專利名稱：纖維織物復(fù)合結(jié)構(gòu)柔性電熱片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電加熱的領(lǐng)域，尤其是一種纖維織物復(fù)合結(jié)構(gòu)柔性電熱片。
背景技術(shù)：
隨著各種數(shù)碼設(shè)備的大量普及，手機、存儲卡、MP3和數(shù)碼相機等等，周圍的以USB 接口傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備漸漸多了起來。因為USB接口不僅能傳輸數(shù)據(jù)，還能輸出5w左右的電功率，因此市場上逐步產(chǎn)生了以USB接口為電力來源的電加熱產(chǎn)品，比如usb鼠標(biāo)墊，usb手套，usb鞋等等。這些低壓電熱產(chǎn)品，非常安全，而且采用緊貼局部的重點加熱的方式，雖然功率很小，但是效果很好。為usb電熱制成品的配套需要，市面上出現(xiàn)了各種以5v左右的電源為能量來源的低壓加熱片，低壓加熱片一共有以下幾種類型1、印刷電路類；2、導(dǎo)電薄膜類；3、金屬蝕刻電路類；4、碳纖維絲類；以上電熱片的共同缺陷有以下幾點1、加熱的功能電熱元件與外層結(jié)構(gòu)薄膜通過膠合劑緊密連接，在隨人體反復(fù)彎曲的時候容易脫膠分層剝離。對于導(dǎo)電薄膜類的電熱片來說，外層結(jié)構(gòu)薄膜脫膠分層剝離會使導(dǎo)電銅條和電熱薄膜產(chǎn)生時斷時續(xù)的接觸，就實際使用效果來說就有忽冷忽熱的現(xiàn)象；2、印刷電路類的電熱片還會因為彎曲和折疊，以及通電加熱過程中的電泳現(xiàn)象，使導(dǎo)電銀漿短接，可能引起電源燒毀或者用電器起火；3、碳纖維絲類電熱片可以利用碳纖維絲高抗拉強度的特性抵抗實際使用過程中的彎矩和拉應(yīng)力。但是碳纖維本身是一種電阻性比較低(相對于金屬)的材料，因此實現(xiàn)同樣的電功率就需要比較粗的直徑，大面積布置時會使電熱片的厚度增加到幾個毫米以上，嚴(yán)重影響電熱片的實際使用范圍和人體接觸舒適度。因此目前市面上的碳纖維電熱片類基本是小面積的(25平方厘米以內(nèi))，而且為了降低電熱片的厚度基本無任何絕緣層，使用裸絲直接彎曲包裹在膠布內(nèi)部制作而成。同時，碳纖維與金屬電源線之間的連接無法用焊接方式，只能采用扭曲纏繞連接外包絕緣層(一般使用熱收縮套管)的方式，在隨人體運動時， 這樣的連接方式可能會由于接觸的問題使電力傳輸效率下降；4、除碳纖維加熱片以外，其他類型的加熱片只能在平直或者基本平直的前提下使用，不能用于被加熱物體為球狀彎曲包裹的部位(比如膝蓋、肘部等)，一定程度上制約了本類產(chǎn)品的使用范圍。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型需要解決的技術(shù)問題是為了克服上述中存在的問題，提供了一種纖維織物復(fù)合結(jié)構(gòu)柔性電熱片，解決了以往低壓電熱片在人體關(guān)節(jié)等需要做反復(fù)彎曲運動的部位加熱的難題；同時在工業(yè)加熱領(lǐng)域做出了比硅膠電熱片更柔軟，可隨意包裹被加熱物體的電熱片，解決了很多用硅膠加熱片無法加熱的復(fù)雜形狀的物體的加熱問題。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種纖維織物復(fù)合結(jié)構(gòu)柔性電熱片，由外表覆膜層、纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層和發(fā)熱材料層組成，所述的發(fā)熱材料層包括至少一條發(fā)熱材料，相鄰兩條發(fā)熱材料之間通過縫紉線分割，所述的發(fā)熱材料設(shè)在縫紉線和纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層圍成的空腔內(nèi)并與纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層之間有間隙，能夠使發(fā)熱材料與纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層有相對的自由度，所述的外表覆膜層包覆在纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層上。由脆性材料制成的構(gòu)件，應(yīng)力在固體局部區(qū)域內(nèi)顯著增高的現(xiàn)象，多出現(xiàn)于尖角、 孔洞、缺口、溝槽以及有剛性約束處及其鄰域，在外力作用下，應(yīng)力集中部位的應(yīng)力被迅速放大，會使物體產(chǎn)生細(xì)小裂紋，并延裂紋方向迅速延伸，最后引起材料脆性斷裂，在應(yīng)力集中區(qū)域，應(yīng)力的最大值(峰值應(yīng)力)與物體的幾何形狀和加載方式等因素有關(guān)，局部增高的應(yīng)力值隨與峰值應(yīng)力點的間距的增加而迅速衰減，應(yīng)力集中現(xiàn)象主要發(fā)生在發(fā)熱材料(電熱絲)與接線端子的焊接接口處，由于焊點很小Omm以內(nèi))，尖角、孔洞、缺口、溝槽無法用常規(guī)方法消除，為了消除應(yīng)力集中引起的裂紋，所述的發(fā)熱材料包括設(shè)置在縫紉線和纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層圍成的空腔內(nèi)的發(fā)熱線和包覆在發(fā)熱線外表面上的熱收縮套管以及與發(fā)熱線相連接的接線端子，所述的發(fā)熱線外壁與熱收縮套管內(nèi)壁之間填充有硅膠，當(dāng)發(fā)熱線工作時產(chǎn)生熱量，引起熱收縮套管收縮，收縮產(chǎn)生向心收縮力，硅膠作為傳遞壓力的介質(zhì)把壓力在各個方向傳遞到焊接點周圍，防止裂紋產(chǎn)生和擴大，在正常工作條件下，焊接點壽命提高100 1000倍。