PL153446B1 - Sposób wytwarzania polimerowego elementu grzejnegoSposób wytwarzania polimerowego elementu grzejnego - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 153 446 POLSKA

URZĄD

PATENTOWY

RP

Patent dodatkowy do patentu nr--Int. Cl.⁵ H05B 3/14

Zgłoszono: 87 02 18 (P. 264162)

Pierwszeństwo--CZYTELHIA

OGÓLNA

Zgłoszenie ogłoszono: 88 09 15

Opis patentowy opublikowano: 1991 09 30

Twórca wynalazku: Grzegorz Głowacki

Uprawniony z patentu: Robotnicza Spółdzielnia Wydawnicza „Prasa-Książka-Ruch“ Ośrodek Rozwoju i Techniki,

Warszawa (Polska)

Sposób wytwarzania polimerowego elementu grzejnego

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania polimerowego elementu grzejnego, zapewniający równomierny rozkład temperatury na powierzchni tego elementu.

Znane są polimerowe elementy grzejne składające się z elektrod w postaci siatki miedziowej, tworzących układ płasko-równoległy, między którymi umieszczona jest warstwa kompozycji przewodzącej z żywicy poliestrowej z dodatkiem sadzy acetylenowej, przy czym zarówno warstwa przewodząca jak i warstwy izolacyjne, osłaniające elektrody, wzmocnione są matą lub tkaniną z włókna szklanego (opis patentowy nr 112 920). Elementy te wytwarza się najczęściej w ten sposób, że na dno otwartej formy nanosi się żywicę izolacyjną, następnie nakłada wykrój maty szklanej, który po dociśnięciu do podłoża przesyca się ponownie żywicą izolacyjną. Po zżelowaniu warstwy izolacyjnej smaruje się ją kompozycją przewodzącą, nakłada elektrodę, następnie matę i drugą elektrodę, przesycając kolejno wszystkie warstwy żywicą przewodzącą i dociskając je kolejno do warstw poprzednich. Po nałożeniu drugiej elektrody, dociśnięciu jej do podłoża i po zżelowaniu, nakłada się znowu warstwę z maty, którą przesyca się żywicą izolacyjną i pozostawia całość do zżelowania. ' Po zżelowaniu wyrób wyjmuje się z formy, wyrównuje jego krawędzie boczne i zabezpiecza warstwą izolacyjną, po czym poddaje sezonowaniu przez wielogodzinne wygrzewanie.

Sposób wyżej opisany wamaga wielu operacji czaso- i pracochłonnych, a przy tym nie gwarantuje uzyskania równoległości elektrod a więc i równomiernego rozkładu temperatur na całej powierzchni elementu grzejnego.

Znane jest również zastąpienie kosztownych mat czy tkanin z włókna szklanego wkładką dystansową z tworzywa sztucznego. Wkładkę taką wykonuje się w postaci obramowanej kratownicy, którą umieszcza się między elektrodami. Taki zestaw elektrod z wkładką umieszczoną w formie zalewa się kompozycją żywicy przewodzącej. Po procesie żelowania wyrób wyjmuje się z formy i zabezpiecza na całej powierzchni warstwą izolacyjną. Również i ten znacznie uproszczony sposób wytwarzania elementów grzejnych nie gwarantuje ściśle płasko-równoległego układu elektrod. Sposób ten wymaga wykonania wkładek dystansowych o odpowiadnio dobranej sztywności

153 446 jak też dobrze łączących się z kompozycją przewodzącą. Przy zatosowaniu elektrod mało sztywnych np. w postaci tkanin metalizowanych, równoległość ich na całej powierzchni nie będzie zachowana mimo obecności wkładki.

Celem wynalazku jest opracowanie prostego technologicznie sposobu wytwarzania elementu grzejnego, który zapewniałby uzyskanie wyrobu z ściśle płasko-równoległym układem elektrod, a więc zapewniającego równomierny rozkład temperatury na całej powierzchni tego elementu.

