CN107071937A - 自变功率电热席及其床席、席梦思床垫、棕垫、地面供暖结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自变功率电热席，包括面层(1)、电加热带(3)及底面层(7)，所述的电加热带(3)以带状往复的方式分布在所述的电热席中，所述的电加热带(3)为采用自限温变功率PTC技术的电加热器件。采用上述技术方案，能自动调节输出功率、自动限制加热温度，自动化程度高，提高人体感受的舒适性；减少电离辐射，避免其对人体的影响和对环境的干扰；由于温升受到控制，且采取接地措施，提高了产品使用的安全性；安装、使用、维护简单方便；适用于各种电源、不同的使用条件，应用范围广，具有很高的推广价值。

Description

自变功率电热席及其床席、席梦思床垫、棕垫、地面供暖结构

技术领域

本发明属于建筑、家庭供暖局部取暖的技术领域。更具体地，本发明涉及一种自变功率电热席。本发明还涉及采用该电热席技术的床席、席梦思床垫、棕垫、地毯及地面供暖结构。

背景技术

在现有技术中，国内外恒功率电热毯、电热席一类产品，一般都采用金属电阻线及其衍生物、电热膜、炭纤维及其衍生物、炭晶片等技术，其存在以下缺陷：

1、恒功率：采用金属电阻丝或炭纤维、串联式单导及其衍生物与高分子电热膜或粉碎炭纤维与高分子树脂混合压片，功率恒定，热量随工作时间积累性输出，电热器材本身温度不能自控，需要配置温控器；

2、安全有隐患：产品中电热膜或炭晶片无漏电保护，折叠或覆盖时通电，易产生过热导致高温燃烧，因此，产品不允许折叠、覆盖使用；

3、交流单导及炭晶片和电热膜无接地，无法实现正反磁场的互减及屏蔽，存在较强的电磁辐射和电磁积累，对人体有伤害；

4、没有生态功能：无负离子和远红外功能；无法实现保健、理疗等多种功能；

5、舒适性差：由于输出功率恒定，热量随时间积累、增加，必须对其进行温度控制，但是控制过程中的温度是有波动的，不能保持恒定温度，使人体的感受很不舒适；且控制器件复杂，性价比低。

6、功能单一：仅限供热，无法实现其它功能；仅适合部分人群或部分场合使用，很难满足个性化的需要以及定制要求；

7、电源受限：只能采用交流电源，不能实现太阳光伏直接驱动电热；

8、性价比低：使用寿命短，能耗效率低，使用不经济。

由于存在以上的缺陷，现有技术的产品受到很大限制，其产品的安全性、舒适性及经济性受到消费者的质疑，需要创新的思维，来改变现状。

发明内容

本发明提供一种自变功率电热席，其目的是提高供暖设备、取暖用品的舒适性、安全性和经济性，实现现有产品的技术进步。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明的自变功率电热席，包括面层、电加热带及底面层，所述的电加热带以带状往复的方式分布在所述的电热席中，所述的电加热带为采用自限温变功率PTC技术的电加热器件。

所述的电加热带为扁平的带状，其往复的转弯处形成与直线分布部分相同的平行于所述的电热席席面的扁平面。

所述的自限温变功率PTC技术的电加热器件的发热元件是：将具有PTC效应的导电高分子纳米复合材料挤包在两股平行导电线芯之间，形成带状发热器件，其一端开路设置尾端封帽；在其另一端通过设置接线盒，将所述的两股平行导电线芯连接并与外接电路连通；或其另一端直接通过绝缘导线与外接电路连通。

