CN103982937A - 一种电热复合地板发热芯及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电热地板领域，具体为一种电热复合地板发热芯及其制作方法，解决现有技术中存在的不够经久耐用、保健功能较差等问题。该发热芯包括短电极电热地板发热芯和长电极电热地板发热芯；其中，短电极之间为碳纤维或碳晶电热纸，每个短电极上设有铆制针孔，碳纤维或碳晶电热纸两端分别与短电极通过铆制针孔铆接，短电极与电热复合地板的宽度方向相应，形成短电极电热地板发热芯；长电极之间为碳纤维或碳晶电热纸，每个长电极上设有铆制针孔，碳纤维或碳晶电热纸两端分别与长电极通过铆制针孔铆接，长电极与电热复合地板的长度方向相应，形成长电极电热地板发热芯。本发明电极在发热芯片的不同位置和接线方式，来制成不同功能和用途的发热芯。
Description
技术领域
本发明涉及电热地板领域，具体为一种电热复合地板发热芯及其制作方法。
背景技术
随着环境保护的深入和空气污染的治理，电采暖正在兴起，带动了地板的合体，一种新型电热地板悄然兴起，市场上出现了各种各样的集保健、装饰与取暖为一体的三合一地板。
虽是外表一样，功能并不相同，而且使用寿命也皆然有别，就是因为内部的发热部分的不同。就目前市场的品种而言，发热体有金属、碳粉、油墨的发热体，还有有机树脂芯片的发热体，也有用碳纤维(碳晶)纸层贴压的发热体，优劣各异。比如：导电油墨的发热体在使用一个阶段就有功率衰减，同时这些发热体所使用的电极一般都是铜铂的，做电热地板复合时粘不住，所以时间一久就会离弧，关键是内部接触就会有松动，打火功率降低地板报废，而且这些油墨的远红外线辐射强度较弱，根本起不到保健的作用。而有机树脂芯片的发热体就更不好复合在一起，因为有机材料与本质材料复合对胶的要求很高，一旦受潮即与有机树脂芯片离弧，使地板严重变形无法使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电热复合地板发热芯及其制作方法，解决现有技术中存在的不够经久耐用、保健功能较差等问题。
本发明的技术方案是：
一种电热复合地板发热芯，该发热芯包括短电极电热地板发热芯和长电极电热地板发热芯；其中，
短电极之间为碳纤维或碳晶电热纸，每个短电极上设有铆制针孔，碳纤维或碳晶电热纸两端分别与短电极通过铆制针孔铆接，短电极与电热复合地板的宽度方向相应，形成短电极电热地板发热芯；
长电极之间为碳纤维或碳晶电热纸，每个长电极上设有铆制针孔，碳纤维或碳晶电热纸两端分别与长电极通过铆制针孔铆接，长电极与电热复合地板的长度方向相应，形成长电极电热地板发热芯。
所述的电热复合地板发热芯，短电极电热地板发热芯的每个短电极分别通过一个电极焊接点与连接引线焊接，连接引线分两路：一路与插头连接，另一路与插座连接。
所述的电热复合地板发热芯，电热复合地板铺设后，由短电极、碳纤维或碳晶电热纸、电极焊接点、连接引线组合接线，相邻电热复合地板之间的插头和插座插接导通，形成串接并联线路，经温控器连至电源。
所述的电热复合地板发热芯，短电极电热地板发热芯的每个短电极两端分别通过电极焊接点与连接引线焊接：一个连接引线与插头连接，另一个连接引线与插座连接。
所述的电热复合地板发热芯，电热复合地板铺设后，由短电极、碳纤维或碳晶电热纸、电极焊接点、连接引线组合接线，相邻电热复合地板之间的插头和插座插接导通，形成串接并联线路，经温控器连至电源。
