CN106455150A - 硅胶碳纤维发热线及其制造工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了硅胶碳纤维发热线，包括从内之外依次设置的碳纤维芯束、金属电阻丝层、硅胶护管、玻璃纤维丝层和热缩护套，其中金属电阻丝层螺旋缠绕至碳纤维芯束上，玻璃纤维丝层与硅胶护管的外壁或者热缩护套的内壁固定连接；发热线的端部还设有接线柱，接线柱设有防滑凹槽。本发明的硅胶碳纤维发热线及其制作工艺方法，保证了发热线有较高的发热转换效能，同时还继承和发扬了硅胶发热线的耐热性能好、自熄性能好，具有较好的阻燃性能，符合发热线的使用环境和要求。保证了本发明得到的硅胶碳纤维发热线，具有很好的耐用型、阻燃性、高的热转换效率和很长的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及碳纤维发热线技术领域，特别是涉及硅胶碳纤维发热线 及其制造工艺方法。
背景技术
碳纤维是非金属材料，是世界公认的远红外发热产品，用多根同等阻值是相等的发热线并联，等发热电缆被加上220V电压后，电流在发热线中通过，由于受到电阻值的阻碍，电能转化为热能并以远红外辐射形式散发出来，碳纤维是黑体材料，电热转换率在99%以上。热量首先被水泥层所吸收，通过传导和远红外辐射形式加热房间内物体。柔性线状碳纤维电热元件节电效果比金属电热元件节电高达30%。碳纤维发热体在工作电流50mA通电回路工作状态下，50000次凹折(30次/分)通电碳纤维及包覆材料无破损。正向压力9.8牛顿/平方厘米无破损。绝缘电阻：≥500 MΩ。
碳纤维发热线由外到内为聚氯乙烯护套、纯铜玻纤、云母层、F46氟塑料层，分别绝缘层、接地、屏蔽层和外护套组成，发热电缆通电后，热线发热，并在40～60℃的温度间运行，埋设在填充层内的发热电缆，将热能通过热传导(对流)的方式和发出的7-14um的远红外线辐射方式传给受热体。其还具有升温迅速、电热转换效率高，节省电能、抗拉强度高、断线不起弧、重量轻、化学性能稳定、使用寿命长。但是现有技术中的由碳纤维制作而成的发热线，其耐热性能、阻燃性能和转换效率并不理想。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了硅胶碳纤维发热线，保证了发热线有较高的发热转换效能，同时还继承和发扬了硅胶发热线的耐热性能好、自熄性能好，具有较好的阻燃性能，符合发热线的使用环境和要求。保证了本发明得到的硅胶碳纤维发热线，具有很好的耐热性、阻燃性、高的热转换效率和很长的使用寿命。
本发明所采用的技术方案是：硅胶碳纤维发热线，包括从内之外依次设置的碳纤维芯束、金属电阻丝层、硅胶护管、玻璃纤维丝层和热缩护套，其中金属电阻丝层螺旋缠绕至碳纤维芯束上，玻璃纤维丝层与硅胶护管的外壁或者热缩护套的内壁固定连接；发热线的端部还设有接线柱，接线柱设有防滑凹槽。
进一步地，接线柱外还设有快卸套管，快卸套管包括管体、压块和快卸结构，其中压块压入防滑凹槽内，使得硅胶碳纤维发热线在安装以及使用过程中，可以很好地保护其两端的接头部分不受损害，降低其使用损失。
进一步地，位于接线柱内的碳纤维芯束内部连接有电源线，可以将电源线直接接入接线柱内，便可以使用。
上述硅胶碳纤维发热线的制造工艺方法，至少包括如下步骤：
