CN101543362A - 液体绝缘导热无电磁辐射液体远红外线防火保健取暖床垫 - Google Patents
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Abstract
一种液体绝缘导热无电磁辐射液体远红处线防火保健取暖床垫，是涉及到利用电发热线，通过正负电荷消除电磁场原理设置在取暖床垫上，解决电磁辐射人体问题；采用液体绝缘导执材料传导电热体热量，解决电热丝产生积温、防止短路火灾。采用焊接技术，使连接点异性材料形成牢固密封连接，防止连接点氧化。配制的粘液体或水晶体远红处线导热材料，将电热丝产生的近红处线，转换为对人体有益起到保健作用的远红外线；对电热丝在电能转换过程中，剩余微弱电磁场，利用铁粉进行屏蔽，使电磁场达到全部消除屏蔽目的；床垫下部设置了隔热保温层，节省了能源。在电路中设置的温控继电器装置，使取暖床垫达到了自动恒温控制目的。
Description
所属技术领域
本发明是涉及到利用电发热丝电热元件制作的无电磁辐射取暖床垫，特别是涉及到利用电热线元件在电能转换过程中，通过正负电荷相互自动“中和”原理消除电磁场，而设置的一种液体绝缘导热材料无电磁辐射液体远红外线防火保健取暖床垫。
背景技术
利用金属电热丝、碳纤维制作的电热毯等取暖产品大家熟悉。目前不管是利用金属电热丝制作的电加热毯，还是利用碳纤维丝制作的电热毯，当利用电热线把电能转换为热能的过程中，能产生电磁辐射，危害人体健康。另外电热线把电能转换为热能时，放射的是一种近红外线，人体长时间接受近红外线不利于身体健康。另一方面，目前电热丝与电源导线之间的连接点采用的是压接技术，连接点表面会产生氧化现象，连接点一旦发生氧化，在连接点处能快速产生高温引发火灾。为了解决电热电缆在电能转换过程中产生电磁辐射问题，有的人在地热取暖中，将两条地热电缆的正极与负极相近设置，利用正负电荷相互抵消“中和”的原理，消除地热电缆产生的电磁场。大家知道，地热取暖的导热介质、使用场所与床上用品截然不同。就目前采用正负电荷相互“中和”消除电磁辐射原理，利用在床上取暖上是非常危险的，也是难以办到的。床上用品都是一些易燃物质，当两条电热线紧靠在一起时，电热体的温度快速升高而引发火灾。
发明内容
为了使电热丝制作的取暖床垫，通过电热丝在电能转换过程中，利用正负电荷“中和”原理消除电磁场。木发明采取了将整条电热丝对折，将对折后的两条电热线相近平行设置，成为一种无磁电热体，放入软质塑料管内，在软质塑料管内注入液体绝缘导热材料，或把对折后的无磁电热体放置在有液体绝缘材料的散热衬垫上，及时传导电热体产生热量，防止无磁电热体产生积温引发火灾及短路现象。电热丝与电源导线之间的连接点，采用浇铸式焊接技术，使连接点异性材料之间形成牢固密封连接。为了使取暖床垫达到表面平整与整体牢固，防止床垫的连接点产生应力集中现象，床垫的组合采取了先外部连接，而后再内部连接方式，使床垫形成一个整体。对于电热丝在电能转换过程中产生的近红外线，用配制的粘液体或水晶体远红外线导热材料，将电热丝产生的近红处线，转换为5um-15um的远红外线；对于电热丝在电能转换过程中，正负电荷不能抵消或不能中和掉的剩余微弱电磁场，或利用铁粉再次进行屏蔽，使电磁场达到全部消除屏蔽目的；为了节省能源，防止热量损失，在床垫的下部设置了隔热保温层；床垫温度控制，利用温控继电器开关自动恒温控制。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
A、自动消除电磁场采取的方案：
a)无磁电热体的设置：将整条电加热线一分为二对折后，利用胶或绳线布带，或利用挤塑机、铸塑机将两条对折的电热线相互靠近且平行设置；或将有多股的电热丝线，利用挤塑机、铸塑机，先把电热丝线铸塑一半(二分之一长度)绝缘材料后，剩下的另一半的电热丝线再返折叠回来，返折回来的每一条电热丝线，均匀且平行的分部在已铸好的绝缘材料表面上，利用绳线、布带编织固定，或再次采取铸塑挤塑方式将电热丝线密封或将返回来的电热丝线外部固定为一种带有均匀孔隙(孔硐)网状管体形态。