Sposobem według wynalazku z materiału izolacyjnego ceramicznego lub z tworzyw sztucznych wykonuje się dwie jednakowe płyty z prostopadle wywiniętym obramowaniem zaopatrzonym w otwór i ' na powierzchnię płyt ograniczoną obramowaniem nanosi się elektrody z przylutowanym do nich przewodem elektrycznym, po czym obydwie płyty łączy się ze sobą za pomocą spoiwa w formę, nakładając je na siebie obramowaniem w taki sposób, ażeby otwory w obydwu elementach były usytuowane przeciwległe, zaś przewody elektryczne były wyprowadzone na zewnątrz formy, po czym przez jeden otwór wprowadza się kompozycję przewodzącą z żywicy poliestrowej z dodatkiem 0,3-10% wagowych sadzy acetylenowej oraz aktywatorów polimeryzacji do chwili ukazania się jej nadmiaru w drugim, odpowietrzającym otworze, a następnie obydwa otwory zamyka się, formę przenosi do komory grzewczej i prowadzi polimeryzację kompozycji przewodzącej w temperturze do 80°C, po czym element grzejny dodatkowo sezonuje się przez wygrzewanie aż do odparowania substancji lotnych. Po odparowaniu substancji lotnych element grzejny nie wydziela żadnych zapachów.

Podczas połączenia dwóch obramowanych płyt w formę, w obramowaniu jednej z płyt wykonuje się dwa wybrania rowkowe, przez które w miejscu spojenia płyt wprowadza się przewody elektryczne z elektrod na zewnątrz układu.

W sposobie według wynalazku stosuje się bardzo zróżnicowane metody nanoszenia elektrod na ograniczoną obramowaniem powierzchnię płyty izolacyjnej. Tak więc na płytę nakłada się elektordy w postaci siatki miedzianej, którą albo wtapia się jednostronnie w płytę albo przykleja do niej. Elektodę można nanosić na płytę również przez naparowanie metodą próżniową, napylanie metodą płomieniową lub przez pwlekanie płyty pastą przewodzącą wiążącą się z podłożem.

Według wynalazku elementy z płyt obramowanych łączy się ze sobą przez naniesienie na poziomie płaszczyzny obramowania nieprzewodzącego spoiwa termo- lub chemoutwardzalnego, nałożenie na siebie obydwu elementów i sprasowanie ich pod ciśnieniem w temperaturze podwyższonej maksymalnie do 80°C.

Sposób według wynalazku jest bliżej wyjaśniony w przykładzie wykonania za pomocą rysunku, na którym fig. 1 ilustruje przekrój poprzeczny płyty izolacyjnej z obramowaniem, fig. 2 płytę izolacyjną z obramowaniem w widoku z góry, zaś fig. 3 - przekrój poprzeczny dwóch płyt izolacyjnch połączonych w formę, w której polimeryzuje się kompozycję przewodzącą.

Na dnie obramowanej płyty izolacyjnej 1 naniesiona jest elektroda 2 z przylutowanym przewodem elektrycznym 3, wyprowadzonym na zewnątrz układu poprzez wybrania 4 w płycie. W obramowaniu każdej płyty 1 wykonany jest otwór 5. Przy łączeniu obramowanych płyt w formę, płyty nakałda się na siebie obramowaniem tak, żeby otwory w obydwu obramowaniach były usytuowane przeciwległe. Do otworów podłącza się, nie oznaczone na rysunku, przewody z zaciskami, w których jeden stanowi przewód doprowadzający kompozycję przewodzącą, zaś drugi służy jako przewód odpowietrzający.

Elementy grzejne otrzymane sposobem według wynalazku charakteryzują się równomierną temperaturą na całej powierzchni grzejnika, są poza tym bardzo trwałe i całkowicie bezpieczne, co umożliwia ich szerokie zastosowanie.

Przykład. Wykonano płyty z wywiniętym' obramowaniem z laminatu poliestrowoszklanego metodą formowania kontaktowego w formach epoksydowo-szklanych. Wymiary płyt: 300 X 100 mm, grubość 3 mm, wysokość wywinięcia 2,5 mm. W wywinięciu każdej płyty wywiercono otwór o średnicy 2,2 mm, a w połowie wykonanych płyt w obramowaniu ich wyfrezowano rowki pod wyprowadzenia przewodów elektrycznych.

