防过热电热膜及地暖结构的制作方法

本实用新型涉及一种电热膜，特别涉及一种防过热电热膜及地暖结构，属于电地暖安全技术领域。

背景技术：

地暖，作为一种最为舒适的取暖方式，受到越来越多消费者的喜爱。传统地暖一般采用水地暖，循环水通过燃气炉、电采暖炉或热泵等加热，流经地下盘管将热量传导至水泥层，进而将热量自地面而上的传导到室内环境中。但此种方式存在如下缺点：1、水暖安装成本高，施工复杂；2、维护成本高，水管容易结垢，老化，漏水等存在安全隐含；3、占据层高，水地暖一般会牺牲8`10厘米左右层高，影响用户体验；4、热转换效率低，运行费用高；5、升温速度慢，初次使用需要预热2天以上，关闭地暖后，再次开启需要1天时间，能量耗费极大；6、1.5米左右高度存在明显扬尘区，危害人体健康。

电地暖，有别于水地暖，作为地暖采暖领域的新星，存在安装便捷、升温速度快、节能及远红外辐射加热等优点。目前市场电地暖的主体发热材料有碳纤维发热电缆、碳晶电热膜、纳米碳(碳纳米管、石墨烯等)电热膜等类型，但这些电地暖均存在局部覆盖后温度过高，造成地板变形，保温层塌陷，甚至着火等安全隐患。目前电地暖领域解决此类问题的方法有以下三种：1、限制用户使用过程中覆盖，但并不能完全规避风险；2、在电热膜上铺设水泥砂浆找平层，可起到均温作用，但同时增加了安装成本，降低了层高，影响客户体验；3、使用自限温PTC电热膜，此类电热膜的特点为温度升高至某一温度后功率下降直至维持恒温，但该类型电热膜技术并未成熟，存在寿命衰减，功率自限温寿命短等问题。因此亟待开发一种应用于地暖的防过热电热膜，切实解决电地暖实际使用过程中的现实问题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种防过热电热膜及地暖结构，以克服现有技术的不足。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型实施例提供了一种防过热电热膜，其包括至少一个电热膜以及固定设置于电热膜第一表面和/或第二表面的防过热层，所述防过热层包括导热层和以及覆设于导热层第三表面和/或第四表面的保护层；其中所述第一表面与第二表背对设置，所述第三表面与第四表面背对设置。

在一些较为具体的实施方案中，所述的防过热电热膜包括两个以上的电热膜，所述防过热层设置于相邻两个电热膜之间。

在一些较为具体的实施方案中，所述导热层包括人工石墨导热膜层、天然石墨纸层、石墨烯导热膜层、碳纤维布层、碳纳米管膜层、金属铜箔层、金属铝箔层中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。

优选的，所述导热层的厚度为0.01～0.5mm。

进一步的，所述导热层的导热系数为300～2000W/m·K。

优选的，所述导热层的导热系数为1000～2000W/m·K。

在一些较为具体的实施方案中，所述保护层包括PVC层、PE层、PP层、聚氨酯层、橡胶层、硅胶层、无纺布层、皮革层中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。

优选的，所述保护层的厚度为0.01～1mm。

更为优选的，所述保护层的厚度为0.01～0.05mm。

进一步的，所述导热层的宽度小于保护层的宽度，且在所述防过热层的一侧或两侧边缘处形成有台阶结构。

进一步的，所述导保护层与导热层的宽度差为3～50mm。

在一些较为具体的实施方案中，所述电热膜包括碳纤维发热电缆、碳晶电热膜、石墨烯电热膜、碳纳米管电热膜、硅晶电热膜中任一种或两种以上的组合，但不限于此。

进一步的，所述电热膜的功率密度为100～500w/m²。

进一步的，所述电热膜的长度方向与防过热层的长度方向垂直或平行。

进一步的，所述电热膜与防过热层经粘结剂连接。

进一步的，所述导热层和防护层经粘结剂连接。

本实用新型实施例还提供了一种地暖结构，其包括自下而上依次设置的防护材料层、发热材料层和保温反射层，其中所述发热材料层采用所述的防过热电热膜。

进一步的，所述导热层还与电地暖的零线连接。

进一步的，所述地暖结构的厚度为10～30mm。

与现有技术相比，本实用新型提供的防过热电热膜、地暖结构，能够保证在电地暖铺设时，防过热层与电热膜之间有效接触，若加热时发生局部覆盖，导热层能将热量从高温区域快速转移至低温区域，减少热量集中，使温度分布均匀，减少局部覆盖所造成的过热风险，使体感更舒适；以及导热层还同时可作为屏蔽层与电地暖的零线连接，从而屏蔽感应电流。

附图说明

图1是本实用新型一典型实施案例中一种防过热层的结构示意图；

图2是本实用新型一典型实施案例中一种防过热电热膜的结构示意图；

图3本实用新型一典型实施案例中一种地暖结构的结构示意图；

图4本实用新型一典型实施案例中一种地暖结构的结构示意图；

图5为本实用新型一典型实施案例中一种地暖结构的工作原理示意图；

附图标记说明：1-电热膜，2-导热层，3-保护层，4-保温反射层，5-地板/水泥地砖，6-防过热层，7-防过热电热膜，8-防护材料层。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

本实用新型实施例提供了一种防过热电热膜，其包括至少一个电热膜以及固定设置于电热膜第一表面和/或第二表面的防过热层，所述防过热层包括导热层和以及覆设于导热层第三表面和/或第四表面的保护层；其中所述第一表面与第二表背对设置，所述第三表面与第四表面背对设置。

