CN102510585A

CN102510585A - 碳纤维远红外保暖装置及远红外发热片

Info

Publication number: CN102510585A
Application number: CN2011103089371A
Authority: CN
Inventors: 孙建东; 彭立新; 赵英华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-10-11
Filing date: 2011-10-11
Publication date: 2012-06-20

Abstract

本发明公开了一种碳纤维远红外保暖装置及远红外发热片，所述碳纤维远红外电子保健保暖装置包括远红外发热片和电源及控制单元，远红外发热片包括电极引线和依次埋在尼龙绝缘纤维内且相互热接触的铜箔电极层、银浆层和碳纤维层，铜箔电极层通过电极引线与电源及控制单元电连接。本发明通过与碳纤维热接触的银浆层和铜箔电极层连接电源发热，由于碳纤维层具有高的远红外辐射发射率和高的辐射热转化效率，因而可以将电极引线导入的电能转换为热能通过1.5-400微米波长的远红外线辐射加热，实验表明上述波长的远红外线辐射加热是普通热传递加热效率的两倍，远红外线具有良好的理疗效果，适用于人体保暖与保健。

Description

碳纤维远红外保暖装置及远红外发热片

技术领域

本发明涉及电热技术领域，尤其涉及一种碳纤维远红外保暖装置及远红外发热片。

背景技术

目前，由于片状加热器在不制造噪音的条件下容易控制其发热温度，被广泛应用于加热席、加热被、加热床垫、加热毯和加热垫子等保暖装置中。现有的带有加热片的保暖装置一般使用镍铬合金丝作为加热源，所述含有镍铬合金丝的片状加热器上的温度分布不均，导致加热部位仅限在加热丝附近，且镍铬合金具有低的远红外辐射发射率，并具有低的电能转化为辐射热的转化效率，因而不适用于远红外辐射的加热和保健应用。

中国发明专利申请号为：“200710306804.4”，名称为：“床用直流电热褥子”的专利申请文件中公开了一种采用碳纤维加热的床用直流电热褥子，它包括按照垂直或水平方向设置多个依靠电流发热的碳纤维部分；向上述多个碳纤维部分供应电流的供应电流部分；在上述碳纤维部分两端上连接各个碳纤维部分并从供应电流部分把所供应的电流导入到多个碳纤维部分的金属片所组成的加热部分。该专利虽然克服了原来交流点加热产生的电磁波对人体产生副作用的缺陷，但是这种电热方式中采用铜片作为加热片，铜片具有低的远红外辐射发射率，因而并不适用于远红外线加热和保暖的应用。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种碳纤维远红外保暖装置及远红外发热片，具有高的远红外辐射发射率和高的电能转化为辐射热的转化效率，因而适合于远红外辐射加热和保健。

为实现上述目的，本发明提供一种碳纤维远红外电子保健保暖装置，包括远红外发热片和电源及控制单元，所述远红外发热片包括电极引线和依次埋在尼龙绝缘纤维内且相互热接触的铜箔电极层、银浆层和碳纤维层，所述铜箔电极层通过电极引线与电源及控制单元电连接。

其中，所述碳纤维层为导热陶瓷纤维、陶瓷粉末和碳纤维组成的混合物，所述导热陶瓷纤维和陶瓷粉末作为导热介质分散在碳纤维中。

其中，所述保暖装置还包括遥控器，所述遥控器与所述电源及控制单元无线通讯连接。

其中，所述保暖装置还包括充电器，所述充电器通过其充电接口与所述电源及控制单元电连接。

其中，所述碳纤维层辐射的远红外线的波长为1.5-400微米。

为实现上述目的，本发明还提供一种远红外发热片，包括电极引线和依次埋在尼龙绝缘纤维内且相互热接触的铜箔电极层、银浆层和碳纤维层，所述铜箔电极层与电极引线电连接。

其中，所述碳纤维层辐射的远红外线的波长为1.5-400微米。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明通过与碳纤维热接触的银浆层和铜箔电极层连接电源发热，由于碳纤维层具有高的远红外辐射发射率和高的辐射热转化效率，因而可以将电极引线导入的电能转换为热能通过1.5-400微米波长的远红外线辐射加热，实验表明上述波长的远红外线辐射加热是普通热传递加热效率的两倍，远红外线具有良好的理疗效果，适用于人体保暖与保健。

