CN109041298A - 一种电发热片及地暖系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电发热片及地暖系统，属于地暖技术领域。本发明所提供的电发热片包括由上到下依次设置的上绝缘层、碳纳米膜、导电层、下绝缘层和反射层，由于碳纳米膜具有质地轻薄、柔软，阻燃性能好和电热转化率高等优点，利用碳纳米膜作为发热材料，不仅能够提高电发热片的发热均匀性、安全性能和柔软舒适度，还能够降低发热所需的电能和使用成本，便于大范围推广使用。此外，由于碳纳米膜在通电状态下能够辐射远红外线，在反射片的作用下，远红外线能够反射至电发热片与用户接触的一侧，从而使该电发热片兼具理疗功效，有利于提高用户的身体状况。

Description

一种电发热片及地暖系统
技术领域
本发明涉及地暖技术领域，尤其涉及一种电发热片及应用该电发热片的地暖系统。
背景技术
地板辐射采暖简称地暖，其是以整个地面为散热器，通过地板辐射层中的热媒，并利用地面自身的蓄热和热量向上辐射的规律由上至下均匀加热整个地面来到达取暖的目的。随着人们生活水平和对生活的品质要求的逐渐提高，地暖的使用量逐年提高。电发热片作为地暖的主要发热部件，其材料也随着科技的进步不断更新，根据电发热片使用材料的不同，可以将市场上的电发热片分为金属发热丝地暖、碳纤维地暖、碳晶地暖和石墨烯地暖。
但是金属发热丝地暖安全性较差；碳纤维发热面积小，受热不均，易局部过热，且纤维丝容易退捻断，经过绝缘防水处理后变的很硬；碳晶阻值大，耗电量大，使用成本高，且发热效果不佳；石墨烯价格贵，成本高，不利于大范围推广。且上述电发热片仅能实现简单的供热功能，无法兼具养生功能。
因此，如何提出一种电发热片，能够有效地解决上述问题是现在亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种电发热片，该电发热片不仅结构紧凑、轻薄、柔软、具有阻燃性，发热均匀、电热转化率高，还能够发出红外线，有利于养生。
本发明的另一个目的在于提供一种地暖系统，该地暖系统兼具供热和养生的功能，且安全性高，电热转化率高，耗电量少，发热效果好。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种电发热片，包括：
发热层组，所述发热层组包括上下设置的碳纳米膜和导电层；
上绝缘层，所述上绝缘层设置在所述发热层组的上表面上；
下绝缘层，所述下绝缘层设置在所述发热层组的下表面上；
反射层，所述反射层设置在所述下绝缘层的下表面上；
电极，所述电极与所述发热层组连接。
作为优选，所述导电层包括间隔设置的第一导电条和第二导电条，所述碳纳米膜的两端分别搭接在所述第一导电条和所述第二导电条上，且所述第一导电条和所述第二导电条上各设置有一所述电极。
作为优选，所述第一导电条和所述第二导电条为铜箔条或者铝箔条。
作为优选，所述碳纳米膜包括上碳纳米边框和下碳纳米边框，所述上碳纳米边框和所述下碳纳米边框之间间隔设置有多个碳纳米条。
作为优选，所述碳纳米膜的长度小于所述导电层的长度。
作为优选，所述电极为金属铆钉，所述金属铆钉位于所述碳纳米膜的一侧，并依次穿过所述导电层、所述下绝缘层和所述反射层。
作为优选，上述电发热片还包括：
上热熔胶层，所述上热熔胶层设置在所述上绝缘层和所述发热层组之间；
下热熔胶层，所述下热熔胶层设置在所述下绝缘层和所述发热层组之间。
作为优选，所述发热层组为圆形或者长方形。
作为优选，所述上绝缘层和所述下绝缘层采用PET制成。
一种地暖系统，包括上述的电发热片。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种电发热片，该电发热片包括由上到下依次设置的上绝缘层、碳纳米膜、导电层、下绝缘层和反射层，由于碳纳米膜具有质地轻薄、柔软，阻燃性能好和电热转化率高等优点，利用碳纳米膜作为发热材料，不仅能够提高电发热片的发热均匀性、安全性能和柔软舒适度，还能够降低发热所需的电能和使用成本，便于大范围推广使用。此外，由于碳纳米膜在通电状态下能够辐射远红外线，在反射片的作用下，远红外线能够反射至电发热片与用户接触的一侧，从而使该电发热片兼具理疗功效，有利于提高用户的身体状况。
