CN105934003A - 一种穿戴式硅胶红外发热片 - Google Patents

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Abstract

本发明属于医疗用品领域，尤其涉及一种穿戴式硅胶红外发热片；包括将电能转化为内能的发热层；与所述发热层相连并将发热层的内能传递到外部的保护层；与所述发热层相连并将外部电能导入所述发热层的引出体；所述保护层包括第一保护层和第二保护层，所述第一保护层和第二保护层相互连接并将所述发热层夹在中间，所述保护层为柔性膜结构；本方案提供的穿戴式硅胶红外发热片创造性的将远红外陶瓷粉末参杂进入柔性高分子中，突破了远红外陶瓷粉末只能通过喷涂固定在发热片上的限制，极大的增加了发热片含有的远红外陶瓷粉末的量，使得人们在穿戴本方案获得的保暖衣服时不但温暖而且同时可以进行理疗。

Description

一种穿戴式硅胶红外发热片
技术领域
本发明属于医疗用品领域，尤其涉及一种穿戴式硅胶红外发热片。
背景技术
人们在寒冷情况下通常会通过添加衣物来进行保暖，但是这种保暖措施有一定的局限性。对于在严寒地区的人在出行或户外作业时，添加多种的保暖衣物进行保暖的方法会显得穿着笨重，活动起来不方便。针对这种情况出现了比较多的穿戴式保暖用品。其功能主要是将发热片与衣服连接在一起，成为会发热的衣服。
目前较多的生产工艺是将碳纤维发热片直接缝合或用有机胶水粘接到布上。例如专利申请号CN201521010206.9，专利名称为《一种碳纤维加热服装》的发明专利公开了一种碳纤维加热服装，其特征在于：包括衣服本体、碳纤维发热丝、控制模块、锂电池，所述衣服本体包括衣服外层和内衬双层结构；所述碳纤维发热丝设于衣服外层和内衬之间的背部脊椎和衣领位置；碳纤维发热丝与控制模块、锂电池电路连接，人体穿上衣服，碳纤维发热丝产生远红外光波辐射至对应人体部位产生热量；所述衣服外层的背部设有收纳结构。所述控制模块包括控制电路板和设于控制电路板上的单片机、蓝牙芯片、多功能按键和LED指示灯，控制电路板还设有充放电电路和设有DC接头的连接线。所述衣服本体对应人体腰身的侧面位置设有弹性布料区域，通过弹性布料实现衣服与人体身体紧密贴合，并且衣服本体的下边设有紧缩带调节装置。
第二种就是由电阻丝等组成加热部分连接电源，将电能转换为热能。例如专利申请号CN201520906530.2，专利名称为《一种保健衣服》的发明专利涉及一种保健衣服，所述保健衣服由前衣和后衣组成，通过在所述前衣和后衣的两个侧端设置拉链实现所述前衣和后衣相结合形成为一体，所述前衣和/或后衣内还包裹有电发热丝，所述电发热丝连接有供电电源。
然而，使用第一种工艺生产的发热衣服在工作时大多数是局部发热并且发热时产生的红外波发射量少。而使用第二种工艺结构获得的保暖衣服的柔软性较差，不易折弯，使用寿命较短。
为此，需要开发一种新型的可穿戴发热片，其能够发射出足够量的红外射线，保证使用者全身都能温暖。同时，发热部分温度较低，增加使用安全性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种穿戴式硅胶红外发热片，旨在解决现有红外发热衣物红外发射量不足的问题。