為了防止發(fā)熱線被拉斷，所述的發(fā)熱線的材質(zhì)為金屬絲。為了能夠使其導(dǎo)熱性能更好，所述的金屬絲為康銅、鎳鉻或鐵鉻鋁。所述的熱收縮套管為特氟隆熱收縮套管。所述的發(fā)熱線的直徑為0. 1 0. 5mm。本實用新型的有益效果是所述的纖維織物復(fù)合結(jié)構(gòu)柔性電熱片，采用發(fā)熱材料， 不易被強制力撕扯斷裂，其使用壽命長，材料不易發(fā)生疲勞斷裂，具有耐老化、耐高溫和形變能力強；在發(fā)熱材料外面包覆外表覆膜層，能夠具有一定的耐溫和防水能力；采用縫紉線，使其能為發(fā)熱器材提供受力和空間結(jié)構(gòu)分割，本產(chǎn)品不僅具備電加熱的功能，同時由于其在設(shè)計和制造伊始就具備的出色性能，使本產(chǎn)品可以應(yīng)用各種嚴(yán)苛的條件，同時，與工藝流程完美結(jié)合的成本控制方案，使本產(chǎn)品在經(jīng)濟廉價性上能迅速的在各行業(yè)中推廣。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型所述的纖維織物復(fù)合結(jié)構(gòu)柔性電熱片的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型所述的纖維織物復(fù)合結(jié)構(gòu)柔性電熱片中的發(fā)熱材料的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中標(biāo)記分述如下1、外表覆膜層，2、纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層，3、發(fā)熱材料層，31、發(fā)熱線，32、熱收縮套管，33、接線端子，34、硅膠，4、縫紉線。
具體實施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖， 僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。如圖1和圖2所示的纖維織物復(fù)合結(jié)構(gòu)柔性電熱片，由外表覆膜層1、纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層2和發(fā)熱材料層3組成，發(fā)熱材料層3包括N條發(fā)熱材料，發(fā)熱材料包括設(shè)置在縫紉線4和由玻璃纖維織物、滌棉織物或純棉織物形成多管道結(jié)構(gòu)的纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層2圍成的空腔內(nèi)的發(fā)熱線31和包覆在發(fā)熱線31外表面上的特氟隆熱收縮套管32以及與發(fā)熱線31相連接的接線端子33，發(fā)熱線31的材質(zhì)為金屬絲，金屬絲為康銅、鎳鉻或鐵鉻鋁，發(fā)熱線 31外壁與特氟隆熱收縮套管32內(nèi)壁之間填充有硅膠34，相鄰兩條發(fā)熱線31之間通過縫紉線4分割，發(fā)熱材料設(shè)在縫紉線4和纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層2圍成的空腔內(nèi)并與纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層2之間有間隙，外表覆膜層1包覆在纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層2上。本實用新型所述的纖維織物復(fù)合結(jié)構(gòu)柔性電熱片可用于很多領(lǐng)域，比如小商品領(lǐng)域usb加熱手套、usb加熱鞋、usb鼠標(biāo)墊、鞋用電熱片等提供了性能優(yōu)異的電熱片，USb手套成品加熱片，除了內(nèi)部加熱芯片為布制外，外面包裹覆蓋為熱復(fù)合滌棉布，手感舒適，可以直接緊貼皮膚加熱；USb電熱鞋墊采用面料和熱復(fù)合布熱壓中間夾電熱片制成，目前市面上能制作用熱壓合結(jié)構(gòu)的USb電熱鞋墊只能用本發(fā)明的電熱片，因為只有用本電熱片柔軟耐高溫的特性，才能夠承受熱復(fù)的200度左右的溫度；與一般的鞋墊不同，熱復(fù)合usb電熱鞋沒有縫紉線，邊緣柔軟不突起，可以剪切，整體置入普通保暖鞋中和鞋體有很好的融合，是制作usb電熱鞋的理想配件；醫(yī)療保健行業(yè)領(lǐng)域醫(yī)療保健行業(yè)專用防水電熱片，本電熱片具有隨人體彎曲的可靠工作的特性，可以成柱狀或者球狀包裹于肢體或者關(guān)節(jié)部位，非常適合用于電熱護腕、 護肩、護肘護腰等貼近人體關(guān)節(jié)彎曲加熱的產(chǎn)品；工業(yè)領(lǐng)域外表面具有真空鍍鋁薄膜的防水耐溫電熱片，使用特氟隆、聚氨酯、玻璃纖維高溫布等耐熱材料，代替滌棉布，可以制造出在200C正常工作的柔性電熱片。由于很多被加熱物體的工作環(huán)境苛刻但是又對操作人員的安全有相當(dāng)高的要求。本產(chǎn)品是個替代220v民用電壓加熱產(chǎn)品的理想選擇，已經(jīng)在戶外管道加熱，移動門防凍防結(jié)冰加熱領(lǐng)域取得了成功。本產(chǎn)品時目前唯一可以應(yīng)用于工業(yè)行業(yè)的低壓加熱產(chǎn)品。另外，本實用新型所述的纖維織物復(fù)合結(jié)構(gòu)柔性電熱片還可以應(yīng)用于各種電熱型
