疊加并高溫?zé)釅簭?fù)合制成。本實(shí)用新型的復(fù)合面狀發(fā)熱材料能使遠(yuǎn)紅外輻射傳熱率提高，傳熱均勻，相比傳統(tǒng)的發(fā)熱材料至少節(jié)能30%；同時(shí)材料整體抗強(qiáng)酸強(qiáng)堿性較強(qiáng)，能在各種極端惡劣的環(huán)境下安全使用。
【專利說明】復(fù)合面狀發(fā)熱材料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種發(fā)熱材料，特別地，涉及一種復(fù)合面狀發(fā)熱材料。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，面狀發(fā)熱材料由于升溫時(shí)間快、發(fā)熱均勻、散熱面大、熱效率高、節(jié)能等特點(diǎn)在暖通領(lǐng)域得到了迅速的推廣。但是現(xiàn)有的技術(shù)主要存在以下問題；
[0003]I)面狀發(fā)熱材料之所以具有上述優(yōu)異的性能，主要是因?yàn)槠湓诠ぷ鳡顟B(tài)下，熱量的傳遞主要以遠(yuǎn)紅外輻射的方式進(jìn)行，然而面狀發(fā)熱材料應(yīng)用在暖通領(lǐng)域，一般是將面狀發(fā)熱材料預(yù)埋在混凝土或地板下面，根據(jù)黑體輻射理論，覆蓋在面狀發(fā)熱材料上的混凝土或以木材為原材料的地板對遠(yuǎn)紅外線具有較強(qiáng)的吸收性，使得發(fā)熱體發(fā)射的遠(yuǎn)紅外線被混凝土或地板等吸收，大大降低了面狀發(fā)熱材料的以輻射為主的傳熱的方式，據(jù)測算，將面狀發(fā)熱材料預(yù)埋在混凝土或地板下面時(shí)，其遠(yuǎn)紅外輻射熱量僅有40%左右，其余的均為傳遞為主，從而導(dǎo)致材料的節(jié)能性能大大的降低。
[0004]2)中國專利申請?zhí)朇N201110183296.1公布了一種低溫復(fù)合電熱材料及其制備方法，采用完全密封的方式使得整個(gè)發(fā)熱體處在密封狀態(tài)，從而使得發(fā)熱體的泄漏電流低于0.3mA。然而，該專利所闡述的發(fā)熱體的泄漏電流低于0.3mA僅為單片泄漏電流，面狀發(fā)熱材料應(yīng)用在暖通領(lǐng)域，使用環(huán)境較為惡劣，一般為潮濕的地下密閉環(huán)境中，并且是由若干片面狀發(fā)熱材料并聯(lián)而成，在工作時(shí)是并聯(lián)的若干片共同工作，產(chǎn)生的泄漏電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于0.3mA，使得在工作過程中，因?yàn)椴牧媳砻娣e蓄的瞬間泄漏電流過高，不僅存在著對人體潛在的隱患，還由于剩余動(dòng)作電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的30mA，導(dǎo)致剩余動(dòng)作電流保護(hù)器頻繁跳閘，使建筑物不能正常供電，不僅影響采暖系統(tǒng)的運(yùn)行，還導(dǎo)致整個(gè)建筑物斷電。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]針對上述技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種復(fù)合面狀發(fā)熱材料，使其熱傳遞以70%以上的遠(yuǎn)紅外輻射傳遞，并在使用過程中泄漏電流僅為0.005mA，不僅使面狀發(fā)熱材料工作時(shí)更加的節(jié)能，還極大的提高了面狀發(fā)熱材料的安全性，徹底消除了其在工作時(shí)可能存在的隱患。