CN104068731B - 一种双屏蔽恒温电热地毯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双屏蔽恒温电热地毯，包括设置于地毯表层(1)与地毯底层(8)之间的热阻丝层(5)、温度传感器Rt(6)、电屏蔽层(2)、磁屏蔽层(3)和阻燃层一(4)，以及与热阻丝层连接的控制电路；所述控制电路中设置降压整流电路、固态开关以及PID控制器；固态开关和降压整流电路的输入端连接交流电源，降压整流电路通过固态开关为PID控制器提供电源；固态开关经熔断器FU和整流桥连接热阻丝R；PID控制器输出端连接温度传感器Rt。本发明能够对加热温度进行设定，保证了加热温度的恒定，满足使用需求，提高了使用舒适度；同时消除使用中产生的噪声；且具有漏电、过流、过载保护功能，确保使用过程中的安全防护性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种地毯，具体是一种双屏蔽恒温电热地毯。
背景技术
地毯是日常生活中常用的一种装饰物，为了在寒冷的冬季起到取暖保温的作用，目前出现了一些采用在地毯中加设电阻丝的方式，实现了地毯取暖保温的作用。但是目前市场上常见的一些电热地毯由于结构简易，无法预先进行温度的设定及保证温度的恒定，无法满足使用舒适度；同时，现有技术中的电热地毯大多采用交流供电，由于热阻丝的布线原因而形成一定的电感，在通过220V交流电压时将会产生交流噪声，继而在安静的使用环境中造成噪音污染，无法满足使用需求；而且现有加热地毯大多缺少漏电、过流、过载保护功能，安全防护效果差，无法保证使用过程中的安全性能。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种双屏蔽恒温电热地毯，能够对加热温度进行设定，保证加热温度的恒定，满足使用需求，提高使用舒适度；同时消除使用中产生的噪声；且具有漏电、过流、过载保护功能，确保使用过程中的安全防护性能。
为了实现上述目的，本双屏蔽恒温电热地毯包括设置于地毯表层与地毯底层之间的热阻丝层，夹设于所述热阻丝层的热阻丝R之间的温度传感器Rt，以及与热阻丝层连接的控制电路；
在所述地毯表层与所述热阻丝层之间从上至下依次设置电屏蔽层、磁屏蔽层和阻燃层一；
所述控制电路中设置降压整流电路、固态开关以及PID控制器；所述固态开关和降压整流电路的输入端连接交流电源，降压整流电路通过固态开关为PID控制器提供工作电源；固态开关的输出端经熔断器FU连接整流桥，整流桥的输出端连接热阻丝R；PID控制器的输出端连接温度传感器Rt。
进一步，所述电屏蔽层、磁屏蔽层和采用永久阻燃材料的阻燃层一镜像对称设置于所述热阻丝层的上下两侧。
作为本发明的优选，所述热阻丝层与所述地毯底层之间设置采用永久阻燃材料的阻燃层二。
作为本发明的优选，所述热阻丝层采用高电阻电热合金电阻丝。
作为本发明的优选，所述电屏蔽层采用金属铜网电屏蔽材料。
作为本发明的优选，所述磁屏蔽层采用铝箔纸磁屏蔽材料。
进一步，所述PID控制器输入端设置常闭开关SB，PID控制器通过常闭开关SB连接所述固态开关和降压整流电路。
进一步，所述固态开关与电源之间连接零序电流漏电保护开关QF。
进一步，所述PID控制器的输出端连接显示屏。
进一步，所述零序电流漏电保护开关QF与交流电源之间连接由电阻R1和发光二极管D构成的电源指示装置。
与现有技术相比，本双屏蔽恒温电热地毯的有益效果如下：
1、本双屏蔽恒温电热地毯在结构上采用的电屏蔽层、磁屏蔽层和阻燃层结构，能够实现电磁屏蔽作用，防止电磁辐射，防止人身触电事故的发生；还能够防止水汽的浸透、硬物打压对电热地毯的损坏；同时磁屏蔽层还具有均匀导热作用，使得热量自下而上均匀散发出来，加热空间不干燥，适宜各种人群，尤其对关节病人具有显著的缓解疼痛的作用。
