CN204373038U - 一种发热瓷砖、其专用连接装置以及地暖系统 - Google Patents

Abstract

一种发热瓷砖，包含有瓷质层和发热层，所述瓷质层包含上瓷质层和下瓷质层，所述发热层为平面状发热材料层，上、下瓷质层将发热材料层夹在中间，三者经过热压粘合成一体，所述发热材料层包含有碳纤维导电纸，并在相对的两端分别设有电极，所述上瓷质层或下瓷质层在上述每个电极所在的位置设有至少一个预埋件槽，该预埋件槽从对应的电极处延伸至该瓷质层边缘，槽中设置有具备良好导电性的预埋件，该预埋件与对应的电极形成良好的电接触，在设置预埋件槽的上瓷质层或下瓷质层边缘设有线槽，线槽与预埋件槽联通并且横贯这一边缘，线槽中可容纳通电导线。

Description

一种发热瓷砖、其专用连接装置以及地暖系统

技术领域

本实用新型涉及一种瓷砖、其专用连接装置以及地暖系统，尤其涉及一种使用碳纤维导电发热材料的发热瓷砖、其专用连接装置以及地暖系统。

背景技术

现有技术中的电加热地暖系统，通常是将电热元件铺设于地面，浇上水泥等建筑材料形成地坪，然后在上面铺设瓷砖。其问题是施工复杂，而加热供暖效果差。

中国专利公布号CN102865618A公开了一种发热瓷砖。该瓷砖的发热材料为电阻丝，电阻丝安装于瓷砖膜内。虽然施工相对变得简单，但由于其发热材料采用电阻发热丝，而电阻丝制成的发热材料能耗大，故使得瓷砖表面温度过高。其使用的电阻丝还存在使用寿命短，电磁辐射大等缺陷，将给消费者带来经济损失和健康影响。

中国实用新型专利CN201661054U进一步做了改善，使用碳纤维加热丝作为加热元件，将其安装在瓷砖底部的安装槽内。但是，线状的加热元件产生的功率有限，并且，其与瓷砖本体的接触面较小，导热效率底，因而，供暖效果不佳。

发明内容

本实用新型的目的在于是提供一种发热瓷砖，即可避免电热加热元件的电磁辐射，又能提高发热瓷砖的热转换效率，在实现充分供暖的前提下降低能耗。

本实用新型的目的还在于提供一种发热瓷砖，其基本保持现有的瓷砖形状，使得安装方法基本不变。

本实用新型的目的还在于提供一种采用发热瓷砖的地暖系统，实现对供暖的控制。

为实现上述目的，本实用新型的发热瓷砖包含有瓷质层和发热层，所述瓷质层包含上瓷质层和下瓷质层，所述发热材料层为平面状发热层，上、下瓷质层将发热材料层夹在中间，三者经过热压粘合成一体；所述发热材料层包含有碳纤维导电纸，并在相对的两端分别设有电极；所述上瓷质层或下瓷质层在上述每个电极所在的位置设有至少一个预埋件槽，该预埋件槽从对应的电极处延伸至该瓷质层边缘，槽中设置有具备良好导电性的预埋件，该预埋件与对应的电极形成良好的电接触，在设置预埋件槽的上瓷质层或下瓷质层边缘设有线槽，线槽与预埋件槽联通并且横贯这一边缘，线槽中可容纳通电导线。

为了实现上述发热瓷砖的电气连接，本实用新型还提供一种电气连接装置，其包括至少两个相同的连接端子，以及将连接端子串接在一起的通电导线，所述连接端子具有一个插头或插孔，与发热瓷砖预埋件槽中的插孔或插头形状的预埋件相配合，形成稳固的电连接，所述通电导线可以收纳在发热瓷砖边缘上设置的线槽中，通电导线至少有一端可以连接至供电电源。