a.在碳纤维芯束的两端分别套上一个端盖，保证碳纤维芯束的两端平齐，并在碳纤维芯束的中间部位套上若干个可打开的滑动套盖，保证金属电阻丝缠绕时碳纤维束较为紧致，将金属电阻丝缠绕至碳纤维芯束上，形成金属电阻丝层，取下滑动套盖，得到碳纤维芯束缠绕体；
b.将玻璃纤维丝通过热压或者电焊工艺固定连接在硅胶护管的外表面，或者将玻璃纤维丝通过热压或者电焊工艺固定连接在热缩护套的内表面上，并且最后将硅胶护管套在热缩护套内，形成外套管；
c．将步骤b中得到的外套管套在步骤a中得到的碳纤维芯束缠绕体上，得到硅胶碳纤维发热线。
进一步地，步骤c进行之前，取下碳纤维芯束缠绕体两端的端盖，并且在其端盖的位置处套上接线柱和快卸套管，保证后续工艺中可以直接连接接线柱，防止碳纤维芯束两端被损坏。
进一步地，端盖为硅胶或者增强尼龙制成的长度不小于30mm的圆柱体形结构，保证端盖在使用时具有较好的绝缘性能、阻燃性能以及保护效果佳。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的硅胶碳纤维发热线，将现有的硅胶发热线内的玻璃纤维采用碳纤维代替，并且使用金属电阻丝层2将碳纤维芯束缠绕，之后在其硅胶护管3与热缩护套5之间增设一层玻璃纤维丝层4，即保留了碳纤维发热材料的零电磁辐射，更健康，电热转化率极高，更节能；电阻稳定性很好，发热温度恒定；寿命长，一次铺设终身使用；无触电隐患，—半导体，意外触电无不适感，更安全等的使用性能。具有较高的发热转换效能，同时还继承和发扬了硅胶发热线的耐热性能好、自熄性能好，具有较好的阻燃性能，符合发热线的使用环境和要求。保证了本发明得到的硅胶碳纤维发热线，具有很好的耐用型、阻燃性、高的热转换效率和很长的使用寿命。
本发明的硅胶碳纤维发热线的制造工艺方法，步骤简单、程序方便，很好地保证了硅胶碳纤维发热线在制造过程中，以最小的材料耗损以及最少的工艺步骤，制作出发热效果较高、耐用性好、阻燃性能高的发热线。
附图说明
图1为硅胶碳纤维发热线的剖视图；
图2为图1的实施例的横截面剖视图；
图3为图1的实施例在步骤a时的捆扎结构示意图；
其中：1-碳纤维芯束，2-金属电阻丝层，3-硅胶护管，4-玻璃纤维丝层，5-热缩护套，6-接线柱，61-防滑凹槽；7-快卸套管，71-管体，72-压块，73-快卸结构；8-电源线，9-端盖，10-滑动套盖。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
如图1和图2所示，硅胶碳纤维发热线，包括从内之外依次设置的碳纤维芯束1、金属电阻丝层2、硅胶护管3、玻璃纤维丝层4和热缩护套5，其中金属电阻丝层2螺旋缠绕至碳纤维芯束1上，玻璃纤维丝层4与硅胶护管3的外壁或者热缩护套5的内壁固定连接；发热线的端部还设有接线柱6，接线柱6设有防滑凹槽61。
在上述实施例中，接线柱6外还设有快卸套管7，快卸套管7包括管体71、压块72和快卸结构73，其中压块72压入防滑凹槽61内。
在上述实施例中，位于接线柱6内的碳纤维芯束1内部连接有电源线8。
上述硅胶碳纤维发热线的制造工艺方法，至少包括如下步骤：
a.如图3所示，在碳纤维芯束的两端分别套上一个端盖9，保证碳纤维芯束的两端平齐，并在碳纤维芯束的中间部位套上若干个可打开的滑动套盖10，保证金属电阻丝缠绕时碳纤维束较为紧致，将金属电阻丝缠绕至碳纤维芯束上，形成金属电阻丝层，取下滑动套盖，得到碳纤维芯束缠绕体；
