CN217741932U

CN217741932U - 一种发热结构

Info

Publication number: CN217741932U
Application number: CN202220565950.9U
Authority: CN
Inventors: 王华涛; 李菁; 姚海; 白嘉锐; 艾金童; 吕璐颖; 孟繁舟; 邱圣洋
Original assignee: Harbin Institute of Technology Weihai
Current assignee: Harbin Institute of Technology Weihai
Priority date: 2022-03-15
Filing date: 2022-03-15
Publication date: 2022-11-04
Anticipated expiration: 2032-03-15

Abstract

本实用新型公开了一种发热结构，该结构包括：柔性发热层、保温层、导热胶层、防水层、气密性结构、电线和电连接防水公母头。该发热结构的电极位于柔性发热膜两侧，被电极绝缘层所包裹，具有可靠性高的特点。该发热结构所具有的防水层及气密性结构，使得该发热结构具有防水和柔性的特点，防水级别可达IPX6级。此外，该发热结构还设计有导热胶层，使其具有导热强，节能的特点。电线的连接采用防水的公母头设计，可拆卸，使用方便。

Description

一种发热结构

技术领域

本实用新型涉及领域，具体地涉及一种发热结构。

背景技术

结冰是广泛存在于生活中的一种自然现象，尤其在温度低，湿度大的地方更容易发生。而冰的形成和大量积聚会给人们的生产生活，交通运输，航空航天等各方面带来不利的影响。小到经济损失，大到安全事故。现有的除冰方式包括化学除冰、机械除冰和涂层除冰。

化学除冰主要是通过播撒融冰剂的方式，其主要组成为盐类物质，这种方法可以很快除掉结冰部分，但是仅适合平面除冰，加之天气寒冷，会造成二次结冰。效率较低，且不可重复使用。

机械除冰主要是通过除冰车，铁锹等工具进行。除冰车使用范围多有局限，铁锹耗时耗工，效率低。大范围使用不可行。

涂层除冰作为近年来新开发的防冰材料，虽然使用方便，但耐久性，耐磨性差，制备和维护成本较高，且仅靠涂层难以完全阻止冰的积聚，使用受限。

除除冰这一需求外，像除雾、除霜、水，油的低温加热这些需求也迫切地需要解决。

因此，寻求一种效率高、能耗小、低成本、无污染、安全性高、防水的发热技术成为本领域的迫切需求。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种的发热结构。

根据本实用新型的一个方面，提出一种的发热结构，该发热结构包括：柔性发热层、保温层、导热胶层、防水层、气密性结构、电线和电连接防水公母头。进一步地，保温层位于柔性发热层的下方；导热胶层位于柔性发热层的上方，并通过它将柔性发热层与防水层相粘结；防水层为整个结构的最外层；电线通过焊接或打端子的形式与柔性发热层相通电；气密性结构位于电线出线口处；防水公母头连接电线与外部供电装置。

进一步地，所述气密性结构是指由防水线材与上下两层保护层经过热压工艺形成一道或多道密封条的结构，其中，

进一步地，所述防水线材为TPE线材、TPU线材、PE线材中的一种或多种；

进一步地，所述保护层为聚丙烯材料、聚乙烯材料、聚萘二甲酸乙二醇酯材料中的一种或多种高分子材料；

进一步地，所述热压工艺的温度为50-300℃，时间10-900s，压力为0-5MPa。

进一步地，所述防水柔性发热层包括发热膜、金属电极以及电极绝缘层，其中，

进一步地，所述发热膜由导电填料和高分子基体组成，导电填料为纳米碳材料和纳米金属材料的一种或者多种，高分子基体为热塑性树脂；

进一步地，所述发热膜的厚度为10～100μm，方阻25～200Ω/□；

进一步地，所述金属电极由位于发热膜两侧相平行的两个电极组成，分为正极和负极，正负极之间的电压为220-240V，正负极之间的间距为1-200cm，电极由金属箔组成，金属箔的厚度为0.01-5mm，宽度为0.01-20mm，金属箔为铜、铝、银、锡、镍的一种或者多种；

进一步地，所述电极绝缘层设于柔性发热层中金属电极的上下层，为聚酰亚胺材料、特氟龙材料、PET材料中的一种或多种。

进一步地，所述保温层设于柔性发热层下方，为保温棉、无纺布中的一种或多种。

进一步地，述导热胶层设于柔性发热层的上方，为热塑性聚酰亚胺胶、聚丙烯酸酯胶、聚氨酯胶、导热环氧树脂胶、有机硅胶中的一种或几种。

进一步地，所述防水层位于整个发热结构的最外层，为铝塑膜、半固化片、碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料中的一种或多种。

进一步地，所述的发热结构有公母头对接的连接方式。

本实用新型提出的发热结构，与现有技术相比具有以下优势：

(1)本实用新型的发热结构，具备有柔性防水的特性。轻薄柔软可弯折，且在耐受弯折后不产生导电导热性能的明显衰减，适用性更好；防水等级达IPX6，可在雨雪天气及湿度较大的地方使用。

