专利名称：碳纤维平面发热体结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种平面发热体，尤其涉及一种低热容量、低热 损的扁平化高效率平面发热体。
技术背景平面发热体的制造，以镍铬电热丝纒绕于纤维基材，经氯乙烯塑 料押出或硅橡胶架桥，绝缘处理而成电热线，再以一定的设计长度， 以迂回方式而形成平面状，以符合大面积的需求。但在押出过程中使生产顺利而徧心防止，使电热线的线径必需控制在一合理范围般以2 mm以上为极限，太小容易造成徧心而绝缘强度 不足而有漏电的潜在危机。但也同时使热效率的发挥受到了抑制，由 电流产生的焦耳热，需经绝缘厚度的壁障，间接传导至使用面，且一 部份累积在表皮上，使用时间越长使用面积越大，热耗损越多，在设 计时必需设计比实际更大的耗电量，所以使热容量降低，或过程的热 损失越少，越短的时间达到需求的温度为高耗能电热设计的重点，特 别运用于超大面积，如地板加温，屋顶积雪，畜牧保温，提升热效率 为当务之急。目前平面发热体，以碳系油墨印刷在绝缘基材上，经硬化与上下 绝缘处理，可提供全面性的低温热源，但制程上需印刷涂布与硬化处 理制程复杂，适合批次生产，效率低，成本高，难连续性量产。更有以PET薄膜上，先印刷平行电极，再以导电发热碳胶，二 度印刷形成发热体，再表面覆以PET薄膜，呈三明治状，或称为碳
膜发热体，其电极以银胶印刷为主，无法而提高电压，且发热部的碳胶，薄膜强度低，使电流密度受到限制，仅局限于DC.36V以下为宜。 发明内容针对现有技术存在的问题，本实用新型所要解决的技术问题是提 供一种低热容量、低热损的高效率平面发热体，其采用扁平化结构， 获得高绝缘阻抗的平面发热体。为达上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现 一种碳纤维平面发热体结构，包含有碳纤维，碳纤维经整列成平 行，碳纤维上下设有密合的绝缘薄膜层，碳纤维二端设有平行电极。 进一步地，所述碳纤维经整列成定距离平行设置； 上述的碳纤维与绝缘薄膜层之间其中一层内侧涂布感压胶；0 上述的碳纤维由特定距离裁切。本实用新型的碳纤维经整列成平行，定距离，经上下绝缘层密合 处理，其中一层内侧涂布感压胶，特定距离裁切，由二端导入平行电 极，即成碳纤维平面发热体。碳纤维以单股直径6~8^1，经集束扁平化，厚度约0.2咖，以不同 K数(每K相当1000)成不同规格量品，有1K、 3K、 6K、 9K、 12K、 24K、 36K,泛用者以12K与24K，因不同厂家生产条件或碳化程度 或制程的差异，即使同一K数，阻抗值畧有不同，以n/M为单位 3K: 136Q、 6K: 68Q、 12K: 34Q、 24K: 17Q，设计时可因需要的表面温度或集中或分散，或需要局部的差异温度，可单一 K数或并用二种或二种以上。 整列过程，重点在定位碳纤维间的距离，以提供绝缘薄膜密合前 的准备制程，张力的控制与导轮的细致表面，防止表面对碳纤维刮伤， 而产生表面起毛状，影响阻抗的稳定性。绝缘薄膜以机械强度大，绝缘强度高，耐磨性性佳，耐热老化如聚丙烯，硬性聚氯乙烯，聚脲脂，聚脂等之薄膜，且以PET为宜， 厚度以0.1 0.5mm，其中一绝缘薄膜以预先涂布有感压性胶，以压克 力胶为主，厚度至少0.1~0.3咖，使贴合时，是够的胶厚，吸收碳纤 维的厚度，不致使空气残存于其中，影响粘着时的强度。密合处理以双滚轮，可一边金属， 一边橡胶或上下皆橡胶亦可， 且橡胶硬度至少在75以上，直径至少在50 ram以上，并以每分钟0.5~2 米速度确保滚轮二绝缘层与碳纤维的密合。定距离裁切与由二端导入平行电极，其目的在区别不同的设计目 的与表面温度，其电压可由3V-240V皆可，越小电压，面积越小， 表面温度可由奥姆定律得到。本实用新型所提供质量易控制、生产制程连续化的发热体，其发 热体面积大，可挠性强，容易控制表面温度。
图1是本实用新型实施例的结构示意图； 图2是本实用新型实施例的剖面图； 图3是本实用新型实施例的生产流程图。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体
目的、功能，