b.将玻璃纤维丝通过热压或者电焊工艺固定连接在硅胶护管的外表面，或者将玻璃纤维丝通过热压或者电焊工艺固定连接在热缩护套的内表面上，并且最后将硅胶护管套在热缩护套内，形成外套管；
c．将步骤b中得到的外套管套在步骤a中得到的碳纤维芯束缠绕体上，得到硅胶碳纤维发热线。
在上述实施例中，步骤c进行之前，取下碳纤维芯束缠绕体两端的端盖，并且在其端盖的位置处套上接线柱和快卸套管。
在上述实施例中，端盖为硅胶或者增强尼龙制成的长度不小于30mm的圆柱体形结构。
本发明的硅胶碳纤维发热线，将现有的硅胶发热线内的玻璃纤维采用碳纤维代替，并且使用金属电阻丝层2将碳纤维芯束缠绕，之后在其硅胶护管3与热缩护套5之间增设一层玻璃纤维丝层4，即保留了碳纤维发热材料的零电磁辐射，更健康，电热转化率极高，更节能；电阻稳定性很好，发热温度恒定；寿命长，一次铺设终身使用；无触电隐患，—半导体，意外触电无不适感，更安全等的使用性能。具有较高的发热转换效能，同时还继承和发扬了硅胶发热线的耐热性能好、自熄性能好，具有较好的阻燃性能，符合发热线的使用环境和要求。保证了本发明得到的硅胶碳纤维发热线，具有很好的耐用型、阻燃性、高的热转换效率和很长的使用寿命。发热线的制造工艺方法，步骤简单、程序方便，很好地保证了硅胶碳纤维发热线在制造过程中，以最小的材料耗损以及最少的工艺步骤，制作出发热效果较高、耐用性好、阻燃性能高的发热线。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.硅胶碳纤维发热线，其特征在于：包括从内之外依次设置的碳纤维芯束（1）、金属电阻丝层（2）、硅胶护管（3）、玻璃纤维丝层（4）和热缩护套（5），其中所述金属电阻丝层（2）螺旋缠绕至碳纤维芯束（1）上，所述玻璃纤维丝层（4）与硅胶护管（3）的外壁或者热缩护套（5）的内壁固定连接；所述发热线的端部还设有接线柱（6），所述接线柱（6）设有防滑凹槽（61）。
2.根据权利要求1所述的硅胶碳纤维发热线，其特征在于：所述接线柱（6）外还设有快卸套管（7），所述快卸套管（7）包括管体（71）、压块（72）和快卸结构（73），其中所述压块（72）压入防滑凹槽（61）内。
3.根据权利要求2所述的硅胶碳纤维发热线，其特征在于：位于所述接线柱（6）内的碳纤维芯束（1）内部连接有电源线（8）。
4.权利要求1-3所述的硅胶碳纤维发热线的制造工艺方法，其特征在于：至少包括如下步骤：
a.在碳纤维芯束的两端分别套上一个端盖，保证碳纤维芯束的两端平齐，并在碳纤维芯束的中间部位套上若干个可打开的滑动套盖，保证金属电阻丝缠绕时碳纤维束较为紧致，将金属电阻丝缠绕至碳纤维芯束上，形成金属电阻丝层，取下滑动套盖，得到碳纤维芯束缠绕体；
b.将玻璃纤维丝通过热压或者电焊工艺固定连接在硅胶护管的外表面，或者将玻璃纤维丝通过热压或者电焊工艺固定连接在热缩护套的内表面上，并且最后将硅胶护管套在热缩护套内，形成外套管；
c．将步骤b中得到的外套管套在步骤a中得到的碳纤维芯束缠绕体上，得到硅胶碳纤维发热线。
5.根据权利要求4所述的硅胶碳纤维发热线的制造工艺方法，其特征在于：步骤c进行之前，取下碳纤维芯束缠绕体两端的端盖，并且在其端盖的位置处套上接线柱和快卸套管。
6.根据权利要求4所述的硅胶碳纤维发热线的制造工艺方法，其特征在于：所述端盖为硅胶或者增强尼龙制成的长度不小于30mm的圆柱体形结构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170222 |