CN209037447U - 远红外柔性电热取暖汽车座垫 - Google Patents

Abstract

一种远红外柔性电热取暖汽车座垫，包括车载连接头和石墨烯发热体，所述车载连接头连接有电源线，所述电源线上串接有温度调节器和开关；所述底部防护层和顶部防护层的四周压合地固定连接并在内部形发热体承载区；底部防护层和顶部防护层之间的一处边缘固定嵌设有连通外部与发热体承载区的防水接头；所述石墨烯发热体固定嵌设在所述发热体承载区中；在发热体承载区中还嵌设有与石墨烯发热体贴合的限温热电偶，限温热电偶连接的信号线穿过防水接头后与温度调节器连接；电源线远离车载连接头的一端穿过防水接头后与石墨烯发热体的电源接线点连接。该座垫质感柔软、安全性能好、故障率低、使用寿命长，具有能耗低和热能利用率高等优点。

Description

远红外柔性电热取暖汽车座垫

技术领域

本实用新型涉及汽车座垫技术领域，具体涉及一种远红外柔性电热取暖汽车座垫。

背景技术

随着汽车座垫方面技术的不断创新，作为汽车的配套部件，汽车座垫除了满足用户追求时尚美感的心理外，还提供了辅助功能，比如加热取暖功能。

越来越多的用户对具有加热功能的座垫产生了浓厚的兴趣，具有加热功能的座垫不仅具有汽车座垫的特性，还具有室内加热的作用。具有加热功能的座垫内部植入有发热部件，其以车载电源为能源，通过调控发热部件的发热功率来加热整个座垫，并以汽车座垫部分为发热、散热部件，进而来达到与人体接触后取暖的目的。这种取暖的方式较传统的车载空调取暖更为舒适、方便。且不会像车载空调那样干燥，不会因干燥而引起冬天皮肤干裂的问题，因此，得到了广大用户的青睐。

传统的汽车发热座垫是将金属电阻丝或者碳纤维线植入汽车座垫的内胆中作为发热体，采用金属电阻丝的座垫，因金属丝较硬，使乘坐者的体验舒适感较差，而且金属电阻丝发热时，会产生大量的电磁辐射，影响人体的健康。而金属电阻丝在揉搓过程中容易发生短路的情况，容易造成火灾的危险。

另外，碳纤维线具有横向刚性强、容易折断的特点，其在使用过程中，会因多次的揉搓而使其电阻上升，进而发热效果显著降低，发热速度较慢，甚至出现不发热的情况，同时，其对能源的消耗量也变大。

因而，传统的发热座垫存在质感差、安全性能差、故障率高、使用寿命短、能耗高和热能利用率低等缺陷。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种远红外柔性电热取暖汽车座垫，该座垫质感柔软、安全性能好、故障率低、使用寿命长，能耗低和热能利用率高等优点。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种远红外柔性电热取暖汽车座垫，包括车载连接头、底部防护层、顶部防护层和石墨烯发热体，所述车载连接头连接有电源线，所述电源线上串接有温度调节器和开关；

所述底部防护层和顶部防护层均由防水透气材料制成，底部防护层和顶部防护层的四周压合地固定连接并在内部形发热体承载区；底部防护层和顶部防护层之间的一处边缘固定嵌设有连通外部与发热体承载区的防水接头；

所述石墨烯发热体固定嵌设在所述发热体承载区中；

在发热体承载区中还嵌设有与石墨烯发热体贴合的限温热电偶，限温热电偶连接的信号线穿过防水接头后与温度调节器连接；

电源线远离车载连接头的一端穿过防水接头后与石墨烯发热体的电源接线点连接。

进一步，为了能得到一种柔性好、低压性能好和故障率低的发热体，石墨烯发热体由位于底部的弹性聚氨酯底膜、贴合地固定在弹性聚氨酯底膜上表面的石墨烯发热碳浆层、彼此相对置地固定贴合在石墨烯发热碳浆层上表面的一对银浆印刷电路、分别固定贴合在一对银浆印刷电路上表面的两条铜带和位于顶部的且与石墨烯发热碳浆层的上表面贴合地固定连接的弹性聚氨酯胶膜组成。

