CN102940424A - 即热蓄热两用热垫 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种即热蓄热两用热垫，其特征在于，包括弹力材料层（2）、蓄热层（4）、隔热层（6），其中，所述蓄热层（4）位于所述弹力材料层（2）与隔热层（6）之间，所述蓄热层（4）主要由相变材料构成。还包括第一加热层（3），其中，所述第一加热层（3）位于所述弹力材料层（2）与蓄热层（4）之间。还包括第二加热层（5），其中，所述第二加热层（5）位于所述蓄热层（4）与隔热层（6）之间。本发明通过弹力材料层能够形成有良好隔热效果的空气层、以及其在被重力压缩排出空气后能有效传递热量的特点，使得本发明的提供的热垫同时实现了瞬热和长时间保温的效果，从而有效节约了能源。
Description
技术领域
本发明涉及热垫，具体地，涉及即热蓄热两用热垫。
背景技术
能源是社会发展的动力，能源短缺必将严重阻碍经济的发展和社会的进步。面对日益严重的能源危机，储能技术作为一种先进的用能形式，已受到广泛关注。只有合理开发和利用能源、积极提高能源的利用效率才是面对危机的可行途径。因此，在能源紧缺的现代社会，节能成为大家一直思考的主题。
储能技术可以有效提高能源利用效率。以相变储能蓄热为例，它将能量以热能的形式储存起来供需要时使用，从而解决了热能供给与需求失衡的矛盾。相变材料(PCM)：是指随温度变化而改变形态并能提供潜热的物质。相变材料由固态变为液态或由液态变为固态的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热，按材料组成可分为无机和有机相变材料。
电能是由煤炭和其它能源转化而来的，在现有技术中，冬季床铺多应用电热毯来取暖，有的也会用到电暖扇、空调之类的产品，而且电热毯曾一度成为人们可信赖的卧室取暖产品。可是电热毯有一个最大的缺点就是需要连续供电，对于经常在室外的工作者和需要携带小型化热垫的用户来说使用很不方便。
热垫能够在充电储能后连续释放热量而不需要一直连接电源，但现有技术中的热垫存在着保温时间不够长的缺陷，在使用过程中，大量的热量被传递到空气而不是人体。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种能够长时间保温的即热蓄热两用热垫。
根据本发明的一个方面，提供一种即热蓄热两用热垫，包括弹力材料层、蓄热层、隔热层，其中，所述蓄热层位于所述弹力材料层与隔热层之间，所述蓄热层主要由相变材料构成。
优选地，还包括第一加热层，其中，所述第一加热层位于所述弹力材料层与蓄热层之间。
优选地，还包括第二加热层，其中，所述第二加热层位于所述蓄热层与隔热层之间。
优选地，所述相变材料为硬脂酸、月桂酸、石蜡、聚乙二醇、以及季戊四醇中的一种或几种的组合。
优选地，所述蓄热层包括包装相变材料的包装层，所述包装层的材料为高阻隔材料，其中，所述高阻隔材料是PU/PVDC复合膜、PVC/EvOH复合膜、PVC/铝箔、或者PVC/PVDC复合膜中的一种。
优选地，所述第一加热层的功率小于所述第二加热层的功率。
优选地，所述第一加热层的功率为8-15W，所述第二加热层的功率为35-80W。
优选地，所述第一加热层和第二加热层均为含过热保护装置的碳纤维加热层。
优选地，所述弹力材料层为弹力无胶棉层或喷胶棉层中的一种。
优选地，所述弹力材料层的导热系数小于0.50W/(m·K)。
优选地，所述弹力材料层在无重力下厚度为2-5cm，在人体重力下压缩为3-6mm。
优选地，所述隔热层的导热系数小于0.050W/(m·K)。
优选地，所述隔热层为气凝胶毡、玻璃纤维毡、阻热棉、或者羊毛毡中的一种。
优选地，还包括：
-面料层（1），其中，所述面料层（1）设置在所述弹力材料层（2）的顶侧；
-网眼布层，其中，所述网眼布层设置在所述隔热层的底侧；或者
-防滑布层，其中，所述防滑布层设置在所述隔热层的底侧。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过弹力材料层能够形成有良好隔热效果的空气层、以及其在被压缩排出空气后能有效传递热量的特点，使得本发明的提供的热垫同时实现了瞬热和长时间保温的效果，从而有效节约了能源，尤其适用于野外露营者、运输车司机夜间休息、以及汽车电影院等线下的取暖。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为根据本发明第一实施例的即热蓄热两用热垫的结构示意图；
图2为根据本发明第二实施例的即热蓄热两用热垫的结构示意图；
图3为根据本发明第三实施例的即热蓄热两用热垫的结构示意图。
图中：1为面料层，2为弹力材料层，3为第一加热层，4为蓄热层，5为第二加热层，6为隔热层，7为网眼布层。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
