CN109246872A - 一种远红外线发热片 - Google Patents

Abstract

一种辐射散热片主要由金属层与辐射散热层构成，金属层与需要散热的基体紧密接触，基体的热量就可以迅速传导给金属层，金属层可以将基体传导的热量迅速分布在金属层整个表面，金属层将自身的热量传导给辐射散热层，辐射散热层具有热能一远红外线转换功能，辐射散热层就可以将自身吸收的热量转化为远红外线辐射到空气当中，辐射散热层辐射远红外线必然要消耗热量，就会不断的消耗辐射散热层的热量，这样就可以加快金属层热量向辐射散热层的传导，由于基体热量会迅速传导给金属层，基体的热量就会不断的被消耗，从而达到降低基体温度的目的。

Description

一种远红外线发热片

技术领域

本发明涉及一种由交流或者直流电驱动的电发热片，发热片完成电能-热能、远红外线的转换，发热片在产生热量的同时还向空间辐射远红外线，本技术属于远红外线辐射加热技术领域。

背景技术

在电热毯、理疗保健、保暖衣等加热产品方面，加热源使用的是金属加热线，金属加热线加热的时候存在加热不均匀，电热转换效率比较低，使用者可以感觉到金属加热线的存在，有金属加热线的位置温度比较高，没有金属加热线的位置温度比较低，如果是电热毯，使用人就会感觉到身体底部有根金属加热线的存在，影响电热毯的舒适度，如果理疗保健加热产品使用金属加热线作为加热源，使用人就会感觉到理疗保健加热产品的柔软度不够，发热不均匀；在远红外线类加热产品方面，目前主要有碳纤维发热丝等产品，碳纤维虽然也可以辐射远红外线，但是存在三个问题，第一，远红外线辐射率比较低，第二，发热源是一根线，第三，辐射源产生的远红外线不能有效的辐射到被加热物体的表面，辐射源产生的远红外线一部分被辐射源表面的物体遮挡，另外碳纤维作为远红外线发射源也是一根线，那么就存在对于整个发热面而言发热不均匀，辐射远红外线不均匀，远红外线辐射率低的问题。

发明内容

为了克服现有远红外线加热产品辐射的远红外线不能有效照射到被作用物体表面，电热毯、理疗保健，保暖衣加热产品使用的加热源在使用中存在的问题，本发明提供一种远红外线发热片，一种远红外线发热片核心部件为发热层、装饰层、辐射远红外线源，发热层由交流或者直流电压驱动，发热层通过装饰层与辐射远红外线源紧密接合在一起，发热层的热量直接传导给辐射远红外线源，辐射远红外线源的微粒镶嵌在装饰层的孔隙中并与在装饰层上面的远红外线层一起构成辐射远红外线源，在辐射远红外线源表面没有任何遮挡物，辐射远红外线源所产的远红外线可以直接照射被加热的物体表面，这就避免了辐射源产生的远红外线照射到被作用物体以前就被其物体遮挡而消耗一部分远红外线的问题；由于辐射远红外线源是一个平面，整个平面的每一点都在辐射远红外线，这就保证了照射到被作用物体表面远红外线的均匀性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种远红外线发热片，主要由发热层、装饰层、辐射远红外线源、导电金属箔条组成，其中辐射远红外线源由远红外线层与镶嵌在装饰层中的远红外线微粒组成，其特征是：发热层上部与装饰层紧密接合在一起，装饰层与远红外线层紧密接合在一起，辐射远红外线源的微粒镶嵌在装饰层的孔隙中并与远红外线层一起组成辐射远红外线源，导电金属箔条与发热层底部紧密接合在一起，导电金属箔条平行的分布在发热层的下表面，起到将电压均匀的加载到发热层上的作用。发热层在交流或者直流电压驱动下，就会产生热量，热量就会直接传递到装饰层与辐射远红外线源，辐射远红外线源受热以后，就会完成热量-远红外线的转换，辐射远红外线源就会不间断的向外界辐射远红外线，由于辐射远红外线源的一部分微粒已经镶嵌在装饰层的孔隙当中，微粒与装饰层已经融为一体，辐射远红外线源的微粒在装饰层空隙中的镶嵌，而远红外线层与装饰层紧密接合，这样就使辐射远红外线源就与装饰层完全粘接一起，在装饰层内部及其表面形成均匀的辐射远红外线源。