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的復(fù)合面狀發(fā)熱材料及其制備方法，其包括:復(fù)合面狀發(fā)熱材料及連接器組件；所述的復(fù)合面狀發(fā)熱材料由下防電流泄漏層、下多功能密封保護(hù)層、發(fā)熱層、遠(yuǎn)紅外發(fā)射層、上多功能密封保護(hù)層、上防電流泄漏層依次疊加并高溫?zé)釅簭?fù)合制成；所述的發(fā)熱層上包含智能溫度控制系統(tǒng)；所述連接器組件由連接器組件基體、連接母端子、連接公端子和電源線組成，所述的連接器組件基體上包含一對平行的銅片，所述的一對平行的銅片與復(fù)合面狀發(fā)熱材料的引出銅箔相適配，所述的一對平行的銅片連接于連接母端子，所述的連接母端子和連接公端子相適配，所述的連接公端子上設(shè)有電源線，與外部主電源線連接。
[0007]上述的復(fù)合面狀發(fā)熱材料，其中，所述的上防電流泄漏層、下防電流泄漏層的長邊和寬邊大于上多功能密封保護(hù)層和下多功能密封保護(hù)層的各長寬邊，所述的發(fā)熱層的各長邊和寬邊小于上多功能密封保護(hù)層和下多功能密封保護(hù)層的各長寬邊，所述的上防電流泄漏層和下防電流泄漏層以熱固性或熱塑性聚合物片為基體，所述的熱固性或熱塑性聚合物采用聚酯片、聚酰胺片、聚烯烴片、環(huán)氧片、聚氨酯片或玻纖片等，所述的上防電流泄漏層和下防電流泄漏層的基體上采用淋膜工藝復(fù)合一層粘結(jié)劑，所述的粘結(jié)劑采用聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚氨酯膠、環(huán)氧膠、聚丙烯酰胺膠等。
[0008]上述的復(fù)合面狀發(fā)熱材料，其中，所述的上多功能密封保護(hù)層和下多功能密封保護(hù)層由低熔融溫度的聚合物膜和無紡布或紙材復(fù)合而成，所述的低熔融溫度的聚合物的熔融溫度在60-200°C，所述的低熔融溫度的聚合物采用聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等，所述的無紡布采用聚酯纖維類無紡布、聚烯烴纖維類無紡布、聚酰胺纖維類無紡布等，所述的紙材采用牛皮紙、白板紙等。
[0009]上述的復(fù)合面狀發(fā)熱材料，其中，所述的發(fā)熱層采用具有遠(yuǎn)紅外電熱功能的面狀材料，所述的面狀材料由碳素材料和面狀基體材料復(fù)合組成，所述的碳素材料采用碳纖維、石墨、碳納米管、石墨烯、納米碳纖維等中的一種或多種組合而成，所述的面狀基體材料采用各種膜材料、無紡布類材料或紙質(zhì)材料。
[0010]上述的復(fù)合面狀發(fā)熱材料，其中，所述的遠(yuǎn)紅外發(fā)射層由遠(yuǎn)紅外粉體和粘結(jié)劑混合而成并涂覆在發(fā)熱層的表面，所述的遠(yuǎn)紅外粉體采用負(fù)離子粉或遠(yuǎn)紅外發(fā)射粉，所述的粘結(jié)劑采用酚醛類樹脂、環(huán)氧類樹脂、聚氨酯類粘結(jié)劑、聚丙烯酰胺類粘結(jié)劑等。
[0011]上述的復(fù)合面狀發(fā)熱材料，其中，在所述的發(fā)熱層的一組長的對稱邊上，還分別固定設(shè)有兩條銅箔，所述固定有銅箔的發(fā)熱層放置在下多功能密封保護(hù)層上，并與所述的下多功能密封保護(hù)層一邊相固定，在所述的下多功能密封保護(hù)層的一短邊的兩端，分別固定設(shè)有兩條銅箔，所述的發(fā)熱層上的銅箔與所述的下多功能密封保護(hù)層上的銅箔相連呈“L”型，所述的上防電流泄漏層、上多功能密封保護(hù)層還設(shè)有一組對稱的小孔，用以引出銅箔；所述的智能溫度控制系統(tǒng)通過點(diǎn)焊的方式固定在發(fā)熱層的銅箔上，所述的智能溫度控制系統(tǒng)由溫度監(jiān)測芯片和自動(dòng)限溫元件組成。
[0012]上述的復(fù)合面狀發(fā)熱材料，其中，所述連接器組件為薄片狀，一組一對平行的銅片位于所述的連接器組件基體的上端，所述的一組一對平行的銅片后端與所述的連接母端子前端相連接，所述的發(fā)熱層的引出銅箔卡接入連接器組件基體后采用熱塑工藝處理，固定于復(fù)合面狀發(fā)熱材料上。
