一种碳纤维加热器的制造方法

文档序号:8115703
一种碳纤维加热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种碳纤维加热器(100),其包括壳体和加热组件,其特征在于,所述壳体包括上壳体(101)和下盖板(102),所述下盖板(102)固定在所述上壳体(101)上,所述加热组件包括由具有正温度系数效应的碳纤维发热体(201)及接线端子(202),所述碳纤维发热体(201)和所述接线端子(202)设置于所述壳体内,所述接线端子(202)一端与所述碳纤维发热体(201)电连接,另一端通过导线(301)连接至电源,在所述加热组件与所述壳体之间设置有绝缘层(401),在所述绝缘层(401)与所述壳体之间还设置有滑动层(501)。
【专利说明】 一种碳纤维加热器

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种加热器,尤其涉及一种碳纤维加热器。

【背景技术】
[0002]近几年来,随着城市建设步伐的加快,经济产业的发展,能源越来越成为社会关注的焦点,如何提高能源的利用率,增大其效率,越来越成为各个厂商竞相研究的重点,也是其广品提供市场占有率的一种途径。
[0003]碳纤维是纯黑体材料,在电、热转换过程,可见光很小,电热转换效率达95%以上。比镍铬、钨钥等材料作为发热体的加热器,可节能30%,在相同功率下,比镍铬金属电热管辐射温度高30°C,比钨钥丝石英电热管高15°C,它所发出的远红外线,被人体、衣物、水等直接吸收性特强,在热传递过程中热量损失小,节能性强;对碳水化合物吸收性更强,有良好碳原子谐振效应,产品效能大大提高。无瞬间电流冲击燃点不需要镇流器,起动时无脉冲电流冲击,使点灯电源、保护电路简单化,电源及相关电器使用寿命延长。热辐射指向高,可提高设计定向热辐射。环保无光污染,不刺激眼睛和灼伤皮肤,无紫外线辐射和有害气体无高频辐射(只有远红外辐射),无微波、电磁波,同时还具有吸收有害光波的性能。光辐射集中在1.5-15 μ m之间的红外波段。
[0004]正温度系数效应是当温度达到导电复合材料的某个特定的转变点温度附近时,材料电阻率会在几度或者十几度狭窄的温度范围内发生突变,电阻率迅速增大5-10个数量级,由导体转变为半导体甚至是绝缘体。具有正温度系数效应的聚合物基导电复合材料(简称PTC材料)被广泛应用于生产自限温加热电缆、温度传感器、限流器和微型开关等产品。而碳纤维由于其具有一定的长径比,构建的导电网络稳定,因此可以采用具有正温度系数效应的碳纤维聚合物导电制作具有正温度系数效应的加热器。
实用新型内容
[0005]有鉴于此,本实用新型提供了一种碳纤维加热器。
[0006]本实用新型公开了一种碳纤维加热器,其包括壳体和加热组件,其特征在于,所述壳体包括上壳体和下盖板,所述下盖板固定在所述上壳体上,所述加热组件包括由具有正温度系数效应的碳纤维发热体及接线端子,所述碳纤维发热体和所述接线端子设置于所述壳体内,所述接线端子一端与所述碳纤维发热体电连接,另一端通过导线连接至电源,在所述加热组件与所述壳体之间设置有绝缘层,在所述绝缘层与所述壳体之间还设置有滑动层。
[0007]根据一个优选的实施方式,所述上壳体包括一加热面,在所述加热面边缘设置有垂直于所述加热面的侧壁,使所述上壳体形成一盖状腔体。
[0008]根据一个优选的实施方式,所述上壳体盖状腔体内设置有隔板,所述隔板将所述上壳体划分为发热体安装区和接线区,在所述发热体安装区内设置有安装柱。
[0009]根据一个优选的实施方式,所述碳纤维发热体设置于所述上壳体盖状腔体内的所述发热体安装区内。
[0010]根据一个优选的实施方式,所述碳纤维发热体的两端端部分别设置有至少一个通孔。
[0011 ] 根据一个优选的实施方式,所述接线端子包括垫片、导电压片和铆钉,所述垫片及所述导电压片上设置有与所述碳纤维发热体两端端部的通孔数量、大小相同的固定孔。
[0012]根据一个优选的实施方式,所述碳纤维发热体的端部置于所述垫片和所述导电压片之间,并通过所述铆钉彼此导电地连接固定,在所述导电压片上还设置有过线孔。
[0013]根据一个优选的实施方式,所述接线端子设置于所述上壳体盖状腔体内的所述接线区内,并且被一设置有中空过线柱的绝缘盖所覆盖,所述导线穿过所述中空过线柱与所述过线孔电连接。
[0014]根据一个优选的实施方式,在所述隔板与所述侧壁及所述安装柱上设置有限位台,在所述下盖板与所述安装柱相对应的位置上设置有螺纹孔,在所述下盖板与所述绝缘盖相对应的位置设置有与所述绝缘盖相匹配的导线管。
[0015]根据一个优选的实施方式,所述下盖板卡合在所述限位台上,使所述绝缘盖穿过所述导线管,并通过螺钉穿过所述螺纹孔将所述下盖板固定在所述安装柱上。
[0016]本实用新型的有益效果在于:
[0017]1、本实用新型采用具有正温度系数效应的碳纤维发热体作为加热元件,可以自动调节加热器的温度,因此其具有自然寿命长、自动恒温、无明火、可靠性高、节能效果显著等优点;
[0018]2、本实用新型由于具有正温度系数效应,所以加热器可以自动调节温度而不需要恒温器和其他控制电路,加热器自动调节热量对于功能的稳定性可引起到明显的作用;
[0019]3、本实用新型加热速度快,可以在小范围内产生恒定的热量,加热的均匀性好,对于要求控制热量的装置可以减少部件数量,同时节约成本。