进一步，为了提高电热转化效率，同时，为了能提高红外辐射的效果，石墨烯发热碳浆层采用水性石墨烯碳浆油墨制成。

进一步，为了能使该汽车座垫的质感更柔软，所述底部防护层和顶部防护层均由靠近石墨烯发热体设置的透气胶层和远离石墨烯发热体设置的防水透气层组成，透气胶层与防水透气层贴合地固定连接。

进一步，所述开关为wifi智能开关。

进一步，所述车载连接头为USB接头或车载专用插头。

进一步，为了提高发热效率，并使散热效果更好，同时，还能提高汽车座垫的稳定性，并有效降低其故障率，每个银浆印刷电路均由位于端部的一条主体带和垂直地连接在主体带上的若干个分支带组成；一对银浆印刷电路的一对主体带相平行地设置，一对银浆印刷电路的若干个分支带相互交错且不接触地设置。

进一步，所述透气胶层为采用柔性高分子树脂材料制成的弹性树脂膜，所述防水透气层为采用防水透气高分子材料树脂压制成的薄膜。

作为一种优选，所述透气胶层为弹性聚氨酯或者弹性橡胶；所述防水透气层为PVC防水透气膜或PP防水透气膜。

作为一种优选，防水透气层的厚度为0～0.5mm。

本实用新型中底部防护层和顶部防护层均由防水透气材料制成，且底部防护层和顶部防护层的四周压合地固定连接并在内部形发热体承载区，在发热体承载区设置石墨烯发热体和限温热电偶，并使连接石墨烯发热体的电源线、连接限温热电偶的信号线均由设置在底部防护层和顶部防护层之间的防水接头穿出，能保证汽车座垫具有良好的防水透气性能，从而能提高使用过程的安全性，也能保证良好的散热效果。发热体采用石墨烯发热材料，石墨烯发热材料中的碳原子特殊的SP2杂化特性及蜂窝状的六边形结构，在通电以后，碳分子团之间相互摩擦、碰撞并产生热能，该热能以波长在5～14微米的远红外线形式均匀地辐射出来，辐射能量以红外线光波为主，其电热转化效率高。通过温度调节器、限温热电偶和开关能便于实现智能控制，当到达预设的温度范围内时，石墨烯发热体能自动加热，高于预设的温度时，石墨烯发热体停止加热。本实用新型的石墨烯发热体中通过银浆印刷电路作为引电极，并联石墨烯发热碳浆层组成，能得到柔性、低压的发热体，即使发热体中某一个点或者某一区域在使用环境的影响下发生了故障，比如因被刺破而出现不能制热的情况，其它区域发热体还可以照常制热，不会因为小的破损而导致大面积的故障，所以相对于现有技术，其故障率低，稳定性更好。由于一对银浆印刷电路中的分支带相互交错设置，因而能使一对银浆印刷电路之间的分支带间的电阻减少，进而能提高发热效率，也能使散热性能更好。

本实用新型中的所选材料都来自市场可售产品，其成本低、环保无污染，能有效降低汽车座垫的制造成本。本实用新型具有价格低廉、环保性能好、结构简单、易规模化生产的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中底部防护层、石墨烯发热体和顶部防护层的装配示意图；

图3是本实用新型中石墨烯发热体的断面结构示意图；

图4是本实用新型中银浆印刷电路与石墨烯发热碳浆层相配合的结构示意图。

图中：1、车载连接头，2、底部防护层，3、顶部防护层，4、温度调节器，5、开关，6、石墨烯发热体，7、防水接头，8、限温热电偶，9、防水透气层，10、透气胶层，11、电源线，12、弹性聚氨酯底膜，13、石墨烯发热碳浆层，14、银浆印刷电路，15、铜带，16、弹性聚氨酯胶膜，17、主体带，18、分支带。

