CN204069375U - 一种柔性碳纤维电热体 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种柔性碳纤维电热体，其包括发热体、蓄电池和导电连接所述发热体和所述蓄电池的导线，其特征在于，所述发热体的导电接入端可拆卸地连接至供电仓，从而所述发热体与安装在所述供电仓内的所述蓄电池导电连接，所述发热体包括碳纤维发热层、设置在所述碳纤维发热层两侧的绝缘层以及设置在所述碳纤维发热层导电接入端的电极，所述供电仓包括与所述蓄电池导电连接的导电接头，在安装状态下，所述碳纤维发热层随所述电极连接至所述导电接头内，从而所述发热体与所述蓄电池导电连接。

Description

一种柔性碳纤维电热体

技术领域

本实用新型涉及碳纤维远红外辐射加热领域，尤其涉及一种柔性碳纤维电热体。

背景技术

碳纤维因其优异的热辐射性能被广泛应用，其常作为加热取暖装置。各种形式的碳纤维加热产品层出不穷，人们根据不同的应用场合将碳纤维加工成不同形式的电热产品。随着人们在生产生活中的实际需求，比如在寒冷地区人们的外出生产作业，出于防寒保暖的需要往往要穿着厚重的衣服，活动不便、穿着也不舒服。目前现在技术中已出现由碳纤维制备成的加热片被应用衣物服饰中，其热能转换效率高、远红外辐射效率高，并且低辐射，因此具有广阔的市场前景。

但是现有技术中的碳纤维加热片仍然存在缺陷。片状或面状的碳纤维发热体在实际运用中所面临的主要问题之一是碳纤维发热体与外界电源之间的连接问题。由于碳纤维是非金属材料，它不同于金属发热体能够非常方便地与外接电源连接，再加上碳纤维的韧性没有金属材料好，很容易被折断。基于这些问题，现有技术中一般是在面状或片状的碳纤维发热体上制作电极，然后通过电极接入到外接电源。而电极的制作常常是在碳纤维发热体表面涂覆一层导电金属箔，然后将外接电源的导线与金属箔连接，从而实现碳纤维与外接电源的导电连接。例如，中国专利CN101438859A公布了一种碳纤维电热服装芯片及其制作方法，其特征在于：包括发热体、电源和连接二者的导线，其中所述发热体包括碳纤维层和贴合在碳纤维层两侧的半固化层，在所述碳纤维层两端经沉铜形成的沉铜电极，所述导线电连接于所述沉铜电极。

上述现有术所存在的缺陷是：外界导线与电极连接并不牢固，存在着漏电的安全隐患；电极与外界导线的连接处温度较高，从而导致产品受热不均匀；并且碳纤维加热片一般与其所应用的服饰结合成一体，不能拆卸，通用性不强。

实用新型内容

针对现有技术之不足，本实用新型提供了一种柔性碳纤维电热体，其包括发热体、蓄电池和导电连接所述发热体和所述蓄电池的导线，其特征在于，所述发热体的导电接入端可拆卸地连接至供电仓，从而所述发热体与安装在所述供电仓内的所述蓄电池导电连接，所述发热体包括碳纤维发热层、设置在所述碳纤维发热层两侧的绝缘层以及设置在所述碳纤维发热层导电接入端的电极，所述供电仓包括与所述蓄电池导电连接的导电接头，在安装状态下，所述碳纤维发热层随所述电极连接至所述导电接头内，从而所述发热体与所述蓄电池导电连接。

根据一个优选实施方式，所述电极是夹持在所述碳纤维发热层导电接入端两侧的导电金属片，所述电极在外力作用下与所述碳纤维发热层紧密结合。

根据一个优选实施方式，所述电极包括两层或多层平行设置的电极触片，相邻的两层电极触片之间设有所述碳纤维发热层，从而所述电极片与所述碳纤维发热层交替设置，并且相邻的碳纤维发热层之间存在间隙。

根据一个优选实施方式，所述电极触片与所述碳纤维发热层接触的表面设有多个导电触点，在外力作用下，所述导电触点嵌入至所述碳纤维发热层内部。

根据一个优选实施方式，所述供电仓的两侧设有与所述导电接头相匹配的连接腔，并且所述导电接头固定在所述连接腔内。

根据一个优选实施方式，所述导电接头包括固定端和能够发生弹性形变的接触端，其中，所述固定端以形状配合或螺纹连接方式固定在所述连接腔内，所述接触端自由地保持在所述连接腔内，并且在安装状态下，所述接触端通过弹性变形与所述电极紧密接触。

