[專利摘要]本發(fā)明公開了一種加熱管，其由內(nèi)層的發(fā)熱體、中間的復(fù)合層和外層的散熱層組成。 中間復(fù)合層的內(nèi)側(cè)包裹有發(fā)熱體，中間復(fù)合層的外側(cè)覆蓋有散熱層。 散熱層采用50#機(jī)油為溶劑。 其組分及質(zhì)量份數(shù)為：三元乙丙膠100份，醋酸甲羥孕酮12～14份，硫磺0.4～0.6份。 過氧化二異丙苯5～7.5份、硬脂酸1～2份、石墨23～27份、炭黑4～6份、凡士林4～6份、防老劑、促進(jìn)劑1～2份M 1~2份，氧化鋅4-6份，聚苯硫醚9-11份，三氧化二銻4-6份。 本發(fā)明的加熱管的拉伸強(qiáng)度大于12.5Mpa，斷裂伸長率大于150％，使得加熱管不易斷裂，充分保證了安裝和使用時(shí)的安全。 此外，本發(fā)明的加熱管具有良好的散熱效率和導(dǎo)熱性能。 系數(shù)為65W/mK。

【專利說明】

_加熱管種類

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本發(fā)明涉及一種加熱元件，具體地說是一種加熱管。 【背景技術(shù)】

[0002] 目前，在室內(nèi)采暖方面，電采暖采暖設(shè)備以其操作簡單智能、環(huán)境污染小、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)越來越受到人們的青睞。傳統(tǒng)電采暖的采暖方式加熱設(shè)備主要有液體加熱和導(dǎo)體式加熱加熱管加熱兩種方式。

液體加熱采用循環(huán)泵作為驅(qū)動(dòng)力，使超導(dǎo)熱量不斷流經(jīng)散熱器。 超導(dǎo)液體在流動(dòng)的同時(shí)不斷被加熱，實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)液體的循環(huán)散熱。 采用液體加熱的缺點(diǎn)是水泵噪音較大，尤其是在夜間，很容易影響人們的睡眠。 超導(dǎo)液體循環(huán)一段時(shí)間后，需要再次添加，以補(bǔ)充部分蒸發(fā)的超導(dǎo)液體。 這不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且不利于節(jié)省成本，尤其是泵體。 供暖設(shè)備的增加，進(jìn)一步增加了供暖設(shè)備的成本。 采用液體加熱采暖設(shè)備作為地暖時(shí)，一旦輸送超導(dǎo)液體的管道破裂，就需要拆除維修，維護(hù)成本較高。

導(dǎo)體式加熱管加熱主要采用可加熱導(dǎo)電金屬絲。 近年來隨著碳纖維的發(fā)展，出現(xiàn)了以碳纖維為導(dǎo)體的加熱管。 碳纖加熱管的直徑一般為4cm。 鋪設(shè)10m2地暖時(shí)，需要100m左右的碳加熱管才能達(dá)到采暖效果。 因此，使用更多的碳纖加熱管也不利于成本的降低。 而且覆蓋碳纖維的外皮很容易破裂導(dǎo)致泄漏，存在很大的安全隱患。

[發(fā)明內(nèi)容]

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種加熱管。 通過在發(fā)熱體外部增加散熱層，提高了加熱管整體散熱效率，且散熱層不易撕裂，使用安全得到充分保證。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種加熱管，其由內(nèi)層的發(fā)熱體、中間的復(fù)合層和外層的散熱層組成。 中間復(fù)合層包裹有發(fā)熱體，中間復(fù)合層外面覆蓋有散熱層。 散熱層采用50#機(jī)油為溶劑。 其組分及質(zhì)量份數(shù)為：三元乙丙橡膠100份、醋酸黃體酮12～14份、硫磺0.4～0.6份。 、過氧化二異丙苯5.7.5份、硬脂酸1.2份、石墨23.27份、炭黑4.6份、凡士林4.6份、防老劑1.2份、促進(jìn)劑M 1.2份、氧化鋅4.6份、聚苯硫醚9.11份，三氧化銻4.6份。

[0006] 作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述中間復(fù)合層由1至4層套管復(fù)合材料組成。

[0007] 作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述中間復(fù)合層由覆蓋所述發(fā)熱體起絕緣作用的絕緣層和覆蓋所述絕緣層起連接作用的增強(qiáng)層組成，所述發(fā)熱體為碳纖維。 。