在所述的外接电路上设置开关和智能温控器，或者开关和智能温控器中的任意一个；所述的外接电路与电源连接。

所述的电源为单相220V交流电源，或者为直流电源，或者为太阳能光伏直驱电源，或者为风力发电直驱电源。

所述的面层为复合柔性材料；在所述的面层下，设置面层衬层。

在所述的面层衬层与电加热带之间，设置塑料金属复合膜；所述的塑料金属复合膜为具有均热、电磁屏蔽性能及等电位效果的铝塑复合材料制成。

在所述的面层与面层衬层之间、所述的面层衬层与塑料金属复合膜之间，分别涂有复合胶粘剂，所述的复合胶粘剂为可以释放负离子和辐射远红外的胶粘剂。

所述的塑料金属复合膜与接地线连接。

在所述的电加热带与底面层之间，依次设有电热席网格、反射膜及柔性隔热层。

所述的电热席网格为表面带胶层的玻璃纤网格制成，所述的反射膜与电热席网格粘接连接。

所述的电加热带铺设在所述的电热席网格上，并通过纸胶带固定在所述的电热席网格上。

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了应用以上所述的自变功率电热席的多个相关技术方案：

床席的技术方案是：

所述的面层采用绒布或棉毯或毛毯，构成了所述的床席。

席梦思床垫的技术方案是：

将除去了所述的面层和底面层的自变功率电热席设置在所述的席梦思床垫的一个复合面层内或两个复合面层内，采用生态复合胶粘剂进行喷涂胶粘与所述的席梦思床垫形成一个整体。

棕垫的技术方案是：

将除去了所述的面层和底面层的自变功率电热席设置在所述的棕垫的一个复合面层内或两个复合面层内，采用生态复合胶粘剂进行喷涂胶粘与所述的棕垫形成一个整体。

地面供暖结构的技术方案是：

将除去了所述的面层和底面层的自变功率电热席设置在所述的地面供暖结构中，所述的面层被地板，或者墙裙，或者为地砖，或者为地毯替换；所述的底面层被地面或墙面结构层上的隔热苯板替换。

更进一步地，在地面供暖结构的技术方案中：

所述的地面供暖结构分别采用蓄能式的湿法施工，或即热式的干法施工；所述的蓄能式的湿法施工的蓄能材料为相变蓄能材料；所述的即热式的干法施工的发热材料采用即热式自变功率电热材料。

所述的柔性隔热层为聚苯烯发泡隔热板。

在所述的塑料金属复合膜与电加热带之间，设置显热蓄能层或相变材料制成的潜热蓄能板或潜热蓄能管。

所述的面层的里面，设置找平均热层；在所述的找平均热层的里面，设置等电位加强铁丝网。

本发明采用上述技术方案，能自动调节输出功率、自动限制加热温度，自动化程度高，提高人体感受的舒适性；减少电磁辐射，避免其对人体的影响和对环境的干扰；由于温升受到自变功率限制，且采取接地措施，提高了产品使用的安全性；安装、使用、维护简单方便；适用于各种电源及计算机网络智能控制、因不同的使用条件而异，应用范围广，具有很高的推广应用价值。

附图说明

附图所示内容及图中的标记简要说明如下：

图1为本发明的组成结构示意图；

图2为本发明的平面结构示意图；

图3为本发明应用于湿法施工的地面供暖的结构示意图；

图4为本发明应用于干法施工的地面供暖的结构示意图。

图1和图2中的标记为：

1、面层；2、塑料金属复合膜，3、电加热带，4、电热席网格，5、反射膜，6、柔性隔热层，7、底面层，8、开关(手动开关或脚踏开关)，9、智能温控器，10、电源，11、纸胶带，12、尾端封帽，13、接地线，14、接线盒，15、面层衬层。

图3中的标记为：

1、地面装饰层，2，找平均热层，3、等电位加强防裂铁丝网，4、变功率电热地席，5、隔热苯板，6、地面，7、找平蓄热层。

图4中的标记为：

1、面层，2，均热反射膜，3、相变潜热蓄能板(或相变潜热蓄能管)，4、自变功率电热席，5、反射膜，6、隔热苯板，7、地坪，8、铝塑均热发射膜，9、墙。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1、图2所表达的本发明的结构，为一种自变功率电热席，包括面层1、电加热带3及底面层7，所述的电加热带3以带状往复的方式分布在所述的电热席中。

所述的底面层可采用无纺布，或者类似的具有一定强度的布料。

将其带状的电热器件通过专用的工艺装备扁平弯曲在电热席上，形成往复的发热结构，使发热效果更加均匀。

为了克服现有技术的缺陷，实现提高供暖设备、取暖用品的舒适性、安全性和经济性的发明目的，本发明采取的技术方案为：

如图1、图2所示，本发明的自变功率电热席，其中，所述的电加热带3为采用自限温变功率PTC技术的电加热器件。

所述的电加热带3为扁平的带状，其往复的转弯处形成与直线分布部分相同的平行于所述的电热席席面的扁平面。

该电加热器件可随温度的变化而自动调节输出功率，其体现的是PTC效应。所谓PTC效应，即电阻正温度系数效应：当温度上升时，其电阻随之增大，当温度升至一定温度时，其电阻趋向无穷大，输出功率接近于零，反之亦然。而且，其具有良好的记忆特征和开关特性。

其具体结构为：

所述的自限温变功率PTC技术的电加热器件的发热元件是：将具有PTC效应的导电高分子纳米复合材料挤包在两股平行导电线芯之间，形成带状发热器件，其一端开路设置尾端封帽12；在其另一端通过设置接线盒14，将所述的两股平行导电线芯连接并与外接电路连通；或其另一端直接通过绝缘导线与外接电路连通。