(b)无磁电热管的设置：将设置好的无磁电热体，装入软性塑料管内，管内注入液体绝缘油；或将无磁电热体，再利用有吸附油能力的石棉纺织产品、绳线、丝带编织缠绕在无磁电热体外部，通过浸入绝缘油后，放入软质塑料管内，在管内注入液体绝缘材料经密封后，成为一种无磁电热管。液体绝缘材料采用矿物提取绝缘油或合成绝缘油及植物油。目前市场这类液体绝缘材料很多，耐电压都在千伏万伏以上，对用在电压为220伏家用电器上是安全可靠的。利用石油加工出的各种有绝缘性质的油；或凡士林等油。植物绝缘油：如经过加工提水后蓖麻油、大豆油、菜籽油等。
B、液体和水晶体导热材料的配制：
a)液体导热材料的配制：选10斤，取0.2--4斤聚阴离子纤维素(PAC)或0.4—5斤羧甲基纤维素纳(CMC)放入水中搅拌均匀，放入散热衬垫。
b)水晶体导热材料的配制：选10斤，取0.2--4斤明胶或与明胶同类性质的材料放入水中加热，待明胶溶化后，加入0.4—4斤聚阴离子纤维素或0.5--5斤羧甲基纤维素纳，搅匀后趁热放入散热衬垫内，用于热量传导材料。
C、液体和水晶体远红外线导热材料的配制：
a)液体远红外线导热材料的配制：选10斤水，取0.2--4斤聚阴离子纤维素(PAC)或0.4—5斤羧甲基纤维素纳(CMC)，加入水中搅拌匀后，放入在散热衬垫内，选取1-5斤竹炭粉或电气石粉，均匀的涂抹在衬垫的表面表层上。
b)水晶体远红外线导热材料的配制：选10斤水，在水体内放入0.2--4斤明胶或与明胶相同性质的材料，待水体经过加热将明胶溶解后，取0.4—4斤聚阴离子纤维素(PAC)或取0.5--5斤的羧甲基纤维素纳(CMC)加入水体搅匀后，趁水体没有冷却前，将液体放入散热衬垫上吸附，立即取选取1-5斤竹炭粉或电气石粉涂抹在上部散热衬垫的上表层上。散热衬垫用海绵，或纤维或化纤等材料制作。
D、连接点的焊接：利用导线接头处铜丝，将金属电热丝或碳纤维电热丝的接头部分用铜丝进行包裹，或用铜片将其包裹，利用锡对铜导线部分进行浇铸式焊接，在接头处形成牢固密封连接。
E、电磁场的屏蔽：对于设置的无磁电热体，在电能转换过程中没有“中和”掉，剩余的微弱电磁场，或采用铁粉对电磁场进行屏蔽。其方法是：在设置的电热管外，利用铁粉设置屏蔽体，铁粉设置在电热管的外层，用塑料管或用胶布带包裹。铁金属是唯一具有导磁材料，即能屏蔽电场(电磁波)，又能屏蔽磁场，只有铁金属材料才能屏蔽磁场。
F、床垫的外部组合与内部连接：为了使取暖床垫达到表面平整与整体牢固，防止连接点应力集中现象，床垫的连接采取了先外部组合连接、后内部连接方法。其方法是：先将上面料与上散热衬垫组合连接，下部散热衬垫与隔热保温层与下面料组合连接，各组的连接采用胶接或热压或用丝带连接；当床垫上下散热衬垫合并为一体时，采用绳线丝带对两个衬垫进行上下穿插连接，当床垫的四周密封后，床垫内外固定为一体。
G、隔热保温层的设置：在床垫下部，用防水布料设置空气层或用PVC/NBR橡塑发泡保温材料设置在床垫下面，阻止热量向下传递，防止了热量损失。
H、床垫的自动控温：在电路中，设置了20度温控继电器，40度温控继电器，对床垫温度进行恒温控制，将温控继电器开关设置在床垫内部或外部，利用手动开关把电源输送到所需要温控继电器上。温控继电器属于一种自动控温开关装置，当温度超过控制温度时，温控继电器就会自动断开电源停止加热，当床垫的温度低于控制温度时，就会自动接通电源，温控继电器使用方便，节省能源。
本发明有益的效果是