发热层的厚度控制在0.2-1mm之间，装饰层的孔隙率控制在30-70％之间，厚度控制在0.1-0.5mm之间，远红外线层厚度控制在0.1-0.3mm之间。

发热层主要由粘接剂、导电材料、软化剂组成，将粘接剂、软化剂、导电材料混合均匀，按照加工普通塑料或者橡胶膜工艺制作为薄膜；粘接剂可以选择氯化聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、氯丁橡胶、丁晴橡胶等；导电材料可以选择导电炭黑、高纯石墨粉、碳纳米管、石墨烯等；软化剂可以选择邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯等。在发热层中各成分质量比例为：粘接剂15--40％；软化剂3--16％；导电材料50-70％。

装饰层用孔隙率在30-70％的棉布、化纤类面料制作。

辐射远红外线源由远红外线层与镶嵌在装饰层中的远红外线微粒组成，辐射远红外线源主要由远红外线辐射粉、粘接剂、导热粉组成，远红外线辐射粉可以选择纳米氧化锌、纳米氧化镁、石墨烯、碳纤维等；粘接剂选用丙烯酸类、酚醛类、不干胶类、油墨类等；导热粉选用氮化铝、炭黑、石墨粉等；溶解或者稀释粘接剂的溶剂根据粘接剂的类型选择合适的溶剂；将粘接剂用适当的溶剂进行稀释或者溶解以后，加入远红外线辐射粉、导热粉，搅拌均匀以后，形成辐射远红外线源涂料，将辐射远红外线源涂料涂覆在装饰层的表面，使远红外线辐射粉，粘接剂、导热粉与溶剂的混合物渗入到装饰层的微孔中形成远红外线微粒的前驱体，并在装饰层表面形成辐射远红外线涂层，待辐射远红外线源涂料中的溶剂挥发以后，远红外线微粒就镶嵌在装饰层的微孔中与装饰层形成一个整体，同时在装饰层表面形成远红外线层；在辐射远红外线源中，各种成分质量比例为远红外线辐射粉含量为3-15％，粘接剂含量为25-45％，导热粉含量为30-60％。

导电金属箔条平行分布在发热层下表面并与发热层紧密接合，主要作用就是将交直流电压加载在发热层上，使发热层完成电能热量的转换。发热层在同样的驱动电压条件下，发热层在厚度不变的条件下，只需要调整相邻两根导电金属箔条之间的距离，就可以调整发热层的发热量。

导电金属箔条可以选用铜箔、铝箔、镍箔等具有导电功能的金属箔。

一种远红外线发热片还有另外一种结构，主要由发热层、装饰层、下装饰层、辐射远红外线源、导电金属箔条组成，其中辐射远红外线源由远红外线层、远红外线微粒组成，其特征是：发热层上部与装饰层紧密接合在一起，辐射远红外线源的微粒镶嵌在装饰层的孔隙中并与远红外线层一起组成辐射远红外线源，导电金属箔条与发热层底部紧密接合在一起，导电金属箔条平行的分布在发热层的下表面，然后再将下装饰层粘贴在发热层的底部，粘接的方式可以选择加热粘合或者粘接剂粘合。

下装饰层可以选择棉布、化纤类面料制作。

本发明的有益效果是：一种远红外线发热片与现在市场上普遍使用的远红外线加热片比较，与炭纤维加热线比较，具有如下优点：1.能有效的将远红外线源辐射的远红外线照射到被加热物体的表面。2.提高了加热产品使用人感受的舒适度；3.提高了被加热物体热量分布的均匀性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是一种远红外线发热片原理结构图。

图2是辐射远红外线源原理示意图。

图3是一种远红外线发热片有下装饰层的原理示意图。

图号说明：1.发热层，2.装饰层，3.远红外线层，4.远红外线微粒，5.导电金属箔条，6.下装饰层。

具体实施方式

实施例1：参照图1、图2，一种远红外线发热片主要由发热层1、装饰层2、辐射远红外线源、导电金属箔条5组成，其中辐射远红外线源由远红外线层1与镶嵌在装饰层2中的远红外线微粒4组成；发热层1主要由粘接剂、导电材料、软化剂组成，粘接剂选择氯丁橡胶，称量25g，软化剂选择邻苯二甲酸二辛酯，称量5g；导电材料选择高纯石墨粉，称量100g，将氯丁橡胶、邻苯二甲酸二辛酯，高纯石墨粉混合均匀，按照普通氯丁橡胶片加工工艺制作为厚度0.3mm的发热层1；辐射远红外线源由远红外线层3与镶嵌在装饰层2中的远红外线微粒4组成，辐射远红外线源主要由远红外线辐射粉、粘接剂、导热粉、溶剂组成，远红外线辐射粉选择纳米氧化锌，称量5g，粘接剂选择水性丙烯酸不干胶，称量40g，导热粉选择石墨烯粉，称量60g，溶剂选择去离子水，称量20g；首先用去离子水稀释水性丙烯酸不干胶，搅拌均匀后加入纳米氧化锌和石墨烯粉，再次搅拌均匀后得到辐射远红外线源涂料；装饰层2选择棉布制作，棉布的孔隙率控制40％以上；将棉布平铺在发热层1的表面，然后在棉布表面反复刷涂辐射远红外线源涂料，使辐射远红外线源涂料渗入棉布的微孔中形成远红外线微粒4前驱体，同时在棉布表面形成辐射远红外线涂层，当辐射远红外线源涂料中的去离子水挥发以后，就在棉布表面表面形成远红外线层3，在棉布微孔中形成远红外线微粒4；导电金属箔条5选择厚度为0.1mm，宽度10mm的铜箔，将两根导电金属箔条5平行的粘接在发热层1的底部，形成发热层1加载电压的正负极。至此，一种远红外线发热片制作完成。

