CN204063247U - 一种可变色的红外感应加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可变色的红外感应加热装置，其特征在于，所述加热装置包括感温变色层(11)、碳纤维加热层(12)、温度控制器(13)及红外感应开关(14)，其中，所述碳纤维加热层(12)包括保温层(33)、热反射层(31)和设置在所述热反射层上的碳纤维电轨层(32)，所述感温变色层(11)设置在所述碳纤维加热层(12)上。本实用新型可以根据红外感应开关(14)感应生物体的存在后自启动碳纤维加热系统，加热到温度控制器(13)设定到的温度，感温变色层(11)根据温度的不同变换成不同颜色和/或图案，从而使得家居装饰更加美观，更智能化，安全性能好。

Description

一种可变色的红外感应加热装置

技术领域

本实用新型涉及碳纤维远红外加热领域，尤其涉及一种可变色的红外感应加热装置。

背景技术

碳纤维作为一种发热材料，具有升温迅速、热滞后性小、发热均匀、热辐射传递距离远、热交换速度快等特点，这些优异的特点使得碳纤维在加热领域得到广泛的发展。碳纤维发热电缆75％以上的热能以远红外方式，且波长为7～14μm，当两段波长相等相互作用时就会产生共振现象。而人体是生物体，人体70％-80％以上是由水分子组成，在共振作用下，首先激活了水分子的振动，而产生一系列生理上的反应，可促进人体皮肤和皮下组织中的细胞温度上升，使人体由内至外产生热传递，促进和改善了人体的血液循环，有利于消除人体疲劳和肌体机能恢复，增强新陈代谢，提高人体免疫功能。另外，碳纤维发热电缆因采用并联电路使得每一根发热线的电流不大于0.8A，且电磁辐射小，相比金属电缆有很大的安全性。

现有的家庭装饰材料中碳纤维多应用于电暖地板、电暖壁画等装饰材料，中国专利CN202852949U发明了一种碳纤维电热瓷砖，包括保温层，其特征在于，保温层上设有发热层，发热层内部嵌有碳纤维电热线，发热层的上部设有瓷砖。该实用新型在发热层上直接设置瓷砖，具有升温迅速的特点，但是瓷砖上的画面或图案是固定不变的，不能根据个人的喜好而改变，并且加热设备需要手动接通电源才能加热，程序相对复杂。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型解决的问题是提供一种采用碳纤维加热并随加热温度变换不同颜色或图案或及其结合的红外感应加热装置，该加热装置可以应用在卧室或者客厅，特别是在冬季，当室内温度较低时，人进入客厅或者卧室，该加热装置根据与之连接的红外感应开关感应人体存在后，自动启动加热系统，与加热系统相连接的温度控制器将控制加热系统加热到设定的舒适温度，并且变色涂料随着温度感温变色使客厅或者卧室变换成不同颜色和/或图案。满足人们对于采暖、美观、舒适等多方面的追求。具体方案如下：

一种可变色的红外感应加热装置，其特征在于，所述加热装置包括感温变色层、碳纤维加热层、温度控制器及红外感应开关，其中，所述感温变色层作为所述加热装置的表层设置在所述碳纤维加热层上，所述红外感应开关通过所述温度控制器连接至所述碳纤维加热层，并且所述温度控制器与所述红外感应开关通过导线连接。

根据一个优选实施方式，所述感温变色层包括基层、涂料层及设置在所述涂料层上的透明装饰层，其中，

所述涂料层设置在所述基层上，

所述透明装饰层以粘贴或装订固定的方式固定在所述涂料层的表面，

所述基层上设置多个隔片，并且所述隔片在所述基层上呈网格排列，所述网格为平行矩形格或菱形格或呈45°平行排列或在所述基层中央呈同心圆排列。

根据一个优选实施方式，所述网格中涂覆有不同感温温度的变色涂料，所述不同感温温度的变色涂料随加热温度及周围环境温度的不同变换颜色。

根据一个优选实施方式，所述碳纤维加热层包括保温层、设置在所述保温层上的热反射层和设置在所述热反射层上的碳纤维热轨层(32)，其中，所述碳纤维热轨层包括碳纤维加热电缆,并且所述碳纤维加热电缆与所述温度控制器通过导线电连接。

