一種碳纖維電發(fā)熱式安全環(huán)保電地暖板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電地暖板，特別是涉及一種使用無(wú)機(jī)纖維保溫板和碳纖維電發(fā)熱線(xiàn)制備得到的安全環(huán)保電地暖板。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，大家向往更舒適的生活，人們對(duì)室內(nèi)的環(huán)境溫度要求越來(lái)越高。在我的絕大多數(shù)地區(qū)冬天都比較寒冷，北方因?yàn)橛屑w采暖設(shè)施，在室內(nèi)生活比較舒服，而對(duì)于南方無(wú)集體采暖的大多數(shù)地方特別是長(zhǎng)江中下游一帶往往因冬天陰冷潮濕，冬天氣溫可達(dá)零度以下，這時(shí)如果沒(méi)有采暖設(shè)備，在室內(nèi)居住的人們?cè)斐蓸O大的不舒適，因而南方冬天的采暖系統(tǒng)一直是家居行業(yè)的開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)。
[0003]電地暖是中國(guó)近幾年開(kāi)始興起的一種新型采暖方式，相比與傳統(tǒng)的空調(diào)采暖中存在的室內(nèi)空氣過(guò)于干燥、容易產(chǎn)生“空調(diào)病”的問(wèn)題，地暖采暖因具有采暖熱均勻性好、基本不降低室內(nèi)空氣濕度、采暖房間無(wú)吹風(fēng)感等優(yōu)點(diǎn)，所以市場(chǎng)前景十分看好。
[0004]現(xiàn)有的電熱地暖主要包括不銹鋼電發(fā)熱線(xiàn)、有機(jī)材料保溫板和紅外線(xiàn)反射膜等組件組成，其中使用不銹鋼電發(fā)熱線(xiàn)不僅發(fā)熱效率低，而且更重要的是存在易腐蝕生銹和易氧化擊穿短路等問(wèn)題，一旦電發(fā)熱線(xiàn)被氧化擊穿則導(dǎo)致發(fā)熱線(xiàn)不能發(fā)熱失效，或者隨著時(shí)間延長(zhǎng)不銹鋼電發(fā)熱線(xiàn)生銹腐蝕而造成發(fā)熱功率的波動(dòng)，影響發(fā)熱的穩(wěn)定性，由于地暖板拆修施工涉及地板的拆卸，因而維護(hù)起來(lái)成本高昂，因而電發(fā)熱線(xiàn)的不穩(wěn)定對(duì)電地暖產(chǎn)品來(lái)說(shuō)是極為不利的，所以使用不銹鋼電發(fā)熱線(xiàn)發(fā)熱設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性均較差，不適合用于地暖板中使用。另外一方面，使用有機(jī)材料保溫板如EPS、聚苯乙烯保溫板、聚氨酯保溫板等不能防火阻燃，不僅容易燃燒起火，存在安全隱患，而且在發(fā)熱使用過(guò)程中容易產(chǎn)生揮發(fā)性有害氣體和異味，不僅對(duì)居住其中的人群健康產(chǎn)生不良影響，而且還使得電暖地板在家庭使用的舒適度大打折扣，不符合現(xiàn)代安全環(huán)保家居地暖產(chǎn)品的理念，因此，開(kāi)發(fā)一種發(fā)熱效率高、安全可靠穩(wěn)定、無(wú)火災(zāi)安全隱患、使用過(guò)程中無(wú)不良?xì)馕兜碾姷嘏a(chǎn)品，是本發(fā)明專(zhuān)利要解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決目前上述電地暖行業(yè)中存在的技術(shù)難題，本發(fā)明所述的電地暖板由絕熱保溫層、碳纖維導(dǎo)電發(fā)熱線(xiàn)、反射膜、金屬鋁板保護(hù)-散熱層和電地暖安全控溫系統(tǒng)等組成，其特征在于，本發(fā)明所述的絕熱保溫層鋪設(shè)在最底部，反射膜、發(fā)熱線(xiàn)依次平鋪在絕熱保溫層上面，金屬鋁板保護(hù)-散熱層將上述的部件外部進(jìn)行緊密包裹、封裝固定并使其連成一體，使得碳纖維導(dǎo)電發(fā)熱線(xiàn)緊密貼合金屬鋁板保護(hù)-散熱層，其中所述的絕熱保溫層為使用無(wú)機(jī)纖維保溫板。
