CN104757723A - 一种基于柔性厚膜发热体的发热布料及其温控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种基于柔性厚膜发热体的发热布料及其温控方法，包括布料层以及至少一层柔性基材层；在所述柔性基材层上印刷烧结有加热厚膜电路，该加热厚膜电路以回折或平铺方式在柔性基材层上布置；所述柔性基材层通过一粘接层与布料层粘接，所述加热厚膜电路位于所述柔性基材层与布料层之间；所述柔性基材为较薄的聚脂/聚酰亚胺/聚醚亚胺材料；所述粘接层为热压粘接材料；在所述加热厚膜电路的轨迹周围布置有PTC效应的厚膜温控电路，该厚膜温控电路与温控装置连接，所述温控装置通过检查厚膜温控线路的电阻值变化，控制对加热厚膜电路的功率输出。本发明可根据厚膜电路PTC效应针对不同温度阶段进行温控，以进行不同阶段的功率输出。
Description
技术领域
本发明涉及柔性厚膜电路加热应用领域，具体为将柔性厚膜加热电路与衣物布料结合，从而制作一种可以发热、保暖的布料。本发明还包括这种发热布料的温控方法。
背景技术
为了增加保温御寒效果，现有技术中存在将发热体放入衣物中制做可加热、保温衣物的技术方案。
比如，常见的取暖贴（暖宝宝），系利用化学能转换为热能的原理，将涂覆有化学材料的布贴加入衣物内发热，其具有发热时间长（能在130cm2，50～60度条件下持续10～12小时），价格便宜等优点，但也具有温度不可控，容易过热，仅一次性使用，对环境有污染，含化学催化剂等缺陷。
又比如采用碳纤维发热体植入衣物内的方案，利用了碳纤维柔韧性好，能编织成各种形状的优点，具有可水洗，防水，直流供电，没有噪音，对于衣物等发热体生产工艺简单的特点。但是，碳纤维不能暴露在空气中，暴露在空气中经过50h使用会使阻值增加1倍。而且碳纤维发热体本身经过摩擦会产生静电，从而对衣服产生影响。此外，碳纤维发热体的温度控制采用功率控制的方式，通过改变碳纤维发热体上的电压进行控制，这样往往会带来功率的损失，影响加热和保温时间。
基于柔性基材的厚膜电路应用于衣物是业界发展的新趋势，柔性基材的厚膜电路具有轻薄、发热效率高，可温控等特点。厚膜电路是在基材上印刷烧结电路浆料，在浆料中增加具有正温度效应的材料，可使得厚膜电路具有PTC效应，使得厚膜电路具有温控的特点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可温控的基于柔性厚膜发热体的发热布料。本发明的另一目的在于提供适用于衣物保温的温控方法。
本发明具有如下技术特征：
一种基于柔性厚膜发热体的发热布料，包括布料层以及至少一层柔性基材层；在所述柔性基材层上印刷烧结有加热厚膜电路，该加热厚膜电路以回折或平铺方式在柔性基材层上布置，加热厚膜电路连接有可外接电源的接点；所述柔性基材层通过一粘接层与布料层粘接，所述加热厚膜电路位于所述柔性基材层与布料层之间；所述柔性基材为厚度在0.001—1mm范围内的聚脂、聚酰亚胺或聚醚亚胺其中一种或几种制成的材料；所述粘接层为厚度在0.01mm-0.5mm范围内的热压粘接材料；
在所述加热厚膜电路的轨迹周围布置有PTC效应的厚膜温控电路，该厚膜温控电路与温控装置连接，所述温控装置通过检查厚膜温控线路的电阻值变化，控制对加热厚膜电路的功率输出。
所述加热厚膜电路在柔性基材层上以回折或平铺的方式布置，所述厚膜温控电路平行设置在加热厚膜电路轨迹附近，也呈回折或平铺的方式布置。
所述厚膜温控电路的轨迹比加热厚膜电路的轨迹宽度窄；或轨迹厚度薄；或轨迹宽度窄且厚度薄。
所述PTC效应的厚膜温控电路是由银或与稀土材料的料浆在柔性基材层上印刷烧结而成。
所述加热厚膜电路连接的可外接电源的接点为铆接点。
所述铆接点连接外接电源的接点和外接导线，所述外接导线也是基于柔性基材层的厚膜电路。
本发明还包括上述发热布料的温控方法，所述温度控制装置控制的加热功率至少对应预热阶段、保温阶段和后热阶段，每个阶段里温度控制装置以间隔方式进行加热。
所述温控装置通过检测厚膜温控线路的电阻值变化来计算加热时间，判断所处的加热阶段，并根据不同的加热阶段控制对加热厚膜电路的功率输出。
本发明的有益效果在于，通过将PTC效应的厚膜温控电路设置在加热厚膜电路附近，使得PTC效应的厚膜温控电路能够准确检测厚膜加热温度并转换为对应的电阻变化，从而判断温度并调节输出功率，确保电源的合理使用，从而增加了衣物保暖的续航时间。在实际的功率输出过程中，将单一的加热过程分为三个阶段，预热、保温和后热阶段，对应人体穿衣后的温度需求过程，使加热更加智能化，在提高用户体验度的同时，保证了电源的有效加热时间，也增加了衣物保暖续航时间。