由于该电热体系具有自动调节输出功率，实现功率的自动补偿，以保持温度恒定的特点，因此不会因自身发热而烧毁，大大提高了产品的安全性能。

可以应用于一层或多层棉絮下，或者放置于席梦思床垫下，或者放置于棕垫下，或者炕席下。也可以放置在地面当作普通地毯、脚垫。可折叠、可覆盖通电使用，冬季供暖，四季烘干，与太阳江晒被有同样效果，干燥松软。

在所述的外接电路上设置开关8和智能温控器9，或者开关8和智能温控器9中的任意一个；所述的外接电路与电源10连接。

智能温控器9，或者称为调温开关，可以根据环境或个人的需要，任意选择、设定所需要调控的温度，启动后，即可保持该温度的恒定不变。实际上，电热元件的功率是在不断变化的。

所述的电源10为单相220V交流电，或者为直流电源，或者为太阳能光伏电源，或者为风力发电电源。

所述的电源10为单相220V交流电源，或者为直流电源，或者为太阳能光伏直驱电源，或者为风力发电直驱电源。

本发明实现了宽幅工作电压，交、直流两用，不受电源类型的限制，满足普通市电220V交流电、蓄电池直流供电、太阳光伏直流电驱动，以及风电直流电驱动，特别适用于无电区域使用。

所述的面层1为复合柔性材料；在所述的面层1下，设置面层衬层15。

在所述的面层衬层15与电加热带3之间，设置塑料金属复合膜2；所述的塑料金属复合膜2为具有均热、电磁屏蔽性能及等电位效果的铝塑复合材料制成。

在所述的面层1与面层衬层15之间、所述的面层衬层15与塑料金属复合膜2之间，分别涂有复合胶粘剂，所述的复合胶粘剂为可以释放负离子和辐射远红外的胶粘剂。

所述的塑料金属复合膜2上涂覆生态涂层，其涂层材料可采用碧玺，具有远红外、负离子、抗菌、灭菌的功效。

所述的塑料金属复合膜2与接地线13连接。

通过接地保护，避免漏电带来的危险，提高产品的安全性。

本发明的的各层之间采用胶联剂喷涂法，或者辊涂法，其胶联剂含有生态材料，如电气石生态胶。

所述的柔性隔热层6为一定厚度的海绵或者类似的松软、具有保温功能的柔性材料。

在所述的电加热带3与底面层7之间，依次设有电热席网格4、反射膜5及柔性隔热层6。

所述的电热席网格4为表面带胶层的玻璃纤网格制成，所述的反射膜5与电热席网格4粘接连接。

反射膜5使热量只向一个方向传导和辐射，提高能量的利用率。

所述的电加热带3铺设在所述的电热席网格4上，并通过纸胶带11固定在所述的电热席网格4上。

自变功率电热席的生产方法为：

拉铺带胶的玻璃纤维电热席网格4，并平行等距离地敷设三条或四条纸胶带11；

将反射膜5敷贴在电热席网格4上；

将电加热带3盘弯好，再接好开关、电源线；

将电加热带3敷设在电热席网格4上，并用纸胶带11在相应位置进行固定；

再敷设塑料金属复合膜2；将塑料金属复合膜2与与接地线13连接；

敷贴反射膜5；

根据需要，敷贴面层1、柔性隔热层6及底面层7。

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了应用以上所述的自变功率电热席的几个相关技术方案：

床席的技术方案是：

所述的面层1采用绒布或棉毯或毛毯，构成了所述的床席。

席梦思床垫的技术方案是：

将除去了所述的面层1和底面层7的自变功率电热席设置在所述的席梦思床垫的一个复合面层内或两个复合面层内，采用生态复合胶粘剂进行喷涂胶粘与所述的席梦思床垫形成一个整体。

棕垫的技术方案是：

将除去了所述的面层1和底面层7的自变功率电热席设置在所述的棕垫的一个复合面层内或两个复合面层内，采用生态复合胶粘剂进行喷涂胶粘与所述的棕垫形成一个整体。

地面供暖结构的技术方案是：

将除去了所述的面层1和底面层7的自变功率电热席设置在所述的地面供暖结构中，所述的面层1被地板，或者墙裙，或者为地砖，或者为地毯替换；所述的底面层7被地面或墙面结构层上的隔热苯板替换。