利用本实用新型提供的发热瓷砖和电气连接装置，本实用新型还提供了一种地暖系统，包括：多块拼接铺装的发热瓷砖，每一瓷砖包含上瓷质层、下瓷质层和发热材料层，所述发热材料层为平面状发热材料层，上、下瓷质层将发热材料层夹在中间，三者经过热压粘合成一体，所述发热材料层包含有碳纤维导电纸，并在相对的两端设有电极；所述上瓷质层或下瓷质层在上述每个电极所在的位置设有至少一个预埋件槽，该预埋件槽从对应的电极处延伸至该瓷质层边缘，槽中设置有具备良好导电性的预埋件，该预埋件与对应的电极形成良好的电接触，在设置预埋件槽的上瓷质层或下瓷质层边缘设有线槽，线槽与预埋件槽联通并且横贯这一边缘，线槽中可容纳通电导线；至少两个相同的电气连接装置，每个连接装置包括多个连接端子以及将所有连接端子连接在一起的通电导线；上述多块发热瓷砖中发热材料层的一个电极通过至少一个连接装置串联连接，上述多块发热瓷砖中发热材料层的另一个电极也通过至少一个连接装置串联连接，从而使所有发热瓷砖中的碳纤维导电纸形成并联电路，每个连接装置中的通电导线可置于所述线槽之中，并最终与供电电源连接，从而向每块发热瓷砖的发热材料层供电。

本实用新型的地暖系统可进一步包含一个温度控制系统，通过检测室内温度来控制对发热瓷砖的供电，从而实现供暖的控制。

本实用新型所提供的发热瓷砖保持了现有瓷砖的外形，其铺装方式不变，仅仅增加了通过电气连接装置将相邻瓷砖电气连接起来的步骤。电气连接步骤也仅仅是简单的端子插接，负责铺装瓷砖的人员无需特殊培训即可掌握。

发热瓷砖中的发热材料层采用了碳纤维导电纸，热转换效率高，降低能耗。同时，电磁辐射极低，不会影响使用者的健康安全。并且，其远红外热辐射的特性使得使用者更为舒适。

附图说明

图1是本实用新型发热瓷砖一个实施例的立体透视图。

图2是本实用新型发热瓷砖一个实施例中预埋件槽及预埋件的立体透视图。

图3是本实用新型发热瓷砖一个实施例中预埋件槽密封件的立体图。

图4是本实用新型发热瓷砖一个实施例中电气连接装置的立体图。

图5是本实用新型地暖系统一个实施例的示意图。

具体实施方式

图1中显示了本实用新型发热瓷砖的结构。

上瓷质层1、发热材料层2和下瓷质层3经涂胶并压合后形成本实用新型的发热瓷砖整体。

上瓷质层1和下瓷质层3采用通常的瓷砖制备材料和方法烧造。

发热材料层2采用现有的碳纤维导电纸制造，其制造方式例如可见于中国发明专利CN102291858 B。最好是选择单位面积的电阻值在300至450Ω/㎡之间的碳纤维导电纸。

在实际应用中，上瓷质层1通常在其上表面设有外饰层，起到装饰作用。而下瓷质层3通常可以在其下表面设置热反射层，起到阻止发热材料层2产生的热量向下传递的目的。外饰层通常以烧结方式制成，而热反射层可以是一种常规的反射膜，粘贴在下瓷质层3的下表面。

发热材料层2相对的两端分别设有电极4。该电极4例如可以采用铜箔或铝箔压扎在发热材料层2上制成，其长度与发热材料层2宽度相同。在下瓷质层3上与电极4接触的位置设有预埋件槽5，同时，在下瓷质层的同一侧边缘，设有线槽6。线槽6与预埋件槽5联通。

参见图2，其中具体显示了预埋件槽和预埋件的一个实施例。图中可见，预埋件槽5包含开口在下瓷质层3一边的矩形腔体51和深入瓷砖内部的舌状腔体52。舌状腔体52中设置有半圆柱形的预埋件53。舌状腔体52处于电极4之下。预埋件53由导电材料制成，考虑到通电后的电流密度，其平整的表面应足够大，并且与电极4密合，形成良好的电接触。

在矩形腔体51中还设有密封件54，用于防止水渗入舌状部分52中。附图3显示了密封件54的一种实施例。图中可见，密封件54具有与矩形腔体51相匹配的形状，一侧为开口，另一侧为一半圆形开口，与舌状腔体52匹配。