女口
廣 PFt ο例如，移動/usb兩用電熱護膝在膝蓋等人體關(guān)節(jié)部位，加熱時需要能夠?qū)υ摬课贿M行半球狀包裹，同時需要隨著關(guān)節(jié)的伸縮，反復(fù)的彎曲和張開，對電熱片的要求比較特殊，在本產(chǎn)品以前，低電壓電熱護膝類的電熱片只能用碳纖維的加熱線，依靠碳纖維的高強度抵抗關(guān)節(jié)的反復(fù)的彎曲過程中對加熱材料的拉力和扭力，這樣的加熱片材料所需要的碳纖維成本很高，導(dǎo)致產(chǎn)品價格居高不下，本產(chǎn)品的電熱護膝用電熱片外觀尺寸為寬IOcm長 13. 5cm,電熱片平均厚度1. 2mm ；汽車油箱加熱條帶工業(yè)用低電壓加熱片，采用對人體安全的電壓作為加熱裝置的驅(qū)動電源，用于對人員漏電保護安全領(lǐng)域要求高的場所。以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求1.一種纖維織物復(fù)合結(jié)構(gòu)柔性電熱片，其特征是由外表覆膜層(1)、纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層(2)和發(fā)熱材料層C3)組成，所述的發(fā)熱材料層C3)包括至少一條發(fā)熱材料，相鄰兩條發(fā)熱材料之間通過縫紉線(4)分割，所述的發(fā)熱材料設(shè)在縫紉線(4)和纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層(2) 圍成的空腔內(nèi)并與纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層(2)之間有間隙，所述的外表覆膜層(1)包覆在纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層(2)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維織物復(fù)合結(jié)構(gòu)柔性電熱片，其特征是所述的發(fā)熱材料包括設(shè)置在縫紉線(4)和纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層O)圍成的空腔內(nèi)的發(fā)熱線(31)和包覆在發(fā)熱線(31)外表面上的熱收縮套管(32)以及與發(fā)熱線(31)相連接的接線端子(33)，所述的發(fā)熱線(31)外壁與熱收縮套管(3 內(nèi)壁之間填充有硅膠(34)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維織物復(fù)合結(jié)構(gòu)柔性電熱片，其特征是所述的發(fā)熱線 (31)的材質(zhì)是金屬絲制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的纖維織物復(fù)合結(jié)構(gòu)柔性電熱片，其特征是所述的金屬絲是康銅、鎳鉻或是鐵鉻鋁。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維織物復(fù)合結(jié)構(gòu)柔性電熱片，其特征是所述的熱收縮套管(3 是特氟隆熱收縮套管。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維織物復(fù)合結(jié)構(gòu)柔性電熱片，其特征是所述發(fā)熱線(31) 的直徑是0. 1 0. 5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維織物復(fù)合結(jié)構(gòu)柔性電熱片，其特征是所述的纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層(2)是由玻璃纖維織物、滌棉織物或是純棉織物形成多管道式結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型涉及一種纖維織物復(fù)合結(jié)構(gòu)柔性電熱片，由外表覆膜層、纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層和發(fā)熱材料層組成，發(fā)熱材料層包括至少一條發(fā)熱材料，相鄰兩條發(fā)熱材料之間通過縫紉線分割，發(fā)熱材料設(shè)在縫紉線和纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層圍成的空腔內(nèi)并與纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層之間有間隙，外表覆膜層包覆在纖維質(zhì)結(jié)構(gòu)分割層上。所述的纖維織物復(fù)合結(jié)構(gòu)柔性電熱片，采用發(fā)熱材料，不易被強制力撕扯斷裂，其使用壽命長，材料不易發(fā)生疲勞斷裂，具有耐老化、耐高溫和形變能力強；在發(fā)熱材料外面包覆外表覆膜層，能夠具有一定的耐溫和防水能力；采用縫紉線，使其能為發(fā)熱器材提供受力和空間結(jié)構(gòu)分割。
文檔編號H05B3/34GK202143234SQ20112026954
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者楊雪峰 申請人:楊雪峰