[0008] 作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述發(fā)熱體的半徑為0.5.1cm，所述散熱層的厚度為1.4cm，所述絕緣層的厚度為1.3mm，所述加固層的厚度為1.2mm。厘米。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述絕緣層的原料為四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物，其中四氟乙烯含量為75％，六氟丙烯含量為15％。 補(bǔ)強(qiáng)層組合物由以下重量份的原料制成：乙烯基樹脂60份、硬脂酸5份、聚乙二醇PEG4000 0.4份、輕質(zhì)碳酸鈣28份、石蠟油10份、22份。絹云母。

[0010] 上述加熱管，其制備方法為：步驟1、采用擠出法涂覆絕緣層，首先選擇模具，根據(jù)樹脂的流變性能，控制螺桿的溫度和轉(zhuǎn)速擠出機(jī)，使絕緣層原料達(dá)到熔融溫度300-350℃； 第二步：將碳纖維交叉捻成導(dǎo)電芯，預(yù)熱至300-350℃，使其與保溫層內(nèi)外溫度一致。 在絕緣層生產(chǎn)線上在導(dǎo)電芯上擠出一層絕緣層。 層，要求保溫層表面光滑、無裂紋，涂層厚度允許均勻，不得起泡； 第三步：將增強(qiáng)層原料按重量比例加入攪拌機(jī)中加熱混合，充分?jǐn)嚢柚翜囟?50℃，然后放入冷混機(jī)中混合至40℃時(shí)出爐并添加到加固層生產(chǎn)線中備用； 第四步：將包覆有絕緣層的導(dǎo)體芯在加強(qiáng)絕緣層生產(chǎn)線上擠出，擠出一層加強(qiáng)層； 步驟五、將三元乙丙橡膠、醋酸甲羥孕酮、硫磺、硬脂酸、凡士林、促進(jìn)劑M、三氧化二銻、聚苯硫醚、氧化鋅和過氧化二異丙苯按比例加入加熱50#機(jī)油內(nèi)，在160℃下混合均勻℃； 步驟六：最后在散熱層硫化生產(chǎn)線上將覆蓋有絕緣層和增強(qiáng)層的導(dǎo)體芯擠出散熱層，成型后得到加熱管。

[0011] 本發(fā)明將發(fā)熱體和散熱層通過中間復(fù)合層結(jié)合到外層，形成加熱管。 所得加熱管的拉伸強(qiáng)度大于12.5Mpa，斷裂伸長率大于150%，使得加熱管不易斷裂，充分保證了安裝和使用過程中的安全。 而且本發(fā)明的加熱管散熱效率好，導(dǎo)熱系數(shù)為65W/mK，大于鋼的導(dǎo)熱系數(shù)(0.5%C 54 W/mK)，完全可以滿足人們的需要。加熱散熱，在生產(chǎn)過程中在散熱層中添加了石墨和碳粉，形成半導(dǎo)體狀態(tài)，不僅散熱效果加倍，而且使散熱層不易撕裂，充分保證了安全使用，性能更好 接地抑制和屏蔽電磁輻射。

[0012] 采用直徑為4cm的傳統(tǒng)碳纖維加熱管，鋪設(shè)10m2的地暖需要100m左右的碳纖維加熱管才能達(dá)到采暖效果。 本發(fā)明的加熱管在使用直徑為12cm時(shí)，散熱效果仍優(yōu)于直徑。 對于較小的傳統(tǒng)碳纖加熱管，在這種情況下，本發(fā)明需要30m左右的碳纖加熱管來鋪設(shè)同樣的10m2地暖，有利于減少加熱元件的使用，促進(jìn)成本降低。 【圖片說明】

[0013] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的加熱管的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中，1.碳纖維，2.保溫層，3.增強(qiáng)層，4.散熱層。 【詳細(xì)方式】