附图说明
图1是本发明所提供的电发热片的结构示意图；
图2是本发明所提供的发热层组的俯视图；
图3是本发明所提供的发热层组的仰视图。
图中：1、碳纳米膜；101、上碳纳米边框；102、下碳纳米边框；103、碳纳米条；
2、导电层；201、第一导电条；202、第二导电条；
3、上绝缘层；4、下绝缘层；5、反射层；
6、电极；601、第一电极；602、第二电极；
7、上热熔胶层；8、下热熔胶层。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例提供了一种电发热片，该电发热片能够被用于地暖、墙暖中，用于改变人们居住的环境，提高人们生活和工作的舒适度。如图1所示，该电发热片具体包括发热层组、上绝缘层3、下绝缘层4、反射层5和电极6。其中，上绝缘层3、发热层组、下绝缘层4和反射片由上至下依次层叠设置，上绝缘层3和下绝缘层4位于发热层组的上下两侧，将发热层组绝缘处理，有利于提高整个电发热片的安全性，避免发生漏电现象。具体的，上绝缘层3和下绝缘层4为采用绝缘材料制成的层状结构，绝缘材料可以为PET，PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯，其不仅具有良好的电绝缘性，且具有良好的防水性、耐疲劳性，耐摩擦性和尺寸稳定性。当然除了PET外，上绝缘层3和下绝缘层4还可以采用其他绝缘材料制成。
为了实现上绝缘层3和下绝缘层4与发热层组的连接，在上绝缘层3和发热层组之间还设置有上热熔胶层7，在下绝缘层4和发热层组之间设置有下热熔胶层8，上热熔胶层7和下热熔胶层8均采用热熔胶制成的层状结构，在进行适当加热后能够产生粘性。利用热熔胶将上绝缘层3、下绝缘层4和发热层组粘接起来，不仅能够避免发生移位，有利于提高绝缘效果，还能够提高上绝缘层3和下绝缘层4的整体强度，起到固定支撑发热层组的作用。此外，热熔胶还能够起到防水的作用，避免发热层组与水接触，从而发生短路。
发热层组是电发热片的核心部件，用于承担发热功能。如图2和图3所示，发热层组包括上下设置的碳纳米膜1和导电层2，导电层2上设置与外部电源连接的电极6，导电层2作为中间介质将碳纳米膜1和外部电源电连接。碳纳米膜1可以设置在导电层2的上方，也可以设置在导电层2的下方。在本实施例中，为了便于固定电极6以及降低导电层2与外部电源电连接的难度，选择将碳纳米膜1设置在导电层2的上方，并将碳纳米膜1的长度设置为小于导电层2的长度，以便将导电层2突出碳纳米膜1的部分作为安装电极6的区域。设置专门安装电极6的区域有利于增大电极6与导电层2的接触面积，该接触面积即为电极6与导电层2的通电面积，通电面积的增大有利于降低接触电阻和电能消耗。
碳纳米膜1为采用碳纳米材料制成的层状结构，碳纳米材料不仅质地轻薄、柔软，具有阻燃性，电热转化效率高，且还能在通电的情况下向外发射远红外线。远红外线是在所有太阳光中最能够深入人体皮肤和皮下组织的一种射线，被广泛应用于各种理疗保健产品中。在本实施例中，采用碳纳米膜1作为发热材料，不仅能够使远红外线在反射片的作用下反射至电发热片与用户接触的一侧，从而使该电发热片兼具理疗功效，有利于提高用户的身体状况；还能够提高电发热片的发热均匀性、安全性能和柔软舒适度，降低发热所需的电能，从而降低使用成本，便于大范围推广使用。
进一步地，为了在同功率前提下，增大碳纳米膜1的加热总面积，将碳纳米膜1设置为“栅栏状”结构。具体的，碳纳米膜1包括上下设置的上碳纳米边框101和下碳纳米边框102，并在上碳纳米边框101和下碳纳米边框102之间间隔设置有多个碳纳米条103。“栅栏状”结构的设置能够使相同使用量的碳纳米材料铺设更大的面积，从而在同等功率下增大了整个电发热片的有效加热面积。当然，除了将碳纳米膜1设置为“栅栏状”结构外，还可以将碳纳米膜1设置为栅格状、梯子状等其他形状。碳纳米膜1的外形也可以为矩形、圆形或者其他形状。
