CN213119277U - 一种采用石墨烯、碳晶、碳纤维的直热式电采暖器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种采用石墨烯、碳晶、碳纤维的直热式电采暖器，由铝质外壳散热板、支架和电发热板组成，所述电发热板采用导热用型材基板覆铝箔压线式结构，包括接线盒、碳纤维发热线、导热基板、铝箔和若干接线柱，所述接线盒固定在导热基板上并连接碳纤维发热线和外部电源线，所述接线柱固定在导热基板两侧，所述碳纤维发热线绕过接线柱平行布置在导热基板上，所述铝箔压接在碳纤维发热线上。本实用新型对压线式结构和卡入布线式结构的电发热板的布线方式进行优化，避免了线体的交叉重叠。

Description

一种采用石墨烯、碳晶、碳纤维的直热式电采暖器

技术领域

本实用新型涉及电采暖器技术领域，尤其是涉及一种采用石墨烯、碳晶、碳纤维的直热式电采暖器。

背景技术

目前直热式电采暖器是家庭采暖的一种主要供暖设备。该类直热式电采暖器主要是有铝质外壳散热板、支架、温控器和电发热板组成。电发热板目前多数采用的是耐高温硅橡胶碳纤维发热线作为发热元件，该类碳纤维发热线包括碳纤维远红外发热线和石墨烯碳纤维发热线等。碳纤维发热线具有电热转换效率高，抗拉强度高，使用寿命长，阻值稳定，升温稳定的优点。

目前直热式电采暖器的电发热板主要有两种典型布线形式：

第一种是采用导热用型材基板覆铝箔压线式结构，其布线方式见图1，第一种布线方式存在碳纤维加热线布线时有交叉重叠部位，见图1内a点和接线柱处存在应力集中现象，见图内b点。由于硅橡胶碳纤维发热线的耐温通常在200℃左右，加热线在使用的时候如果有交叉重叠，容易引起加热线局部温度过高而烧坏加热线的外皮且易产生异味；另外交叉布线也会导致电加热板板面加热温度分布不均匀，散热效果差，板面受热变形不一致导致有异响。

第二种采用带有压线卡槽铝合金型材直接卡入布线式结构，其布线方式见图2，第二种布线为单蛇形方式，利用了带有卡线槽的铝型材将碳纤维发热线直接卡入卡线槽内，避免了发热线的交叉重叠和转折点的发热导致的应力集中。这种电采暖器在大功率时通常是采用一定宽度的铝型材板和一定发热功率的碳纤维发热线并联模块组合而成，其自带的温控器多为温控开关式，对多组发热模块未做分档位功率控制，在室内采暖热负荷较低时，会存在电采暖器频繁启停，供暖忽冷忽热的现象。

实用新型内容

本实用新型解决了压线式结构容易引起加热线局部温度、散热效果差，板面受热变形不一致导致有异响的问题以及解决了卡入布线式结构的供暖忽冷忽热问题，提出一种采用石墨烯、碳晶、碳纤维的直热式电采暖器，对压线式结构和卡入布线式结构的电发热板的布线方式进行优化，避免了线体的交叉重叠，同时利用功率档位控制器实现分档加热控制，避免供暖忽冷忽热问题。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：

一种采用石墨烯、碳晶、碳纤维的直热式电采暖器，由铝质外壳散热板、支架和电发热板组成，所述电发热板采用导热用型材基板覆铝箔压线式结构，包括接线盒、碳纤维发热线、导热基板、铝箔和若干接线柱，所述接线盒固定在导热基板上并连接碳纤维发热线和外部电源线，所述接线柱固定在导热基板两侧，所述碳纤维发热线绕过接线柱平行布置在导热基板上，所述铝箔压接在碳纤维发热线上。

将原交叉布线方式改为平行布线方式，接线柱按照原间距的一半距离增设，可保证原有碳纤维发热线在额定设计功率下的线长度值不变。由于发热线平行布线，避免了线体的交叉重叠，另外在接线柱处改为1至2只接线柱直角转折布置也避免了改部位的应力集中。对于采用碳纤维发热线作为发热元件的电直热产品，可在生产中仅做电发热板的布线方式改动，原有电发热板的形式和结构改动不大，其生产加工设备和效率基本不受影响。铝箔压线式电发热板的布线方式优化可使电采暖器散热外壳的温度分布更均匀，避免了电发热板上碳纤维发热线外皮烧毁和产生异味，用户使用时更加舒适和放心。