[0014] 下面結(jié)合具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

加熱管由內(nèi)層的發(fā)熱體、中間的復(fù)合層和外層的散熱層4組成。 中間復(fù)合層包裹有發(fā)熱體，中間復(fù)合層上覆蓋有散熱層4。復(fù)合層由覆蓋發(fā)熱體起隔熱作用的絕緣層2和覆蓋在絕緣層上的加強(qiáng)層3組成。 2 用于連接。 發(fā)熱體為碳纖維1，保溫層2和加強(qiáng)層3的截面均為圓形； 發(fā)熱體的半徑為0.8cm，散熱層4的截面為正方形，最小厚度為3.5cm，保溫層2的厚度為2mm，加固層3的厚度為1.5厘米； 如上所述，散熱層4由以下重量份的原料制成：50#機(jī)油80份、三元乙丙橡膠100份、醋酸甲羥孕酮13份、硫磺0.5份、過氧化二異丙苯6.5份、硬脂酸。酸1.5份、石墨25份、炭黑5份、凡士林5份、防老劑1.5份、促進(jìn)劑M 1.5份、氧化鋅5份、聚苯硫醚10份、三氧化二銻5份； 絕緣層的原料為四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物，其中四氟乙烯含量占75％，六氟丙烯含量占15％。 增強(qiáng)層由以下重量份的原料組成：乙烯基樹脂60份、硬脂酸5份、聚乙二醇PEG4000 0.4份、輕質(zhì)碳酸鈣28份、石蠟油10份、絹云母22份。 [016]上述加熱管的制備方法為： 步驟一、采用擠出法涂覆絕緣層。 首先，選擇模具。 根據(jù)樹脂的流變特性，控制螺桿擠出機(jī)的溫度和速度，使絕緣層原料達(dá)到300-350℃的熔融溫度； 第二步：將碳纖維交叉捻成導(dǎo)電芯并預(yù)熱至300-350℃，使其與絕緣層內(nèi)外溫度一致，并在絕緣層生產(chǎn)線上擠出導(dǎo)電芯。 層絕緣層，要求絕緣層表面光滑，無裂紋，涂層厚度允許均勻，無起泡現(xiàn)象； 第三步：將增強(qiáng)層原料按重量比例加入攪拌機(jī)中，加熱攪拌至150℃。 放入冷混機(jī)中混合至40℃后出料，加入增強(qiáng)層生產(chǎn)線備用； 第四步：將包覆有絕緣層的導(dǎo)體芯在加強(qiáng)絕緣層生產(chǎn)線上擠出，擠出一層加強(qiáng)層； 步驟5、將EPDM、醋酸甲羥孕酮、硫磺、硬脂酸、凡士林、促進(jìn)劑M、三氧化二銻、聚苯硫醚、氧化鋅和過氧化二異丙苯按比例混合，加熱50#機(jī)油中，160°混合C 半成品； 第六步：最后將包覆有絕緣層和增強(qiáng)層的導(dǎo)體芯在散熱層硫化生產(chǎn)線上擠壓成散熱層，成型后得到加熱管。

[0017] 本發(fā)明絕緣層的主要功能是絕緣和耐溫。 其熔點(diǎn)在250度至300度之間。 可在200度下長期使用。 其絕緣性能可覆蓋從深冷到最高工作溫度，從50Hz一直到1010Hz超高頻的通電范圍內(nèi)幾乎沒有變化。 介電損耗角正切隨頻率有一定變化，但隨溫度變化不大； 絕緣層的電阻率很高，一般大于1015MQ/m，并隨溫度變化。 變化不大，不受水和濕氣的影響。 耐電弧大于165s； 絕緣層的擊穿場隨著厚度的減小而增大。 當(dāng)厚度大于1mm時(shí)，擊穿場強(qiáng)在30kV/mm以上，但不隨溫度變化。 隨著變化而變化。

[0018] 本發(fā)明的加熱管用于地暖的實(shí)驗(yàn)對比。 實(shí)驗(yàn)條件：要求密閉室。 艙內(nèi)凈尺寸應(yīng)為：地面（4±0.2m）×（4±0.2m）高2.8±0.2m 1、艙在任何情況下均應(yīng)氣密。 2、房間內(nèi)表面應(yīng)涂不含金屬漆的油漆。 3、小房間周圍應(yīng)設(shè)置夾層，夾層內(nèi)應(yīng)保持穩(wěn)定的溫度環(huán)境。 4、小房間的四壁、門、窗（如果使用）、屋頂、地面的熱阻偏差應(yīng)在20%以內(nèi)。 5、小房間的門宜正對夾層外門。 夾層外門必須氣密，并應(yīng)具有與夾層墻相同的熱阻。 夾層外包層墻體、屋頂、地面的總熱阻應(yīng)大于或等于1.73m'? 千瓦。 實(shí)驗(yàn)組為本發(fā)明的加熱管，對照組為發(fā)明專利（專利號23）的加熱管。 兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組的加熱裝置功率相同。 [〇19]測試方法：用加熱裝置分別連接兩組加熱管。 兩組的輸出功率相同。 對照組作為基準(zhǔn)組。 當(dāng)對照組的加熱管在75℃時(shí)，立即檢測到實(shí)驗(yàn)組加熱管。 此時(shí)實(shí)驗(yàn)加熱管加熱管溫度為85℃。 由此可見，本發(fā)明的加熱管具有較高的熱效率。