根据一个优选实施方式，在所述碳纤维热轨层和所述感温变色层之间设置有隔板层,所述隔板层是由木质板、石膏板、布、塑料、瓷砖、玻璃或金属中的一种制成的。

根据一个优选实施方式，在所述碳纤维热轨层靠近所述隔板层的表面开有凹槽，所述碳纤维加热电缆安装在所述凹槽内。

根据一个优选实施方式，所述凹槽的宽度为3～6mm，所述凹槽的深度为3～6mm，所述凹槽之间的间隔为60～80mm，并且所述碳纤维加热电缆的直径为2.5～5.5mm。

根据一个优选实施方式，所述碳纤维加热电缆被绝缘保护层包覆，所述绝缘保护层由厚度为0.3～1mm的聚合物构成。

根据一个优选实施方式，所述碳纤维加热电缆的末端连接导电电极，所述导电电极通过导线连接所述温度控制器。

根据一个优选实施方式，所述碳纤维加热层一侧设置有缺口，所述导电电极安装在所述缺口内。

本实用新型是将碳纤维加热与感温变色涂料结合制成利用红外感应控制的加热装置，特别适用于冬季室内气温较低的环境，当人进入房间，红外感应开关感应到人的存在，启动碳纤维加热系统加热到设定的温度，感温变色涂料根据温度的改变变换成人们喜爱的颜色和/或图案，达到美观和实用的双重效果，同时也能降低能耗。而且使用者还可以根据感温变色层的颜色、图案及其结合的变化通过调节温度控制器控制加热装置达到所需的温度，使得人们仅根据加热装置的颜色、图案、及其结合的变化大致判断当前加热装置的温度，使用方便，而且十分智能化。

附图说明

图1为本实用新型的可变色的红外感应加热装置的主视图；

图2为本实用新型的可变色的红外感应加热装置的感温变色层的结构示意图；

图3为本实用新型的可变色的红外感应加热装置的碳纤维加热层的结构示意图；

图4为本实用新型的可变色的红外感应加热装置的碳纤维加热层俯视图；和

图5为本实用新型的可变色的红外感应加热装置的涂料层俯视图结构。

附图标记列表

11：感温变色层     12：碳纤维加热层    13：温度控制器

14：红外感应开关   15：隔板层          21：基层

22：涂料层         23：透明装饰层      24：隔片

31：热反射层       32：碳纤维热轨层    33：保温层

34：凹槽           41：导电电极        42：缺口

43：碳纤维加热电缆 44：连接件

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

图1示出了一种可变色的红外感应加热装置10，其包括：感温变色层11，碳纤维加热层12，温度控制器13及红外感应开关14。感温变色层11设置在碳纤维加热层12表面，温度控制器13设置在红外感应开关14与碳纤维加热层12之间，并且温度控制器13与红外感应开关14通过导线连接。加热装置10通过红外感应开关14感应外界生物体所产生的红外线促使碳纤维加热层12通电加热。基于红外线技术的红外感应开关14在当生物体尤其是人进入感应范围时，红外感应开关14中的传感器探测到人体红外光谱的变化，会自动接通负载，人不离开感应范围，将持续接通；人离开后，延时自动关闭负载。这种自动红外智能开关装置能够减少手动开关带来的不便，节约电能的同时方便快捷。感温变色层11以产生不同的颜色、图案及其结合的方式表示加热装置的不同温度，进而根据不同温度下对应的颜色、图案及其结合调节温度控制器13，以使所述加热装置保持与外界环境相匹配的温度。在冬季气温较低的环境下，人体在进入卧室或客厅时，该加热系统自感应人体发射的红外线后启动加热碳纤维加热系统，使其加热到人预定的温度，从而使得卧室或者客厅的温度到达舒适温度，方便快捷的同时变色层还可以根据温度的不同变换成不同的颜色和/或图案，例如在卧室安装该加热系统，可以选用升温变换后的图案为易于睡觉休息的暗色暖色系列，如黄色、橙色或红色，以满足人们对美观、舒适、实用的多重需求。

