一種柔性碳纖維電熱體的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種柔性碳纖維電熱體，其包括發(fā)熱體、蓄電池和導(dǎo)電連接所述發(fā)熱體和所述蓄電池的導(dǎo)線，其特征在于，所述發(fā)熱體的導(dǎo)電接入端可拆卸地連接至供電倉，從而所述發(fā)熱體與安裝在所述供電倉內(nèi)的所述蓄電池導(dǎo)電連接，所述發(fā)熱體包括碳纖維發(fā)熱層、設(shè)置在所述碳纖維發(fā)熱層兩側(cè)的絕緣層以及設(shè)置在所述碳纖維發(fā)熱層導(dǎo)電接入端的電極，所述供電倉包括與所述蓄電池導(dǎo)電連接的導(dǎo)電接頭，在安裝狀態(tài)下，所述碳纖維發(fā)熱層隨所述電極連接至所述導(dǎo)電接頭內(nèi)，從而所述發(fā)熱體與所述蓄電池導(dǎo)電連接。
【專利說明】一種柔性碳纖維電熱體

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及碳纖維遠(yuǎn)紅外輻射加熱領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性碳纖維電熱體。

【背景技術(shù)】
[0002]碳纖維因其優(yōu)異的熱輻射性能被廣泛應(yīng)用，其常作為加熱取暖裝置。各種形式的碳纖維加熱產(chǎn)品層出不窮，人們根據(jù)不同的應(yīng)用場合將碳纖維加工成不同形式的電熱產(chǎn)品。隨著人們在生產(chǎn)生活中的實(shí)際需求，比如在寒冷地區(qū)人們的外出生產(chǎn)作業(yè)，出于防寒保暖的需要往往要穿著厚重的衣服，活動不便、穿著也不舒服。目前現(xiàn)在技術(shù)中已出現(xiàn)由碳纖維制備成的加熱片被應(yīng)用衣物服飾中，其熱能轉(zhuǎn)換效率高、遠(yuǎn)紅外輻射效率高，并且低輻射，因此具有廣闊的市場前景。
[0003]但是現(xiàn)有技術(shù)中的碳纖維加熱片仍然存在缺陷。片狀或面狀的碳纖維發(fā)熱體在實(shí)際運(yùn)用中所面臨的主要問題之一是碳纖維發(fā)熱體與外界電源之間的連接問題。由于碳纖維是非金屬材料，它不同于金屬發(fā)熱體能夠非常方便地與外接電源連接，再加上碳纖維的韌性沒有金屬材料好，很容易被折斷。基于這些問題，現(xiàn)有技術(shù)中一般是在面狀或片狀的碳纖維發(fā)熱體上制作電極，然后通過電極接入到外接電源。而電極的制作常常是在碳纖維發(fā)熱體表面涂覆一層導(dǎo)電金屬箔，然后將外接電源的導(dǎo)線與金屬箔連接，從而實(shí)現(xiàn)碳纖維與外接電源的導(dǎo)電連接。例如，中國專利CNlO 1438859A公布了一種碳纖維電熱服裝芯片及其制作方法，其特征在于:包括發(fā)熱體、電源和連接二者的導(dǎo)線，其中所述發(fā)熱體包括碳纖維層和貼合在碳纖維層兩側(cè)的半固化層，在所述碳纖維層兩端經(jīng)沉銅形成的沉銅電極，所述導(dǎo)線電連接于所述沉銅電極。
[0004]上述現(xiàn)有術(shù)所存在的缺陷是:外界導(dǎo)線與電極連接并不牢固，存在著漏電的安全隱患；電極與外界導(dǎo)線的連接處溫度較高，從而導(dǎo)致產(chǎn)品受熱不均勻；并且碳纖維加熱片一般與其所應(yīng)用的服飾結(jié)合成一體，不能拆卸，通用性不強(qiáng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)之不足，本實(shí)用新型提供了一種柔性碳纖維電熱體，其包括發(fā)熱體、蓄電池和導(dǎo)電連接所述發(fā)熱體和所述蓄電池的導(dǎo)線，其特征在于，所述發(fā)熱體的導(dǎo)電接入端可拆卸地連接至供電倉，從而所述發(fā)熱體與安裝在所述供電倉內(nèi)的所述蓄電池導(dǎo)電連接，所述發(fā)熱體包括碳纖維發(fā)熱層、設(shè)置在所述碳纖維發(fā)熱層兩側(cè)的絕緣層以及設(shè)置在所述碳纖維發(fā)熱層導(dǎo)電接入端的電極，所述供電倉包括與所述蓄電池導(dǎo)電連接的導(dǎo)電接頭，在安裝狀態(tài)下，所述碳纖維發(fā)熱層隨所述電極連接至所述導(dǎo)電接頭內(nèi)，從而所述發(fā)熱體與所述蓄電池導(dǎo)電連接。