所述的地面供暖结构分别采用湿法施工或干法施工蓄能式结构；所述的蓄能式结构的蓄能材料为相变蓄能材料或显热蓄能材料。

更进一步地，在地面供暖结构的技术方案中：

所述的柔性隔热层6为PE发泡隔热板。

在所述的塑料金属复合膜2与电加热带3之间，设置显热蓄能层或相变材料制成的潜热蓄能板或潜热蓄能管。

所述的面层1的里面，设置找平均热层；在所述的找平均热层的里面，设置等电位加强铁丝网。

采用自变功率电热席技术的地面供暖结构的施工方法，包括干法施工、湿法施工。

所述的干法施工，可以将自变功率电热席放置于平整的地面上，或者直接放置于地板下、瓷砖下或者墙裙内。

所述的湿法施工，可以将自变功率电热席贴敷在柔性隔热层上，浇灌在水泥层内。

下面结合图3和图4对地面供暖结构进行介绍：

图3的左边是湿法施工“即热地面”辐射供暖结构图，其供暖结构包括：

地面装饰层1、找平均热层2、等电位加强防裂铁丝网3、变功率电热地席4、隔热苯板5、地面6、墙8。

图3的右边是湿法施工“蓄能地面”辐射供暖结构图，其供暖结构包括：

地面装饰层1、等电位加强防裂铁丝网3、变功率电热地席4、隔热苯板5、地面6、找平蓄热层7、墙8。

其中，两个隔热苯板5二选一，当选择下面的时候，找平均热层2的厚度为3-5cm。

图4的左边是干法施工“蓄能地面”(低谷用电)辐射供暖结构图，其供暖结构包括：

面层1均热反射膜2、相变潜热蓄能板3(或相变潜热蓄能管)、自变功率电热席4、反射膜5、隔热苯板6、地坪7、墙9。

图4的右边是干法施工“即热地面”辐射供暖结构图，其供暖结构包括：

面层1、自变功率电热席4、反射膜5、隔热苯板6、地坪7、铝塑均热发射膜8、墙9。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自变功率电热席，包括面层(1)、电加热带(3)及底面层(7)，所述的电加热带(3)以带状往复的方式分布在所述的电热席中，其特征在于：所述的电加热带(3)为采用自限温变功率PTC技术的电加热器件。

2.按照权利要求1所述的自变功率电热席，其特征在于：所述的电加热带(3)为扁平的带状，其往复的转弯处形成与直线分布部分相同的平行于所述的电热席席面的扁平面。

3.按照权利要求1所述的自变功率电热席，其特征在于：所述的自限温变功率PTC技术的电加热器件的发热元件是：将具有PTC效应的导电高分子纳米复合材料挤包在两股平行导电线芯之间，形成带状发热器件，其一端开路设置尾端封帽(12)；在其另一端通过设置接线盒(14)，将所述的两股平行导电线芯连接并与外接电路连通；或其另一端直接通过绝缘导线与外接电路连通。

4.按照权利要求1所述的自变功率电热席，其特征在于：所述的面层(1)为复合柔性材料；在所述的面层(1)下，设置面层衬层(15)。

5.按照权利要求4所述的自变功率电热席，其特征在于：在所述的面层(1)与面层衬层(15)之间、所述的面层衬层(15)与塑料金属复合膜(2)之间，分别涂有复合胶粘剂，所述的复合胶粘剂为可以释放负离子和辐射远红外的胶粘剂。

6.按照权利要求1所述的自变功率电热席，其特征在于：在所述的电加热带(3)与底面层(7)之间，依次设有电热席网格(4)、反射膜(5)及柔性隔热层(6)。

7.采用权利要求1至6中任一项所述的自变功率电热席的席梦思床垫，其特征在于：将除去了所述的面层(1)和底面层(7)的自变功率电热席设置在所述的席梦思床垫的一个复合面层内或两个复合面层内，采用生态复合胶粘剂进行喷涂胶粘与所述的席梦思床垫形成一个整体。

8.采用权利要求1至6中任一项所述的自变功率电热席的棕垫，其特征在于：将除去了所述的面层(1)和底面层(7)的自变功率电热席设置在所述的棕垫的一个复合面层内或两个复合面层内，采用生态复合胶粘剂进行喷涂胶粘与所述的棕垫形成一个整体。

9.采用权利要求1至6中任一项所述的自变功率电热席的地面供暖结构，其特征在于：将除去了所述的面层(1)和底面层(7)的自变功率电热席设置在所述的地面供暖结构中，所述的面层(1)被地板，或者墙裙，或者为地砖，或者为地毯替换；所述的底面层(7)被地面或墙面结构层上的隔热苯板替换。

10.按照权利要求9所述的自变功率电热席的地面供暖结构，其特征在于：所述的地面供暖结构分别采用湿法施工或干法施工蓄能式结构；所述的蓄能式结构的蓄能材料为相变蓄能材料或显热蓄能材料。