图4显示了与图2、3中预埋件槽及预埋件相匹配的一种电气连接装置10。该电气连接装置10包含多个连接端子7和导线8。导线8将多个连接端子7串联在一起。连接端子7包含一个矩形体71和一个舌状体72。矩形体71与上述矩形腔体51匹配，而舌状体72可插入半圆柱形中空的预埋件53中，与预埋件53内部形状相配合，形成良好的电气连接。舌状体72由导电材料制成，而矩形体71由绝缘材料制成。导线8与舌状体72在矩形体 71内部连接在一起，例如焊接，从而形成稳固的电气连接。

将连接端子7插入预埋件槽5中，舌状体72处于舌状腔体52中，与预埋件53密合，形成良好的电气连接。导线8可以嵌入下瓷质层3边缘上的线槽6中。线槽6的形状通常可以是一个凹槽，应该能完全容纳导线8，这样，相邻的瓷砖在铺装时可以密合，而不会形成缝隙。

以上的连接端子7相当于一个插头，而预埋件槽5及预埋件53构成插座的形状。显然，预埋件槽5也可采取其他任何适当的形状，而连接端子7也是同样。例如可将预埋件53做成插头形状，即半圆柱形的部分向外延伸，形成一个插头状的端子，但仍然处于矩形腔体51之内，而将连接端子7做成插座形状，在矩形体71上形成一个形状相应的插孔。两者相配合，同样能够实现良好而稳固的电气连接。

预埋件槽5和线槽6也可设置在上瓷质层1相应的部位。 

图5展示了本实用新型地暖系统的一个实施例。

本实用新型的地暖系统由本实用新型的发热瓷砖及电气连接装置组合而成。

图中可见，多块相同的发热瓷砖9拼接铺装，利用多个前述的电气连接装置10将所有发热瓷砖9的一个电极4串联连接，用多个同样的电气连接装置10将所有发热瓷砖9的另一个电极4也串联连接。该多个电气连接装置的导线8分别通过分线盒11a和11b连接到一个温控装置12，进而连接到电源。这样，所有的发热瓷砖9中的碳纤维导电纸实际上形成一个并联电路。

温控装置12控制了电源与导线8的连接。具体而言，温控装置12检测室内温度，当温度低于设定值时，接通电源和导线8的连接，使电源向发热瓷砖9中的发热材料层2供电。

发热材料层2通电之后，其中的碳纤维导电纸开始发热。

实际上，由碳纤维导电纸制成的发热材料层2主要以远红外热辐射的方式进行热量传递，释放出5μm-15μm的远红外光波，无需任何媒介，直接将热量传送至附近的人体。这种远红外热辐射可以活化人体内水分子，提高血液含氧量，增强细胞活力，改善人体微循环，促进人体新陈代谢。另外，发热材料层2在发热后温度升高，很快传导到瓷砖上表面。并且，由于碳纤维导电纸在持续发热时处于低温状态，发热瓷砖表面温度最高可以维持在摄氏40度至55度之间，较为安全。综合起来，碳纤维导电纸的热转换效率可以高达97％，可以达到省电的效果。

当室内温度高于设定值时，温控装置12切断电源，停止供电。

温控装置12可以采用现有技术中的常规产品，通常包括：一个温度传感器，用于测量室内温度的；一个开关控制装置，用于接收温度传感器的信号并据此控制电路开关，即，当室内温度高于设定值时切断供电电源与所述电气连接装置中通电导线的电路，当温度低于设定值时接通供电电源与所述电气连接装置中通电导线的电路。

以上实施例仅仅用于展示本实用新型的较佳实施方式，并不构成对本实用新型的唯一限定。本技术领域的普通技术人员可由此推断出类似的实施方式，这些也应视作为本实用新型内容的一部分。

Claims (10)