[0013]由上述技術(shù)方案制備的復(fù)合面狀發(fā)熱材料具有以下優(yōu)異的性能:
[0014](I)發(fā)熱體的面積大，其整個(gè)面都是發(fā)熱面和散熱面，因而發(fā)熱均勻，熱量易于傳遞、疏散。
[0015](2)發(fā)熱體的熱量傳遞主要以遠(yuǎn)紅外輻射傳遞為主，遠(yuǎn)紅外輻射傳熱率高達(dá)70%以上，同時(shí)電-熱輻射效率高達(dá)80%以上，因?yàn)闊崃總鬟f主要以輻射為主，相比傳統(tǒng)的發(fā)熱材料至少節(jié)能30%。
[0016](3)發(fā)熱體的結(jié)構(gòu)層采用耐強(qiáng)堿、絕緣性好的熱熔性聚合物，熱壓復(fù)合后多層間依靠材料的熱熔性能進(jìn)行粘結(jié)并融為一體，且整個(gè)發(fā)熱層被聚合物所包裹，使得整個(gè)發(fā)熱體達(dá)到完全的密封狀態(tài)，不僅防水防潮，材料表面具有優(yōu)異的絕緣性能。
[0017](4)由于發(fā)熱體上設(shè)置了智能溫度控制系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)熱體溫度過高、電流過高或蓄熱過大時(shí)，會(huì)自動(dòng)切斷對發(fā)熱體的供電，極大的保護(hù)了發(fā)熱體的正常運(yùn)行。
[0018](5)工作溫度下的泄漏電流極低，單片泄漏電流僅為0.005mA，經(jīng)過測試，將300片放入鹽水池中并聯(lián)通電，并安裝30 mA剩余動(dòng)作電流保護(hù)器，發(fā)熱片正常工作100小時(shí)且剩余動(dòng)作電流保護(hù)器為未發(fā)生跳閘現(xiàn)象。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1本實(shí)用新型中復(fù)合面狀發(fā)熱材料的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2本實(shí)用新型中粘結(jié)上銅箔后的發(fā)熱層結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3 本實(shí)用新型中發(fā)熱層上的銅箔與多功能密封保護(hù)層上的銅箔相連接后的示意圖；
[0022]圖4本實(shí)用新型中連接公端子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5本實(shí)用新型中連接母端子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6本實(shí)用新型中連接器組件橫面剖視圖；
[0025]圖7本實(shí)用新型中復(fù)合面狀發(fā)熱材料熱壓完成后結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖8本實(shí)用新型中面狀復(fù)合發(fā)熱材料成品示意圖。
具體實(shí)施例
[0027]請參見附圖中圖1至圖8，具體實(shí)施例如下描述:
[0028]本實(shí)用新型公開了一種復(fù)合面狀發(fā)熱材料，該復(fù)合面狀發(fā)熱材料包括:復(fù)合面狀發(fā)熱材料及連接器組件，復(fù)合面狀發(fā)熱材料由以下幾個(gè)層:下防電流泄漏層32、下多功能密封保護(hù)層22、發(fā)熱層1、遠(yuǎn)紅外發(fā)射層、上多功能密封保護(hù)層21、上防電流泄漏層31依次疊加并高溫?zé)釅簭?fù)合制成。連接器組件由連接器組件基體、連接母端子7、連接公端子8和電源線9組成，連接器組件基體上包含有一對平行的銅片6，該對銅片6與復(fù)合面狀發(fā)熱材料的引出銅箔11相適配，該對平行的銅片6與連接母端子7相連接，圖4及圖5中可以看出，該連接母端子7和連接公端子8相適配，連接公端子8上設(shè)有電源線9，與外部主電源線連接。上防電流泄漏層31、上多功能密封保護(hù)層21還設(shè)有一組對稱的小孔，用以引出銅箔。