利用液体绝缘材料传导电热体的热量，油体不会发生膨胀，又能及时将无磁电热体产生热量传导出去，阻止了无磁电热体产生积温，防止了电热体绝缘材料老化及发生短路，延长了电热元件使用寿命；设置在无磁电热体管内的包裹物，一方面保护了电热体绝缘材料不被人体的重量所碰撞积压，另一方面附着在包裹丝带上的绝缘油不会轻易流走。采取多股电热丝设置的无磁电热体，，采用丝带或设置带有孔隙(孔硐)网状管体固定折回来的电热丝，液体绝缘材料直接与电热丝线接触，及时把电热体产生的热量传导出来，使中和消除电磁场的效果达到了一种理想状态。利用液体绝缘材料传导电热丝线热量，实现了电热丝元件通过在电能转换过程，利用中正负电荷“中和”消除电磁场的原理设置在了取暖床垫上，解决了电磁辐射危害人体健康问题。配制的粘液体和水晶体导热材料与配制的粘液体和水晶体远红外线导热材料注入在衬垫上，不但吸附能力强，又从整体上及时传导了无磁电热体的热量，防止了电热元件产生积温，防止了绝缘材料老化及发生火灾现象，从整体上保证了无磁电热体安全工作环境，又能把近红外线转换为对人体有益起到有理疗保健功能作用远红外线。特别是配制的水晶体导热材料稳定性好，又具有液体导热性质。利用配制的液体、水晶体导热材料提高了热传导效率，使床垫的温度达到整体一致，实现了利用温控继电开关控制床垫温度，温控继电开关控制温度，不但使用方便，温控精度高，还节省了电。连接点采用埋藏浇铸式焊接技术，使异性材料之间形成了牢固密封连接，防止了连接点产生氧化引发火灾问题。采用铁粉屏蔽电磁场，屏蔽体随意弯曲积压也不会轻易损坏，也不会影响屏蔽效果，铁粉在弯曲积压时，铁粉也不会对绝缘材料产生破坏作用。床垫采用外部组合与内部连接的办法，使取暖床垫达到了表面平整、整体牢固的效果，防止了连接处应力集中现象，床垫具有防水性能。隔热保温层的设置，方法简单实用，成本低廉，节省能源。以上方法简单，容易实现。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明进一步说明。
图1是液体绝缘导热无电磁辐射远红外线防火保健取暖床垫立体局部剖示图。
图中1.电源插头，2.手动开关，3.20℃度温控继电器触点，4.40℃度温控继电器触点，5.20℃度温控继电器，6.40℃度温控继电器，7.电磁场屏蔽电热管，8.无磁电热管，9.上部面料，10.上部散热衬垫，11.下部散热衬垫，12.下部面料，13.无磁电热体，14.连接点，15.隔热保温层。
具体实施方案
在图1中，散热衬垫(10)与面料(9)组合连接，散热衬垫(11)与隔热保温层(15)与面料(12)连接组合。当选取无磁电热体(13)提供取暖床垫热源时，将无磁电热体(13)，放置在衬垫(11)与衬垫(10)之间，在衬垫(11)、衬垫(10)放入液体绝缘导热材料。当取暖床垫选取无磁电热管(8)与电磁场屏蔽电热管(7)，提供热源时，在衬垫(11)、衬垫(10)放入配制的液体或水晶体导热材料或放入液体远红处线或水晶体远红外线导热材料。当散热衬垫(10)与散热衬垫(11)合并为一体时，采用绳线丝带相互穿插连接。温控继电器设置在散热衬垫上或面料(10)上，散热衬垫(11)下部，设置有隔热保温层(15)；电热线与导线连接点(14)是采用浇铸式焊接；当床垫需要工作时，将插头(1)与电源连接，当床垫工作温度需要20度时，将手动开关(2)滑到20度温控继电器触点(3)上，20度温控继电器(5)开始工作，对床垫实施20度恒温控制；当床垫工作温度超过20度时，温控继电器(5)会自动断开电源。温度达不到20度时，温控继电器起动加热；当床垫温度要求40度时，可将手动开关(2)滑到40度温控继电器开关触点(4)上，40度温控继电器(6)工作，床垫温度达到40度时，40度温控继电器(6)会自动断开电源，床垫达到自动控制目的。
Claims (3)
1.一种液体绝缘导热无电磁辐射液体远红处线防火保健取暖床垫，其特征是：利用无磁电热体(13)提供热源时，无磁电热体(13)放置在散热衬垫(11)与散热衬垫(10)之间，衬垫(11)、衬垫(10)放入液体绝缘材料；采用无磁电热管(8)或电磁场屏蔽电热管(7)提供热源时，在散热衬垫(11)、散热衬垫(10)，放入配制的液体导热材料或放入水晶体导热材料，或放入配制的液体远红外线导热材料或放入水晶体远红外线导热材料；温控继电器(5)与温控继电器(6)设置在散热衬垫上或面料(10)上，散热衬垫(11)下部，设置有隔热保温层(15)；连接点(14)一端连接电热丝，一端与温控继电器导线相连；
