[发明专利]碳毡发热装置及其制造方法

说明书

本发明涉及碳毡发热装置。根据本发明的实施例的碳毡发热装置，包括：碳毡部，供给电源时放出热；及电源连接部，设置于所述碳毡部两端且可与电源电连接；所述碳毡部的空隙的至少一部分由树脂或聚合物填充。

技术领域

本发明涉及碳毡发热装置及其制造方法。

背景技术

一般，发热体大致分为线状发热体和面状发热体。

所述线状发热体主要利用由镍铬合金丝制造的线圈等发热元件的电阻热，当电流供给到发热元件时产生热，多样地应用于地垫、发热背心等。

这种线状发热体的电热丝之间的间距比较大，因此发热面上的局部温度偏差大，施加过载电流时过热，发生火灾的危险性高。另外，线圈的连接方式同时还发生容易断线的问题。

面状发热体分为利用镍铬合金、铜镍合金、铝等金属的金属发热体和利用碳素材料的非金属发热体。

所述金属发热体作为发热元件使用镍铬合金丝、铁丝、镍丝、镀银铜丝等金属发热体，施加过载电流时，若过热，则有发生火灾的危险性，弯曲应力反复作用时，具有容易断线的问题，耗电量比较大。

所述非金属发热体是利用碳纤维的发热体，为了消除如上所述的由线状发热体、金属发热体构成的面状发热体的问题，将构成发热元件的发热体用碳构成，在纤维或薄膜的表面通过沉积或印刷方式涂敷碳，或将碳丝作为一定间隔的纬纱，将导电丝作为一定间隔的经纱纺织进行制造。

另外，碳由于陶瓷中导电性非常优秀且耐高温的性质，广泛用作发热体。

利用碳纤维的发热体将多个碳纤维排列成特定图案，在碳纤维的两侧端配置电源线，使电源线和碳纤维连接接触，使碳纤维通过施加到电源线的电源功率发热。

碳纤维丝是将有机纤维在惰性气体中加热碳化制造的纤维，通电时引起发热。关于这种技术，已公知有多种方式的制造方法。例如，将包含各种无机矿物质的碳粉糊化并将其涂敷于多股丝纤维丝上来制造的方法，将碳和钨、锰及不锈钢等在高温熔融的状态下拉成丝的方法，将聚丙烯腈纤维碳化制造的方法等。

由所述碳纤维或碳纤维丝构成的碳纤维发热体与金属发热体比较，具有耗电低、通过面状发热的温热舒适度好、升温速度快的优点。这种由碳纤维构成的发热体的情况下，根据配置于碳纤维两侧端的电源线的耐久性及粘接稳定性决定整体发热体的寿命。

这种以碳作为发热源的发热体放射没有空气污染和噪音、卫生且有益于人体的远红外线，广泛使用于温热治疗、健康桑拿、衣物、寑具、暖气建材、用于道路的防结冰积雪、用于干燥农水产物、用于养猪养鸡畜舍、用于化学工厂或气体运输船的管道保温的胶带等，以及下一代居住用暖气材料。

由于上述发热体的复杂的制造工序，具有发热体的结构复杂、发热体的制造成本提高、发热体的设置空间增大的问题。

另外，石墨或碳复合材料是材质相同但物理性质不同的材料，含碳的陶瓷例如碳化硅(SiC)等被用作发热体。

这种碳发热体，在工业现场作为高温真空热处理炉(heat treating furnace)、铸锭生长炉(ingot growing furnace)的发热体使用，作为用于放出高热量的方法，使其形状复杂，以提高电阻。

另外，材质特性方面坚硬且没有挠性，为了制作成适合使用目的的形状，需要进行研磨加工或研削工序，因此具有不容易大量生产、构成提高制造成本的原因的问题。

发明内容

技术课题

作为自然界的现象，放射出所放射的电磁波被物体吸收而加热相应物体的能量的现象被称为辐射热或放射热。

辐射热是指物体直接吸收从物体放射出的电磁波后变成热时的能量，不经过诸如对流、传导等现象，热量直接被传递，因此瞬间产生热的传递。