图1为根据本发明第一实施例的即热蓄热两用热垫的结构示意图，具体地，在本实施例中，所述即热蓄热两用热垫，包括由下往上依次叠加设置的网眼布层7、隔热层6、第二加热层5、蓄热层4、第一加热层3、弹力材料层2、面料层1。其中，所述蓄热层4主要由相变材料构成，该相变材料在50-70℃发生相变，被包装于外PVDC/PU或阻燃PVC/Al箔阻隔包装内，所述弹力材料层2为弹力无胶棉层，所述第一加热层3和第二加热层5均为含过热保护装置的碳纤维加热层，所述第一加热层3的功率小于所述第二加热层5的功率，在本实施例的一个优选例中，所述第一加热层3的功率为8-15W，所述第二加热层5的功率为35-80W，所述弹力材料层2的导热系数小于0.50W/(m·K)，所述隔热层6的导热系数小于0.050W/(m·K)。在本实施例的一个变化例中，所述网眼布层7可以变化为防滑布层，其中，所述防滑布层同样设置在所述隔热层6的底侧。在本实施例的另一个变化例中，所述弹力材料层2为喷胶棉层。
在本实施例的另一个优选例中，所述相变材料为硬脂酸、月桂酸、石蜡、聚乙二醇、以及季戊四醇中的一种或几种的组合；所述蓄热层（4）包括包装相变材料的包装层，所述包装层的材料为高阻隔材料，其中，所述高阻隔材料是PU/PVDC复合膜、PVC/EvOH复合膜、PVC/铝箔、或者PVC/PVDC复合膜中的一种。所述弹力材料层（2）在无重力下厚度为2-5cm，在人体重力下压缩为3-6mm。所述隔热层（6）为气凝胶毡、玻璃纤维毡、阻热棉、或者羊毛毡中的一种。
图2为根据本发明第二实施例的即热蓄热两用热垫的结构示意图，本领域技术人员可以将本实施例理解为图1所示第一实施例的一个变化例，具体地，本实施例与图1所示第一实施例的区别在于，在本实施例中，所述第二加热层5被省略。
图3为根据本发明第三实施例的即热蓄热两用热垫的结构示意图，本领域技术人员可以将本实施例理解为图1所示第一实施例的一个变化例，具体地，本实施例与图1所示第一实施例的区别在于，在本实施例中，所述第一加热层3被省略。
在本发明的一个优选的具体实施方式中，可以实现效果：接线加热1分钟，人坐上去即有暖感，至10-15分钟，可将蓄热层加热至相变温度，然后可将电源拔出，使用时热量通过弹力材料层缓慢释放给人体，人感觉上一直是舒适的温度范围，热感随环境温度变化而略有所不同，其持续时间至少维持4小时以上。与现有的普通热垫相比，其实用性、安全性、节能降耗性都有所提高，应用价值较大。
其原理是：首先使所述第一加热层和第二加热层通电，所述第二加热层和第二加热层发散的热量被所述蓄热层中的相变材料所吸收存储。所述弹力材料层为弹力无胶棉层，弹力无胶棉层的多孔结构使其非常松软，能够在空隙中存储大量的空气，因此在所述即热蓄热两用热垫已蓄热非使用状态下，所述弹力材料层厚度为2-5cm，其所包含的空气层起到了良好的隔热保温效果，当用户使用时，人体压迫所述即热蓄热两用热垫使得所述弹力材料层发生被压缩挤扁至厚度为3-6mm的形变，所述弹力材料层被挤扁后其中的空气便被排出，此时所述相变材料释放的热量因为没有收到空气层的严重阻隔从而大部分热量能够传递到人体。当用户不使用时，所述弹力材料层又恢复原状形成空气层，对热量进行阻隔从而实现长时间的保温效果。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种即热蓄热两用热垫，其特征在于，包括弹力材料层（2）、蓄热层（4）、隔热层（6），其中，所述蓄热层（4）位于所述弹力材料层（2）与隔热层（6）之间，所述蓄热层（4）主要由相变材料构成。
2.根据权利要求1所述的即热蓄热两用热垫，其特征在于，还包括如下任一种或任多种部件：
-第一加热层（3），其中，所述第一加热层（3）位于所述弹力材料层（2）与蓄热层（4）之间；以及
-第二加热层（5），其中，所述第二加热层（5）位于所述蓄热层（4）与隔热层（6）之间。
3.根据权利要求1所述的即热蓄热两用热垫，其特征在于，所述相变材料为硬脂酸、月桂酸、石蜡、聚乙二醇、以及季戊四醇中的一种或几种的组合；所述蓄热层（4）包括包装相变材料的包装层，所述包装层的材料为高阻隔材料，其中，所述高阻隔材料是PU/PVDC复合膜、PVC/EvOH复合膜、PVC/铝箔、或者PVC/PVDC复合膜中的一种。
4.根据权利要求2所述的即热蓄热两用热垫，其特征在于，所述第一加热层（3）的功率小于所述第二加热层（5）的功率。
5.根据权利要求4所述的即热蓄热两用热垫，其特征在于，所述第一加热层（3）的功率为8-15W，所述第二加热层（5）的功率为35-80W。
6.根据权利要求2所述的即热蓄热两用热垫，其特征在于，所述第一加热层（3）和第二加热层（5）均为含过热保护装置的碳纤维加热层。
7.根据权利要求1所述的即热蓄热两用热垫，其特征在于，所述弹力材料层（2）为弹力无胶棉层或喷胶棉层中的一种。
8.根据权利要求1所述的即热蓄热两用热垫，其特征在于，所述弹力材料层（2）的导热系数小于0.50W/(m·K)；所述弹力材料层（2）在无重力下厚度为2-5cm，在人体重力下压缩为3-6mm。
9.根据权利要求1所述的即热蓄热两用热垫，其特征在于，所述隔热层（6）的导热系数小于0.050W/(m·K)；所述隔热层（6）为气凝胶毡、玻璃纤维毡、阻热棉、或者羊毛毡中的一种。
10.根据权利要求1所述的即热蓄热两用热垫，其特征在于，还包括：
-面料层（1），其中，所述面料层（1）设置在所述弹力材料层（2）的顶侧；
-网眼布层（7），其中，所述网眼布层（7）设置在所述隔热层（6）的底侧；或者
-防滑布层，其中，所述防滑布层设置在所述隔热层（6）的底侧。
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