[0006]本發(fā)明所述的無(wú)機(jī)纖維保溫板選擇于玄武巖纖維保溫板、玻璃纖維保溫板或巖棉保溫板中的一種或多種，本發(fā)明所述的保溫板，可以是完全以無(wú)機(jī)纖維通過(guò)壓力壓制或其它工藝處理得到的氈的形式或者板的形式，如玻璃纖維針刺氈、玄武巖纖維針刺氈等，也可以適當(dāng)添加少量的阻燃樹(shù)脂經(jīng)粘合而成的保溫板，阻燃樹(shù)脂優(yōu)選為酚醛樹(shù)脂，阻燃樹(shù)脂的量為保溫板總量的1_15%，保溫板通過(guò)添加一定量的阻燃樹(shù)脂，使其具有更好的產(chǎn)品規(guī)整性和力學(xué)性能，便于施工，不容易掉渣，從而可最大限度減少細(xì)纖維粉末的漂浮對(duì)人體的刺激。本發(fā)明所述的玄武巖纖維是以純天然的火山巖(玄武巖等)為唯一的原料，在1450°C?1500°C的高溫下，經(jīng)過(guò)鉑銠合金拉絲漏板拉制得到的纖維，玄武巖纖維被譽(yù)為21世紀(jì)的綠色環(huán)保新材料，可廣泛應(yīng)用于消防、環(huán)保、航空航天、軍工、車(chē)船制造、工程塑料、建筑等軍工和民用領(lǐng)域，用于制備復(fù)合板，具有良好的絕熱保溫和阻燃性能。本發(fā)明所述的無(wú)機(jī)纖維保溫板的厚度為2 — 20mm，優(yōu)選為3_10mmo
[0007]本發(fā)明所述的碳纖維導(dǎo)電發(fā)熱線(xiàn)中的碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，密度約為1.75g/cm3，其抗拉強(qiáng)度、彈性模量高，抗蠕變，耐腐蝕，耐疲勞，耐高溫性能性?xún)?yōu)越，熱膨脹系數(shù)小，和樹(shù)脂結(jié)合制備的樹(shù)脂基碳纖維復(fù)合筋其縱向拉伸強(qiáng)度可達(dá)2000Mpa。此外，碳纖維還具有寶貴的電學(xué)、熱學(xué)性能。碳纖維由于可導(dǎo)電作為發(fā)熱體應(yīng)用，可充分發(fā)揮材料的耐酸堿腐蝕，抗氧化，高穩(wěn)定性，長(zhǎng)壽命等特點(diǎn)，碳纖維發(fā)熱體產(chǎn)品在300°C下普遍能夠達(dá)到穩(wěn)定工作100000小時(shí)的時(shí)間，并且發(fā)熱過(guò)程中同時(shí)發(fā)熱時(shí)不發(fā)光，其熱轉(zhuǎn)換率非常高，達(dá)到98%以上，電熱轉(zhuǎn)化效率比金屬發(fā)熱提高30%。所以，本發(fā)明所述的碳纖維電發(fā)熱線(xiàn)一種密度比鋁小、比不銹鋼還耐腐蝕的一種新型發(fā)熱材料，具有比傳統(tǒng)電發(fā)熱線(xiàn)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此碳纖維電發(fā)熱線(xiàn)比起傳統(tǒng)的金屬電發(fā)熱線(xiàn)特別是鐵或不銹鋼電發(fā)熱線(xiàn)具有耐腐蝕、耐潮氣和壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。本發(fā)明所述的碳纖維導(dǎo)電發(fā)熱線(xiàn)所選取的碳纖維規(guī)格型號(hào)、直徑大小和電阻值可以根據(jù)實(shí)際的使用和施工需求選取，如可以選用3k、6k、12k、24k等不同規(guī)格的碳纖維。本發(fā)明所述的碳纖維導(dǎo)電發(fā)熱線(xiàn)不限制其所包含的碳纖維導(dǎo)電電發(fā)熱線(xiàn)數(shù)量，可以是一束，也可以是數(shù)束。進(jìn)一步，為了生產(chǎn)方便的需要，本發(fā)明優(yōu)選的碳纖維導(dǎo)電發(fā)熱線(xiàn)是一種已經(jīng)在表面包覆絕緣層的碳纖維導(dǎo)電發(fā)熱線(xiàn)，所述的絕緣層材料優(yōu)先使用聚四氟乙烯、硅橡膠、聚氯乙烯或交聯(lián)聚乙烯材料。本發(fā)明所述的碳纖維導(dǎo)電線(xiàn)可以是兩端已經(jīng)接好導(dǎo)電線(xiàn)接頭的產(chǎn)品，其兩端可通過(guò)導(dǎo)電線(xiàn)與電源相連接。本發(fā)明所用的導(dǎo)電發(fā)熱線(xiàn)不限制其接入的電壓值，可以是220V、110V或36V等，電流可以是交流電，也可以是直流電，和傳統(tǒng)的電發(fā)熱線(xiàn)所用電流電壓無(wú)異。