[0006]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述電極是夾持在所述碳纖維發(fā)熱層導(dǎo)電接入端兩側(cè)的導(dǎo)電金屬片，所述電極在外力作用下與所述碳纖維發(fā)熱層緊密結(jié)合。
[0007]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述電極包括兩層或多層平行設(shè)置的電極觸片，相鄰的兩層電極觸片之間設(shè)有所述碳纖維發(fā)熱層，從而所述電極片與所述碳纖維發(fā)熱層交替設(shè)置，并且相鄰的碳纖維發(fā)熱層之間存在間隙。
[0008]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述電極觸片與所述碳纖維發(fā)熱層接觸的表面設(shè)有多個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)，在外力作用下，所述導(dǎo)電觸點(diǎn)嵌入至所述碳纖維發(fā)熱層內(nèi)部。
[0009]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述供電倉的兩側(cè)設(shè)有與所述導(dǎo)電接頭相匹配的連接腔，并且所述導(dǎo)電接頭固定在所述連接腔內(nèi)。
[0010]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述導(dǎo)電接頭包括固定端和能夠發(fā)生彈性形變的接觸端，其中，所述固定端以形狀配合或螺紋連接方式固定在所述連接腔內(nèi)，所述接觸端自由地保持在所述連接腔內(nèi)，并且在安裝狀態(tài)下，所述接觸端通過彈性變形與所述電極緊密接觸。
[0011]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述接觸端包括至少兩個(gè)彈性觸片，并且在自由狀態(tài)下，所述彈性觸片呈弧形或波浪形。
[0012]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述接觸端呈管狀結(jié)構(gòu)，并且管狀的接觸端其內(nèi)表面形成沿徑向凸出的自由曲面。
[0013]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述電極的截面呈U型或E型。
[0014]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述電極以層壓方式設(shè)置在所述碳纖維發(fā)熱層的導(dǎo)電接入端。
[0015]本實(shí)用新型的柔性碳纖維電熱體通過導(dǎo)電接頭將發(fā)熱體與作為電源的蓄電池導(dǎo)電連接，安裝方便、安全可靠。本實(shí)用新型的電極夾持在碳纖維發(fā)熱層的兩側(cè)，連接牢固，不容易脫落，同時(shí)電極的電極觸片與碳纖維發(fā)熱層交替設(shè)置，增大了每層碳纖維發(fā)熱層與電極之間的接觸面積，避免了連接處溫度過高，使得受熱更加均勻。發(fā)熱體和設(shè)有蓄電池的供電倉是彼此獨(dú)立的構(gòu)件，便于安裝或拆卸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的柔性碳纖維電熱體的結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型的柔性碳纖維電熱體的局部剖視圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型的柔性碳纖維電熱體的發(fā)熱體在安裝前的示意圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型的柔性碳纖維電熱體的發(fā)熱體在安裝狀態(tài)下的示意；和