本发明是这样实现的，一种穿戴式硅胶红外发热片，包括将电能转化为内能的发热层；与所述发热层相连并将发热层的内能传递到外部的保护层；与所述发热层相连并将外部电能导入所述发热层的引出体；所述保护层包括第一保护层和第二保护层，所述第一保护层和第二保护层相互连接并将所述发热层夹在中间，所述保护层为柔性膜结构。通过柔性保护层将发热片包裹其中一起组成三明治结构，利用柔性保护膜的柔性和弹性解决了发热片在正反折叠过程中的张力，使得本红外发热片可以长时间多次折叠而不会产生开裂破坏等现象，延长了其使用寿命。
本发明的进一步技术方案是：所述保护层内部包裹远红外陶瓷粉末。远红外陶瓷粉末的加入可以使得所述穿戴式硅胶红外发热片在发热的同时向外辐射出远红外射线，在保暖的同时起到了理疗的作用。同时将远红外陶瓷粉末加入保护层的做法创造性的将远红外陶瓷粉末引入发热设备中，克服了之前的远红外陶瓷粉末只能通过喷涂方式进入发热设备从而造成远红外陶瓷粉末的量受限的缺点。
本发明的进一步技术方案是：所述保护层为柔性聚合物膜。因为保护层采用了高分子聚合物内部融合远红外陶瓷粉末的方法，使得含有的远红外陶瓷粉末的厚度不再被喷涂工艺或远红外陶瓷层厚度所限制，可以根据需要任意定制保护层厚度和加入的陶瓷粉末数量。大大的增加了可选择性。
本发明的进一步技术方案是：所述保护层为内部包裹远红外陶瓷粉末的橡胶。橡胶（Rubber）是一种具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度（T g）低，分子量往往很大，大于几十万。
本发明的进一步技术方案是：所述保护层为内部包裹远红外陶瓷粉末的硅橡胶。硅橡胶比普通橡胶具有好得多的耐热性，可在150℃下几乎永远使用而无性能变化；可在200℃下连续使用10000小时；在350℃下亦可使用一段时间。本发明中的穿戴式硅胶红外发热片的发热温度不会超过100℃，所以可以在硅橡胶的永久使用温度范围内使用。在硅胶进行压注固定前先将一定量的远红外线陶瓷粉掺杂在硅胶中，并充分糅合使远红外线陶瓷粉均匀分布于硅胶中。
本发明的进一步技术方案是：所述发热层为带有折弯的金属片层结构。
本发明的进一步技术方案是：所述金属片层结构上设有孔洞，所述第一保护层贯穿所述孔洞并与所述第二保护层固定相连。扁平化的电热合金薄片上打孔，一方面是为了得到产品需要的阻值，一方面是为了增大面积减小单位面积的发热量，含有远红外线陶瓷粉末的第一保护层可以渗透过发热层上的孔洞，从而与第二保护层相融合并起到固定的作用，在使用时可以避免因为发热而使保护层和发热层脱离，很好的起到了固定的作用。
本发明的进一步技术方案是：所述孔洞数量与所述发热层总功率成反比。扁平化电热合金薄片上的孔的个数是由计算后的薄片的阻值决定的。首先要确定所需的发热片的功率，然后由功率确定出发热片的阻值，再由阻值来计算出发热片上需要打的孔的个数。具体来说：首先确定需要的电热合金丝的材料，确定电阻率ρ；然后根据发热板需要的功率计算出所需要的发热丝的电阻R；再根据发热面积计算出发热丝的长度L以及确定出发热丝的厚度h；接着计算出电热合金丝每米的电阻值：A=R/L；最后计算所需要的电热合金丝的宽度为： n=A ÷ p ÷ h。
本发明的进一步技术方案是：所述发热层材料为镍铬合金。铬合金具有高强度和抗腐蚀性。
本发明的进一步技术方案是：还包括连接部，所述连接部的边缘夹在所述第一保护层与所述第二保护层之间并延伸到所述第一保护层与所述第二保护层之外。发热层四周为一圈连接部的结构使发热片能够更加便捷的缝制到衣服、裤子等穿戴用品上，简化后续的加工过程；连接部可以使用耐热布制作。使用时，可以根据需要将所述穿戴式硅胶红外发热片缝制到衣服的任何角落，所述穿戴式硅胶红外发热片的形状也完全可以自己定制。