作为优选，所述接线柱设有n行，5列，其中第一列设置在导热基板的一侧，第二至第五列设置在导热基板的另一侧，所述接线柱的第3行设有4个接线柱，其余行均设有2个接线柱，所述接线柱的行距为m，第二行两个接线柱之间的距离为l，第一行两个接线柱之间的距离为l+m，第三行的第一接线柱到第二接线柱的距离为l，第二接线柱到第三接线柱的距离为m，第三接线柱到第四接线柱的距离为2m，所述接线柱的第3行至第n-1行的两个接线柱之间的距离为l+3m，所述接线柱的第3行的两个接线柱之间的距离为l+4m。

作为优选，所述n为偶数，即所述接线柱设为偶数行。

作为优选，所述碳纤维发热线为碳纤维远红外发热线或石墨烯碳纤维发热线。

一种采用石墨烯、碳晶、碳纤维的直热式电采暖器，由铝质外壳散热板、温控器、支架和电发热板组成，所述电发热板采用带有压线卡槽铝合金型材直接卡入布线式结构，包括若干组并联的发热模块和内部导线，发热模块通过内部导线与功率档位控制器连接，所述功率档位控制器与温控器连接，所述发热模块包括带卡线槽的铝型材和碳纤维发热线，所述带卡线槽的铝型材设有等距双蛇形的卡线槽，所述碳纤维发热线设置在等距双蛇形卡线槽内。

将原每两组发热线单蛇形布线方式改为一组双蛇形布线，内部导线由原来一组改为二组，这样可将两组导线及其配带的发热线组接入功率档位控制器即可实现分档加热控制。布线时要保证每组发热线的长度与原有值相同，这样每组发热线的发热功率不会发生变化。直接卡槽压入式发热板的布线优化可实现电采暖器功率分档控制，可避免电发热板加热元件的频繁启停，也最大化利用了电采暖器的整体散热区域，使得用户采暖温度调节更容易，采暖体感更好。

作为优选，所述碳纤维发热线和卡线槽之间设有耐高温硅胶点胶。

本实用新型有以下有益效果：对于采用碳纤维发热线作为发热元件的电直热产品，可在生产中仅做电发热板的布线方式改动，原有电发热板的形式和结构改动不大，其生产加工设备和效率基本不受影响；铝箔压线式电发热板的布线方式优化可使电采暖器散热外壳的温度分布更均匀，避免了电发热板上碳纤维发热线外皮烧毁和产生异味，用户使用时更加舒适和放心；直接卡槽压入式发热板的布线优化可实现电采暖器功率分档控制，可避免电发热板加热元件的频繁启停，也最大化利用了电采暖器的整体散热区域，使得用户采暖温度调节更容易，采暖体感更好。

附图说明

图1是原交叉布线示意图；

图2是原发热线单蛇形布线示意图；

图3是本实施例的平行布线示意图；

图4是本实施例的发热线双蛇形布线示意图；

其中： 1、电源线 2、接线盒 3、碳纤维发热线 4、导热基板 5、铝箔 6、接线柱 7、带卡线槽的铝型材 8、内部导线 9、温控器 10、耐高温硅胶点胶 11、功率档位控制器。

具体实施方式

实施例：

本实施例提出一种采用石墨烯、碳晶、碳纤维的直热式电采暖器，参考图3，由铝质外壳散热板、支架和电发热板组成，电发热板采用导热用型材基板覆铝箔压线式结构，包括接线盒2、碳纤维发热线3、导热基板4、铝箔5和若干接线柱6，接线盒2固定在导热基板4上并连接碳纤维发热线3和外部电源线1，接线柱6固定在导热基板4两侧，碳纤维发热线3绕过接线柱6平行布置在导热基板4上，铝箔5压接在碳纤维发热线3上。接线柱6设有20行，5列，其中第一列设置在导热基板4的一侧，第二至第五列设置在导热基板4的另一侧，接线柱6的第3行设有4个接线柱，其余行均设有2个接线柱，接线柱6的行距为m，第二行两个接线柱之间的距离为l，第一行两个接线柱之间的距离为l+m，第三行的第一接线柱到第二接线柱的距离为l，第二接线柱到第三接线柱的距离为m，第三接线柱到第四接线柱的距离为2m，接线柱6的第3行至第19行的两个接线柱之间的距离为l+3m，接线柱6的第3行的两个接线柱之间的距离为l+4m。碳纤维发热线3为碳纤维远红外发热线或石墨烯碳纤维发热线。