[0008]本發(fā)明所述的反射膜，是采用在絕熱層的頂部鍍一層金屬膜形成的，金屬膜采用鍍鋁層、鍍銅層或鍍鉻層等，本發(fā)明的反射膜鋪設(shè)在絕熱保溫板上面，可以起到反射電發(fā)熱線(xiàn)產(chǎn)生的光能的作用，降低地暖板的熱損耗。
[0009]本發(fā)明所述的電發(fā)熱線(xiàn)安全控溫系統(tǒng)，是一種使用熱電偶、繼電器等組件組成的控溫系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到室溫溫度達(dá)到一定的上限值，即可以自行斷電讓地暖板停止工作，保證了電地暖的使用安全和斷絕資源的浪費(fèi)。
[0010]本發(fā)明所述的金屬鋁板保護(hù)層固定設(shè)置在地暖保溫板的外圍，金屬鋁板保護(hù)層由于具有較好的柔韌性，可根據(jù)需要折疊成不同的形狀，金屬鋁板保護(hù)層的側(cè)面鉆有2個(gè)可以引出碳纖維電發(fā)熱線(xiàn)的電源線(xiàn)的小孔，金屬鋁板保護(hù)層通過(guò)使用螺絲進(jìn)行固定。金屬保護(hù)層將上述的部件外部進(jìn)行緊密包裹、封裝固定并使其連成一體，具有保護(hù)內(nèi)部絕熱保溫層和碳纖維電發(fā)熱線(xiàn)的功能，同時(shí)由于碳纖維導(dǎo)電發(fā)熱線(xiàn)緊密貼合金屬鋁板，使得其還兼具有傳熱散熱功能。
[0011]本發(fā)明的電熱地暖具有以下特點(diǎn):
[0012]1、本發(fā)明的保溫層采用無(wú)機(jī)纖維材料組成，和傳統(tǒng)的有機(jī)保溫板相比，具有絕熱性能好、安全、環(huán)保和阻燃等特點(diǎn)，適合家庭、工廠(chǎng)和辦公室使用；
[0013]2、本發(fā)明中的發(fā)熱層采用碳纖維導(dǎo)電發(fā)熱線(xiàn)制備得到，碳纖維導(dǎo)電發(fā)熱線(xiàn)制成的電熱層在通電后，升溫快，電能轉(zhuǎn)換效率高，表面溫度均勻，電熱層在發(fā)熱時(shí)所生成的遠(yuǎn)紅外線(xiàn)熱輻射除對(duì)室內(nèi)空間進(jìn)行發(fā)熱外，對(duì)在室內(nèi)的人具有舒筋活血、改善人體內(nèi)微循環(huán)，提高人體免疫力等功效；
[0014]3、本發(fā)明環(huán)保節(jié)能，電熱層底部所設(shè)的反射層，在使用中可降低5% -10%的能耗，節(jié)能效果明顯。
[0015]4、本發(fā)明可做到精確控溫供暖，安裝簡(jiǎn)單，節(jié)省人工費(fèi)用，省時(shí)省力省材料。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明電熱地暖的結(jié)構(gòu)剖面圖，部位名稱(chēng)及所對(duì)應(yīng)的標(biāo)記為:I一外殼保護(hù)板，2—導(dǎo)電發(fā)熱線(xiàn)，2—反射膜，2—絕熱保溫層；
[0017]圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，部位名稱(chēng)及所對(duì)應(yīng)的標(biāo)記為一電源引線(xiàn)，2—保護(hù)板固定螺絲；
[0018]圖3是本發(fā)明的電發(fā)熱線(xiàn)布局圖，部位名稱(chēng)及所對(duì)應(yīng)的標(biāo)記為:1 一電源引線(xiàn)，2—碳纖維電發(fā)熱線(xiàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]參照附圖2，一種電熱地暖板，該電熱地暖板包括金屬鋁板保護(hù)-散熱層1、碳纖維導(dǎo)電發(fā)熱線(xiàn)2、反射膜3和絕熱保溫層4，金屬保護(hù)板，碳纖維導(dǎo)電發(fā)熱線(xiàn)2采用包覆聚四氟乙烯絕緣層的制品制成；反射層3采用鍍鋁層；絕熱保溫層4采用玄武巖纖維保溫板制成，其中，絕熱層I的厚度為6毫米；金屬鋁板保護(hù)-散熱層I的厚度為2mm。作為另外一種優(yōu)選方式，電地暖板的電發(fā)熱線(xiàn)中還設(shè)置了安全控溫系統(tǒng)，所述的安全控溫系統(tǒng)包含了熱電偶、繼電器等組件，可實(shí)現(xiàn)如下功能:當(dāng)安全控溫系統(tǒng)檢測(cè)到室溫溫度達(dá)到一定的上限值，即可以自行斷電讓地暖板停止工作；并且所述的玄武巖纖維保溫板添加了占保溫板總量的12%的酚醛樹(shù)脂經(jīng)粘合而成。