2、本双屏蔽恒温电热地毯在控制电路上采用通过屏蔽电缆外接控制电路的方式，利用PID控制技术，具有控温迅速、响应时间短、超调范围小、控制精度高的特点；通过PID控制器配合温度传感器工作，可以根据预先需要进行设置，分时段和房间温度对电热地毯进行开关控制，实现了对电热地毯进行温度预设和温度恒定功能，且能够通过显示器显示实时温度、运行时间等参数变量。
3、在控制电路中的电源输入端采用固态开关作为控制设备，彻底消除了传统交流接触器在运行时产生的交流噪声，同时能够实现有效消除电弧的作用；此外，在电路工作端中，采用整流桥整流、滤波的形式，将交流供电方式转换为直流供电，为热阻丝直接加热，也实现了彻底消除交流噪声的目的，大大提高了电热地毯的使用舒适度。
4、在控制电路中的电源输入端采用零序电流漏电保护开关，能够在发生漏电事故时，切断整个交流电源，确保用电安全；同时还在电路工作端采用熔断器，能够在发生过流、过载或短路故障时，通过熔断器的熔断直接切断电源，实现电路保护作用。
本双屏蔽恒温电热地毯能够对加热温度进行设定，保证了加热温度的恒定，满足使用需求，提高了使用舒适度；同时消除了使用中产生的噪声；且具有漏电、过流、过载保护功能，确保了使用过程中的安全防护性能。
附图说明
图1是本发明的截面图；
图2是本发明的控制电路图；
图3是降压整流电路图；
图中：1、地毯表层，2、电屏蔽层，3、磁屏蔽层，4、阻燃层一，5、热阻丝层，6、温度传感器，7、阻燃层二，8、地毯底层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，本双屏蔽恒温电热地毯包括设置于地毯表层1与地毯底层8之间的热阻丝层5，夹设于所述热阻丝层5的热阻丝R之间的温度传感器Rt6，以及与热阻丝层5连接的控制电路；
在所述地毯表层1与所述热阻丝层5之间从上至下依次设置电屏蔽层2、磁屏蔽层3和阻燃层一4；通过电屏蔽层2和磁屏蔽层3实现了电屏蔽和磁屏蔽的双屏蔽恒温电热地毯结构，保证了加热地毯在结构上的安全防护效果，确保使用过程中的安全防护性能。
如图2所示，所述控制电路中设置降压整流电路、固态开关以及PID控制器；所述固态开关和降压整流电路的输入端连接交流电源，如图3所示，为降压整流电路的原理图，降压整流电路通过降压变压器、整流电路、滤波电容，并经过稳压电路输出5V直流电压，最后通过固态开关为PID控制器提供稳定的5V直流供电工作电源；固态开关的输出端经熔断器FU连接整流桥，整流桥的输出端连接热阻丝R；采用整流桥整流、滤波的形式，将交流供电方式转换为直流供电，为热阻丝R直接加热，也实现了彻底消除交流噪声的目的，大大提高了电热地毯的使用舒适度；熔断器FU能够在发生过流、过载或短路故障时，通过熔断器FU的熔断直接切断电源，实现电路保护作用；PID控制器的输出端连接温度传感器Rt，用于对热阻丝R的加热温度进行实时监测，实现智能恒温控制。
采用固态开关作为控制设备，彻底消除了传统的机械式有触点开关在运行时产生的交流噪声；此外，固态开关与机械式有触点开关比较有以下优点：(1)使用寿命长，机械式有触点开关分断时触头磨损的现象，固态开关不会产生磨损现象；(2)固态开关的工作频率高，机械式有触点开关为4～10工频周波，固态开关<10ms；(3)固态开关接通或分断的时候不会产生电火花；(4)固态开关使用安全，电磁干扰小，可靠性高。
通过PID控制器配合温度传感器Rt工作，可以通过PID控制器中的SB1、SB2等设置按钮，根据预先需要的温度进行温度设置，分时段和房间温度对电热地毯进行开关控制，实现了对电热地毯进行温度预设和温度恒定的功能。
进一步，如图1所示，所述电屏蔽层2、磁屏蔽层3和采用永久阻燃材料的阻燃层一4镜像对称设置于所述热阻丝层5的上下两侧；实现了双层电磁屏蔽及双层阻燃效果，能够实现电磁屏蔽作用，防止电磁辐射，防止人身触电事故的发生；还能够防止水汽的浸透、硬物打压对电热地毯的损坏；同时磁屏蔽层还具有均匀导热作用，使得热量自下而上均匀散发出来，加热空间不干燥，适宜各种人群，尤其对关节病人具有显著的缓解疼痛的作用；采用了永久阻燃材料的阻燃层一4能够更好的实现安全防护性能。
作为本发明的优选，所述热阻丝层5与所述地毯底层8之间设置采用永久阻燃材料的阻燃层二7。保证了阻燃效果的长期稳定性，更好的实现安全防护性能。