根据一个优选实施方式，所述接触端包括至少两个弹性触片，并且在自由状态下，所述弹性触片呈弧形或波浪形。

根据一个优选实施方式，所述接触端呈管状结构，并且管状的接触端其内表面形成沿径向凸出的自由曲面。

根据一个优选实施方式，所述电极的截面呈U型或E型。

根据一个优选实施方式，所述电极以层压方式设置在所述碳纤维发热层的导电接入端。

本实用新型的柔性碳纤维电热体通过导电接头将发热体与作为电源的蓄电池导电连接，安装方便、安全可靠。本实用新型的电极夹持在碳纤维发热层的两侧，连接牢固，不容易脱落，同时电极的电极触片与碳纤维发热层交替设置，增大了每层碳纤维发热层与电极之间的接触面积，避免了连接处温度过高，使得受热更加均匀。发热体和设有蓄电池的供电仓是彼此独立的构件，便于安装或拆卸。

附图说明

图1是本实用新型的柔性碳纤维电热体的结构图；

图2是本实用新型的柔性碳纤维电热体的局部剖视图；

图3是本实用新型的柔性碳纤维电热体的发热体在安装前的示意图；

图4是本实用新型的柔性碳纤维电热体的发热体在安装状态下的示意；和

图5是本实用新型的柔性碳纤维电热体的局部剖视图。

附图标记列表

100：柔性碳纤维电热体  10：发热体     20：蓄电池

30：导线               40：供电仓     101：碳纤维发热层

102：绝缘层            103：电极      104：导电接头

105：连接腔            201：电极触片  202：导电触点

203：固定端            204：接触端

具体实施方式

下面结合附图具体说明本实用新型。

图1示出了本实用新型的柔性碳纤维电热体100，其包括发热体10、蓄电池20和导线30。导线30设置在发热体10和蓄电池20之间，用于导电连接发热体10和蓄电池20。发热体10的导电接入端可拆卸地连接至供电仓40，从而发热体10与安装在供电仓40内的蓄电池20导电连接。参见图3，发热体10包括碳纤维发热层101、设置在碳纤维发热层101两侧的绝缘层102以及设置在碳纤维发热层101导电接入端的电极103。供电仓40包括与蓄电池20导电连接的导电接头104。在安装状态下，碳纤维发热层101随电极103连接至导电接头104内，从而发热体10与蓄电池20导电连接。本实用新型通过将连接有碳纤维发热层的电极101插入至设有导电接头104的连接腔内，实现碳纤维发热层101与蓄电池20之间的导电连接，其结构简单，安装方便。导电接头104是由导电金属制成的构件。

供电仓40具有足以容纳蓄电池20的空间。供电仓40是由高导热绝缘材料制成的，能够将蓄电池20在供电过程中产生的热量快速传递出去，避免蓄电池20和其本身温度过高。供电仓40是一个封闭绝缘的腔体结构，能够有效避免外界环境的水或灰尘对蓄电池的影响。在供电仓40外侧与蓄电池20对应的位置设有充电接口，用以将蓄电池20接入外界电源充电。

如图3所示，电极103是夹持在碳纤维发热层101导电接入端两侧的导电金属片。电极103在外力作用下与碳纤维发热层101紧密结合。电极103包括两层或多层平行设置的电极触片201，相邻的两层电极触片201之间设有碳纤维发热层101。电极片201与碳纤维发热层101交替设置，增大了每层碳纤维发热层与电极之间的接触面积，提高了碳纤维发热层与电极之间的导电性，有效避免了接触不良的现象。相邻的碳纤维发热层之间存在间隙，间隙的宽度与电极触片201的厚度保持一致。

参见图5，电极触片201与碳纤维发热层101接触的表面设有多个导电触点202。在外力作用下，导电触点202嵌入至碳纤维发热层101内部。导电触点202进一步增大了电极103与碳纤维发热层101之间的接触面积，同时还增大了电极与碳纤维发热层之间的摩擦力，增强了碳纤维发热层101与电极103之间的连接稳固性。

参见图1和图2，供电仓40的两侧设有与导电接头104相匹配的连接腔105。导电接头104固定在连接腔105内。

参见图3，导电接头104包括固定端203和能够发生弹性形变的接触端204。固定端203以形状配合或螺纹连接方式固定在连接腔105内。接触端204自由地保持在连接腔105内。“自由”是指接触端204可与连接腔105非接触的方式设置或者接触端204在连接腔105内的位置是不固定的，也即是说，接触端204是随外力作用的变化情况其位置发生相对移动。在安装状态下，接触端204通过弹性变形与电极103紧密接触。

