CN102387616A - 导电发热板材以及制造该导电发热板材的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种导电发热板材以及制造该导电发热板材的方法，其中，该导电发热板材至少包含散热层、混合导电发热材料以及导电电极，所述混合导电发热材料由碳纤维、导电炭黑和冲淡剂混合而成，所述混合导电发热材料通过凹板印刷的方式在所述散热层表面形成若干均匀的条状单元，所述导电电极将各条状单元的混合导电发热材料以并联方式连接，所述条状单元与所述导电电极形成发热层。本发明耗费能源少，加热效果好。
Description
【技术领域】
本发明涉及建筑、装饰行业领域中一种由混合导电发热材料构成的导电发热板材，以及制造该导电发热板材的方法。
【背景技术】
现有取暖配置应用最为广泛的是空调和传统的暖气，此两类取暖方式在过去的很长时间中一直占主导地位，但其有一共同的弊端，即同属于局部升温装置，因为它们的供热方式属于横向发热，而热气流是向上运动的，因此，一直以来，空调和传统的暖气的室内整体加热效果均不理想；传统医学理论表明，“暖身先暖足”，而空调和传统暖气由于其横向散热的特点，使得很多人在温暖的室内仍然感觉到脚凉腿凉。同时，传统的取暖设备还会浪费大量的不可再生资源。
现有的地暖方式，有水地暖、电缆地暖、电热膜。其实施方式复杂且不易于维修维护，能源耗费巨大。
市场上同时出现了一种暖芯地板，其将发热材料与装饰材料合二为一，相对简化和施工工艺，但仍存在耗能较大，连接复杂的环节，且其使用了大量石墨，性能不高，发热不够均匀。
【发明内容】
本发明的一个目的在于提供一种由混合导电发热材料构成的导电发热板材。
本发明的技术方案如下：
一种导电发热板材，至少包含散热层、混合导电发热材料以及导电电极，所述混合导电发热材料由碳纤维、导电炭黑和冲淡剂混合而成，所述混合导电发热材料通过凹板印刷的方式在所述散热层表面形成若干均匀的条状单元，所述导电电极将各条状单元的混合导电发热材料以并联方式连接，所述条状单元与所述导电电极形成发热层。
作为较佳的实施方式，所述碳纤维与导电炭黑占所述混合导电发热材料总质量的10％～50％，所述冲淡剂占所述混合导电发热材料总质量的50％～90％，所述碳纤维与导电炭黑的质量比为1∶2至2∶2。
作为较佳的实施方式，所述发热层形成于所述散热层的下表面，所述板材还包含装饰层和隔热层，所述板材的结构由上至下依次为装饰层、散热层、发热层以及隔热层，其中，所述散热层和隔热层经过绝缘处理。
作为较佳的实施方式，所述隔热层设置有元件连接槽，所述元件连接槽按所述导电电极的分布位置纵向贯穿所述隔热层的上表面或者仅开设于所述导电电极的端部；所述导电发热板材边缘设置锁扣结构，当两块所述导电发热板材之间通过锁扣结构相连时，两块所述导电发热板材能通过导电元件进行电极连接，所述导电元件设置于所述元件连接槽中，且位于两块所述导电发热板材的锁扣结构之间。
作为较佳的实施方式，所述混合导电发热材料的工作电压为15V～50V。
作为较佳的实施方式，所述混合导电发热材料的工作电压为20V～36V。
本发明的另一个目的在于提供一种制造该导电发热板材的方法。
本发明的技术方案如下：
一种制造如权利要求1所述的导电发热板材的方法，包含如下步骤：
(a)将碳纤维、导电炭黑和冲淡剂混合配置成混合导电发热材料；
(b)提供一基材作为散热层，将所述混合导电发热材料通过凹板印刷的方式在所述散热层表面形成若干均匀的条状单元；
(c)提供导电电极，通过所述导电电极将各条状单元的混合导电发热材料以并联方式连接，形成发热层；以及
(d)将所述散热层和所述发热层作为板体的一部分以制作板材。
作为较佳的实施方式，所述碳纤维与导电炭黑占所述混合导电发热材料总质量的10％～50％，所述冲淡剂占所述混合导电发热材料总质量的50％～90％，所述碳纤维与导电炭黑的质量比为1∶2至2∶2。
作为较佳的实施方式，所述发热层形成于所述散热层的下表面，所述板材还包含装饰层和隔热层，所述板材的结构由上至下依次为装饰层、散热层、发热层以及隔热层，其中，所述散热层和隔热层经过绝缘处理，上述各层通过粘合压贴形成一体。
作为较佳的实施方式，所述隔热层设置有元件连接槽，所述元件连接槽按所述导电电极的分布位置纵向贯穿所述隔热层的上表面或者仅开设于所述导电电极的端部；所述导电发热板材边缘设置锁扣结构，当两块所述导电发热板材之间通过锁扣结构相连时，两块所述导电发热板材能通过一导电元件进行电极连接，所述导电元件设置于所述元件连接槽中，且位于两块所述导电发热板材的锁扣结构之间。