附图说明

图1为本发明碳纤维远红外保暖装置的结构图；

图2为本发明远红外发热片的结构图。

主要元件符号说明如下：

10、电源及控制单元 11、远红外发热片 12、遥控器

13、充电器 14、加热主体 110、铜箔电极层

111、银浆层 112、碳纤维层 113、尼龙绝缘纤维

114、电极引线

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

请参阅图1及图2，本发明的碳纤维远红外电子保健保暖装置设置于加热主体14中，保暖装置包括远红外发热片11和电源及控制单元10，远红外发热片11包括电极引线114和依次埋在尼龙绝缘纤维113内且相互热接触的铜箔电极层110、银浆层111和碳纤维层112，铜箔电极层110通过电极引线114与电源及控制单元10电连接。碳纤维层112为导热陶瓷纤维、陶瓷粉末和碳纤维组成的混合物，导热陶瓷纤维和陶瓷粉末作为导热介质分散在碳纤维中。碳纤维层112辐射的远红外线的波长为1.5-400微米。保暖装置进一步还包括遥控器12，遥控器12与电源及控制单元10无线通讯连接。保暖装置进一步还包括充电器13，充电器13通过其充电接口与电源及控制单元10电连接。

相较于现有技术的情况，本发明的保暖装置通过与碳纤维热接触的银浆层和铜箔电极层连接电源发热，由于碳纤维层具有高的远红外辐射发射率和高的辐射热转化效率，因而可以将电极引线导入的电能转换为热能通过1.5-400微米波长的远红外线辐射加热，实验表明上述波长的远红外线辐射加热是普通热传递加热效率的两倍，远红外线具有良好的理疗效果，适用于人体保暖与保健。

上述的热接触是指两个主体之间可以传递热能，传递的方式可以是接触传递，也可以是辐射传递，只要是可以实现传递热能的方式，均应当理解为热接触的范畴。

一般来说，电源及控制单元10包括电源和控制电路两部分，电源可以为电池或者外接电源，而控制电路包括中央处理器和周边外围电路等，控制电路主要用于对电池的充电过程进行控制，且接收遥控器的遥控指令对保暖装置进行相应的处理，以符合保暖舒适性的要求。上述的遥控器12提供远程控制讯号，方便用户操作，使用遥控器可以实现开/关机的远程控制功能和高/恒温的远程控制功能。上述的充电器13有两路充电输出端口，可以同时对一双应用本发明的碳纤维远红外线保暖装置的保暖鞋进行充电，且该充电器有智能充电功能，充电状态为红色指示灯，充满状态为绿色指示灯，充电器主要是为电源及控制单元10提供能量保障。

上述的远红外发热片的发热效率是普通发热材料的2倍，同时产生87％的远红外线，上述的远红外发热片11辐射的远红外线的波长为1.5-400微米，这种波长的远红外线有以下功能：1)提高身体内的水分子活性；2)改善循环系统；3)促进新陈代谢；4)平衡身体的酸碱度；5)提高人体免疫功能；6)镇痛作用。

上述的加热主体14是承载本发明的碳纤维远红外线保暖装置的载体，它的功能就是安全性和实用性。上述的加热主体14可以为加热席、加热被、加热床垫、加热毯、加热垫子和鞋子，下面以鞋子为例，做出详细实验数据证明本发明的效果。

1、在环境温度为8度的情况下，一对电池容量2000毫安时的42号保暖鞋，鞋内放满填充物，发热部位放上温度传感器，开机将温度设在高温状态，2分钟左右温度达到42度，可以连续工作10小时。

2、在环境温度为0度的情况下，一对电池容量2000毫安时的42号保暖鞋，鞋内放满填充物，发热部位放上温度传感器开机将温度设在高温状态，2分钟左右温度达到40度，3分钟达到42度，可以连续工作10小时。