根据一个优选实施方式，接触端204包括至少两个弹性触片。在自由状态下，弹性触片呈弧形或波浪形。图3所示出的是接触端204的弹性触片呈弧形。至少两个的弹性触片彼此是相互独立的，它们各自在电极103的挤压作用下产生形变。在安装过程中，电极103从导电接头的端口插入，在外力的作用下，电极103挤压弹性触片，使其发生弹性形变。此时，弹性触片由初始的弧形或波浪形状逐渐趋于直线型，并且弹性触片在变形部分会产生一个反方向的的压力作用在电极103的表面，从而将电极103固定在导电接头104内。导电接头104的接触端204不仅具有连接导电作用同时还具有固定作用，避免电极103滑出。当需要将电极103从供电仓40中拆除时只需用力拔出即可，此时，接触端204又恢复初始状态。

根据一个优选实施方式，接触端204呈管状结构。管状的接触端204其内表面形成沿径向凸出的自由曲面。该实施方式同样可以通过图3示出。

根据一个图中未出示的优选实施方式，接触端204与电极103接触的表面上设有凸点或凹槽，并且电极103上设有与凸点或凹槽相匹配的凹槽或凸点，使得接触端204在与电极103相互挤压同时还以卡扣连接的方式连接固定在一起。设置在接触端204或电极103上的凹槽或凸点，增大了两者之间的导电面积同时连接得也更加牢固。

根据一个优选实施方式，电极103的截面呈U型或E型，此时对应的碳纤维发热层101分别是一层和两层。

根据一个优选实施方式，电极103以层压方式设置在碳纤维发热层101的导电接入端。

根据一个优选实施方式，绝缘层102是由皮革、棉布、丝绸、无纺布或防雨绸制成的。

根据一个优选实施方式，碳纤维发热层101是碳纤维毡制成的。

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。

Claims (10)

1.一种柔性碳纤维电热体，其包括发热体(10)、蓄电池(20)和导电连接所述发热体(10)和所述蓄电池(20)的导线(30)，其特征在于，

所述发热体(10)的导电接入端可拆卸地连接至供电仓(40)，从而所述发热体(10)与安装在所述供电仓(40)内的所述蓄电池(20)导电连接，

所述发热体(10)包括碳纤维发热层(101)、设置在所述碳纤维发热层(101)两侧的绝缘层(102)以及设置在所述碳纤维发热层(101)导电接入端的电极(103)，

所述供电仓(40)包括与所述蓄电池(20)导电连接的导电接头(104)，在安装状态下，所述碳纤维发热层(101)随所述电极(103)连接至所述导电接头(104)内，从而所述发热体(10)与所述蓄电池(20)导电连接。

2.如权利要求1所述的柔性碳纤维电热体，其特征在于，所述电极(103)是夹持在所述碳纤维发热层(101)导电接入端两侧的导电金属片，所述电极(103)在外力作用下与所述碳纤维发热层(101)紧密结合。

3.如权利要求2所述的柔性碳纤维电热体，其特征在于，所述电极(103)包括两层或多层平行设置的电极触片(201)，相邻的两层电极触片(201)之间设有所述碳纤维发热层(101)，从而所述电极片(201)与所述碳纤维发热层(101)交替设置，并且相邻的碳纤维发热层之间存在间隙。

4.如权利要求3所述的柔性碳纤维电热体，其特征在于，所述电极触片(201)与所述碳纤维发热层(101)接触的表面设有多个导电触点(202)，在外力作用下，所述导电触点(202)嵌入至所述碳纤维发热层(101)内部。

5.如权利要求3所述的柔性碳纤维电热体，其特征在于，所述供电仓(40)的两侧设有与所述导电接头(104)相匹配的连接腔(105)，并且所述导电接头(104)固定在所述连接腔(105)内。

6.如权利要求5所述的柔性碳纤维电热体，其特征在于，所述导电接头(104)包括固定端(203)和能够发生弹性形变的接触端(204)，其中，

所述固定端(203)以形状配合或螺纹连接方式固定在所述连接腔(105)内，

所述接触端(204)自由地保持在所述连接腔(105)内，并且在安装状态下，所述接触端(204)通过弹性变形与所述电极(103)紧密接触。

7.如权利要求6所述的柔性碳纤维电热体，其特征在于，所述接触端(204)包括至少两个弹性触片，并且在自由状态下，所述弹性触片呈弧形或波浪形。

8.如权利要求6所述的柔性碳纤维电热体，其特征在于，所述接触端(204)呈管状结构，并且管状的接触端(204)其内表面形成沿径向凸出的自由曲面。

9.如权利要求1至8之一所述的柔性碳纤维电热体，其特征在于，所述电极(103)的截面呈U型或E型。

10.如权利要求1至8之一所述的柔性碳纤维电热体，其特征在于，所述电极(103)以层压方式设置在所述碳纤维发热层(101)的导电接入端。