半导电聚合物无介质传导制热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种半导电聚合物无介质传导制热装置，通过两根平行的导线之间产生的电磁对半导电聚合物产生电流，电流流动产生热量，从而实现制热的目的。本实用新型专利技术提供的制热装置制热效果好，电能利用率高，可将原来１Ｊ的功产生１Ｊ的热能变为１Ｊ功产生５Ｊ的热能，可完全替代锅炉、管道、暖气片；为国家节省了不可估量的各种资源，同时也节省了大量人力资源，降低了劳动强度；而且制热过程中，无有害气体、粉尘排放，保护了环境。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及制热领域，尤其是一种采用半导电聚合物制热、不需要介质传导 制热装置。
技术介绍
现在的采暖系统多为燃气、燃煤、燃油锅炉，燃煤、燃气、燃油锅炉通过煤、气、油燃 烧产生热量，然后将热量通过管道中的水传到暖气片上，暖气片将热量传递到空气中，进行 室内冷热空气传导对流，辐射采暖。但是这样的采暖方法及采暖设备具有以下缺点(1)这些设备结构庞大，设备与原料占用空间大，安装使用不方便；(2)采暖系统前期造价高，锅炉、管道、暖气片、机电等耗资巨大；(3)采暖系统在加热过程中排放大量有害烟雾气体，对大气污染严重，且浪费燃料 资源和电资源；(4)采暖系统需要专业人员24小时管理、维护和维修，长期使用费用增加；(5)采暖系统不能独户独间控制；(6)地暖的维修耗工耗材；(7)采暖系统都是采用有介质传播的方式。现有技术中使用较普遍的还有通过电阻丝发热采暖的电暖器，电暖器内的电阻丝 发热，通过水或油等介质将热量传递到空气中，但是此种采暖方式耗电高，设备使用寿命短。
技术实现思路
为解决现有技术存在的问题，本技术提供了一种环保、热效率高的半导电聚 合物无介质传导制热装置。本技术是这样实现的一种半导电聚合物无介质传导制热装置，所述装置包括腔体、加热层和绝缘层，力口 热层设置在腔体内，加热层外围为绝缘层，所述腔体由导热材料制作，所述加热层内充满能发生电热感应的半导电聚合物，加热层内平行通过火线和零 线，火线和零线之间不形成回路，火线和零线的一端与电源导线连接。作为本技术的一种优选方案，所述腔体内还设置屏蔽层，屏蔽层设置在绝缘 层外围。作为本技术进一步优选方案，所述屏蔽层采用有色金属制作。作为本技术再一个优选方案，所述腔体内设置防护层。进一步，所述防护层可采用绝缘耐高温氟塑料制成。本技术采用半导电聚合物将电能转化为热能，实现制热的目的，具有以下有 益效果1)制热效果好，电能利用率高，可将原来IJ的功产生IJ的热能变为IJ功产生5J 的热能，可完全替代锅炉、管道、暖气片；2)无介质传导制热方式为国家节省不可估量的钢材、有色金属资源、煤、气、油、电 资源、国土资源等，也节省了大量附属机电设备资源，同时也无需专人24小时管理，节省了 大量人力资源，降低劳动强度；3)制热过程中，无有害气体、粉尘排放，对环境不会造成污染，为国家节省了治理 大气污染的费用，维护了大自然生态平衡，而且在传导热能时，无噪音；4)由于需要的制热设备节约了大量成本，而且不需要长期维护，所以可为建筑开 发商提供长远的经济利益；5)实现了国家惠民、便民要求，节省了国家对居民冬季采暖的经济补贴。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分， 并不构成对本技术的不当限定，在附图中图1为本技术实施例提供的制热方法的作用原理图；图2为本技术实施例1提供的制热装置的结构示意图；图3为本技术实施例2提供的制热装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本技术，在此本技术的示意 性实施例以及说明用来解释本技术，但并不作为对本技术的限定。参见图2，图2为本技术实施例1提供的半导电聚合物无介质传导制热装置的 结构示意图，如图2所示，所述制热装置包括腔体1、加热层2和绝缘层3，加热层2设置在 腔体1内，加热层2外围为绝缘层3，腔体1由导热材料制作，加热层2内充满能发生电热感 应的半导电聚合物4，加热层2内平行通过火线5和零线6，火线5和零线6之间不形成回 路，火线5和零线6的一端与电源导线连接。