使用炭的发热元件制造技术

本发明专利技术公开了一种还可吸收气体的发热元件，具体地，是一种可用作建筑物室内材料的发热元件，其既可作为加热装置又可作为吸收室内有害气体的吸收装置。该发热元件包括：一个模制产品，该模制产品包括在大约８００℃或８００℃以上温度下被碳化的高温碳化炭；和至少两个可向模制产品通电的电极，其中，电流施加在电极上以产生热量。包含有在大约８００℃或８００℃以上温度下被碳化的高温碳化炭的模制产品是一种性能优良的发热元件，同时，该模制产品具有优良的吸收各种气体的能力。将在大约５００℃或５００℃以下的温度下被碳化的低温碳化炭混合到模制产品中，并进一步地在模制产品中加入藻酸或氧化钙就可获得一种具有优良吸收能力的发热元件。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发热元件，该发热元件利用给炭通电时产生的热量，同时可以吸收气体。
技术介绍
利用炭通电时产生的热量的发热元件已广为人知。例如，日本专利公开No.258842/1993就公开了一种通过将碳纤维散布到日本纸中而形成一种平面型发热元件来进行制备的电阻发热元件。日本专利公开No.190873/1997公开了一种通过将石墨粉与树脂进行混合并将混合物涂覆到基材上来进行制备的发热元件。日本专利公开No.354257/1999公开了一种中空的碳发热元件。通过将石墨、树脂和陶瓷混合在一起，模制该混合物，在800℃或800℃以上温度下在一惰性气体中处理模制产品，并进一步在1200℃真空条件下对处理过的模制产品进行烘焙，从而制备出该发热元件。另外，最近，病态建筑综合症或病态房屋综合症以及化学物质过敏症近来已成为一个严重的问题。这些疾病可能是由高密封性建筑物中的建筑材料或类似物质所释放出的化学物质引起的。对于通过利用炭的吸收能力来吸收室内所存在的这些化学物质以避免出现这些综合症，人们进行了很多的研究。具体地说，迄今为止，人们提出的一种办法是通过将木炭或竹炭研磨成炭粉并将粉末与各种材料进行混合来制备建筑材料(例如，日本专利公开No.150645/1995和No.49916/1994)。另外，日本专利公开No.226207/2000公开了一种具有低温碳化部分和高温碳化部分的活性木炭的制备方法。该制备方法包括以下的步骤在450-550℃温度下对木屑进行热处理以碳化木屑(低温碳化步骤)；然后在800-900℃温度下对碳化木屑进行热处理，从而进一步碳化木屑(高温碳化步骤)。在该公开文件中，并没有对使用该活性木炭的任何模制产品进行具体的说明。另外，该文件既没有建议也没有公开任何用于模制的粘结剂。
技术实现思路
本专利技术人发现包含有在大约800℃或800℃以上温度下被碳化的高温碳化炭的模制产品是一种性能优良的发热元件，同时，该模制产品具有优良的吸收各种气体的能力。本专利技术人还发现，将在大约500℃或500℃以下的温度下被碳化的低温碳化炭混合到模制产品中，并进一步在模制产品中加入藻酸或氧化钙就可获得一种具有优良吸收活性的发热元件。本专利技术就是基于以上的发现而提出的。因此，本专利技术的目的是提供一种可吸收气体的发热元件，具体的是一种可用作建筑物室内材料的发热元件，其既可作为加热装置又可作为可吸收室内有害气体的吸收装置。根据本专利技术，提供一种发热元件，其包括一个模制产品，该模制产品包括在大约800℃或800℃以上温度下被碳化的高温碳化炭；和至少两个可向模制产品通电的电极，其中，电流施加在电极上以便产生热量。附图说明图1是根据本专利技术的发热元件的一个实施例的视图；图2是根据本专利技术的发热元件的另一个实施例的视图；图3是根据本专利技术的发热元件的又一个实施例的视图；图4示出了形成一个单元结构的根据本专利技术的发热元件，其中，图4(a)是整个单元的典型视图，图4(b)是沿图4(a)A-A线的横截面图，图4(c)是图4(b)的局部放大图；和图5示出了其电阻值已在示例1和2中进行了测量的发热元件。具体实施例方式发热元件的基本结构根据本专利技术的发热元件包括一个模制的产品和至少两个电极，该模制产品包括在大约800℃或800℃以上温度被碳化的高温碳化炭，所述电极可向所述模制产品通电。当电流经过电极时，模制产品会由于高温碳化炭和构成发热元件的其它成分的电阻而发热。另外，在根据本专利技术的发热元件中，正如下面所描述的那样，高温碳化炭以及低温碳化炭具有良好的气体吸收能力，因此在被用作发热元件时可吸收有害气体、烟气和空气中的浮尘。