本发明的有益效果在于：本发明的混合发热材料能够通过提供低压直流电或交流电供电在五至十五分钟内温度上升至50°至65°。由于其正常工作电压为15伏至50伏，优选为20伏至35伏，所以其正常工作时耗费能源极小，完全适应当今社会的低碳环保的人居生活的需求。
此外，本发明的连接特点是依靠导电元件将单位板块的电极相连接，使其单排电极串联工作，整体工作面以纵向单排为单位并联工作，不同于现有技术单个工作单位通过导线连接，本发明是通过锁扣连接部分的导电元件将电极相连接工作的。将导电发热材料直接植入地面装饰材料、墙面装饰材料及室内屋顶装饰材料上，即形成了室内取暖地面发热系统、室内取暖墙面发热系统及室内取暖屋顶装饰发热系统。
【附图说明】
图1为本发明导电发热板材所形成的导电发热材料的示意图。
图2为本发明中板材结构示意图。
图3为本发明中元件连接槽的一种具体实施方式的示意图。
图4为本发明中元件连接槽的另一种具体实施方式的示意图。
图5为本发明中导电电极的分布示意图。
图6为本发明中导电元件的一种具体实施方式的示意图。
图7为本发明中导电元件的另一种具体实施方式的示意图。
图8为本发明中两块板材连接的示意图。
图9为本发明的原理示意图。
图10为本发明的流程图。
【具体实施方式】
为让本发明上述目的、特征及优点更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：
如图1所示，一种导电发热板材，至少包含散热层10、混合导电发热材料以及导电电极，所述混合导电发热材料由碳纤维、导电炭黑和冲淡剂混合而成，所述混合导电发热材料通过凹板印刷的方式在所述散热层10表面形成若干均匀的条状单元11，所述导电电极将各条状单元的混合导电发热材料以并联方式连接，所述条状单元11与所述导电电极形成发热层。其中，导电电极最好为导电性能良好的金属介质，其呈薄片形状为优，也可选自浆类金属导体。
所述碳纤维与导电炭黑占所述混合导电发热材料总质量的10％～50％，所述冲淡剂占所述混合导电发热材料总质量的50％～90％，所述碳纤维与导电炭黑的质量比为1∶2至2∶2。
如图2所示，发热层形20成于散热层10的下表面，所述板材还包含装饰层40和隔热层30，所述板材的结构由上至下依次为装饰层40、散热层10、发热层20以及隔热层30，其中，所述散热层10和隔热层30经过绝缘处理。
所述隔热层30设置有元件连接槽(未图示)，所述元件连接槽按所述导电电极的分布位置纵向贯穿所述隔热层的上表面或者仅开设于所述导电电极的端部；所述导电发热板材边缘设置锁扣结构，当两块所述导电发热板材之间通过锁扣结构相连时，两块所述导电发热板材能通过导电元件a、b进行电极连接，所述导电元件设置于所述元件连接槽中，且位于两块所述导电发热板材的锁扣结构之间。
所述混合导电发热材料的工作电压为15V～50V，优选为20V～36V。
将混合导电发热材料以凹版印刷的方式按条格状附在散热层10表面，然后铺设导电电极，导电电极端部刚刚超出或重合印刷条格状混合发热材料的端部且距离板块边缘外端5mm至10mm为最佳，在隔热层30上按图4或图8所示开出元件连接槽M，然后将散热层10与隔热层30粘压到一起，即可进入正常装饰板生产工艺。
如图3所示，在隔热层30上根据散热层10导电电极P的分布(如图5所示)开出贯穿整个板面的元件连接槽M，元件连接槽M纵向贯穿板面，但不深透板体，其宽度规格小于导电电极的宽度，最佳为导电电极宽度的一半左右，优选为3mm；深度为1mm至5mm，优选为2mm。
如图4所示，在隔热层30上根据散热层10导电电极P的端部分布(如图5所示)开出不贯穿板面的元件连接槽M，其深度宽度以前述尺寸为佳，也可根据生产自行调整，参照图10所示，其元件连接槽长度以成品板面内延伸10mm至15mm为佳。
图6、7所示为本发明的连接元件a、b的一种实施例的示意图，连接元件a、b上包含元件电极P1、P2、P3、P4，生产成品板块后，可以将连接元件插入元件连接槽内，通过板块连接固定使两连接元件完成导电连接，使两单位板块纵向并联工作。连接后例如图8所示，区别于现有导线连接方式，本发明通过连接元件将导电电极连接到一起，简化了施工过程。
如图9所示，为本发明的原理示意图，通过稳压低压电源50提供的直流或交流电均可以供本发明的导电发热板材工作，如图所示，本发明的导电电极属于纵向串联工作、横向并联工作，而纵向电路内部的条格状混合发热材料属于并联工作。
如图10所示，具体而言，本发明中制造导电发热板材的方法，包含如下步骤：