【专利附图】

【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的碳纤维加热器的示意图;
[0021]图2为本实用新型的碳纤维加热器的分解结构示意图;
[0022]图3为本实用新型的具有正温度系数效应的碳纤维发热体排布结构示意图;
[0023]图4为本实用新型的接线端子与碳纤维发热体的连接结构示意图;和
[0024]图5为本实用新型的接线端子与碳纤维发热体的连接结构分解示意图。

【具体实施方式】
[0025]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合【具体实施方式】并参照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
[0026]图1为本实用新型的碳纤维加热器的示意图。图1示出了本实用新型的一种优选的实施方式。图2为其分解结构的示意图。一种碳纤维加热器100,其包括壳体和加热组件。壳体包括上壳体101和下盖板102,下盖板102固定在上壳体101上。加热组件包括由具有正温度系数效应的碳纤维发热体201及接线端子202。碳纤维发热体201和接线端子202设置于壳体内。接线端子202 —端与碳纤维发热体201电连接,另一端通过导线301连接至电源。在加热组件与壳体之间设置有绝缘层401,设置绝缘层401可以更好的使加热组件与外界绝缘,提高使用的安全性。在绝缘层401与壳体之间还设置有滑动层501,设置滑动层501可以使碳纤维发热体201响应壳体和加热组件中至少一个因温度变化而导致的相对运动,保持加热的均匀性。
[0027]优选地,上壳体101包括一加热面105,在加热面105边缘设置有垂直于加热面105的侧壁106,使上壳体101形成一盖状腔体。
[0028]优选地,上壳体101盖状腔体内设置有隔板107,隔板107将上壳体101划分为发热体安装区108和接线区109,在发热体安装区108内设置有安装柱110。
[0029]优选地,碳纤维发热体201设置于上壳体101盖状腔体内的发热体安装区108内。具有正温度系数效应的碳纤维发热体201可以是聚乙烯和碳纤维组成的具有正温度系数效应的复合材料制成的发热棒。其可以被制成圆形、椭圆形或正方形、长方形等多边形及各种不规则形状。并分别设置于发热体安装区108中,如图3所示。碳纤维发热体201可以自动调节加热器的温度,因此其具有自然寿命长、自动恒温、无明火、可靠性高、节能效果显著等优点。另外,由于可以自动调节温度,所以不需要恒温器和其他控制电路,加热器自动调节热量对于功能的稳定性可引起到明显的作用。
[0030]优选地,碳纤维发热体201的两端端部分别设置有至少一个通孔203。
[0031]图4为本实用新型的接线端子与碳纤维发热体的连接结构示意图。图5为本实用新型的接线端子与碳纤维发热体的连接结构分解示意图。
[0032]接线端子202包括垫片204、导电压片205和铆钉206,垫片204及导电压片205上设置有与碳纤维发热体201两端端部的通孔203数量、大小相同的固定孔207。碳纤维发热体201的端部置于垫片204和导电压片205之间,并通过铆钉206彼此导电地连接固定,在导电压片205上还设置有过线孔208。这种接线结构连接牢固、导电稳定,可以保证供电的稳定性从而提闻加热器的稳定性。另外,还可以进一步提闻加热速度,可以在小范围内广生恒定的热量,加热的均匀性好,对于要求控制热量的装置可以减少部件数量,节约成本。
[0033]优选地,接线端子202设置于上壳体101盖状腔体内的接线区109内,并且被一设置有中空过线柱602的绝缘盖601所覆盖,导线穿过中空过线柱602与过线孔208电连接。
[0034]优选地,在隔板107与侧壁106及安装柱110上设置有限位台701,在下盖板102与安装柱108相对应的位置上设置有螺纹孔111,在下盖板102与绝缘盖601相对应的位置设置有与绝缘盖601相匹配的导线管801。
[0035]优选地,下盖板102卡合在限位台701上,使绝缘盖601穿过导线管801,并通过螺钉穿过螺纹孔111将下盖板102固定在安装柱108上。