[0029]上防電流泄漏層31、下防電流泄漏層32的長邊和寬邊大于上多功能密封保護(hù)層21和下多功能密封保護(hù)層22的各長寬邊，所述的發(fā)熱層I的各長邊和寬邊小于上多功能密封保護(hù)層21和下多功能密封保護(hù)層22的各長寬邊，上防電流泄漏層31和下防電流泄漏層32以熱固性或熱塑性聚合物片為基體，熱固性或熱塑性聚合物可采用聚酯片、聚酰胺片、聚烯烴片、環(huán)氧片、聚氨酯片或玻纖片等，上多功能密封保護(hù)層21和下多功能密封保護(hù)層22的基體上采用淋膜工藝復(fù)合一層粘結(jié)劑，所述的粘結(jié)劑可采用聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚氨酯膠、環(huán)氧膠、聚丙烯酰胺膠等。
[0030]進(jìn)一步的，上防電流泄漏層31、下防電流泄漏層32的長邊和寬邊大于上多功能密封保護(hù)層21和下多功能密封保護(hù)層22的各長寬邊為15-30MM，所述的發(fā)熱層I的各長邊和寬邊小于上多功能密封保護(hù)層21和下多功能密封保護(hù)層22的各長寬邊為15-30MM。
[0031]更進(jìn)一步的，上多功能密封保護(hù)層21和下多功能密封保護(hù)層22由低熔融溫度的聚合物膜和無紡布或紙材復(fù)合而成，該低熔融溫度的聚合物的熔融溫度在60-200°C，低熔融溫度的聚合物可采用聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚氨酯膠、環(huán)氧膠、聚丙烯酰胺膠等，無紡布可采用聚酯纖維類無紡布、聚烯烴纖維類無紡布、聚酰胺纖維類無紡布等，而紙材可采用牛皮紙、白板紙等。
[0032]發(fā)熱層I采用具有遠(yuǎn)紅外電熱功能的面狀材料，該面狀材料由碳素材料和面狀基體材料組成，該碳素材料復(fù)合在該面狀基體材料上，所述的碳素材料可采用碳纖維、石墨、碳納米管、石墨烯、納米碳纖維等中的一種或多種組合而成，所述的面狀基體材料可采用各種膜材料、無紡布類材料或紙質(zhì)材料。
[0033]遠(yuǎn)紅外發(fā)射層涂覆在發(fā)熱層I的表面，是通過在發(fā)熱層I的表面涂覆由遠(yuǎn)紅外粉體和粘結(jié)劑混合而成的溶液，所述的遠(yuǎn)紅外粉體可以采用負(fù)離子粉或遠(yuǎn)紅外發(fā)射粉，所述的粘結(jié)劑可以采用酚醛類樹脂、環(huán)氧類樹脂、聚氨酯類粘結(jié)劑、聚丙烯酰胺類粘結(jié)劑等。
[0034]參見圖2及圖3，在發(fā)熱層I的一組長的對稱邊上，還分別固定設(shè)有兩條銅箔5，所述固定有銅箔4的發(fā)熱層I放置在下多功能密封保護(hù)層22上，并與下多功能密封保護(hù)層22一邊相固定，在下多功能密封保護(hù)層22的一短邊的兩端，分別固定設(shè)有兩條銅箔，發(fā)熱層I上的銅箔5與下多功能密封保護(hù)層22上的銅箔相連呈“L”型。
[0035]發(fā)熱層I上包含智能溫度控制系統(tǒng)，該智能溫度控制系統(tǒng)通過點(diǎn)焊的方式固定在發(fā)熱層的銅箔上，所述的智能溫度控制系統(tǒng)由溫度監(jiān)測芯片和自動(dòng)限溫元件組成。
[0036]請參見圖5-圖6，連接器組件為薄片狀，一組一對平行的銅片6位于連接器組件基體的上端，一組一對平行的銅片6后端與連接母端子7前端相連接。
[0037]圖7和圖8中可以看出，發(fā)熱層I的引出銅箔11卡接入連接器組件基體后采用熱塑工藝處理，固定于復(fù)合面狀發(fā)熱材料上。
[0038]在使用的時(shí)候，只要將連接公端子8與連接器組件基體上的連接母端子7相連，通電后，即可導(dǎo)電發(fā)熱。