1)无磁电热体(13)，是将整条电加热线一分为二对折后，利用胶或绳线布带，或利用挤塑机、铸塑机将两条对折的电热线相互靠近且平行设置；或将有多股的电热丝线，利用挤塑机、铸塑机，先把电热丝线铸塑一半(二分之一长度)绝缘材料后，剩下的另一半的电热丝线再返折叠回来，返折回来的每一条电热丝线，均匀且平行的设置在已铸好的绝缘材料表面上；利用胶、绳线、布带编织固定，或再次采取铸塑挤塑将电热丝进行密封，或将返回来的电热丝线外部固定为一种带有均匀孔隙(孔硐)网状管体形态；
2)无磁电热管(8)，将设置好的无磁电热体(13)，装入软性塑料管内，管内注入液体绝缘油；或将无磁电热体(13)，再利用石棉纺织物、绳线、丝带编织缠绕在无磁电热体(13)外部，浸入绝缘油后，放入软质塑料管内，在管内注入液体绝缘材料后密封；
3)电磁场屏蔽电热管(7)，内部设置有电热管(8)外部设置有铁粉；
4)连接点(14)，利用导线接头处铜丝，将金属电热丝或碳纤维电热丝的接头部分进行包裹，或用铜片将其包裹，利用锡对铜导线部分进行浇铸焊接；
5)散热衬垫(10)与面料(9)组合，散热衬垫(11)与隔热保温层(15)与面料(12)组合，各组合采用胶接或热压连接或绳线丝带连接；散热衬垫(10)与散热衬垫(11)合并时，采用绳线丝带上下相互穿插连接；
2.如权利要求1所述液体或水晶体导热材料的配制方法，该方法包括以下内容：
1)液体导热材料配制：选10斤水，取0.2--4斤聚阴离子纤维素(PAC)或0.4—5斤羧甲基纤维素纳(CMC)放入水中搅拌均匀，放置在散热衬垫内(10)与散热衬垫(11)内；
2)水晶体导热材料的配制：选10斤水加热后，取0.2--4斤明胶或同类性质材料放入水中加热，待明胶溶化后，加入0.2—4斤聚阴离子纤维素或0.5--5斤羧甲基纤维素纳，搅匀后趁热放入散热衬垫内；
3.一种利用权利要求1所述液体或水晶体远红外线导热材料的配制方法，该方法包括以下内容：
1)液体远红外线导热材料的配制：选10斤水，取0.2--4斤聚阴离子纤维素(PAC)或0.4—5斤羧甲基纤维素纳(CMC)，加入水中搅拌匀后，放入散热衬垫(10)、衬垫(11)内，选取1-5斤竹炭粉或电气石粉，均匀涂抹在上部散热衬垫(10)上表层；
2)水晶体远红外线导热材料的配制：选10斤水，在水体内放入0.2--4斤明胶或与明胶相同性质材料，待水体经过加热将明胶溶解后，取0.4—4斤聚阴离子纤维素(PAC)或取0.5—5斤的羧甲基纤维素纳(CMC)加入水体搅匀后，趁热将放入散热衬垫上吸附，选取1-5斤竹炭粉或电气石粉涂抹在上部散热衬垫(10)的上部表层。
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|---|---|---|---|---|
| CN103705085A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-04-09 | 吴江华诚复合材料科技有限公司 | 一种多功能垫 |
| CN103932535A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-07-23 | 张雷昊 | 一种保健保温坐垫 |
| CN105820557A (zh) * | 2016-04-25 | 2016-08-03 | 惠州市环美盛新材料有限公司 | 一种阻燃导热尼龙及其制备方法 |
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| PB01 | Publication | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20090930 |