可发生电热感应的半导电聚合物是一种结合了半导电物质(如无机半导体)的光 学、电学性能以及聚合物便于人工设计、合成等两方面优点的新型半导体材料。本实施例提 供的制热装置的工作原理是火线和零线的一端与电源导线连接，火线和零线的另外一端均采取绝缘处理，使 火线和零线之间不形成回路。半导电聚合物本来是紧密连接在一起的一个半导体，而在通 电后，火线与零线之间产生电磁，电磁使半导电聚合物产生电流，火线、零线和半导电聚合 物之间形成一个回路，半导电聚合物内的电流流动从而产生热量，而热量使半导电聚合物 温度随之升高，半导电聚合物粒子则会随温度上升而体积膨胀，导致粒子之间距离增大，当 温度上升到一定程度时，半导电聚合物粒子近于完全分离状态，由原来的导电体转变为微 导电体，由原来的小电阻变为电阻的无穷大，大得几乎阻断电流的程度，以微小电流保持设 定温度的正温度系数效应，此时温度不再上升，这样就可达到电能能源的最大化利用，当温 度降低后，半导电聚合物粒子又会结合到一起，形成通路，产生热量，周而复始(如图1所 示)。由于腔体采用导热材料制作，热量通过腔体散发出去，从而实现周围环境温度的上升。另外火线和零线被绝缘处理，如，用绝缘胶布封头或者其他方式，如果由于因装置 延长需要将火线和零线延长的话，还可以继续在原来导线的基础上接入导线，使之延长，使 得后续的改装和维护方便。制热装置的功率及加热面积与长度、厚度成正比，制热装置长度越长、厚度越厚， 其制热功率越大，加热的面积也越大；如果温度不变，与电极距离成反比，所以可任意截距， 或在一定长度之内任意接长。另外，在实际使用中，可根据加热房间的大小而设定加热层的 大小，也可以在同一装置中设置多个加热层。在实际使用过程中，可根据实际情况而限定加热温度，实现自限自控温度，例如， 设定加热温度为130度，则使用最高加热温度不超过130度的半导电聚合物；如果需要设定 加热温度为85度，则调节半导电聚合物的组分及含量，使其最高温度不超过85度。由于半 导电聚合物材料本身的性质决定了加热的最高温度，所以当达到温度的最高限值后，随着 加热时间的延长，温度也不会再上升，实现了自动自控温度，热惯性小，温度均勻，无烧毁之 虑，使用安全，不需配备控温装置。半导电聚合物在升温过程中对电能的利用率很高，而且在半导电聚合物从升温到 温度降低的这段过程中，可以以微小的电流保持设定温度，从而使得对电能能源的利用最 大化，可将原来IJ的功产生IJ的热能变为IJ功产生5J的热能，电能转化为热能的转化率 很高，制热效率提高5倍以上，换言之，节电效果是传统采暖设备的5倍。由于本实施例提供的制热装置将电能转化为热能的转化率高，制热效果稳定，可 以完全替代现有技术中的锅炉、管道、暖气片等，在制热过程中，无有害气体、粉尘排放，更 是节省了不可估量的钢材、有色金属资源、煤、气、油、电资源、国土资源等，也节省了大量附 属机电设备资源，同时也无需专人24小时管理，节省了大量人力资源，降低劳动强度。参见图3，图3为本技术实施例2提供的制热装置的结构示意图，实施例2与 实施例1的区别之处在于为了使得制热装置制热过程稳定、电能利用率更高，可以采用屏 蔽电磁干扰的方法，屏蔽层一方面将外部电磁信号干扰屏蔽掉，提高导热散热的平衡作用， 另一方面防止制热装置腔体内产生电磁辐射。如图3所示，具体结构是在腔体内设置屏蔽 层，更具体地说是，腔体内最里层是加热层2，加热层2外围为绝缘层3，绝缘层3外围为屏 蔽层7。另外由于一些环境中的电磁干扰特别强，可以多设置几层屏蔽层和绝缘层。屏蔽层 采用可屏蔽掉电磁信号的物质制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导电聚合物无介质传导制热装置，其特征在于：所述装置包括腔体、加热层和绝缘层，加热层设置在腔体内，加热层外围为绝缘层，所述腔体由导热材料制作，所述加热层内充满能发生电热感应的半导电聚合物，加热层内平行通过火线和零线，火线和零线之间不形成回路，火线和零线的一端与电源导线连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑茂林，郑博悦，刘爱芬，
申请(专利权)人：北京亿海盛管材有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]