专利名称：用碳纤维做加热元件的电热毯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电热毯类电热用品，如电热被、垫等。
现有的第一代电热毯类用品是用金属线包覆橡塑护套作电热线，穿织于毯内，被广泛用于冬季取暖，但是通电后的交变磁场产生的电磁感应对人体生物效应有不利影响。随着人民生活质量的提高，出现防电磁感应或具远红外保健功能的第二代金属电热线电热毯，其主要结构是采用双金属护套线，或在电热线外包覆屏蔽金属线、消磁盒等结构来消除磁感应强度，产品的加工过程复杂，且安全效果不十分理想。另外一种电热毯，为增加远红外辐射功能，通常在毯面上涂有远红外涂层或将远红外陶瓷纤维直接织在毯面上。随着时间的延长，表面的远红外粉及纤维易脱落，远红外辐射效果不能持久。
近年来用非金属纤维电热线加工的电热毯相继问世，如碳纤维长丝作电热线，其本身具有较好的电磁屏蔽作用，但由于碳纤维较脆，易折断，加工易起毛等缺点，做成电热线较困难。CN94200439.6专利公开的电热毯，是由一绝缘布基上直接分布固定有碳纤维电热线做为电热芯子，置于毯面层及毯底层之间，电热线与外接导线接头处，由导电胶粘接，外围裹有金属软片，金属软片与电热线及外接导线外围有高温胶，粘接于接线盒壳体上。该专利采用的电热线，或是一种碳纤维与棉、麻、毛混纺的电热线，或是直接用市售聚丙烯腈基碳纤维。前一种混纺线电热丝虽然其中的棉、毛、麻混纺纤维增加了柔韧性，但因碳纤维的高模量，若不经上胶或其它处理，不能加捻，否则会产生断丝。且这种混纺电热丝截面形状为圆形，有效发热面积较小，影响用品的加热速度和热效率。第二种电热丝是用碳纤维丝直接分布固定在绝缘布基上，与第一种电热线同样存在碳纤维丝裸露与毯面直接接触的缺点，使碳纤维丝易受到折损，影响用品寿命。且该结构不便固定及大规模工业化生产。此外该专利的电热丝与外接导线的连接操作不够方便和牢靠。
本实用新型的目的，是提供一种电热线发热面积大，加热速度快，使用寿命长，与导线连接方便快捷，便于工业化加工生产的，具有防电磁感应及远红外辐射双重功能的电热毯类用品。
本实用新型采取的主要技术措施在毯面层与毯底层之间间隔盘穿有碳纤维电热芯线，电热芯线一端通过接线端子与电源线接头连接。该电热芯线截面为扁平椭圆状，其外层是截面为扁平椭圆状的橡塑绝缘护套，其中包覆有碳纤维束或碳纤维与远红外陶瓷纤维混合的纤维束。接线端子由收缩卡套及带有橡塑护套的外套管组合而成。穿有电热芯线接头的收缩卡套穿入外套管的一端，外套管内另一端穿有电源接线。两接头固定在卡紧的外套管内。
上述的电热芯线可选用市售的1K、3K、6K、12K聚丙烯腈基碳纤维长丝或它们之间相互组合的聚丙烯腈基碳纤维作芯线。
上述的陶瓷纤维选用市售的涤纶远红外陶瓷纤维，丙纶陶瓷纤维、聚丙烯、聚酯远红外陶瓷纤维等。
碳纤维与远红外陶瓷纤维的混合比例视用品的具体要求设定，碳纤维所占比例至少为50％。
上述的接线端子外层套有热收缩管，或两端灌封有绝缘胶，以增强接线端子连接的安全、可靠性。
上述的收缩卡套及带有橡塑护套的外套管是铝质或铜质管。
本实用新型的效果由于电热芯线采用截面扁平的椭圆状护套包覆纤维束结构，散热面积大，电热效率高，加热速度快，通电即热且热惯性小。散热面积比圆形金属线增大数十倍，且碳纤维电阻温度系数小，节能效果明显，一般为30％—40％。
外套管组合钳紧式的接线端子及外套热收缩管密封，使纤维接头与电源接头连接方便快捷，可靠。提高加工生产效率。