3、在环境温度为-5度的情况下，一对电池容量2000毫安时的42号保暖鞋，鞋内放满填充物，发热部位放上温度传感器，开机将温度设在高温状态，3分钟左右温度达到40度，4分钟左右达到42度，可以连续工作10小时。

本发明的保暖装置在寒冷的冬季就能体现出它特有的功效，比如在零下几度的冬天野外作业的工作人员，能穿上加有这种装置的保健保暖鞋，鞋内温度在35-45度之间/可加热工作8-10个小时，这样他们工作起来身体是暖和的心里也是暖呼呼的。再比如：冬天北方的孩子们在学校读书的时候，如果穿上这种鞋子和暖手袋，就不会因为脚和手冻得痛而影响学习，而且在保暖的同时还促进血液循环，增强人体新陈代谢/预防冻疮和皮肤创伤。

请继续参见图2，本发明的远红外发热片，包括电极引线114和依次埋在尼龙绝缘纤维113内且相互热接触的铜箔电极层110、银浆层111和碳纤维层112，铜箔电极层110与电极引线114电连接。碳纤维层112为导热陶瓷纤维、陶瓷粉末和碳纤维组成的混合物，导热陶瓷纤维和陶瓷粉末作为导热介质分散在碳纤维中。碳纤维层112辐射的远红外线的波长为1.5-400微米。

本发明将碳纤维远红外发热片应用于加热保暖产品，所制成的产品不仅具有加热功能，更重要的一点是它具有人体保健功效，本产品克服了现有产品的能耗高/发热效率低/工作时间短(同样的电池容量，同样的发热量，碳纤维发热片工作8小时，传统的发热片只能工作4小时)，无远红外保健功能等缺点，纳米材料碳纤维的发热效率是普通发热材料的2倍同时产生87％的远红外线，因此延长了发热时间，既节能又环保且有益人体健康。

本发明的远红外线发热片通过与碳纤维热接触的银浆层和铜箔电极层连接电源发热，由于碳纤维层具有高的远红外辐射发射率和高的辐射热转化效率，因而可以将电极引线导入的电能转换为热能通过1.5-400微米波长的远红外线辐射加热，实验表明上述波长的远红外线辐射加热是普通热传递加热效率的两倍，远红外线具有良好的理疗效果，适用于人体保暖与保健。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种碳纤维远红外电子保健保暖装置，其特征在于，包括远红外发热片和电源及控制单元，所述远红外发热片包括电极引线和依次埋在尼龙绝缘纤维内且相互热接触的铜箔电极层、银浆层和碳纤维层，所述铜箔电极层通过电极引线与电源及控制单元电连接。

2.根据权利要求1所述的碳纤维远红外电子保健保暖装置，其特征在于，所述碳纤维层为导热陶瓷纤维、陶瓷粉末和碳纤维组成的混合物，所述导热陶瓷纤维和陶瓷粉末作为导热介质分散在碳纤维中。

3.根据权利要求1或2所述的碳纤维远红外电子保健保暖装置，其特征在于，所述保暖装置还包括遥控器，所述遥控器与所述电源及控制单元无线通讯连接。

4.根据权利要求3所述的碳纤维远红外电子保健保暖装置，其特征在于，所述保暖装置还包括充电器，所述充电器通过其充电接口与所述电源及控制单元电连接。

5.根据权利要求1或2所述的碳纤维远红外电子保健保暖装置，其特征在于，所述碳纤维层辐射的远红外线的波长为1.5-400微米。

6.一种远红外发热片，其特征在于，包括电极引线和依次埋在尼龙绝缘纤维内且相互热接触的铜箔电极层、银浆层和碳纤维层，所述铜箔电极层与电极引线电连接。

7.根据权利要求6所述的远红外发热片，其特征在于，所述碳纤维层为导热陶瓷纤维、陶瓷粉末和碳纤维组成的混合物，所述导热陶瓷纤维和陶瓷粉末作为导热介质分散在碳纤维中。

8.根据权利要求6或7所述的远红外发热片，其特征在于，所述碳纤维层辐射的远红外线的波长为1.5-400微米。