根据本专利技术的发热元件可用作具有净化空气作用的加热装置中的发热元件，另外，当其制成地板或墙体材料时，可用作具有空气净化功能的地板或墙体加热材料。而且，由于炭具有调节湿度的作用，因此，当炭制成室内建筑材料例如地板或墙体加热材料时，也可发挥其调节湿度的作用。可通过考虑例如模制产品的尺寸和所需的温度来适当地确定作用于根据本专利技术的发热元件的电压和电流。对于电源，可采用民用电源(100V-220V)、各种电池及类似的供电装置。当发热元件用作室内地板或墙体加热材料时，优选地进行通电使发热元件的表面温度达到35-50℃。根据本专利技术的发热元件的结构可例如图1-3所示。图1所示发热元件1具有交替布置且埋置在模制产品4中的电极2和电极3。电极2和3可由任何材料制成，并没有特殊的限制，只要该材料具有良好的导电性且不会影响构成模制产品4的成分即可，这种材料例如包括铜、铝及其合金。导线5和导线6分别与电极2和3相连，且电源设备(未示出)与导线5和6相连。在图2所示的发热元件1中，电极8和9具有通孔12和13。在该实施例中，可改善对模制产品4的附着强度/粘合强度。在图3所示的发热元件1中，包括设置在网上的导电细线的电极10和11设置在模制产品4的整个上和下表面上。在该实施例中，可获得较高的通电效率。在本专利技术的一优选实施例中，根据本专利技术的发热元件1以所谓的“定型化单元(stylized unit)”的形式提供，在使用时，其可方便地以所需的数目安装在需要的地方。例如，如图4所示，通过由框架21和22围绕发热元件1并由锚固件23锚固所述框架而形成的面板可作为一个单元安装。图4(a)是该结构的典型视图，图4(b)是沿图4(a)A-A线的横截面图。图4(c)是图4(b)的局部放大截面图，其中，发热元件1安装在框架21中。在发热元件1中，电极24通过波纹金属板25和导电粘结剂26而设置。在使用时，一导线连接到电极24上，然后再与电源相连。在多个面板的情况下，多个面板可并联或串联地进行电连接，然后再与电源相连。从美观的角度出发，最好将装饰纸或装饰板贴附到发热元件1的表面上。高温碳化炭和低温碳化炭在本专利技术中，高温碳化炭是指通过在大约800℃或800℃以上温度下碳化所产生的炭。在本专利技术的一优选实施例中，高温碳化炭是指通过在大约800-1300℃温度下，较优选的是在900-1000℃温度下碳化所产生的炭。在生产高温碳化炭的精炼过程中可进行活化，例如通过空气进行活化或通过蒸汽进行活化。另外，在本专利技术中，低温碳化炭是指通过在大约550℃或550℃以下的温度下碳化所产生的炭。在本专利技术的一优选实施例中，低温碳化炭是指通过在大约300-550℃，较优选的是在450-500℃温度下碳化所产生的炭。在本专利技术中，对可用作炭原料的木材并没有特殊的限制，且包括例如柳杉、日本柏(扁柏)、松树和日本落叶松、竹子等针叶树以及建筑废料。在本专利技术中，发热元件可只由高温碳化炭构成。但是，应当注意的是，高温碳化炭和低温碳化炭在吸收能力方面是不同的。具体地说，高温碳化炭对甲醛、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、氯苯及类似物质具有较高的吸收能力。另外一方面，低温碳化炭对氨、胺及类似物质具有较高的吸收能力。高温碳化炭和低温碳化炭的混合物对各种材料具有良好的吸收能力。因此，在本专利技术的一优选实施例中，根据本专利技术的发热元件可包括高温碳化炭和低温碳化炭的混合物。如上所述，从气体吸收能力方面看，优选的是使用高温碳化炭和低温碳化炭混合物。在此情况下，可以有利地将发热元件的电阻值调整到适当的值。就体电阻率而论，高温碳化炭的导电率不超过10Ω·cm。另一方面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发热元件，它包括：一个模制产品，该模制产品包括在大约８００℃或８００℃以上温度下被碳化的高温碳化炭；和至少两个可向模制产品通电的电极，其中，电流施加在电极上以产生热量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小松彻，西卷龙介，
申请(专利权)人：山英建设株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]