[0020] 本發(fā)明的加熱管的散熱層的截面還可以是圓形、菱形、其他多邊形等，本發(fā)明的加熱管不僅用于加熱，但也可用于熱水器、培養(yǎng)箱、培養(yǎng)箱等設(shè)備。 加熱設(shè)備。

[0021]以上所述僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例而已，并非用于限制本發(fā)明的范圍。 任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的情況下所做的等同變化和修改，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

[主權(quán)項(xiàng)目]

1.一種加熱管，其特征在于，由內(nèi)層的發(fā)熱體、中間的復(fù)合層和外層的散熱層組成。 中間復(fù)合層內(nèi)包裹有發(fā)熱體，中間復(fù)合層包裹有外層。 有散熱層。 散熱層采用50#機(jī)油為溶劑。 其組分及質(zhì)量份如下：三元乙丙橡膠100份，醋酸黃體酮12～14份，硫磺0.4～0.6份，過氧化物二異丙苯5.7.5份，硬脂酸1.2份，石墨23.27份，炭黑4.6份、凡士林4.6份、防老劑1.2份、促進(jìn)劑M 1.2份、氧化鋅4.6份、聚苯硫醚9.11份、三氧化二銻4.6份。 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱管，其特征在于：所述中間復(fù)合層由1至4層套管復(fù)合材料組成。 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱管，其特征在于：所述中間復(fù)合層由覆蓋所述發(fā)熱體和絕緣層的絕緣層以及覆蓋所述絕緣層并連接所述加熱元件的加強(qiáng)層組成。 它由層層組成，發(fā)熱體由碳纖維制成。 4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加熱管，其特征在于：所述發(fā)熱體的半徑為0.5～1cm，所述散熱層的厚度為1～4cm，所述絕緣層的厚度為1～3mm，加強(qiáng)層厚度為1～2cm。 4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加熱管，其特征在于：所述絕緣層的原料為四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物，其中四氟乙烯含量為75％，六氟丙烯含量為15％。 增強(qiáng)層由以下重量份的原料制成：乙烯基樹脂60份、硬脂酸5份、聚乙二醇PEG4000 0.4份、輕質(zhì)碳酸鈣28份、石蠟油10份、絹云母22份。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加熱管，其特征在于：所述散熱層由以下重量份的原料制成：50#機(jī)油80份、三元乙丙橡膠100份、醋酸甲羥孕酮13份、0.5份硫磺、過氧化二枯基6.5份、硬脂酸1.5份、石墨25份、炭黑5份、凡士林5份、防老劑1.5份、促進(jìn)劑M 1.5份、鋅5份氧化聚苯硫醚10份和三氧化二銻5份。 7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的加熱管，其特征在于，其制備方法為： 步驟一：采用擠出法涂覆絕緣層，首先選擇模具，根據(jù)樹脂的流變性能控制螺桿擠出量。 設(shè)定機(jī)器的溫度和速度，使絕緣層原料達(dá)到300-350℃的熔化溫度； 第二步：將碳纖維交叉捻成導(dǎo)電線芯，預(yù)熱至300-350℃，使其與絕緣層內(nèi)外溫度一致。 芯材在絕緣層生產(chǎn)線上擠出一層絕緣層。 絕緣層表面要求光滑、無裂紋，涂層厚度允許均勻，不得起泡。 步驟3：將增強(qiáng)層原料按照重量比加入混合機(jī)中，熱混。 、充分混合至150℃，放入冷混機(jī)中，混合至40℃，出爐，加入增強(qiáng)層生產(chǎn)線備用； 第四步：將覆蓋有絕緣層的導(dǎo)體芯放到加固絕緣層生產(chǎn)線上，并擠壓制成加固層； 步驟五、將三元乙丙橡膠、醋酸甲羥孕酮、硫磺、硬脂酸、凡士林、促進(jìn)劑M、三氧化二銻、聚苯硫醚、氧化鋅、過氧化物異丙苯按比例混合，在50#機(jī)油中加熱。 160℃混合后，180℃熔煉制成散熱層半成品； 步驟六、將包覆有絕緣層和增強(qiáng)層的導(dǎo)體芯在散熱層硫化生產(chǎn)線上擠出成散熱層，成型后得到加熱管。

【文件編號】C08K13/02GK105979615SQ2

【開業(yè)日期】2016年9月28日

【申請日期】2016年5月16日

【發(fā)明人】王勇

【申請人】

電熱管