所述的电热复合地板发热芯，长电极电热地板发热芯的每个长电极两端分别通过电极焊接点与连接引线焊接：一个连接引线与插头连接，另一个连接引线与插座连接。
所述的电热复合地板发热芯，电热复合地板铺设后，由碳纤维或碳晶电热纸、电极焊接点、长电极、连接引线组合接线，相邻电热复合地板之间通过发热芯连接引线及插头插座导通，形成串接并联线路，经温控器连至电源。
所述的电热复合地板发热芯的制作方法，包括如下步骤：
(1)确定电热地板的功率，采用的是每平方米150瓦到200瓦；
(2)发热芯片碳纤维或碳晶电热纸与电极和地板的复合
采用碳纤维或碳晶电热纸作为导电发热体，碳纤维或碳晶电热纸是无机材料碳纤维与纸浆制作而成，保证无机材料碳纤维与纸浆之间亲密的结合性结为一体；
长电极或短电极采用铜铂电极，将铜铂电极通过铆制在碳纤维或碳晶电热纸上，在铜铂电极上就留有铆制针孔形成针孔线，针孔线为一条线或两条线以上，而这些铆制针孔通过地板粘接用胶分别将地板板材牢固地粘在一起；
(3)发热芯片碳纤维或碳晶电热纸的制作
将纤维经特殊处理剂处理，在中国发明专利申请：“申请号201210457292.2，燃料电池电极多孔扩散层材料碳纤维纸的制备工艺”的基础上，“短切碳纤维的表面处理”的处理剂由丙酮、乙醇和水按重量比1:2:55混合处理后，与纸浆一起用磨桨机进行一起研磨，确保短切碳纤维与纸浆的植物纤维结合在一起，使其功率均匀；最后，放到搅拌池中加水进行搅拌，在送到流桨箱与水混合后通过造纸机抄纸；
(4)电极在发热芯片碳纤维或碳晶电热纸的位置和接线，当发热芯是短电极时，制成的电热地板铺装需要的两极连接引线要长一些，便于接线、不用再铺设组线，发热芯之间采用串接并联接线方法；当制作成长电极时，制成的电热地板铺装则连接引线同样采用串接并联接线方法；进一步地，制成不同的发热芯，再复合成电热地板。
所述的电热复合地板发热芯的制作方法，电极与所需制作的碳纤维或碳晶电热纸为不同的规格，因为地板条的宽度不同，长度不同，则需要分制作出满足有4条、6条、8条、12条、15条或20条为一平方米的不同规格，分别做出不同功率规格的碳纤维或碳晶电热纸，含量分别为：6公斤、8公斤、12公斤、15公斤、20公斤或25公斤短电极的碳纤维或碳晶电热纸，或者含量分别为：3公斤、5公斤、6公斤、8公斤、12公斤或15公斤长电极的碳纤维或碳晶电热纸。
本发明的优点及有益效果是：
1、本发明可以解决现有技术中发热芯片的功率衰减问题。
2、本发明可以解决现有技术中复合地板与发热芯片粘接不牢固问题。
3、本发明可以增加地板的远红外线的发射功率强度，并且可起到保健作用。
4、本发明电极在发热芯片的不同位置和接线方式，来制成不同功能和用途的发热芯。
附图说明
图1为本发明电热复合地板发热芯的制作方法流程图。
图2-1为短电极电热地板发热芯电极与碳纤维(碳晶)电热纸铆制示意图。图中，1短电极；2碳纤维(碳晶)电热纸；3铆制针孔。
图2-2为长电极电热地板发热芯电极与碳纤维(碳晶)电热纸铆制示意图。图中，2碳纤维(碳晶)电热纸；3铆制针孔；8长电极。
图2-3为短电极电热地板发热芯实物图。
图2-4为长电极电热地板发热芯实物图。
图3-1为短电极电热地板发热芯焊接线图之一。图中，1短电极；2碳纤维(碳晶)电热纸；3电极焊接点；4连接引线；5插头；6插座。
图3-2为短电极电热地板发热芯焊接线图之二。图中，1短电极；2碳纤维(碳晶)电热纸；3电极焊接点；4连接引线；5插头；6插座。
图3-3为短电极电热地板发热芯铺装接线图之一。图中，1短电极；2碳纤维(碳晶)电热纸；3电极焊接点；4连接引线；5插头；6插座；7温控器。