作为本发明的优选，所述热阻丝层5采用高电阻电热合金电阻丝。最大限度的保证了加热效率，保证加热地毯的使用效果和寿命。
作为本发明的优选，所述电屏蔽层2采用金属铜网电屏蔽材料。能够防止加热设备的绝缘层因外力或自身老化而造成的人身触电事故，金属铜网与电缆的屏蔽线可靠接地，确保使用的安全性能。
作为本发明的优选，所述磁屏蔽层3采用铝箔纸磁屏蔽材料。实现了磁屏蔽功能，防止电磁辐射，同时还具有均匀导热的作用，使得热量自下而上均匀散发出来，加热空间不干燥，适宜各种人群，尤其对关节病人具有显著的缓解疼痛的作用。
进一步，所述PID控制器输入端设置常闭开关SB，PID控制器通过常闭开关SB连接所述固态开关和降压整流电路。当温度传感器Rt监测到热阻丝R的实际温度达到预设值时，将通过PID控制器断开常闭开关SB，停止对热阻丝R进行供电加热；当温度传感器Rt监测到热阻丝R的实际温度低于预设值时，将通过PID控制器接通常闭开关SB，继续对热阻丝R进行供电加热，直至达到预设的温度值。
进一步，所述固态开关与电源之间连接零序电流漏电保护开关QF,能够在发生漏电事故时，切断整个交流电源，确保用电安全。
进一步，所述PID控制器的输出端连接显示屏，用于显示实时温度、运行时间等参数变量。
进一步，所述零序电流漏电保护开关QF与交流电源之间连接由电阻R1和发光二极管D构成的电源指示装置，用于对电源供电情况进行指示。
本双屏蔽恒温电热地毯能够对加热温度进行设定，保证了加热温度的恒定，满足使用需求，提高了使用舒适度；同时消除了使用中产生的噪声；且具有漏电、过流、过载保护功能，确保了使用过程中的安全防护性能。
Claims (10)
1.一种双屏蔽恒温电热地毯，包括设置于地毯表层(1)与地毯底层(8)之间的热阻丝层(5)，夹设于所述热阻丝层(5)的热阻丝R之间的温度传感器Rt(6)，以及与热阻丝层(5)连接的控制电路；
其特征在于，在所述地毯表层(1)与所述热阻丝层(5)之间从上至下依次设置电屏蔽层(2)、磁屏蔽层(3)和阻燃层一(4)；
所述控制电路中设置降压整流电路、固态开关以及PID控制器；所述固态开关和降压整流电路的输入端连接交流电源，降压整流电路通过固态开关为PID控制器提供工作电源；固态开关的输出端经熔断器FU连接整流桥，整流桥的输出端连接热阻丝R；PID控制器的输出端连接温度传感器Rt。
2.根据权利要求1所述的一种双屏蔽恒温电热地毯，其特征在于，所述电屏蔽层(2)、磁屏蔽层(3)和采用永久阻燃材料的阻燃层一(4)镜像对称设置于所述热阻丝层(5)的上下两侧。
3.根据权利要求1所述的一种双屏蔽恒温电热地毯，其特征在于，所述热阻丝层(5)与所述地毯底层(8)之间设置采用永久阻燃材料的阻燃层二(7)。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种双屏蔽恒温电热地毯，其特征在于，所述热阻丝层(5)采用高电阻电热合金电阻丝。
5.根据权利要求1或2所述的一种双屏蔽恒温电热地毯，其特征在于，所述电屏蔽层(2)采用金属铜网电屏蔽材料。
6.根据权利要求1或2所述的一种双屏蔽恒温电热地毯，其特征在于，所述磁屏蔽层(3)采用铝箔纸磁屏蔽材料。
7.根据权利要求1所述的一种双屏蔽恒温电热地毯，其特征在于，所述PID控制器输入端设置常闭开关SB，PID控制器通过常闭开关SB连接所述固态开关和降压整流电路。
8.根据权利要求1所述的一种双屏蔽恒温电热地毯，其特征在于，所述固态开关与电源之间连接零序电流漏电保护开关QF。
9.根据权利要求1或7所述的一种双屏蔽恒温电热地毯，其特征在于，所述PID控制器的输出端连接显示屏。
10.根据权利要求8所述的一种双屏蔽恒温电热地毯，其特征在于，所述零序电流漏电保护开关QF与交流电源之间连接由电阻R1和发光二极管D构成的电源指示装置。
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