CN114636188A - 一种基于相变材料的发热暖贴 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于相变材料的发热暖贴，包括暖贴外包件、发热件、恒温件、温度传感器、手动开关和控制器；恒温件由相变材料制成，设置于发热件的一侧；手动开关与发热件连接；手动开关、温度传感器和发热件均与控制器连接；当发热件工作发热，恒温件发生相变过程，从发热件吸收热量并储存；将发热暖贴贴到人体上，恒温件发生相变过程并释放热量，起到供暖传热的效果；通过温度传感器实现自动控制发热件启停，通过手动开关手动控制发热件启停，实现多模式控制。
Description
技术领域
本发明涉及暖贴领域，特别是一种基于相变材料的发热暖贴。
背景技术
暖贴是常用的驱寒保暖用品。使用者通过将暖贴贴于身上，暖贴能产生热量，为使用者驱寒保暖。但，目前的暖贴大多是通过化学反应产生热量，是一次性用品，并不能多次循环利用。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种基于相变材料的发热暖贴。
本发明解决其问题所采用的技术方案是：
一种基于相变材料的发热暖贴，包括：
暖贴外包件；
发热件，所述发热件位于所述暖贴外包件内；
恒温件，由相变材料制成的所述恒温件位于所述暖贴外包件内，且设置于所述发热件的一侧；
温度传感器，所述温度传感器位于所述暖贴外包件外；
手动开关，所述手动开关与所述发热件连接；
控制器，所述手动开关、所述温度传感器和所述发热件均与所述控制器连接。
进一步，所述暖贴外包件靠近所述发热件的一侧设有背衬层。
进一步，所述暖贴外包件靠近所述恒温件的一侧设有粘贴层。
进一步，所述温度传感器设置于所述粘贴层上。
进一步，所述发热暖贴还包括电源，所述电源与所述发热件电连接。
进一步，所述电源为电池，所述发热暖贴还包括电池座，所述电池安装于所述电池座中。
进一步，所述相变材料由石蜡、复合碳基材料、氢化苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物和苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物混合制成。
进一步，所述背衬层由无纺布制成。
进一步，所述发热件为硅导发热件或云母发热件。
进一步，所述相变材料的相变温度范围为35摄氏度至40摄氏度。
上述基于相变材料的发热暖贴至少具有以下有益效果：当发热件工作发热，由相变材料制成的恒温件发生相变过程，从发热件中吸收热量并储存起来；当发热件停止工作，恒温件能持续保持温度。将发热暖贴贴到人体上，并使恒温件靠近人体，人体温度较低，此时恒温件发生相变过程并释放热量，起到供暖传热的效果。通过恒温件的相变过程存储和释放从发热件热量，实现可循环利用。通过温度传感器实现自动控制发热件启停，通过手动开关手动控制发热件启停，实现多模式控制。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例一种基于相变材料的发热暖贴的结构图；
图2是控制器、电源、手动开关和温度传感器的连接示意图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1和图2，本发明的实施例，提供了一种基于相变材料的发热暖贴。
发热暖贴包括暖贴外包件100、发热件200、恒温件300、温度传感器600、手动开关700和控制器900。
其中，发热件200位于暖贴外包件100内；恒温件300由相变材料制成，位于暖贴外包件100内，且设置于发热件200的一侧；温度传感器600位于暖贴外包件100外；手动开关700与发热件200连接；手动开关700、温度传感器600和发热件200均与控制器900连接。
需要说明的是，相变材料是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。
同时需要指出的是，相变材料在相变的过程当中会存在固液之间的转变。本技术领域的人员应该知道，对于相变材料层应该采取相关措施将相变材料封装起来，防止其在相变过程中发生基体泄漏等问题。
在该实施例中，当发热件200工作发热，由相变材料制成的恒温件300发生相变过程，从发热件200中吸收热量并储存起来；当发热件200停止工作，恒温件300能持续保持温度。将发热暖贴贴到人体上，并使恒温件300靠近人体，人体温度较低，此时恒温件300发生相变过程并释放热量，起到供暖传热的效果。通过恒温件300的相变过程存储和释放从发热件200热量，实现可循环利用。
另外，温度传感器600能够测定发热暖贴的实时温度。控制器900根据温度传感器600测定的温度值控制发热件200的启停。当温度传感器600测定的温度值低于预设的第一温度值，则控制发热件200工作；当温度传感器600测定的温度值高于预设的第二温度值，则控制发热件200停止工作。
当然使用者也可以根据自身感觉通过手动开关700向控制器900发送启动信号或停止信号；当控制器900接收到启动信号，则控制发热件200工作；当控制器900接收到停止信号，则控制发热件200停止工作；手动开关700的命令优先级高于温度传感器600的命令优先级。即是，即使温度传感器600测定的温度值低于预设的第一温度值，当控制器900接收到手动开关700发送的停止信号，发热件200依然停止工作。
通过相变材料能提供相对恒定的热量，且能将温度控制在相变温度范围内，避免发热件200直接与人体接触，导致过高的温度对人体造成伤害。