此外，由于本实用新型采用橡塑绝缘护套包覆碳纤维束及远红外陶瓷纤维束结构，不但充分利用碳纤维本身具有的吸收或阻尼电磁波及远红外辐射特性，使用品能防电磁感应且具远红外保健作用，而且克服了远红外纤维的脱落与损耗，使保健效果持久。提高使用寿命。经“电子工业安全与电热兼容检测中心”检测，本实用新型与防电磁感应同轴电热线的防电磁感应数据比较如下A、相同长度下本扁平碳纤维电热线10匝B＝30.8mGS防电磁感应同轴电热线 10匝B＝78.3mGSB、相同功率下本扁平碳纤维电热线4匝 B＝30.8mGS防电磁感应同轴电热线 10匝B＝78.3mGS另外在8-15微米范围内，本实用新型电热线的远红外法向发射率为75％，具有明显的远红外辐射保健效果。
以下结合附图及实施例对本实用新型详细公开。
图1是本实用新型整体结构示意图。
图2是本实用新型接线端子结构图。
图3是本实用新型电热线截面放大结构图。
实施例1如
图1、图3所示，在毯面层1与毯底层2之间，间隔盘穿有24米扁平碳纤维电热芯线3，该电热芯线由截面为扁平椭圆状的聚氯乙烯/丁腈护套中4中包覆有12K碳纤维长丝5，电热芯线接头接入接线端子6，接线端子由一铝质收缩卡套7及带有橡塑护套的铝质外套管8组合而成，(见图2)扁平电热芯线的接头穿入收缩卡套7中，卡套穿套在外套管一端，外套管另一端穿有电源接线9，卡钳卡紧外套管8，电热芯线接头5与电源线接头9压紧固定在外套管内，在接线端子外层套有聚烯烃热收缩管10，对接线端子整体密封、固定，以增强连接的安全可靠性。本实施例制备成的双人电热毯，功率56瓦，毯表面实测温度45±5℃，具有金属电热线电热毯90-100瓦相同的毯表面温度。
实施例2基本结构如实施例1，其接线端子外套管两端灌封有绝缘密封胶，对接线端子整体固定。此外，本实施例选用6K碳纤维长丝和市售丙纶远红外陶瓷纤维，包覆聚乙烯，用辐射交联制成扁平的聚乙烯护套电热线，单测其远红外法向发射率达88.5％，选用17米电阻为1360欧姆的电热线，制成单人电热毯，功率35瓦，其表面温度45±5℃，其绝缘护套的长期耐热可达120℃以上，可以在电热毯不展开下通电实验，提高了安全性。
权利要求1.一种用碳纤维做加热元件的电热毯，在其毯面层、毯底层之间间隔盘穿有碳纤维电热芯线，电热芯线一端通过接线端子与电源接头连接，其特征在于，电热芯线截面为扁平椭圆状，其外层为扁平椭圆状橡塑护套，其中包覆有碳纤维束，或碳纤维与远红外陶瓷纤维混合的纤维束，接线端子由收缩卡套及带有橡塑护套的外套管组合而成，穿有电热芯线接头的收缩卡套穿套在外套管一端，外套管另一端穿有电源接线头，两线接头固定在钳紧的外套管内。
2.根据权利要求1所述的电热毯，其特征在于所述的电热芯线可选用1K、3K、6K、12K聚丙烯腈基碳纤维长丝或它们之间相互组合的聚丙烯腈基碳纤维长丝作芯线。
3.根据权利要求1所述的电热毯，其特征在于所述的远红外陶瓷纤维选用涤纶远红外陶瓷纤维，或丙纶陶瓷纤维，或聚丙烯远红外陶瓷纤维，或聚酯远红外陶瓷纤维。
4.根据权利要求1所述的电热毯，其特征在于碳纤维与远红外陶磁纤维的混合纤维束中碳纤维所占比例至少为50％。
5.根据权利要求1所述的电热毯，其特征在于所述的接线端子外层套有热收缩管，或两端灌封有绝缘胶。
6.根据权利要求1所述的电热毯，其特征在于收缩卡套及带有橡塑护套的外套管是铝质或铜质管。
专利摘要本实用新型涉及用碳纤维做加热元件的电热毯类用品。在毯面层与毯底层之间间隔穿有碳纤维电热芯线，该电热芯线截面为扁平椭圆状，其外层有橡塑绝缘护套，其中包覆有碳纤维束或碳纤维与远红外陶瓷纤维混合的纤维束。电热芯线接头与接线端子连接，接线端子由收缩卡套及带有橡塑护套的外套管组合而成。穿有电热芯线接头的收缩卡套穿套在外套管一端，外套管另一端穿有电源接线头，两线接头固定在钳紧的外套管内。接线端子外套有热收缩管或两端灌封有绝缘胶，以使密封固定更安全可靠。
文档编号A47G9/06GK2355648SQ98248210
公开日1999年12月29日 申请日期1998年11月13日 优先权日1998年11月13日
发明者杨小平, 荣浩鸣, 王培华, 张洋 申请人:北京化工大学