按此工艺制作的一种远红外线发热片，在35-80℃范围内，远红外线法相辐射率0.87，一种远红外线发热片厚度0.5mm。

实施例2：参照图1、图3，一种远红外线发热片主要由发热层1、装饰层2、辐射远红外线源、导电金属箔条5、下装饰层6组成，其中辐射远红外线源由远红外线层1与镶嵌在装饰层2中的远红外线微粒4组成；发热层1主要由粘接剂、导电材料、软化剂组成，粘接剂选择氯化聚乙烯，称量28g，软化剂选择邻苯二甲酸二辛酯，称量5g；导电材料选择高纯石墨粉，称量100g，将氯化聚乙烯、邻苯二甲酸二辛酯，高纯石墨粉混合均匀，按照普通氯化聚乙烯膜加工工艺制作为厚度0.2mm的发热层1；辐射远红外线源由远红外线层3与镶嵌在装饰层2中的远红外线微粒4组成，辐射远红外线源主要由远红外线辐射粉、粘接剂、导热粉、溶剂组成，远红外线辐射粉选择纳米氧化镁，称量5g，粘接剂选择水性丙烯酸不干胶，称量40g，导热粉选择石墨烯粉，称量60g，溶剂选择去离子水，称量20g；首先用去离子水稀释水性丙烯酸不干胶，搅拌均匀后加入纳米氧化镁和石墨烯粉，再次搅拌均匀后得到辐射远红外线源涂料；装饰层2选择棉布制作，棉布的孔隙率控制40％以上；将棉布平铺在发热层1的表面，然后在棉布表面反复刷涂辐射远红外线源涂料，使辐射远红外线源涂料渗入棉布的微孔中形成远红外线微粒4前驱体，同时在棉布表面形成辐射远红外线涂层，当辐射远红外线源涂料中的去离子水挥发以后，就在棉布表面形成远红外线层3，在棉布微孔中形成远红外线微粒4；导电金属箔条5选择厚度为0.1mm，宽度10mm的铜箔，将两根导电金属箔条5平行的粘接在发热层1的底部，形成发热层1加载电压的正负极；下装饰层6选择涤纶面料制作，将下装饰层6采用热合方式粘贴在发热层1的底部。至此，一种远红外线发热片制作完成。

按此工艺制作的一种远红外线发热片，在35-80℃范围内，远红外线法相辐射率0.87，一种远红外线发热片厚度0.4mm。

Claims (4)

1.一种远红外线发热片，主要由发热层(1)、装饰层(2)、辐射远红外线源、导电金属箔条(5)组成，其中辐射远红外线源由远红外线层(3)与镶嵌在装饰层中(2)的远红外线微粒(4)组成，其特征是：发热层(1)上部与装饰层(2)紧密接合在一起，装饰层(2)与远红外线层(3)紧密接合在一起，远红外线微粒(4)镶嵌在装饰层(2)的孔隙中并与远红外线层(3)一起组成辐射远红外线源，导电金属箔条(5)与发热层(1)底部紧密接合在一起，导电金属箔条(5)平行的分布在发热层(1)的下表面。

2.根据权利要求1所述的一种远红外线发热片，其特征是：发热层(1)的厚度控制在0.2-1mm之间，装饰层(2)的空隙率控制在30-70％之间，厚度控制在0.1-0.5mm之间，远红外线层(3)厚度控制在0.1-0.3mm之间。

3.根据权利要求1所述的一种远红外线发热片，其特征是：发热层(1)主要由粘接剂、导电材料、软化剂组成，各成分质量比例为：粘接剂15--40％；软化剂3--16％；导电材料50-70％。

4.根据权利要求1所述的一种远红外线发热片，其特征是：辐射远红外线源主要由远红外线辐射粉、粘接剂、导热粉组成，各种成分质量比例为远红外线辐射粉为3-15％，粘接剂为25-45％，导热粉为30-60％。