[0039]上述內(nèi)容為本實(shí)用新型復(fù)合面狀發(fā)熱材料的具體實(shí)施例的列舉，對于其中未詳盡描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)理解為采取本領(lǐng)域已有的通用設(shè)備及通用方法來予以實(shí)施。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合面狀發(fā)熱材料結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括:復(fù)合面狀發(fā)熱材料及連接器組件；所述的復(fù)合面狀發(fā)熱材料由下防電流泄漏層、下多功能密封保護(hù)層、發(fā)熱層、遠(yuǎn)紅外發(fā)射層、上多功能密封保護(hù)層、上防電流泄漏層依次疊加并高溫?zé)釅簭?fù)合制成； 所述的發(fā)熱層上包含智能溫度控制系統(tǒng)； 所述連接器組件由連接器組件基體、連接母端子、連接公端子和電源線組成，所述的連接器組件基體上包含一對平行的銅片，所述的一對平行的銅片與復(fù)合面狀發(fā)熱材料的引出銅箔相適配，所述的一對平行的銅片連接于連接母端子，所述的連接母端子和連接公端子相適配，所述的連接公端子上設(shè)有電源線，與外部主電源線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合面狀發(fā)熱材料結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的上防電流泄漏層、下防電流泄漏層的長邊和寬邊大于上多功能密封保護(hù)層和下多功能密封保護(hù)層的各長寬邊，所述的發(fā)熱層的各長邊和寬邊小于上多功能密封保護(hù)層和下多功能密封保護(hù)層的各長寬邊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合面狀發(fā)熱材料結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述的發(fā)熱層的一組長的對稱邊上，還分別固定設(shè)有兩條銅箔，所述固定有銅箔的發(fā)熱層放置在下多功能密封保護(hù)層上，并與所述的下多功能密封保護(hù)層一邊相固定，在所述的下多功能密封保護(hù)層的一短邊的兩端，分別固定設(shè)有兩條銅箔，所述的發(fā)熱層上的銅箔與所述的下多功能密封保護(hù)層上的銅箔相連呈“L”型，所述的上防電流泄漏層、上多功能密封保護(hù)層還設(shè)有一組對稱的小孔，用以引出銅箔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合面狀發(fā)熱材料結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的智能溫度控制系統(tǒng)通過點(diǎn)焊的方式固定在發(fā)熱層的銅箔上，所述的智能溫度控制系統(tǒng)由溫度監(jiān)測芯片和自動(dòng)限溫元件組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合面狀發(fā)熱材料結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連接器組件為薄片狀，一組一對平行的銅片位于所述的連接器組件基體的上端，所述的一組一對平行的銅片后端與所述的連接母端子前端相連接，所述的發(fā)熱層的引出銅箔卡接入連接器組件基體后采用熱塑工藝處理，固定于復(fù)合面狀發(fā)熱材料上。
【文檔編號】H05B3/34GK204231686SQ201420465543
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月18日
【發(fā)明者】王彪, 全俊成 申請人:上海暖康新材料技術(shù)有限公司