步骤S1，将碳纤维、导电炭黑和冲淡剂混合配置成混合导电发热材料；
步骤S2，提供一基材作为散热层，将所述混合导电发热材料通过凹板印刷的方式在所述散热层表面形成若干均匀的条状单元；
步骤S3，提供导电电极，通过所述导电电极将各条状单元的混合导电发热材料以并联方式连接，形成发热层；以及
步骤S4，将所述散热层和所述发热层作为板体的一部分以制作板材。
其中，所述碳纤维与导电炭黑占所述混合导电发热材料总质量的10％～50％，所述冲淡剂占所述混合导电发热材料总质量的50％～90％，所述碳纤维与导电炭黑的质量比为1∶2至2∶2。
所述发热层形成于所述散热层的下表面，所述板材还包含装饰层和隔热层，所述板材的结构由上至下依次为装饰层、散热层、发热层以及隔热层，其中，所述散热层和隔热层经过绝缘处理，上述各层通过粘合压贴形成一体。
所述隔热层设置有元件连接槽，所述元件连接槽按所述导电电极的分布位置纵向贯穿所述隔热层的上表面或者仅开设于所述导电电极的端部；所述导电发热板材边缘设置锁扣结构，当两块所述导电发热板材之间通过锁扣结构相连时，两块所述导电发热板材能通过一导电元件进行电极连接，所述导电元件设置于所述元件连接槽中，且位于两块所述导电发热板材的锁扣结构之间。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种导电发热板材，其特征在于，至少包含散热层、混合导电发热材料以及导电电极，所述混合导电发热材料由碳纤维、导电炭黑和冲淡剂混合而成，所述混合导电发热材料通过凹板印刷的方式在所述散热层表面形成若干均匀的条状单元，所述导电电极将各条状单元的混合导电发热材料以并联方式连接，所述条状单元与所述导电电极形成发热层。
2.根据权利要求1所述的导电发热板材，其特征在于，所述碳纤维与导电炭黑占所述混合导电发热材料总质量的10％～50％，所述冲淡剂占所述混合导电发热材料总质量的50％～90％，所述碳纤维与导电炭黑的质量比为1∶2至2∶2。
3.根据权利要求1所述的导电发热板材，其特征在于，所述发热层形成于所述散热层的下表面，所述板材还包含装饰层和隔热层，所述板材的结构由上至下依次为装饰层、散热层、发热层以及隔热层，其中，所述散热层和隔热层经过绝缘处理。
4.根据权利要求3所述的导电发热板材，其特征在于，所述隔热层设置有元件连接槽，所述元件连接槽按所述导电电极的分布位置纵向贯穿所述隔热层的上表面或者仅开设于所述导电电极的端部；所述导电发热板材边缘设置锁扣结构，当两块所述导电发热板材之间通过锁扣结构相连时，两块所述导电发热板材能通过导电元件进行电极连接，所述导电元件设置于所述元件连接槽中，且位于两块所述导电发热板材的锁扣结构之间。
5.根据权利要求1所述的导电发热板材，其特征在于，所述混合导电发热材料的工作电压为15V～50V。
6.根据权利要求5所述的导电发热板材，其特征在于，所述混合导电发热材料的工作电压为20V～36V。
7.一种制造如权利要求1所述的导电发热板材的方法，其特征在于，包含如下步骤：
(a)将碳纤维、导电炭黑和冲淡剂混合配置成混合导电发热材料；
(b)提供一基材作为散热层，将所述混合导电发热材料通过凹板印刷的方式在所述散热层表面形成若干均匀的条状单元；
(c)提供导电电极，通过所述导电电极将各条状单元的混合导电发热材料以并联方式连接，形成发热层；以及
(d)将所述散热层和所述发热层作为板体的一部分以制作板材。
8.根据权利要求7所述的制造导电发热板材的方法，其特征在于，所述碳纤维与导电炭黑占所述混合导电发热材料总质量的10％～50％，所述冲淡剂占所述混合导电发热材料总质量的50％～90％，所述碳纤维与导电炭黑的质量比为1∶2至2∶2。
9.根据权利要求7所述的制造导电发热板材的方法，其特征在于，所述发热层形成于所述散热层的下表面，所述板材还包含装饰层和隔热层，所述板材的结构由上至下依次为装饰层、散热层、发热层以及隔热层，其中，所述散热层和隔热层经过绝缘处理，上述各层通过粘合压贴形成一体。
10.根据权利要求9所述的制造导电发热板材的方法，其特征在于，所述隔热层设置有元件连接槽，所述元件连接槽按所述导电电极的分布位置纵向贯穿所述隔热层的上表面或者仅开设于所述导电电极的端部；所述导电发热板材边缘设置锁扣结构，当两块所述导电发热板材之间通过锁扣结构相连时，两块所述导电发热板材能通过一导电元件进行电极连接，所述导电元件设置于所述元件连接槽中，且位于两块所述导电发热板材的锁扣结构之间。
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