[0020]圖5是本實(shí)用新型的柔性碳纖維電熱體的局部剖視圖。
[0021]附圖標(biāo)記列表
[0022]100:柔性碳纖維電熱體10:發(fā)熱體 20:蓄電池
[0023]30:導(dǎo)線40:供電倉 101:碳纖維發(fā)熱層
[0024]102:絕緣層103:電極 104:導(dǎo)電接頭
[0025]105:連接腔201:電極觸片202:導(dǎo)電觸點(diǎn)
[0026]203:固定?而204:接觸立而

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖具體說明本實(shí)用新型。
[0028]圖1示出了本實(shí)用新型的柔性碳纖維電熱體100，其包括發(fā)熱體10、蓄電池20和導(dǎo)線30。導(dǎo)線30設(shè)置在發(fā)熱體10和蓄電池20之間，用于導(dǎo)電連接發(fā)熱體10和蓄電池20。發(fā)熱體10的導(dǎo)電接入端可拆卸地連接至供電倉40，從而發(fā)熱體10與安裝在供電倉40內(nèi)的蓄電池20導(dǎo)電連接。參見圖3，發(fā)熱體10包括碳纖維發(fā)熱層101、設(shè)置在碳纖維發(fā)熱層101兩側(cè)的絕緣層102以及設(shè)置在碳纖維發(fā)熱層101導(dǎo)電接入端的電極103。供電倉40包括與蓄電池20導(dǎo)電連接的導(dǎo)電接頭104。在安裝狀態(tài)下，碳纖維發(fā)熱層101隨電極103連接至導(dǎo)電接頭104內(nèi)，從而發(fā)熱體10與蓄電池20導(dǎo)電連接。本實(shí)用新型通過將連接有碳纖維發(fā)熱層的電極101插入至設(shè)有導(dǎo)電接頭104的連接腔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)碳纖維發(fā)熱層101與蓄電池20之間的導(dǎo)電連接，其結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。導(dǎo)電接頭104是由導(dǎo)電金屬制成的構(gòu)件。
[0029]供電倉40具有足以容納蓄電池20的空間。供電倉40是由高導(dǎo)熱絕緣材料制成的，能夠?qū)⑿铍姵?0在供電過程中產(chǎn)生的熱量快速傳遞出去，避免蓄電池20和其本身溫度過高。供電倉40是一個(gè)封閉絕緣的腔體結(jié)構(gòu)，能夠有效避免外界環(huán)境的水或灰塵對蓄電池的影響。在供電倉40外側(cè)與蓄電池20對應(yīng)的位置設(shè)有充電接口，用以將蓄電池20接入外界電源充電。
[0030]如圖3所示，電極103是夾持在碳纖維發(fā)熱層101導(dǎo)電接入端兩側(cè)的導(dǎo)電金屬片。電極103在外力作用下與碳纖維發(fā)熱層101緊密結(jié)合。電極103包括兩層或多層平行設(shè)置的電極觸片201，相鄰的兩層電極觸片201之間設(shè)有碳纖維發(fā)熱層101。電極片201與碳纖維發(fā)熱層101交替設(shè)置，增大了每層碳纖維發(fā)熱層與電極之間的接觸面積，提高了碳纖維發(fā)熱層與電極之間的導(dǎo)電性，有效避免了接觸不良的現(xiàn)象。相鄰的碳纖維發(fā)熱層之間存在間隙，間隙的寬度與電極觸片201的厚度保持一致。
[0031]參見圖5，電極觸片201與碳纖維發(fā)熱層101接觸的表面設(shè)有多個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)202。在外力作用下，導(dǎo)電觸點(diǎn)202嵌入至碳纖維發(fā)熱層101內(nèi)部。導(dǎo)電觸點(diǎn)202進(jìn)一步增大了電極103與碳纖維發(fā)熱層101之間的接觸面積，同時(shí)還增大了電極與碳纖維發(fā)熱層之間的摩擦力，增強(qiáng)了碳纖維發(fā)熱層101與電極103之間的連接穩(wěn)固性。