本实施例还提出一种采用石墨烯、碳晶、碳纤维的直热式电采暖器，参考图4，由铝质外壳散热板、温控器9、支架和电发热板组成，电发热板采用带有压线卡槽铝合金型材直接卡入布线式结构，包括若干组并联的发热模块和内部导线8，发热模块通过内部导线8与功率档位控制器11连接，功率档位控制器11与温控器9连接，发热模块包括带卡线槽的铝型材7和碳纤维发热线3，带卡线槽的铝型材7设有等距双蛇形的卡线槽，碳纤维发热线3设置在等距双蛇形卡线槽内。碳纤维发热线3和卡线槽之间设有耐高温硅胶点胶10。

将原每两组发热线单蛇形布线方式改为一组双蛇形布线，内部导线8由原来一组改为二组，这样可将两组导线及其配带的发热线组接入功率档位控制器11即可实现分档加热控制。布线时要保证每组发热线的长度与原有值相同，这样每组发热线的发热功率不会发生变化。直接卡槽压入式发热板的布线优化可实现电采暖器功率分档控制，可避免电发热板加热元件的频繁启停，也最大化利用了电采暖器的整体散热区域，使得用户采暖温度调节更容易，采暖体感更好。

本实用新型有以下优势：对于采用碳纤维发热线作为发热元件的电直热产品，可在生产中仅做电发热板的布线方式改动，原有电发热板的形式和结构改动不大，其生产加工设备和效率基本不受影响；铝箔压线式电发热板的布线方式优化可使电采暖器散热外壳的温度分布更均匀，避免了电发热板上碳纤维发热线外皮烧毁和产生异味，用户使用时更加舒适和放心；直接卡槽压入式发热板的布线优化可实现电采暖器功率分档控制，可避免电发热板加热元件的频繁启停，也最大化利用了电采暖器的整体散热区域，使得用户采暖温度调节更容易，采暖体感更好。

Claims (6)

1.一种采用石墨烯、碳晶、碳纤维的直热式电采暖器，由铝质外壳散热板、支架和电发热板组成，其特征是，所述电发热板采用导热用型材基板覆铝箔压线式结构，包括接线盒（2）、碳纤维发热线（3）、导热基板（4）、铝箔（5）和若干接线柱（6），所述接线盒（2）固定在导热基板（4）上并连接碳纤维发热线（3）和外部电源线（1），所述接线柱（6）固定在导热基板（4）两侧，所述碳纤维发热线（3）绕过接线柱（6）平行布置在导热基板（4）上，所述铝箔（5）压接在碳纤维发热线（3）上。

2.根据权利要求1所述的一种采用石墨烯、碳晶、碳纤维的直热式电采暖器，其特征是，所述接线柱（6）设有n行，5列，其中第一列设置在导热基板（4）的一侧，第二至第五列设置在导热基板（4）的另一侧，所述接线柱（6）的第3行设有4个接线柱，其余行均设有2个接线柱，所述接线柱（6）的行距为m，第二行两个接线柱之间的距离为l，第一行两个接线柱之间的距离为l+m，第三行的第一接线柱到第二接线柱的距离为l，第二接线柱到第三接线柱的距离为m，第三接线柱到第四接线柱的距离为2m，所述接线柱（6）的第3行至第n-1行的两个接线柱之间的距离为l+3m，所述接线柱（6）的第3行的两个接线柱之间的距离为l+4m。

3.根据权利要求2所述的一种采用石墨烯、碳晶、碳纤维的直热式电采暖器，其特征是，所述n为偶数，即所述接线柱（6）设为偶数行。

4.根据权利要求2所述的一种采用石墨烯、碳晶、碳纤维的直热式电采暖器，其特征是，所述碳纤维发热线（3）为碳纤维远红外发热线或石墨烯碳纤维发热线。

5.一种采用石墨烯、碳晶、碳纤维的直热式电采暖器，由铝质外壳散热板、温控器（9）、支架和电发热板组成，其特征是，所述电发热板采用带有压线卡槽铝合金型材直接卡入布线式结构，包括若干组并联的发热模块和内部导线（8），发热模块通过内部导线（8）与功率档位控制器（11）连接，所述功率档位控制器（11）与温控器（9）连接，所述发热模块包括带卡线槽的铝型材（7）和碳纤维发热线（3），所述带卡线槽的铝型材（7）设有等距双蛇形的卡线槽，所述碳纤维发热线（3）设置在等距双蛇形卡线槽内。

6.根据权利要求5所述的一种采用石墨烯、碳晶、碳纤维的直热式电采暖器，其特征是，所述碳纤维发热线（3）和卡线槽之间设有耐高温硅胶点胶（10）。

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