1.一种发热瓷砖，包含有瓷质层和发热层，其特征在于：

所述瓷质层包含上瓷质层和下瓷质层，所述发热层为平面状发热材料层，上、下瓷质层将发热材料层夹在中间，三者经过热压粘合成一体；

所述发热材料层包含有碳纤维导电纸，并在相对的两端分别设有电极；

所述上瓷质层或下瓷质层在上述每个电极所在的位置设有至少一个预埋件槽，该预埋件槽从对应的电极处延伸至该瓷质层边缘，槽中设置有具备良好导电性的预埋件，该预埋件与对应的电极形成良好的电接触，在设置预埋件槽的上瓷质层或下瓷质层边缘设有线槽，线槽与预埋件槽联通并且横贯这一边缘，线槽中可容纳通电导线。

2.如权利要求1所述的发热瓷砖，其特征在于：

所述发热材料层中的碳纤维导电纸单位面积的电阻值在300至450Ω/㎡之间。

3.如权利要求1所述的发热瓷砖，其特征在于：

所述预埋件可以是插孔或插头形状，所述预埋件槽中设有密封件以防止液体渗入。

4.如权利要求1所述的发热瓷砖，其特征在于：

所述电极系采用铜箔或铝箔在所述发热材料层上压扎而成，横贯该处的发热材料层。

5.如权利要求1所述的发热瓷砖，其特征在于：

所述上瓷质层的上表面设有外饰层，而下瓷质层的下表面粘贴有热反射层，以将发热材料层产生的热量向上反射。

6.一种用于权利要求1所述发热瓷砖的连接装置，其特征在于：

包括至少两个相同的连接端子，以及将连接端子串接在一起的通电导线，所述连接端子与发热瓷砖预埋件槽中的预埋件相配合，形成稳固的电连接，所述通电导线可以收纳在发热瓷砖边缘上设置的线槽中，通电导线至少有一端可以连接至供电电源。

7.如权利要求6所述的连接装置，其特征在于：

所述预埋件具有插孔或插头的形状，所述连接端子具有一个相应的插头或插孔，两者相互配合，连接端子可完全置入所述预埋件槽中，并与预埋件形成良好的电连接。

8.一种采用权利要求1所述发热瓷砖的地暖系统，其特征在于：

包括多块拼接铺装的发热瓷砖，每一瓷砖包含上瓷质层和下瓷质层，所述发热层为平面状发热材料层，上、下瓷质层将发热材料层夹在中间，三者经过热压粘合成一体；

所述发热材料层包含有碳纤维导电纸，并在相对的两端分别设有电极；所述上瓷质层或下瓷质层在上述每个电极所在的位置设有至少一个预埋件槽，该预埋件槽从对应的电极处延伸至该瓷质层边缘，槽中设置有具备良好导电性的预埋件，该预埋件与对应的电极形成良好的电接触，在设置预埋件槽的上瓷质层或下瓷质层边缘设有线槽，线槽与预埋件槽联通并且横贯这一边缘，线槽中可容纳通电导线；

至少两个相同的连接装置，每个连接装置包括多个连接端子以及将所有连接端子连接在一起的通电导线；

上述多块发热瓷砖中发热材料层的一个电极通过至少一个上述连接装置串联连接，上述多块发热瓷砖中发热材料层的另一个电极也通过至少一个上述连接装置串联连接，从而使所有发热瓷砖中的碳纤维导电纸形成并联电路，每个连接装置中的通电导线可置于所述线槽之中，并最终与供电电源连接，从而向每块发热瓷砖的发热材料层供电。

9.如权利要求8所述的地暖系统，其特征在于：

所述预埋件具有插孔或插头的形状，所述连接装置中的连接端子具有相应的插头或插孔形状，两者相互配合，连接端子可完全置入预埋件槽中，并与预埋件形成良好的电气连接。

10.如权利要求8所述的地暖系统，其特征在于：

还包括温控装置，该温控装置包括：测温装置，用于测量室内温度；电路开关控制装置，用于接收上述测温装置的温度信号，当温度高于设定值时切断供电电源与所述连接装置中通电导线的电路，当温度低于设定值时接通供电电源与所述连接装置中通电导线的电路。