附图说明
图1为应用本发明可加热布料的爆炸图；
图2为本发明与衣物结合后的示意图1；
图3为本发明与衣物结合后的示意图2；
图4为本发明厚膜温控电路与加热厚膜电路其中一种轨迹示意图。
图5为本发明厚膜温控电路与加热厚膜电路另外一种轨迹示意图。
具体实施方式
实施例1
可加热布料的结构示意图如图1所示，包括布料层1以及二层柔性基材层2-1、2-2。在所述柔性基材层2-1上印刷并高温烧印有加热厚膜电路4，该加热厚膜电路4以回折方式在柔性基材层2-1、2-2之间布置，所述柔性基材层通过一粘接层3与布料层1粘接；所述连接外接电源的接点为铆接头，包括铆接钉51和导电介子53，所述柔性基材层上具有穿孔52、54，所述铆接钉51穿过导电介子53和所述穿孔52、54，将导电介子53与加热厚膜电路4压紧连接。所述布料层1的另一侧，还设有由锡箔纸、热发射涂层或隔热布制成的热反射层6。以上这些结构组成了本发明的可发热布料。该布料可以是衣物本身，也可以是与衣物分离，使用时缝制在衣物布料7上。
可加热布料的应用参见图2、3。该衣物上设有加热区域的加热布料、导线9以及温度控制装置8（含电源）。加热布料采用上述的可加热布料，导线9可以是一般的连接导线，也可以是采用厚膜工艺制造的柔性厚膜电路，该导线9与温度控制装置8（含电源）可拔插连接。
所述柔性基材为厚度在0.001-1mm范围内的由聚脂、聚酰亚胺或聚醚亚胺材料制成的高温胶层；所述粘接层为厚度在0.01-0.5mm范围内的由聚酯与聚酰胺组合，或由聚酯与聚烯烃共聚物、聚酰胺、聚醚砜树脂、热塑性聚氨酯弹性体以及乙烯-醋酸乙烯共聚物组合制成的一次性粘布层，该粘布层的厚度为0.01-0.5mm，通过热压工艺使柔性基材层与布料层紧密粘接。
图4为本发明厚膜温控电路与加热厚膜电路其中一种轨迹示意图，其中加热厚膜电路4为平铺方式布置，所述厚膜温控电路10平行设置在加热厚膜电路4轨迹附近，也呈平铺的方式布置。
图5为本发明厚膜温控电路与加热厚膜电路另外一种轨迹示意图，其中加热厚膜电路4为回折方式布置，所述厚膜温控电路10平行设置在加热厚膜电路4轨迹附近，也呈回折的方式布置。
本发明是通过温度控制装置使加热功率至少对应预热阶段、保温阶段和后热阶段这三个阶段，每个阶段里温度控制装置以间隔方式进行加热。所述温控装置通过检测厚膜温控线路的电阻值变化来计算加热时间，判断所处的加热阶段，并根据不同的加热阶段控制对加热厚膜电路的功率输出。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (8)
1.一种基于柔性厚膜发热体的发热布料，包括布料层以及至少一层柔性基材层；在所述柔性基材层上印刷烧结有加热厚膜电路，该加热厚膜电路以回折或平铺方式在柔性基材层上布置，加热厚膜电路连接有可外接电源的接点；所述柔性基材层通过一粘接层与布料层粘接，所述加热厚膜电路位于所述柔性基材层与布料层之间；所述柔性基材为厚度在0.001—1mm范围内的由聚脂、聚酰亚胺或聚醚亚胺其中一种或几种组合制成的材料；所述粘接层为厚度在0.01mm-0.5mm范围内的热压粘接材料；
其特征在于：在所述加热厚膜电路的轨迹周围布置有PTC效应的厚膜温控电路，该厚膜温控电路与温控装置连接，所述温控装置通过检查厚膜温控线路的电阻值变化，控制对加热厚膜电路的功率输出。
2.根据权利要求1所述的发热布料，其特征在于：所述加热厚膜电路在柔性基材层上以回折或平铺的方式布置，所述厚膜温控电路平行设置在加热厚膜电路轨迹附近，也呈回折或平铺的方式布置。
3.根据权利要求2所述的发热布料，其特征在于，所述厚膜温控电路的轨迹宽度比加热厚膜电路的轨迹宽度窄；或轨迹厚度薄；或轨迹宽度窄且厚度薄。
4.根据权利要求1至3任一项所述的发热布料，其特征在于，所述PTC效应的厚膜温控电路是由银或与稀土材料的料浆在柔性基材层上印刷烧结而成。
5.根据权利要求1所述的发热布料，其特征在于，所述加热厚膜电路连接的可外接电源的接点为铆接点。
6.根据权利要求5所述的发热布料，其特征在于，所述铆接点连接外接电源的接点和外接导线，所述外接导线也是基于柔性基材层的厚膜电路。
7.一种根据权利要求1所述发热布料的温控方法，其特征在于，所述温度控制装置控制的加热功率至少对应预热阶段、保温阶段和后热阶段，每个阶段里温度控制装置以间隔方式进行加热。
8.根据权利要求7所述的温控方法，其特征在于，所述温控装置通过检测厚膜温控线路的电阻值变化来计算加热时间，判断所处的加热阶段，并根据不同的加热阶段控制对加热厚膜电路的功率输出。
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