[0032]參見圖1和圖2，供電倉40的兩側(cè)設(shè)有與導(dǎo)電接頭104相匹配的連接腔105。導(dǎo)電接頭104固定在連接腔105內(nèi)。
[0033]參見圖3，導(dǎo)電接頭104包括固定端203和能夠發(fā)生彈性形變的接觸端204。固定端203以形狀配合或螺紋連接方式固定在連接腔105內(nèi)。接觸端204自由地保持在連接腔105內(nèi)?！白杂伞笔侵附佑|端204可與連接腔105非接觸的方式設(shè)置或者接觸端204在連接腔105內(nèi)的位置是不固定的，也即是說，接觸端204是隨外力作用的變化情況其位置發(fā)生相對移動。在安裝狀態(tài)下，接觸端204通過彈性變形與電極103緊密接觸。
[0034]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，接觸端204包括至少兩個(gè)彈性觸片。在自由狀態(tài)下，彈性觸片呈弧形或波浪形。圖3所示出的是接觸端204的彈性觸片呈弧形。至少兩個(gè)的彈性觸片彼此是相互獨(dú)立的，它們各自在電極103的擠壓作用下產(chǎn)生形變。在安裝過程中，電極103從導(dǎo)電接頭的端口插入，在外力的作用下，電極103擠壓彈性觸片，使其發(fā)生彈性形變。此時(shí)，彈性觸片由初始的弧形或波浪形狀逐漸趨于直線型，并且彈性觸片在變形部分會產(chǎn)生一個(gè)反方向的的壓力作用在電極103的表面,從而將電極103固定在導(dǎo)電接頭104內(nèi)。導(dǎo)電接頭104的接觸端204不僅具有連接導(dǎo)電作用同時(shí)還具有固定作用，避免電極103滑出。當(dāng)需要將電極103從供電倉40中拆除時(shí)只需用力拔出即可，此時(shí)，接觸端204又恢復(fù)初始狀態(tài)。
[0035]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，接觸端204呈管狀結(jié)構(gòu)。管狀的接觸端204其內(nèi)表面形成沿徑向凸出的自由曲面。該實(shí)施方式同樣可以通過圖3示出。
[0036]根據(jù)一個(gè)圖中未出示的優(yōu)選實(shí)施方式，接觸端204與電極103接觸的表面上設(shè)有凸點(diǎn)或凹槽，并且電極103上設(shè)有與凸點(diǎn)或凹槽相匹配的凹槽或凸點(diǎn)，使得接觸端204在與電極103相互擠壓同時(shí)還以卡扣連接的方式連接固定在一起。設(shè)置在接觸端204或電極103上的凹槽或凸點(diǎn)，增大了兩者之間的導(dǎo)電面積同時(shí)連接得也更加牢固。
[0037]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，電極103的截面呈U型或E型，此時(shí)對應(yīng)的碳纖維發(fā)熱層101分別是一層和兩層。
[0038]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，電極103以層壓方式設(shè)置在碳纖維發(fā)熱層101的導(dǎo)電接入端。
[0039]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，絕緣層102是由皮革、棉布、絲綢、無紡布或防雨綢制成的。
[0040]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，碳纖維發(fā)熱層101是碳纖維氈制成的。