本发明的某些实施例，暖贴外包件100为扁平的形状，中间形成空腔，发热件200、恒温件300放置于空腔内。发热件200和恒温件300同样制成扁平的形状，使得发热暖贴整体形状扁平，体积小且轻便，便于携带。另外，扁平的发热暖贴能增大与人体的接触面积。
本发明的某些实施例，暖贴外包件100靠近发热件200的一侧设有背衬层500。具体地，背衬层500由无纺布制成。无纺布采用聚酯纤维、涤纶纤维材质生产。无纺布是一种非织造布，它是直接利用高聚物切片、短纤维或长丝将纤维通过气流或机械成网的无编织的布料。无纺布是一种不需要纺纱织布而形成的织物，只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机排列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。无纺布具有防潮、透气、柔韧、轻薄、阻燃、无毒无味、价格低廉、可循环再用等特点。
本发明的某些实施例，暖贴外包件100靠近恒温件300的一侧设有粘贴层400。通过粘贴层400能使发热暖贴稳当地贴在人体上。另外，粘贴层400位于靠近恒温件300的一侧，当粘贴层400贴在人体上时，恒温件300靠近人体，能更好地为人体供暖传热。
本发明的某些实施例，温度传感器600设置于粘贴层400上。粘贴层400位于人体与恒温件300之间，温度传感器600能够测定粘贴层400的实时温度。控制器900根据温度传感器600测定的温度值控制发热件200的启停。当温度传感器600测定的温度值低于预设的第一温度值，则控制发热件200工作；当温度传感器600测定的温度值高于预设的第二温度值，则控制发热件200停止工作。一般地，第一温度值设置为35摄氏度；第二温度值设置为40摄氏度。
本发明的某些实施例，发热暖贴还包括电源800，电源800与发热件200电连接。电源800为发热件200供电，提供能源。
本发明的某些实施例，电源800为电池，具体为输出电压为2V的迷你电池，使发热暖贴体积小且轻便，便于携带。发热暖贴还包括电池座，电池可拆安装于电池座中，方便更换电池。
本发明的某些实施例，相变材料由石蜡、复合碳基材料、氢化苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物和苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物混合制成。石蜡是主体，为占比最重的主要材料，在相变的过程中吸收发热件200产生的热量，起到储热的作用。氢化苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物简称为SEBS，苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物简称为SBS，将两者混合至相变材料中，能增强相变材料的柔性，使得恒温件300能在粘贴过程中更好地弯曲和折叠。复合碳基材料能增强相变材料的导热能力。
本发明的某些实施例，发热件为硅导发热件或云母发热件，具有通用、便宜、安全和发热稳定的优点。当然在其他实施例中，发热件也可以采用其他类型的发热件。
本发明的某些实施例，相变材料的相变温度范围为35摄氏度至40摄氏度。35摄氏度至40摄氏度为人体适宜温度，具有相变温度范围的相变材料能为人体提供一个相对恒定的温度，而不会因为温度过高而对皮肤产生烫伤、烧伤等危害。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于相变材料的发热暖贴，其特征在于，包括：
暖贴外包件；
发热件，所述发热件位于所述暖贴外包件内；
恒温件，由相变材料制成的所述恒温件位于所述暖贴外包件内，且设置于所述发热件的一侧；
温度传感器，所述温度传感器位于所述暖贴外包件外；
手动开关，所述手动开关与所述发热件连接；
控制器，所述手动开关、所述温度传感器和所述发热件均与所述控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于相变材料的发热暖贴，其特征在于，所述暖贴外包件靠近所述发热件的一侧设有背衬层。
3.根据权利要求1所述的一种基于相变材料的发热暖贴，其特征在于，所述暖贴外包件靠近所述恒温件的一侧设有粘贴层。
4.根据权利要求3所述的一种基于相变材料的发热暖贴，其特征在于，所述温度传感器设置于所述粘贴层上。
5.根据权利要求1所述的一种基于相变材料的发热暖贴，其特征在于，所述发热暖贴还包括电源，所述电源与所述发热件电连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于相变材料的发热暖贴，其特征在于，所述电源为电池，所述发热暖贴还包括电池座，所述电池安装于所述电池座中。
7.根据权利要求1所述的一种基于相变材料的发热暖贴，其特征在于，所述相变材料由石蜡、复合碳基材料、氢化苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物和苯乙烯－丁二烯嵌段共聚物混合制成。
8.根据权利要求2所述的一种基于相变材料的发热暖贴，其特征在于，所述背衬层由无纺布制成。
9.根据权利要求1所述的一种基于相变材料的发热暖贴，其特征在于，所述发热件为硅导发热件或云母发热件。
10.根据权利要求1所述的一种基于相变材料的发热暖贴，其特征在于，所述相变材料的相变温度范围为35摄氏度至40摄氏度。
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