本发明的有益效果是：本方案提供的穿戴式硅胶红外发热片创造性的将远红外陶瓷粉末参杂进入柔性高分子中，突破了远红外陶瓷粉末只能通过喷涂固定在发热片上的限制，极大的增加了发热片含有的远红外陶瓷粉末的量，使得人们在穿戴本方案获得的保暖衣服时不但温暖而且同时可以进行理疗；同时，本方案提供的穿戴式硅胶红外发热片发热温度低，增加了使用的安全性能。
附图说明
图1是本发明实施例提供的穿戴式硅胶红外发热片的正面示意图。
图2是本发明实施例提供的穿戴式硅胶红外发热片的侧面示意图。
图3是图2中A圈内部分的局部放大图。
图4是本发明实施例提供的穿戴式硅胶红外发热片的分解示意图。
图5是本发明实施例提供的穿戴式硅胶红外发热片发热层的示意图。
附图标记：1-第一保护层；2-发热层；21-孔洞；3-连接部；4-引出体；5-第二保护层。
具体实施方式
具体实施例1如图1-5所示。图1-2分别从正面和侧面示出了本发明提供的穿戴式硅胶红外发热片。图3是图2中A圈内部分的局部放大图。图4是本发明实施例提供的穿戴式硅胶红外发热片的分解示意图。如图，本发明提供的穿戴式硅胶红外发热片包括将电能转化为内能的发热层2；与所述发热层2相连并将发热层2的内能传递到外部的保护层；与所述发热层2相连并将外部电能导入所述发热层2的引出体4；所述保护层包括第一保护层1和第二保护层5，所述第一保护层1和第二保护层5相互连接并将所述发热层2夹在中间，所述保护层为柔性膜结构。此外，还包括连接部3，所述连接部3的边缘夹在所述第一保护层1与所述第二保护层5之间并延伸到所述第一保护层1与所述第二保护层5之外。
发热层2四周为一圈连接部的结构使发热片能够更加便捷的缝制到衣服、裤子等穿戴用品上，简化后续的加工过程；连接部3可以使用耐热布制作。使用时，可以根据需要将所述穿戴式硅胶红外发热片缝制到衣服的任何角落，所述穿戴式硅胶红外发热片的形状也完全可以自己定制。
本实施例中进一步将耐热布在与硅胶接触的位置上开了若干个孔，目的是使硅胶在热挤压过程中能透过耐温布上的孔，使二者结合更紧密，结合强度更高。
通过柔性保护层将发热片包裹其中一起组成三明治结构，利用柔性保护膜的柔性和弹性解决了发热片在正反折叠过程中的张力，使得本红外发热片可以长时间多次折叠而不会产生开裂破坏等现象，延长了其使用寿命。
所述保护层为内部包裹远红外陶瓷粉末的柔性高分子聚合物。因为保护层1采用了高分子聚合物内部融合远红外陶瓷粉末的方法，使得含有的远红外陶瓷粉末的厚度不再被喷涂工艺或远红外陶瓷层厚度所限制，可以根据需要任意定制保护层厚度和加入的陶瓷粉末数量。大大的增加了可选择性。
所述保护层为内部包裹红外陶瓷粉末的橡胶或是硅橡胶。橡胶（Rubber）是一种具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度（T g）低，分子量往往很大，大于几十万。硅橡胶比普通橡胶具有好得多的耐热性，可在150℃下几乎永远使用而无性能变化；可在200℃下连续使用10000小时；在350℃下亦可使用一段时间。本发明中的穿戴式硅胶红外发热片的发热温度不会超过100℃，所以可以在硅橡胶的永久使用温度范围内使用。在硅胶进行压注固定前先将一定量的远红外线陶瓷粉掺杂在硅胶中，并充分糅合使远红外线陶瓷粉均匀分布于硅胶中。