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详 细描述。本实用新型相关结构主要包括以下零部件(或装置)绝缘薄膜1、碳纤维2、平行电极3、平行电极3'、电源S、碳纤维巻取轮4、 上绝缘薄膜5、下绝缘薄膜6、离型纸巻取轮7、上密合轮8、下密合 轮9、碳纤维平面发热体巻取轮10。本实用新型的碳纤维2经整列成平行，定距离，经上下绝缘薄膜 l层密合处理，其中一层内侧涂布感压胶，特定距离裁切，由碳纤维 2二端导入平行电极3、平行电极3'，即成碳纤维平面发热体。碳纤 维巻曲轮4经上绝缘薄膜5与下绝缘薄膜6，并由离型纸巻取轮7将 离型纸剥离，经上密合轮8与下密合轮9，将碳纤维2与绝缘薄膜1 紧密贴合，经碳纤维平面发热体巻曲轮10收取完成。 实施例(一)以0.2 mm PET薄膜，宽300咖，以等距离40 mm布置一条12K (34Wm)的碳纤维2，共7条，平行以上下PET薄膜滚压定型成巻 压厚度0.6 mm的碳纤维2平面发热体，裁切1600 cm长度，在两端处以压着端子固定，得到两端各七个接点，将每边的接点并联之，则成 左右平行电极3、3'，以三用电表量得78Q， 155W(通以110V电压) 15分钟后量得表面温度(在线)52°C，线与线中央42t，以木质之 夹板，厚度6咖，底部以6Mi厚的聚脂发泡绝热IO分钟后，量在线 温度42'C线与线中央32。C，经1小时后，依然维持相同的温度。 实施例(二)O.l咖PET薄膜，宽300咖，每距离35咖布置一条12K的碳纤 维2，做为发热部，共6条平行状，上下以PET薄膜滚压定型成巻状， 厚度为0.3 nim的碳纤维2平面发热体，裁切成1430 nim长度，两端处 以压着端子固定，得到两端各六接点，将两端的接点并联之，则成左 右平行电极3、 3，，以三用电表量得8Q，导通以24V电压，15分钟 后量得表面温度(在线)50°C,线与线中央40°C，以木质夹板，厚 度6咖，底部以6 inm的聚脲脂发泡绝热，1小时后，量得在线温度32°C ， 线与线中央26"C。上述知，熟于电热技术者，可简易改变碳纤维2约K数，距离、 电压、长度而得到需要的表面温度，且热容量小，发热迅速，制程设 备简单，无污染发生，适合于连续式生产，由此知，本实用新型确已 俱备产业上之利用性与进步性，并符合专利要件，爰依法提请专利。 以上所举实施例仅用来方便举例说明本实用新型，并非对本实用新型 作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不 脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术 内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的 技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。
权利要求1、一种碳纤维平面发热体结构，包含有碳纤维(2)，其特征在于所述碳纤维(2)经整列成平行，碳纤维(2)上下设有密合的绝缘薄膜(1)层，碳纤维(2)二端设有平行电极(3)、平行电极(3’)。
2、 根据权利要求1所述的碳纤维平面发热体结构，其特征在于-所 述碳纤维(2)经整列成定距离平行设置。
3、 根据权利要求1所述的碳纤维平面发热体结构，其特征在f:所 述碳纤维(2)与绝缘薄膜(1)层之间其中一层内侧涂布感压胶。
4、 根据权利要求1所述的碳纤维平面发热体结构，其特征在丁、所 述碳纤维(2)由特定距离裁切。
专利摘要本实用新型涉及一种碳纤维平面发热体结构。本实用新型提供一种低热容量、低热损的高效率平面发热体，其采用扁平化结构，获得高绝缘阻抗的平面发热体。本实用新型的碳纤维经整列成平行，定距离，经上下绝缘薄膜层密合处理，其中一层内侧涂布感压胶，特定距离裁切，由碳纤维二端导入平行电极，即成碳纤维平面发热体。本实用新型具有低热容量，可挠性、薄化，并可连续性，大面积生产，提供稳定、高效率低温热源。
文档编号H05B3/20GK201044514SQ20072005163
公开日2008年4月2日 申请日期2007年5月18日 优先权日2007年5月18日
发明者萧泉安 申请人:萧泉安