图3-4为短电极电热地板发热芯铺装接线图之二。图中，1短电极；2碳纤维(碳晶)电热纸；3电极焊接点；4连接引线；5插头；6插座；7温控器。
图4-1为长电极电热地板发热芯焊接线图。图中，2碳纤维(碳晶)电热纸；3电极焊接点；4连接引线；5插头；6插座；8长电极。
图4-2为长电极电热地板发热芯铺装接线图。图中，2碳纤维(碳晶)电热纸；3电极焊接点；7温控器；8长电极；9发热芯连接引线及插头插座。
具体实施方式
如图1所示，本发明的工艺过程如下：
经粉碎的原木浆与经处理的碳纤维混合磨浆后，经磨浆→筛浆→除渣→净浆→搅拌→混浆→抄纸→检测→裁剪→铆电极→成品，参照中国发明专利申请号200710011037.4和201210457292.2。其中，本发明的研究重点在于：
(1)短电极或长电极与碳纤维(碳晶)电热纸铆制，参见图2-1～图2-4；
(2)短电极电热地板发热芯接线和铺装，参见图3-1～图3-4；
(3)长电极电热地板发热芯接线和铺装，参见图4-1～图4-2。
如图2-1、图2-3所示，短电极1之间为碳纤维(碳晶)电热纸2，每个短电极1上设有铆制针孔3，碳纤维(碳晶)电热纸2两端分别与短电极1通过铆制针孔3铆接，短电极1与电热复合地板的宽度方向相应，形成短电极电热地板发热芯。
如图2-2、图2-4所示，长电极8之间为碳纤维(碳晶)电热纸2，每个长电极8上设有铆制针孔3，碳纤维(碳晶)电热纸2两端分别与长电极8通过铆制针孔3铆接，长电极8与电热复合地板的长度方向相应，形成长电极电热地板发热芯。
如图3-1所示，短电极电热地板发热芯的每个短电极1分别通过一个电极焊接点3与连接引线4焊接，连接引线4分两路：一路与插头5连接，另一路与插座6连接。
如图3-3所示，根据图3-1的短电极电热地板发热芯接线方式，将电热复合地板铺设后，由短电极1、碳纤维(碳晶)电热纸2、电极焊接点3、连接引线4组合接线，相邻电热复合地板之间的插头5和插座6插接导通，形成串接并联线路(电热复合地板之间串接，电热复合地板中的电路并联)，经温控器7连至电源。
如图3-2所示，短电极电热地板发热芯的每个短电极1两端分别通过电极焊接点3与连接引线4焊接：一个连接引线4与插头5连接，另一个连接引线4与插座6连接。
如图3-4所示，根据图3-2的短电极电热地板发热芯接线方式，将电热复合地板铺设后，由短电极1、碳纤维(碳晶)电热纸2、电极焊接点3、连接引线4组合接线，相邻电热复合地板之间的插头5和插座6插接导通，形成串接并联线路(电热复合地板之间串接，电热复合地板中的电路并联)，经温控器7连至电源。
如图4-1所示，长电极电热地板发热芯的每个长电极8两端分别通过电极焊接点3与连接引线4焊接：一个连接引线4与插头5连接，另一个连接引线4与插座6连接。
如图4-2所示，根据图4-1的长电极电热地板发热芯接线方式，将电热复合地板铺设后，由碳纤维(碳晶)电热纸2、电极焊接点3、长电极8、连接引线4组合接线，相邻电热复合地板之间通过发热芯连接引线及插头插座9(连接引线4、插头5和插座6)导通，形成串接并联线路(电热复合地板之间串接，电热复合地板中的电路并联)，经温控器7连至电源。
下面，对本发明的具体实施方式进一步详细描述：
1、确定电热地板的功率问题
本发明首先要解决电热地板的发热温度问题，根据国家有关规定，人常驻足的地方28℃左右(一般不超过35℃)，人不常驻足的地方为35℃左右(一般不超过42℃)，这是一般地热采暖的标准，因为电地板是整体铺装，而要达到这个采暖温度，本发明采用的是每平方米175瓦(不低于150瓦)，一般采暖则是120至150瓦左右为好，地表面温度为30℃左右，如果是间歇供暖则170瓦至200瓦左右，北方可适用120瓦至150瓦，南方可适用170瓦到200瓦，这样既可满足冬季采暖的需求。