参见图2，感温变色层11包括基层21、涂料层22及设置在涂料层22上的透明装饰层23，涂料22设置在基层21上，基层21可以为纸质或无纺布。透明装饰层23以粘贴或装订固定的方式固定在涂料层22的表面，透明装饰层23可以为隔热玻璃、透明PET、透明PP中的一种。装订固定时选用的透明装饰层23优选带有螺丝固定的圆孔(附图未示出)，选用大小尺寸跟圆孔一致的钢钉将透明装饰层通过固定在隔板层15上，隔板层15是由木质板、石膏板、布、塑料、瓷砖、玻璃或金属中的一种制成的。

基层21上设置有多个隔片24，并且隔片24在基层21上呈网格排列，参见图5，网格为平行矩形格(对应图5右下方图)或菱形格(对应图5右上方图)或呈45°平行排列(对应图5左上方图)或在基层(21)中央呈同心圆排列(对应图5左下方图)。网格中涂覆有不同感温温度的变色涂料，不同感温温度的变色涂料随加热温度及周围环境温度的不同变换颜色，多个网格中也可涂覆不随温度变化的涂料与感温变色涂料结合构成多种图案，当随温度升高时，感温变色颜料随温度的升高逐渐消失褪色，图案会显示出原来的底色图案，而不随温度变化的颜料仍会保持本色，因此，温度变化时，多种颜色配合形成不同的图案，使用者可根据图案变化的情况，直观观测目前加热设备的加热状况。

涂料层22中的涂料是由基料、变色颜料、溶剂及助剂合成的混合物，即用于绘制颜色和/或图案的涂料是由基料、变色颜料、溶剂以及助剂构成的混合物。变色颜料为感温微胶囊粉构成，其中，微胶囊粉的粒径为3～10μm，微胶囊粉内部为变色物质，微胶囊粉的外部为一层厚0.2～0.5μm既不能溶解也不会融化的透明外壳，变色物质是由电子转移型有机化合物体系制备的。基料可以为热塑性丙烯酸树脂，醋酸纤维中的一种或两种。溶剂可以丙酮、丁醇、醋酸丁酯、乙醇和甲乙酮中的一种或几种。助剂可以为流平剂、增稠剂、表面活性剂、颜料分散剂、增塑剂、催干剂、固化剂、稳定剂或其他助剂中的一种或几种。感温变色颜料是由电子转移型有机化合物体系制备的。电子转移型有机化合物是一类具有特殊化学结构的有机发色体系。在特定温度下因电子转移使该有机物的分子结构发生变化，从而实现颜色转变。这种变色物质不仅颜色鲜艳，而且可以实现从“有色→无色”和“无色→有色”状态的颜色变化。

感温变色层上涂膜厚度越厚，变色温度越高，这是因为涂膜后，其中感温粉的含量相对要多，发生反应时所吸收的能量也越大，因此必须提高反应温度才能出现同样的变色，因此，优选涂膜厚度为20～35μm。

变色颜料为热消色型变色颜料，热消色型变色颜料在低温时为有色状态，当温度升至设定值时颜料从有色变为无色，它的变色温度可根据需要在-20℃～80℃范围内设定。本实用新型选用的变色颜料的变色温度区间为18～24℃或26～31℃。变色颜料包括变色粉和普通涂料用颜料，即变色颜料可以选用变色粉和普通涂料用颜料混合使用，普通涂料用颜料为酞菁颜料、杂环颜料、钛白、碳黑、氧化铁颜料、镉系颜料、铬系颜料、珠光颜料中的一种或两种以上。

参见图3，碳纤维加热层12包括保温层33、热反射层31和设置在热反射层31上的碳纤维热轨层32。在安装状态下，热反射层31选用铝箔反射膜或红外线反射膜，铝箔反射膜或红外线反射膜可以显著提高碳纤维热轨发出热量时的实际利用率。保温层33选用高密度酚醛板，将铝箔反射膜或红外线反射膜覆在高密度酚醛板上，酚醛板具有耐高温的特性，并且保温性能较好。碳纤维热轨层32中设置碳纤维加热电缆,碳纤维热轨层32的表面开有凹槽34，碳纤维加热电缆43安装在凹槽34内。凹槽34的宽度范围为3～6mm，其深度范围为3～6mm，凹槽34之间的间隔为60～80mm，碳纤维加热电缆43的直径范围为2.5～5.5mm，将直径为2.5～5.5mm的碳纤维加热电缆43安装在凹槽34内。碳纤维加热电缆表面具有绝缘保护层，绝缘保护层由厚度为0.3～1mm的聚合物构成。

