专利名称：生产碳素发热线的设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生产碳素发热线的设备，应用于碳素发热线的加工领域。
技术背景目前的碳素发热体有以下几种涂布(coating)式碳素发热体是为了在用聚乙烯纱或棉纱织造的织物的两侧附 与电极，以红铜线为经丝织造且涂上碳素墨水的发热体。其存在因为阻抗不均衡，不能确保 安全性，可能着火；不能附与低阻抗。不能附与所希望的阻抗(电流)；不能附与均勻的阻 抗；且发热不均勻；忽略了因热引起的物质的收缩、膨胀作用的发热体。主要原因如下1) 碳是不因热而收缩、膨胀的物质；而铜线碰到热，收缩膨胀系数就会加大，因此与碳接合的 铜线在使用发热体的时候和停止使用发热体或调节温度时，因铜线和碳之间的隔离，发热 体的功能受损或因接点不合格的原因有发生火灾的危险。2)铜线碰到热就会变硬，因此出 现与碳素发热体隔离的现象。胶片碳素发热体是为了在塑料胶片上印刷碳素墨水且附与电极，将薄铜板 ((copper sheet)接合在印刷的碳素上。其存在与涂布式发热体不同，阻抗均勻，但是因为 形成碳素的物质为塑料，所以发热体在高温(80°C以内)下也变形。如果胶卷被折，因阻抗 (电流)的变化，会出现发热功能受损或有着火的危险。忽略了因热原因引起的物质的收 缩、膨胀作用的发热体。(在涂布式发热体中说明)喷射式碳素发热体是将在市场中流通的碳素墨水喷射在无纺布(nonwoven)等 上，然后将薄铜板((copper sheet)或铜线做为电极，将结合不安全的塑料胶片层压 (laminating) 0玻璃纤维碳素发热丝是苏联开发的发热丝，远红外线辐射热的特性弱，因玻璃纤 维所具有的硬质(折)特性，功能被丧失，又因为不是环保材料，所以不能保证其经济性。不锈钢碳素发热丝是随着金属技术的发展，利用精密加工技术可以将不锈钢制作 成超微细口径的丝，且利用其柔软性与普通纱没有区别的特性，在其上面涂上碳素墨水，从 而可得到高热，但这样做电流消耗大，且远红外线辐射热的放射率微弱，所以与普通灯丝 (Filament)金属线上的发热相同。以碳素丝为纬丝织造的织物发热体目前企业生产的织物发热体还存在着以下问题生产以碳素丝为纬丝织造的织物发热体的其他(现有)生产者在将聚乙烯丝或棉 丝并丝、捻丝过程中，连起码的适合碳素涂层的基础性认识都没有，用不具有静态特性的发 热丝将化学丝(chemistryyarn)或混合丝做为纬丝和经丝，将两极的铜线做为经丝织造的 碳素发热体，与织造的涂层发热体和胶片喷射式碳素发热体比较在功能和质量方面不能说 比这些高一层，只不过是制造发热体的一种想法而已。即忽略了制造超精密发热丝的专有 技术和设备的合理性，目前设备生产的发热丝普遍存在着原丝与碳素结合后因湿度和冲击 而出现散乱或分解现象；因此不能制造出超精密而完美的发热丝。发明内容本实用新型的目的在于提供一种生产碳素发热线的设备，其结构合理，使用方便， 生产的碳素发热线是一种具有均勻的阻抗和经济性(省电)的产品，可以制造出直径为 0. 8mm以下，每100mm长为lkQ以下的发热线；与原丝结合的碳素不会因湿度和冲击而出 现散乱或分解现象。本实用新型的技术方案是这样实现的生产碳素发热线的设备，由原丝浸碳区，干 燥区组成，其特征在于原丝浸碳区分为三个，每个浸碳区内设有一个碳素墨水槽，在碳素 墨水槽内侧设置有旋转机械和控制辊，在控制辊的上方高于液面处设有刷子，刷子的上方 设置有锥形内孔拉缩成型模初径口，碳素墨水槽上方纵向设有初径拉出后硬化区间，干燥 炉与硬化区间相通，在干燥炉的顶端设有动力辊，三个浸碳区的干燥炉温度分别为第一浸 碳区的温度为70-90°C，第二浸碳区的温度为100-120°C，第三浸碳区的温度为180-200°C ； 在浸碳区的侧面横向设置有高温固化区，高温固化区的入口、出口和中间设有方向控制辊， 高温固化区的外侧连接有自动检测器。本实用新型的积极效果是设备操作方便，结构合理，生产的发热线阻抗性和经济 性良好，可以制成直径为o. 8mm以下，每100mm长为lkQ以下的发热线；其抗湿度和冲击性强。