[0041]需要注意的是，上述具體實(shí)施例是示例性的，在本實(shí)用新型的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本實(shí)用新型的目的，并非用于限制本實(shí)用新型。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種柔性碳纖維電熱體，其包括發(fā)熱體(10)、蓄電池(20)和導(dǎo)電連接所述發(fā)熱體(10)和所述蓄電池(20)的導(dǎo)線(30)，其特征在于， 所述發(fā)熱體(10)的導(dǎo)電接入端可拆卸地連接至供電倉(40)，從而所述發(fā)熱體(10)與安裝在所述供電倉(40)內(nèi)的所述蓄電池(20)導(dǎo)電連接， 所述發(fā)熱體(10)包括碳纖維發(fā)熱層(101)、設(shè)置在所述碳纖維發(fā)熱層(101)兩側(cè)的絕緣層(102)以及設(shè)置在所述碳纖維發(fā)熱層(101)導(dǎo)電接入端的電極(103)， 所述供電倉(40)包括與所述蓄電池(20)導(dǎo)電連接的導(dǎo)電接頭(104)，在安裝狀態(tài)下，所述碳纖維發(fā)熱層(101)隨所述電極(103)連接至所述導(dǎo)電接頭(104)內(nèi)，從而所述發(fā)熱體(10)與所述蓄電池(20)導(dǎo)電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的柔性碳纖維電熱體，其特征在于，所述電極(103)是夾持在所述碳纖維發(fā)熱層(101)導(dǎo)電接入端兩側(cè)的導(dǎo)電金屬片，所述電極(103)在外力作用下與所述碳纖維發(fā)熱層(101)緊密結(jié)合。
3.如權(quán)利要求2所述的柔性碳纖維電熱體，其特征在于，所述電極(103)包括兩層或多層平行設(shè)置的電極觸片(201)，相鄰的兩層電極觸片(201)之間設(shè)有所述碳纖維發(fā)熱層(101)，從而所述電極片(201)與所述碳纖維發(fā)熱層(101)交替設(shè)置，并且相鄰的碳纖維發(fā)熱層之間存在間隙。
4.如權(quán)利要求3所述的柔性碳纖維電熱體，其特征在于，所述電極觸片(201)與所述碳纖維發(fā)熱層(101)接觸的表面設(shè)有多個(gè)導(dǎo)電觸點(diǎn)(202)，在外力作用下，所述導(dǎo)電觸點(diǎn)(202)嵌入至所述碳纖維發(fā)熱層(101)內(nèi)部。
5.如權(quán)利要求3所述的柔性碳纖維電熱體，其特征在于，所述供電倉(40)的兩側(cè)設(shè)有與所述導(dǎo)電接頭(104)相匹配的連接腔(105)，并且所述導(dǎo)電接頭(104)固定在所述連接腔(105)內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的柔性碳纖維電熱體，其特征在于，所述導(dǎo)電接頭(104)包括固定端(203)和能夠發(fā)生彈性形變的接觸端(204)，其中， 所述固定端(203)以形狀配合或螺紋連接方式固定在所述連接腔(105)內(nèi)， 所述接觸端(204)自由地保持在所述連接腔(105)內(nèi)，并且在安裝狀態(tài)下，所述接觸端(204)通過彈性變形與所述電極(103)緊密接觸。
7.如權(quán)利要求6所述的柔性碳纖維電熱體，其特征在于，所述接觸端(204)包括至少兩個(gè)彈性觸片，并且在自由狀態(tài)下，所述彈性觸片呈弧形或波浪形。
8.如權(quán)利要求6所述的柔性碳纖維電熱體，其特征在于，所述接觸端(204)呈管狀結(jié)構(gòu)，并且管狀的接觸端(204)其內(nèi)表面形成沿徑向凸出的自由曲面。
9.如權(quán)利要求1至8之一所述的柔性碳纖維電熱體，其特征在于，所述電極(103)的截面呈U型或E型。
10.如權(quán)利要求1至8之一所述的柔性碳纖維電熱體，其特征在于，所述電極(103)以層壓方式設(shè)置在所述碳纖維發(fā)熱層(101)的導(dǎo)電接入端。
【文檔編號】H05B3/36GK204069375SQ201420575683
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年10月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月3日
【發(fā)明者】陳濱, 張雪芳, 王浩 申請人:北京中科聯(lián)眾科技股份有限公司