参见图4，每条碳纤维加热电缆43都是独立安装并且是并联连接的，每条碳纤维加热电缆43两端安装固定连接件44，固定连接件44与加热电缆之间呈T型排布。碳纤维加热电缆43由内而外依次设置有碳纤维发热体、绝缘保护层和云母层。其中，碳纤维发热体由至少一股碳纤维发热丝和至少一股金属导线丝绞合构成，碳纤维发热丝和金属导线丝的磁场相互抵消，所以几乎无磁场辐射，也提高了碳纤维线缆的发热均匀度。

碳纤维加热电缆43与温度控制器13通过导线电连接，在碳纤维加热电缆43的末端安装导电电极，导电电极通过导线连接外部的温度控制器13，温度控制器13接通电源后与碳纤维加热电缆43形成回路。

另外，在碳纤维加热层12一侧设置有缺口42，导电电极41安装在缺口42内。该缺口的大小宽度应与导电电极的大小相匹配，以便于将导电电极安装。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本实用新型的保护范围内。本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本实用新型的目的，并非用于限制本实用新型。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种可变色的红外感应加热装置，其特征在于，所述加热装置(10)包括感温变色层(11)、碳纤维加热层(12)、温度控制器(13)及红外感应开关(14)，其中，所述感温变色层(11)作为所述加热装置的表层设置在所述碳纤维加热层(12)上，所述红外感应开关(14)通过所述温度控制器(13)连接至所述碳纤维加热层(12)，并且所述温度控制器(13)与所述红外感应开关(14)通过导线连接。 

2.如权利要求1所述的可变色的红外感应加热装置，其特征在于，所述感温变色层(11)包括基层(21)、涂料层(22)及设置在所述涂料层(22)上的透明装饰层(23)，其中， 

所述涂料层(22)设置在所述基层(21)上， 

所述透明装饰层(23)以粘贴或装订固定的方式固定在所述涂料层(22)的表面， 

所述基层(21)上设置多个隔片(24)，并且所述隔片(24)在所述基层(21)上呈网格排列，所述网格为平行矩形格或菱形格或呈45°平行排列或在所述基层(21)中央呈同心圆排列。 

3.如权利要求2所述的可变色的红外感应加热装置，其特征在于，所述网格中涂覆有不同感温温度的变色涂料，所述不同感温温度的变色涂料随加热温度及周围环境温度的不同变换颜色。 

4.如权利要求1所述的可变色的红外感应加热装置，其特征在于，所述碳纤维加热层(12)包括保温层(33)、设置在所述保温层(33)上的热反射层(31)和设置在所述热反射层(31)上的碳纤维热轨层(32)，其中，所述碳纤维热轨层(32)包括碳纤维加热电缆(43),并且所述碳纤维加热电缆(43)与所述温度控制器(13)通过导线电连接。 

5.如权利要求4所述的可变色的红外感应加热装置，其特征在于，在所述碳纤维热轨层(12)和所述感温变色层(11)之间设置有隔板层(15),所述隔板层 是由木质板、石膏板、布、塑料、瓷砖、玻璃或金属中的一种制成的。 

6.如权利要求5所述的可变色的红外感应加热装置，其特征在于，在所述碳纤维热轨层(32)靠近所述隔板层(15)的表面开有凹槽(34)，所述碳纤维加热电缆(43)安装在所述凹槽(34)内。 

7.如权利要求6所述的可变色的红外感应加热装置，其特征在于，所述凹槽(34)的宽度为3～6mm，所述凹槽(34)的深度为3～6mm，所述凹槽(34)之间的间隔为60～80mm，并且所述碳纤维加热电缆(43)的直径为2.5～5.5mm。 

8.如权利要求6所述的可变色的红外感应加热装置，其特征在于，所述碳纤维加热电缆(43)被绝缘保护层包覆，所述绝缘保护层由厚度为0.3～1mm的聚合物构成。 

9.如权利要求6所述的可变色的红外感应加热装置，其特征在于，所述碳纤维加热电缆(43)的末端连接导电电极(41)，所述导电电极(41)通过导线连接所述温度控制器(13)。 

10.如权利要求9之一所述的可变色的红外感应加热装置，其特征在于，所述碳纤维加热层(12)一侧设置有缺口(42)，所述导电电极安装在所述缺口(42)内。