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的碳素墨水槽的结构示意图；图3为本实用新型的锥形拉缩成型模的结构剖具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的描述如图1-3所示，生产碳素发热线的设备，由原丝浸碳区，干燥区组成，其特征在于 原丝浸碳区分为三个，每个浸碳区内设有一个碳素墨水槽3，在碳素墨水槽3内侧设置有旋 转机械3-1和控制辊3-2，在控制辊3-2的上方高于液面处设有刷子3-3，刷子(3_3)的上 方设置有锥形内孔拉缩成型模初径口 3-4，碳素墨水槽3上方纵向设有出径拉出后硬化区 间4，干燥炉5与硬化区间4相通，在干燥炉5的顶端设有动力辊6，三个浸碳区的干燥炉温 度分别为第一浸碳区7-1的温度为70-90°C，第二浸碳区7-2的温度为100-120°C，第三浸 碳区7-3的温度为180-200°C ；在浸碳区的侧面横向设置有高温固化区1，高温固化区1的 入口、出口和中间设有方向控制辊2，高温固化区1的外侧连接有自动检测器8。加工时将带有原丝的线轴放在轴架上，原丝通过绕线轴架进行碳素的涂层处理， 使原丝维持适当的张力无拧结地布置进入涂层区间；经设在第一浸碳区7-1的旋转机械 3-1和控制辊3-2进入一次涂层，原丝在碳素墨水槽3水面位置大于120mm小于150mm的位 置进入，第一次涂层后的原丝通过上方的刷子3-3后进入锥形内孔拉缩成型模初径口 3-4， 其圆孔进入口为0. 7mm,吐出口为0. 5mm，原丝经初径吐出后进入硬化区间4，再进入干燥炉 5干燥，在干燥炉5长度3. 4m区间必须进行每分钟6. 8m以内的干燥；将通过进行碳素墨水涂层处理得到阻抗值的发热线各通过一股，第1次干燥后的原丝将干燥炉5中得到的热量 自然蒸发后经设在第二浸碳区7-2上的控制辊6进入第二浸碳区内的黑碳素墨水槽3，原丝 通过第2次涂层后再进入第2次干燥炉初径口径的进入口为0. 8mm时，吐出口为0. 6mm，最 后进入第3次涂层后进入干燥炉初径口，径的进入口为0. 9mm时，吐出口为0. 7mm。经三次 涂层干燥后的原丝进入到10m长的高温固化区1进行成熟，将原丝和炭黑Black Carbon完 全接结；将经高温固化区1成熟后的原丝经方向控制辊送入自动检测设备8区间，其温度维 持常温22°C。经过阻抗检测后的原丝即为发热线经绕线机绕线包装。
权利要求生产碳素发热线的设备，由原丝浸碳区，干燥区组成，其特征在于原丝浸碳区分为三个，每个浸碳区内设有一个碳素墨水槽(3)，在碳素墨水槽(3)内侧设置有旋转机械(3 1)和控制辊(3 2)，在控制辊(3 2)的上方高于液面处设有刷子(3 3)，刷子(3 3)的上方设置有锥形内孔拉缩成型模初径口(3 4)，碳素墨水槽(3)上方纵向设有初径拉出后硬化区间(4)，干燥炉(5)与硬化区间(4)相通，在干燥炉(5)的顶端设有动力辊(6)，三个浸碳区的干燥炉温度分别为第一浸碳区(7 1)的温度为70 90℃，第二浸碳区(7 2)的温度为100 120℃，第三浸碳区(7 3)的温度为180 200℃；在浸碳区的侧面横向设置有高温固化区(1)，高温固化区(1)的入口、出口和中间设有方向控制辊(2)，高温固化区(1)的外侧连接有自动检测器(8)。
专利摘要本实用新型涉及一种生产碳素发热线的设备，其特征在于原丝浸碳区分为三个，每个浸碳区内设有一个碳素墨水槽，在控制辊的上方高于液面处设有刷子，刷子的上方设置有锥形内孔拉缩成型模初径口，碳素墨水槽上方纵向设有出径拉出后硬化区间，干燥炉与硬化区间相通，在干燥炉的顶端设有动力辊，在浸碳区的侧面横向设置有高温固化区，高温固化区的入口、出口和中间设有方向控制辊，高温固化区的外侧连接有自动检测器。其操作方便，结构合理，生产的发热线阻抗性和经济性良好，可以制成直径为0.8mm以下，每100mm长为1kΩ以下的发热线；其抗湿度和冲击性强。
文档编号H05B3/54GK201648819SQ20102014681
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月26日 优先权日2010年3月26日
发明者崔秉南, 郑敬秀 申请人:吉林华阳电力装备制造有限公司