Na powierzchnię płyt ograniczoną obramowaniem przyklejono klejem poliestrowym elektrody z siatki miedzianej o grubości 0,1 mm i wielkości oczek ¢1 1 mm. Następnie do każdej elektrody przylutowano przewód elektryczny. Czołową powierzchnię obramowań powleczono żywicą poliestrową z utwardzaczami i nałożono na siebie dwie płyty (w tym tylko jedną z wybra153 446 niami na przewody) tak, ażeby otwory w obramowaniach obydwu płyt był usytuowane przeciwległe. Równocześnie przewody elektryczne wyprowadzono na zewnątrz układu przez wyfrezowane rowki. Po dociśnięciu obydwu płyt i utwardzeniu spoiwa, do otworów w otrzymanej formie podłączono przewody elektryczne z PCV z zaciskami sprężynowymi. Następnie jedenym z przewodów doprowadzono kompozyt żywicy piliestrowej Polimal 108 z dodatkiem 0,65% wagowych sadzy Sagal 3. Żywicę wlewano do momentu ukazania sią jej w przeciwległym otworze odpowietrzającym, po czym na przewodach doprowadzającym i odpowietrzającym zaciśnięto zaciski sprężynowe.

Formę z kompozycją przewodzącą wprowadzono do komory grzewczej w temperaturze 40°C i wygrzewano przez 120 minut, po czym sezonowano ją w temperaturze 80-100°C w ciągu 48 godzin. Otrzymany element grzejny po włączeniu do sieci o napięciu 220 V, po upływie 20 minut, wykazywał temperaturę, mierzoną na jego powierzchni, na poziomie 65°C.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1.Sposób wytwarzania polimerowego elementu grzejnego składającego się z elektrod usytuowanych w układzie płasko-równoległym, zawartej między elektrodmi kompozycji przewodzącej z żywicy poliestrowej z dodatkiem sadzy acetylenowej i warstwy izolacyjnej osłaniającej elementy, znamienny tym, że z materiału izolacyjnego ceramicznego lub z tworzyw sztucznych wykonuje się dwie jednakowe płyty z prostopadle wywiniętym obramowaniem zaopatrzonym w otwór i na powierzchnię płyt ograniczoną obramowaniem nanosi się elektrody z przylutowanym do nich przewodem elektrycznym, po czym obydwie płyty łączy się ze sobą w formę za pomocą spoiwa, nakładając je na siebie obramowaniem w taki sposób, ażeby otwory w obydwu elementach były usytuowane równolegle, zaś przewody elektryczne były wyprowadzone na zewnątrz formy, po czym do formy przez jeden otwór wprowadza się kompozycję przewodzącą z żywicy poliestrowej z dodatkiem 0,3-10% wagowych sadzy acetylenowej oraz aktywatorów polimeryzacji do chwili ukazania się jej nadmiaru w drugim, odpowietrzającym otworze a następnie obydwa otwory zamyka się, formę przenosi do komory grzewczej i prowadzi polimeryzację kompozycji przewodzącej w temperaturze do 80°C, po czym tak otrzymany element grzejny sezonuje się przez wygrzewanie aż do odparowania substancji lotnych.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że na powierzchnię obramowanej płyty izolacyjnej nakłada się elektrodę w postaci siatki miedzianej.
3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że elektrodę wtapia się jednostronnie w termoplastyczną płytę izolacyjną.
4. 4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że elektrodę przykleja się do płyty izolacyjnej.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że na powierzchnię obramowanej płyty izolacyjnej naparowuje się elektrodę metodą próżniową lub napyla ją metodą płomieniową.
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że na powierzchnię obramowanej płyty izolacyjnej nanosi się elektrodę w postaci pasty przewodzącej wiążącej się z podłożem.
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że płyty z obramowaniem łączy się ze sobą w formę przez naniesienie na poziomie płaszczyzny obramowania nie przewodzącego spoiwa termo- lub chemoutwardzalnego, nałożenie na siebie obydwu elementów i sprasowanie ich pod ciśnieniem w temperaturze podwyższonej maksymalnie do 80°C.
8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przewody elektryczne z elektrod wyprowadza się przez wybrania rowkowe wykonane w obramowaniu jednej z płyt.

   FIG. 2

   5 2

   FIG. 3

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

   Cena 3000 zł