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種碳纖維電發(fā)熱式安全環(huán)保電地暖板，由絕熱保溫層、碳纖維導(dǎo)電發(fā)熱線(xiàn)、反射膜、金屬鋁板保護(hù)-散熱層和電地暖安全控溫系統(tǒng)等組成，其特征在于本發(fā)明所述的絕熱保溫層鋪設(shè)在最底部，反射膜、發(fā)熱線(xiàn)依次平鋪在絕熱保溫層上面，金屬鋁板保護(hù)-散熱層將上述的部件外部進(jìn)行包裹、封裝固定并使其連成一體，使得碳纖維導(dǎo)電發(fā)熱線(xiàn)緊密貼合金屬鋁板保護(hù)-散熱層，其中所述的絕熱保溫層為使用無(wú)機(jī)纖維保溫板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電地暖板，其特征在于所述的無(wú)機(jī)纖維保溫板系采用于玄武巖纖維保溫板、玻璃纖維保溫板或巖棉保溫板中的一種或多種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電地暖板，其特征在于所述的無(wú)機(jī)纖維保溫板系采用玻璃纖維或者玄武巖纖維針刺氈。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電地暖板，其特征在于所述的無(wú)機(jī)纖維保溫板添加了占保溫板總量的1-15%的酚醛樹(shù)脂經(jīng)粘合而成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電地暖板，其特征在于所述的碳纖維導(dǎo)電發(fā)熱線(xiàn)表面包覆了聚四氟乙烯絕緣層、硅橡膠絕緣層、聚氯乙烯絕緣層、交聯(lián)聚乙烯絕緣層或者其它滿(mǎn)足性能的材料中的一種或多種，所述的金屬膜采用鍍鋁層、鍍銅層或鍍鉻層的一種或多種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電地暖板，其特征在于所述的無(wú)機(jī)纖維保溫板的厚度為2-20mmo7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電地暖板，其特征在于所述的無(wú)機(jī)纖維保溫板的厚度為3-10mmo8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電地暖板，其特征在于所述的電發(fā)熱線(xiàn)中設(shè)置了安全控溫系統(tǒng)，所述的安全控溫系統(tǒng)包含了熱電偶、繼電器等組件，可實(shí)現(xiàn)如下功能:當(dāng)安全控溫系統(tǒng)檢測(cè)到室溫溫度達(dá)到一定的上限值，即可以自行斷電讓地暖板停止工作。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明所述的電地暖板由絕熱保溫層、碳纖維導(dǎo)電發(fā)熱線(xiàn)、反射膜、金屬鋁板保護(hù)-散熱層和電地暖安全控溫系統(tǒng)等組成，其特征在于，本發(fā)明所述的絕熱保溫層鋪設(shè)在最底部，反射膜、發(fā)熱線(xiàn)依次平鋪在絕熱保溫層上面，金屬鋁板保護(hù)-散熱層將上述的部件外部進(jìn)行緊密包裹、封裝固定并使其連成一體，使得碳纖維導(dǎo)電發(fā)熱線(xiàn)緊密貼合金屬鋁板保護(hù)-散熱層，其中所述的絕熱保溫層為使用無(wú)機(jī)纖維保溫板。
【IPC分類(lèi)】H05B1/00, F24D19/10, H05B3/28, E04B1/80, E04F15/02, F24D13/02
【公開(kāi)號(hào)】CN104918340
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510389201
【發(fā)明人】吳智深, 李炳泉, 汪昕, 石錢(qián)華, 朱中國(guó)
【申請(qǐng)人】鎮(zhèn)江綠材谷新材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年7月3日