导电层2采用金属材料制成，为了降低金属材料的使用量，在本实施例中，将导电层2设置为两根导电条，分别为第一导电条201和第二导电条202，并将第一导电条201和第二导电条202设置在碳纳米膜1的两端，设置方式可以采用导电银胶贴附，导电银胶是通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起形成导电物质，当然除了导电银胶外，还可以采用金属连接件实现连接。进一步地，为了使导电层2兼顾导电性能和最佳的性价比，在本实施例中，选择铜箔条或者铝箔条作为导电条。当然在其他实施例中，如果不考虑成本问题，也可以采用导电性能更好的材料作为导电条。
为了便于实现碳纳米膜1和外部电源的连接，以便形成一个封闭的电回路，在第一导电条201设置有第一电极601，在第二导电条202上设置第二电极602，外部电源的正、负极分别与第一电极601和第二电极602电连接。进一步地，为了在保证电极6与外部电源连接方便性的前提下，提高电发热片各层的连接强度，选择金属铆钉作为电极6，将金属铆钉置于碳纳米膜1的一侧，并沿竖直方向依次穿过导电层2、下绝缘层4和反射层5，将导电层2、下绝缘层4和反射层5连接起来，避免了各层在使用过程中发生分离。为了避免发生漏电现象，在整个电发热片组装完成后，需要利用绝缘胶带或者灌封胶在金属铆钉处进行绝缘防水处理，从而保证使用的安全性。
本实施例还提供了一种地暖系统，该地暖系统采用上述电发热片作为热源，从而在极大程度上提高了该地暖系统的舒适性、功能性、发热均匀性以及安全性，并有利于降低该地暖系统的耗电量，有利于降低使用成本，便于大范围推广。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电发热片，其特征在于，包括：
发热层组，所述发热层组包括上下设置的碳纳米膜(1)和导电层(2)；
上绝缘层(3)，所述上绝缘层(3)设置在所述发热层组的上表面上；
下绝缘层(4)，所述下绝缘层(4)设置在所述发热层组的下表面上；
反射层(5)，所述反射层(5)设置在所述下绝缘层(4)的下表面上；
电极(6)，所述电极(6)与所述发热层组连接。
2.根据权利要求1所述的电发热片，其特征在于，
所述导电层(2)包括间隔设置的第一导电条(201)和第二导电条(202)，所述碳纳米膜(1)的两端分别搭接在所述第一导电条(201)和所述第二导电条(202)上，且所述第一导电条(201)和所述第二导电条(202)上各设置有一所述电极(6)。
3.根据权利要求2所述的电发热片，其特征在于，
所述第一导电条(201)和所述第二导电条(202)为铜箔条或者铝箔条。
4.根据权利要求1所述的电发热片，其特征在于，
所述碳纳米膜(1)包括上碳纳米边框(101)和下碳纳米边框(102)，所述上碳纳米边框(101)和所述下碳纳米边框(102)之间间隔设置有多个碳纳米条(103)。
5.根据权利要求1所述的电发热片，其特征在于，
所述碳纳米膜(1)的长度小于所述导电层(2)的长度。
6.根据权利要求5所述的电发热片，其特征在于，
所述电极(6)为金属铆钉，所述金属铆钉位于所述碳纳米膜(1)的一侧，并依次穿过所述导电层(2)、所述下绝缘层(4)和所述反射层(5)。
7.根据权利要求1所述的电发热片，其特征在于，还包括：
上热熔胶层(7)，所述上热熔胶层(7)设置在所述上绝缘层(3)和所述发热层组之间；
下热熔胶层(8)，所述下热熔胶层(8)设置在所述下绝缘层(4)和所述发热层组之间。
8.根据权利要求1所述的电发热片，其特征在于，
所述发热层组为圆形或者长方形。
9.根据权利要求1所述的电发热片，其特征在于，
所述上绝缘层(3)和所述下绝缘层(4)采用PET制成。
10.一种地暖系统，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的电发热片。
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