2、如何解决发热芯片碳纤维(碳晶)电热纸与电极和地板的复合
本发明采用碳纤维(碳晶)电热纸作为导电发热体，因为碳纤维(碳晶)电热纸是无机材料碳纤维与纸浆制作而成，所以它们有亲密的结合性，很容易结为一体。但重点是铜铂电极(长电极或短电极)，本发明是将铜铂电极通过专用工具设备将其铆制在碳纤维(碳晶)电热纸上，这样在铜铂电极上就留有无数个小孔(铆制针孔)形成针孔线，可以铆一条线或多条线(2-3条线为好)，而这些小孔则可以通过地板复合粘接用胶分别将地板板材牢固地粘在一起，即使受潮电极也不会与导电发热体脱离，而且不影响电极引线的焊接，这一点是用铜网做的电极无法相比的，铜网带焊接面积没有铜铂大，牢固强度就不好。经过近20年的实践证明，这样铆制电极制作的产品，完全可以保证20年不离弧，可以正常适用，参见图2-1～图2-4。
3、发热芯片碳纤维(碳晶)电热纸的制作
本发明是在中国发明专利申请号200710011037.4和201210457292.2的基础上改进而来，因为电热地板发热芯片的功率面积都是制定好的，需求的碳纤维(碳晶)电热纸功率面积不像做电热板或电热画，基础是小长条形，特别是当电极铆制长边或短边时，则要求电热纸的功率都是30瓦至40瓦，所需的在生产碳纤维(碳晶)电热纸时极为困难，纤维很难调整均匀。所以，本发明增加了特殊加工工艺将纤维经特殊处理剂，在中国发明专利申请：“申请号201210457292.2，燃料电池电极多孔扩散层材料碳纤维纸的制备工艺”的基础上，“短切碳纤维的表面处理”的处理剂由丙酮与乙醇和水按重量比1:2:55混合处理后，与纸浆一起用磨桨机进行一起研磨，确保短切碳纤维与纸浆的植物纤维结合在一起，使其功率均匀。最后，放到搅拌池中加水进行搅拌，在送到流桨箱与水混合后通过造纸机抄纸。
4、电极在发热芯片碳纤维(碳晶)电热纸的位置和接线
电极与所需制作的碳纤维(碳晶)电热纸为不同的规格，因为地板条的宽度不同，长度不同，则需要分制作出满足有4条、6条、8条、12条、15条、20条为一平方米等不同规格，这就需要分别做出不同功率规格的碳纤维(碳晶)电热纸，含量分别为：6公斤、8公斤、12公斤、15公斤、20公斤、25公斤短电极的碳纤维(碳晶)电热纸，以及含量分别为：3公斤、5公斤、6公斤、8公斤、12公斤、15公斤长电极的碳纤维(碳晶)电热纸等。进一步地，来制成不同的发热芯，再复合成电热地板。当发热芯是短电极时，制成的电热地板铺装需要的两极连接引线要长一些，便于接线、不用再铺设组线，串接并联接线方法如图3-1至图3-4。当制作成长电极时，制成的电热地板铺装则连接引线同样可以串接并联接线方法如图4-1至图4-2。
Claims (9)
1.一种电热复合地板发热芯，其特征在于，该发热芯包括短电极电热地板发热芯和长电极电热地板发热芯；其中，
短电极之间为碳纤维或碳晶电热纸，每个短电极上设有铆制针孔，碳纤维或碳晶电热纸两端分别与短电极通过铆制针孔铆接，短电极与电热复合地板的宽度方向相应，形成短电极电热地板发热芯；
长电极之间为碳纤维或碳晶电热纸，每个长电极上设有铆制针孔，碳纤维或碳晶电热纸两端分别与长电极通过铆制针孔铆接，长电极与电热复合地板的长度方向相应，形成长电极电热地板发热芯。