[0036]需要注意的是,上述具体实施例是示例性的,在本实用新型的上述教导下,本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形,而这些改进或者变形落在本实用新型的保护范围内。本领域技术人员应该明白,上面的具体描述只是为了解释本实用新型的目的,并非用于限制本实用新型。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种碳纤维加热器(100),其包括壳体和加热组件,其特征在于, 所述壳体包括上壳体(101)和下盖板(102),所述下盖板(102)固定在所述上壳体(101)上, 所述加热组件包括由具有正温度系数效应的碳纤维发热体(201)及接线端子(202), 所述碳纤维发热体(201)和所述接线端子(202)设置于所述壳体内,所述接线端子(202) 一端与所述碳纤维发热体(201)电连接,另一端通过导线(301)连接至电源, 在所述加热组件与所述壳体之间设置有绝缘层(401),在所述绝缘层(401)与所述壳体之间还设置有滑动层(501^
2.根据权利要求1所述的碳纤维加热器(100),其特征在于,所述上壳体(101)包括一加热面(105),在所述加热面(105)边缘设置有垂直于所述加热面(105)的侧壁(106),使所述上壳体(101)形成一盖状腔体。
3.根据权利要求2所述的碳纤维加热器(100),其特征在于,所述上壳体(101)盖状腔体内设置有隔板(107),所述隔板(107)将所述上壳体(101)划分为发热体安装区(108)和接线区(109),在所述发热体安装区(108)内设置有安装柱(110)0
4.根据权利要求3所述的碳纤维加热器(100),其特征在于,所述碳纤维发热体(201)设置于所述上壳体(101)盖状腔体内的所述发热体安装区(108)内。
5.根据权利要求4所述的碳纤维加热器(100),其特征在于,所述碳纤维发热体(201)的两端端部分别设置有至少一个通孔(203)。
6.根据权利要求5所述的碳纤维加热器(100),其特征在于,所述接线端子(202)包括垫片(204)、导电压片(205)和铆钉(206),所述垫片(204)及所述导电压片(205)上设置有与所述碳纤维发热体(201)两端端部的通孔(203)数量、大小相同的固定孔(207^
7.根据权利要求6所述的碳纤维加热器(100),其特征在于,所述碳纤维发热体(201)的端部置于所述垫片(204)和所述导电压片(205)之间,并通过所述铆钉(206)彼此导电地连接固定,在所述导电压片(205)上还设置有过线孔(208).
8.根据权利要求7所述的碳纤维加热器(100),其特征在于,所述接线端子(202)设置于所述上壳体(101)盖状腔体内的所述接线区(109)内,并且被一设置有中空过线柱(602)的绝缘盖(601)所覆盖,所述导线穿过所述中空过线柱(602)与所述过线孔(208)电连接。
9.根据权利要求8所述的碳纤维加热器(100),其特征在于,在所述隔板(107)与所述侧壁(106)及所述安装柱(110)上设置有限位台(701), 在所述下盖板(102)与所述安装柱(108)相对应的位置上设置有螺纹孔(111),在所述下盖板(102)与所述绝缘盖(601)相对应的位置设置有与所述绝缘盖(601)相匹配的导线管(801).
10.根据权利要求9所述的碳纤维加热器(100),其特征在于,所述下盖板(102)卡合在所述限位台(701)上,使所述绝缘盖(601)穿过所述导线管(801),并通过螺钉穿过所述螺纹孔(111)将所述下盖板(102)固定在所述安装柱(108)上。
【文档编号】H05B3/14GK204180291SQ201420576298
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月3日 优先权日:2014年10月3日
【发明者】陈滨, 张雪芳, 王浩 申请人:北京中科联众科技股份有限公司
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