(2)本实用新型的发热结构，金属电极位于柔性发热层中，可靠性更高，耐久性和耐磨性更高。

(3)本实用新型的发热结构使用柔性发热层作为发热元件，在大规模生产、成本较低的基础上，具有良好发热性能。与电热丝相比为面发热方式，功耗更低、发热均匀稳定、升温速度快。

(4)本实用新型的发热结构正面除冰层设有导热层，背面在发热层下设有保温层，尽量保证热能的充分利用，减少损耗，更加节能。

附图说明

图1为本实用新型的发热结构立体示意图。

图2为本实用新型的发热结构横截面面示意图。

图3为本实用新型的发热结构的柔性发热层结构示意图。

图4为本实用新型的发热结构气密性结构剖面图。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本实用新型。在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是，不必釆用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着，结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。以下参考附图对本实用新型进行具体描述。

在以下结合附图对本实用新型的技术方案进行的描述中，附中各个元素的尺寸、比例及位置关系只是示例性的，所图示的各元件之间的连接方式也只是为了进行说明，其均不用于限制本实用新型。

实施例1

本实施例说明发热结构的结构和制备。

参照图1，发热结构100包括柔性发热层110、导热胶层120、保温层130、气密性结构140、防水层150、电线和电连接防水公母头160。

柔性发热层包括发热膜111，金属电极112及电极绝缘层113。其中发热膜 111的厚度为100μm，方阻为35Ω/□，发热膜包括导电填料和高分子基体，导电填料为石墨纳米材料，高分子基体为丙烯酸树脂。

金属电极112分为正极和负极，正负电极之间的电压为220V，正负电极之间相隔80cm，位于柔性发热层的内部，铜箔的宽度为1cm，电极通过热压工艺与发热膜结合到一起。

绝缘层113位于柔性发热层电极的上下方，将电极包裹起来。起防水绝缘的作用。其中这里所使用的绝缘层材料为聚酰亚胺材料。

导热层120在柔性发热层上方，起到排除空气，减小热阻的作用。导热层材料选自聚丙烯酸酯胶系。

保温层130在柔性发热层的下方，起保护柔性发热层、并减少热量散失的作用。保温层材料为铝箔气泡棉。

气密性结构140主要是防水线材141与上下两层保护层142组成的密封条143 结构。其中防水线材141为AWG线材，保护层142为聚丙烯材料。热压工艺的温度为160℃，时间70s，压力为0.2MPa。

最外层防水层150根据用途不同，材质可以为铝塑膜、半固化片、纤维复合材料中的一种或多种。

铝塑膜材料一般是三层到五层结构的复合膜。我们常用的为PET/Al/PE结构。PET材料有很好的阻隔性和物理性能。次外层为铝箔，可阻燃，阻湿。PE为常见的热封材料，有很好的热封性能，利于形成封闭的防水结构。

半固化片主要是由热固性树脂和玻纤布组成的复合材料。

碳纤维复合材料是指碳纤维增强的高分子复合材料。

玻璃纤维复合材料是指玻纤增强的高分子复合材料。

连接方式为公母头对接方式。

按以上设计制备的发热结构，可实现安全、可靠性好、柔性、防水的目的。

虽然已参照典型实施例描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims

1.一种发热结构，该结构包括：

柔性发热层；

保温层；

导热胶层；

防水层；

气密性结构；

电线和电连接防水公母头；其特征在于：

保温层位于柔性发热层的下方；导热胶层位于柔性发热层的上方，并通过它将柔性发热层与防水层相粘结；防水层为整个结构的最外层；电线通过焊接或打端子的形式与柔性发热层相通；气密性结构位于电线出线口处；防水公母头连接电线与外部供电装置。

2.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于：

所述气密性结构由防水线材与上下两层保护层经过热压工艺形成一道或多道密封条的结构，其中，

所述防水线材为TPU线材；

所述保护层为聚乙烯材料；

所述热压工艺的温度为50-300℃，时间10-900s，压力为0-5MPa。

3.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于：

所述柔性发热层包括发热膜、金属电极以及电极绝缘层，其中，

所述发热膜由导电填料和高分子基体组成，导电填料为纳米碳材料，高分子基体为聚氨酯；

所述发热膜的厚度为10～100μm，方阻25～200Ω/□；

所述金属电极由位于发热膜两侧相平行的两个电极组成，分为正极和负极，正负极之间的电压为220-240V，正负极之间的间距为1-200cm，电极由金属箔组成，金属箔的厚度为0.01-5mm，宽度为0.01-20mm，金属箔为铝；

所述电极绝缘层设于柔性发热层中金属电极的上下层为聚酰亚胺材料。

4.根据权利要求1或3所述的发热结构，其特征在于：

所述保温层设于柔性发热层下方为保温棉。

5.根据权利要求1或3所述的发热结构，其特征在于：

所述导热胶层设于柔性发热层的上方为聚丙烯酸酯胶。

6.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于：

所述防水层位于整个发热结构的最外层为铝塑膜。

7.根据权利要求1所述的发热结构，其特征在于：

所述发热结构有公母头对接的连接方式。