在一些较为具体的实施方案中，所述的防过热电热膜包括两个以上的电热膜，所述防过热层设置于相邻两个电热膜之间。

在一些较为具体的实施方案中，所述导热层包括人工石墨导热膜层、天然石墨纸层、石墨烯导热膜层、碳纤维布层、碳纳米管膜层、金属铜箔层、金属铝箔层中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。

优选的，所述导热层的厚度为0.01～0.5mm。

进一步的，所述导热层的导热系数为300～2000W/m·K。

优选的，所述导热层的导热系数为1000～2000W/m·K。

在一些较为具体的实施方案中，所述保护层包括PVC层、PE层、PP层、聚氨酯层、橡胶层、硅胶层、无纺布层、皮革层中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。

优选的，所述保护层的厚度为0.01～1mm。

更为优选的，所述保护层的厚度为0.01～0.05mm。

进一步的，所述导热层的宽度小于保护层的宽度，且在所述防过热层的一侧或两侧边缘处形成有台阶结构。

进一步的，所述导保护层与导热层的宽度差为3～50mm。

在一些较为具体的实施方案中，所述电热膜包括碳纤维发热电缆、碳晶电热膜、石墨烯电热膜、碳纳米管电热膜、硅晶电热膜中任一种或两种以上的组合，但不限于此。

进一步的，所述电热膜的功率密度为100～500w/m²。

进一步的，所述电热膜的长度方向与防过热层的长度方向垂直或平行。

进一步的，所述电热膜与防过热层经粘结剂连接。

进一步的，所述导热层和防护层经粘结剂连接。

本实用新型实施例还提供了一种地暖结构，其包括自下而上依次设置的防护材料层、发热材料层和保温反射层，其中所述发热材料层采用所述的防过热电热膜。

进一步的，所述导热层还与电地暖的零线连接。

进一步的，所述地暖结构的厚度为10～30mm。

如下将结合附图以及具体实施例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

请参阅图1和图2，一种防过热电热膜，其包括电热膜1以及固定设置于电热膜第一表面和第二表面的防过热层，所述第一表面与第二表背对设置；其中，防过热层包括导热层2和保护层3，电热膜1与导热层2的一侧表面经粘结剂(粘结剂可以是压敏胶和/或结构胶)粘结连接，导热层2的另一侧表面经粘结剂与保护层3粘结连接，且保护层3的宽度大于导热层2的宽度，例如保护层3与导热层2的宽度差为3～50mm，以保证边缘封边。请再次参阅图2，保护层3可以覆设于导热层的两侧表面。在一些较为具体的实施方案中，所述电热膜可以是碳纤维发热电缆、碳晶电热膜、石墨烯电热膜、碳纳米管电热膜、硅晶电热膜中任一种或两种以上的组合，电热膜的功率密度为100～500w/m²；导热层可以是人工石墨导热膜层、天然石墨纸层、石墨烯导热膜层、碳纤维布层、碳纳米管膜层、金属铜箔层、金属铝箔层中的任意一种或两种以上的组合，导热层的厚度为0.01～0.5mm，导热层的导热系数为300～2000W/m·K；保护层可以是PVC层、PE层、PP层、聚氨酯层、橡胶层、硅胶层、无纺布层、皮革层中的任意一种或两种以上的组合，保护层的厚度为0.01～1mm。

请参阅图3和图4，一种地暖结构，其包括自下而上依次设置的防护材料层8、防过热电热膜7和保温反射层4，防护材料层8设置在地板或水泥地砖5上；地暖结构的铺设厚度可以是10～30mm。以及，在一些较为具体的实施方案中，导热层还与电地暖的零线连接，以屏蔽感应电流。

在一些更为具体的实施方案中，防过热层在实际使用中，可铺设在两条电热膜中间，起到均温作用；地暖结构的工作原理可参阅图5所示。防过热层可在安装过程中根据消费者使用习惯灵活铺设，有效控制使用成本并降低应用风险。

实施例1

使用0.1mm天然石墨纸作为导热层，并在两侧覆合0.05mm聚酯作为保护层，用于电地暖实际铺设过程。

实际铺设地暖结构中，地面找平后铺设20mm厚隔热反射材料，之后依次铺设230W/m²碳纳米管电热膜、防过热层、保温反射层、地板，防过热层铺设方向与电热膜的铺设方向垂直。

对本实施例中形成的地暖结构以及未设置防过热层的地暖结构进行温度测试，测试数据如表1所示，与未加防过热层相比，本实施例中形成的地暖结构中防过热层覆盖区的膜面温度相较于无防过热层的地暖结构要低10-15℃。

表1本实施例中形成的地暖结构以及未设置防过热层的地暖结构的温度测试结果

实施例2

使用0.1mm天然石墨纸作为导热层，并在两侧覆合0.05mm聚酯作为保护层，用于电地暖实际铺设。

实际铺设中，地面找平后铺设20mm厚隔热反射材料，之后依次铺设180W/m²碳纳米管电热膜、防过热层、保温反射层、地板，防过热层铺设方向与电热膜方向平行，且防过热层置于两条电热膜中间，对两电热膜之间的间距进行调整，并测试防过热层的均温效果，测试结果如表2所示。

表2为防过热层的均温测试结果

电热膜间距分别设置为5cm、10cm、15cm、20cm，防过热层铺设方向与电热膜方向平行，测试电热膜表面、防过热层表面温度，即使间距为20cm时，间隙处的防过热层温度与膜面温度仅仅相差5℃左右。

本实用新型提供的防过热电热膜、地暖结构，能够保证在电地暖铺设时，防过热层与电热膜之间有效接触，若加热时发生局部覆盖，导热层能将热量从高温区域快速转移至低温区域，减少热量集中，使温度分布均匀，减少局部覆盖所造成的过热风险，使体感更舒适；以及导热层还同时可作为屏蔽层与电地暖的零线连接，从而屏蔽感应电流。

应当理解，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。