2.按照权利要求1所述的电热复合地板发热芯，其特征在于，短电极电热地板发热芯的每个短电极分别通过一个电极焊接点与连接引线焊接，连接引线分两路：一路与插头连接，另一路与插座连接。
3.按照权利要求2所述的电热复合地板发热芯，其特征在于，电热复合地板铺设后，由短电极、碳纤维或碳晶电热纸、电极焊接点、连接引线组合接线，相邻电热复合地板之间的插头和插座插接导通，形成串接并联线路，经温控器连至电源。
4.按照权利要求1所述的电热复合地板发热芯，其特征在于，短电极电热地板发热芯的每个短电极两端分别通过电极焊接点与连接引线焊接：一个连接引线与插头连接，另一个连接引线与插座连接。
5.按照权利要求4所述的电热复合地板发热芯，其特征在于，电热复合地板铺设后，由短电极、碳纤维或碳晶电热纸、电极焊接点、连接引线组合接线，相邻电热复合地板之间的插头和插座插接导通，形成串接并联线路，经温控器连至电源。
6.按照权利要求1所述的电热复合地板发热芯，其特征在于，长电极电热地板发热芯的每个长电极两端分别通过电极焊接点与连接引线焊接：一个连接引线与插头连接，另一个连接引线与插座连接。
7.按照权利要求6所述的电热复合地板发热芯，其特征在于，电热复合地板铺设后，由碳纤维或碳晶电热纸、电极焊接点、长电极、连接引线组合接线，相邻电热复合地板之间通过发热芯连接引线及插头插座导通，形成串接并联线路，经温控器连至电源。
8.一种权利要求1至7之一所述的电热复合地板发热芯的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)确定电热地板的功率，采用的是每平方米150瓦到200瓦；
(2)发热芯片碳纤维或碳晶电热纸与电极和地板的复合
采用碳纤维或碳晶电热纸作为导电发热体，碳纤维或碳晶电热纸是无机材料碳纤维与纸浆制作而成，保证无机材料碳纤维与纸浆之间亲密的结合性结为一体；
长电极或短电极采用铜铂电极，将铜铂电极通过铆制在碳纤维或碳晶电热纸上，在铜铂电极上就留有铆制针孔形成针孔线，针孔线为一条线或两条线以上，而这些铆制针孔通过地板粘接用胶分别将地板板材牢固地粘在一起；
(3)发热芯片碳纤维或碳晶电热纸的制作
将纤维经特殊处理剂处理，在中国发明专利申请：“申请号201210457292.2，燃料电池电极多孔扩散层材料碳纤维纸的制备工艺”的基础上，“短切碳纤维的表面处理”的处理剂由丙酮、乙醇和水按重量比1:2:55混合处理后，与纸浆一起用磨桨机进行一起研磨，确保短切碳纤维与纸浆的植物纤维结合在一起，使其功率均匀；最后，放到搅拌池中加水进行搅拌，在送到流桨箱与水混合后通过造纸机抄纸；
(4)电极在发热芯片碳纤维或碳晶电热纸的位置和接线，当发热芯是短电极时，制成的电热地板铺装需要的两极连接引线要长一些，便于接线、不用再铺设组线，发热芯之间采用串接并联接线方法；当制作成长电极时，制成的电热地板铺装则连接引线同样采用串接并联接线方法；进一步地，制成不同的发热芯，再复合成电热地板。
9.按照权利要求8所述的电热复合地板发热芯的制作方法，其特征在于，电极与所需制作的碳纤维或碳晶电热纸为不同的规格，因为地板条的宽度不同，长度不同，则需要分制作出满足有4条、6条、8条、12条、15条或20条为一平方米的不同规格，分别做出不同功率规格的碳纤维或碳晶电热纸，含量分别为：6公斤、8公斤、12公斤、15公斤、20公斤或25公斤短电极的碳纤维或碳晶电热纸，或者含量分别为：3公斤、5公斤、6公斤、8公斤、12公斤或15公斤长电极的碳纤维或碳晶电热纸。
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