所述发热层为带有折弯的金属片层结构。图5是本发明实施例提供的穿戴式硅胶红外发热片发热层的示意图。从图中可以看出所述金属片层结构上设有孔洞21，所述第一保护层1贯穿所述孔洞21与所述第二保护层5固定相连。扁平化的电热合金薄片上打孔，一方面是为了得到产品需要的阻值，一方面是为了增大面积减小单位面积的发热量。含有远红外线陶瓷粉末的第一保护层1可以渗透过发热层2上的孔洞21，从而与第二保护层5相融合并起到固定的作用，在使用时可以避免因为发热而使保护层和发热层2脱离，很好的起到了固定的作用。
所述孔洞21数量与所述发热层2总功率成反比。扁平化电热合金薄片上的孔的个数是由计算后的薄片的阻值决定的。首先要确定所需的发热片的功率，然后由功率确定出发热片的阻值，再由阻值来计算出发热片上需要打的孔的个数。具体来说：首先确定需要的电热合金丝的材料，确定电阻率ρ；然后根据发热板需要的功率计算出所需要的发热丝的电阻R；再根据发热面积计算出发热丝的长度L以及确定出发热丝的厚度h；接着计算出电热合金丝每米的电阻值：A=R/L；最后计算所需要的电热合金丝的宽度为：。
所述发热层材料为镍铬合金。铬合金具有高强度和抗腐蚀性。
以下为相同功率的本方案提供的穿戴式硅胶红外发热片与现有技术的发热片上电10分钟后测量的温度对比，测量温度的位置距离发热片表面10 mm。
由上表可以看出，在相同功率情况下本方案提供的穿戴式硅胶红外发热片表面的温度比现有技术的发热片大约高了5℃。所以由上表给出的信息我们可以看出，本方案提供的穿戴式硅胶红外发热片的效果要比现有技术的发热片的加热效果好。
本方案提供的穿戴式硅胶红外发热片创造性的将远红外陶瓷粉末参杂进入柔性高分子中，突破了远红外陶瓷粉末只能通过喷涂固定在发热片上的限制，极大的增加了发热片含有的远红外陶瓷粉末的量，使得人们在穿戴本方案获得的保暖衣服时不但温暖而且同时可以进行理疗；同时，本方案提供的穿戴式硅胶红外发热片发热温度低，增加了使用的安全性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种穿戴式硅胶红外发热片，其特征在于：包括将电能转化为内能的发热层；与所述发热层相连并将发热层的内能传递到外部的保护层；与所述发热层相连并将外部电能导入所述发热层的引出体；所述保护层包括第一保护层和第二保护层，所述第一保护层和第二保护层相互连接并将所述发热层夹在中间，所述保护层为柔性膜结构。
2.根据权利要求1所述的穿戴式硅胶红外发热片，其特征在于：所述保护层内部包裹远红外陶瓷粉末 。
3.根据权利要求1或2所述的穿戴式硅胶红外发热片，其特征在于：所述保护层为柔性聚合物膜。
4.根据权利要求3所述的穿戴式硅胶红外发热片，其特征在于：所述保护层为内部包裹远红外陶瓷粉末的橡胶。
5.根据权利要求4所述的穿戴式硅胶红外发热片，其特征在于：所述保护层为内部包裹远红外陶瓷粉末的硅橡胶。
6.根据权利要求5所述的穿戴式硅胶红外发热片，其特征在于：所述发热层为带有折弯的金属片层结构。
7.根据权利要求6所述的穿戴式硅胶红外发热片，其特征在于：所述金属片层结构上设有孔洞，所述第一保护层贯穿所述孔洞并与所述第二保护层固定相连。
8.根据权利要求7所述的穿戴式硅胶红外发热片，其特征在于：所述孔洞数量与所述发热层总功率成反比。
9.根据权利要求7、8中任一所述的穿戴式硅胶红外发热片，其特征在于：所述发热层材料为镍铬合金。
10.根据权利要求1、2、4-8中任一所述的穿戴式硅胶红外发热片，其特征在于：还包括连接部，所述连接部的边缘夹在所述第一保护层与所述第二保护层之间并延伸到所述第一保护层与所述第二保护层之外。
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