具体实施方式

下面将对本实用新型作进一步说明。

如图1至图4所示，一种远红外柔性电热取暖汽车座垫，包括车载连接头1、底部防护层2、顶部防护层3和石墨烯发热体6，所述车载连接头1连接有电源线11，所述电源线11上串接有温度调节器4和开关5；所述开关5优选为wifi智能开关，在有无线网条件下，测实现手机、电脑的实施监控和调控。手机可通过无线的方式与开关5连接，以呈现石墨烯发热体6的功率和表面温度，该开关5还可以同时连接车载温度测试器，以能对发热座垫和车内环境温度进行全方面监测，还可通过手机预设开关5的工作时间段，以实现智能化、数字化的调控。温度调节器4为现有技术产品，其具有高、中和低三档控温，通过控制温度调节器4内部的电阻，能实现整体功率的调节；高档温度为50℃、中档温度为42℃、低档温度为30℃。

所述底部防护层2和顶部防护层3均由柔性的防水透气材料制成，底部防护层2和顶部防护层3的四周压合地固定连接并在内部形发热体承载区；底部防护层2和顶部防护层3之间的一处边缘固定嵌设有连通外部与发热体承载区的防水接头7；防水接头7为现有技术产品，其采用PVC塑封工艺，防水等级IXP7级以上，在长期盐水浸泡无明显起包现象，且表面无干裂情况发生。

所述石墨烯发热体6固定嵌设在所述发热体承载区中；

在发热体承载区中还嵌设有与石墨烯发热体6贴合的限温热电偶8，限温热电偶8连接的信号线穿过防水接头7后与温度调节器4连接；

限温热电偶8的限制温度值为70℃，当石墨烯发热体6表面温度高于70℃时，向温度控制器4发出超温电信号，温度控制器4在收到超温电信号后断开石墨烯发热体6的供电，大增加了远红外柔性电热取暖汽车座垫的安全性和实用性。

电源线11远离车载连接头1的一端穿过防水接头后与石墨烯发热体6的电源接线点连接。

石墨烯发热体6由位于底部的弹性聚氨酯底膜12、贴合地固定在弹性聚氨酯底膜12上表面的石墨烯发热碳浆层13、彼此相对置地固定贴合在石墨烯发热碳浆层13上表面的一对银浆印刷电路14、分别固定贴合在一对银浆印刷电路14上表面的两条铜带15和位于顶部的且与石墨烯发热碳浆层13的上表面贴合地固定连接的弹性聚氨酯胶膜16组成。弹性聚氨酯底膜12的厚度优选为100μm、石墨烯发热碳浆层13的厚度优选为9μm、银浆印刷电路14的厚度优选为6μm、铜带15的厚度优选为40μm、弹性聚氨酯胶膜16的厚度优选为100μm；0.1mm；石墨烯发热体6优选为矩形，其长度为25cm，宽度为25cm，厚度为255μm。为了提高电热转化效率，同时，为了能提高红外辐射的效果，石墨烯发热碳浆层13采用水性石墨烯碳浆油墨制成。

石墨烯发热碳浆层13的方阻为400Ω/□，贴合有银浆印刷电路14后的石墨烯发热体6的功率为36W(供电电压12V)，膜层表面温度为50℃。银浆印刷电路14为含有非晶态聚合物，具有PTC效应。

所述底部防护层2和顶部防护层3均由靠近石墨烯发热体6设置的透气胶层10和远离石墨烯发热体6设置的防水透气层9组成，透气胶层10与防水透气层9贴合地固定连接。

所述车载连接头1为USB接头或车载专用插头。车载连接头1用于与汽车供电系统连接，汽车供电系统供应12V直流电压，

每个银浆印刷电路14均由位于端部的一条主体带17和垂直地连接在主体带17上的若干个分支带18组成；一对银浆印刷电路14的一对主体带17相平行地设置，一对银浆印刷电路14的若干个分支带18相互交错且不接触地设置。

所述透气胶层10为采用柔性高分子树脂材料制成的弹性树脂膜，所述防水透气层9为采用防水透气高分子材料树脂压制成的薄膜。

所述透气胶层10为弹性聚氨酯或者弹性橡胶；所述防水透气层9为PVC防水透气膜或PP防水透气膜。

作为一种优选，防水透气层9的厚度为0～0.5mm。

本实用新型中底部防护层和顶部防护层均由防水透气材料制成，且底部防护层和顶部防护层的四周压合地固定连接并在内部形发热体承载区，在发热体承载区设置石墨烯发热体和限温热电偶，并使连接石墨烯发热体的电源线、连接限温热电偶的信号线均由设置在底部防护层和顶部防护层之间的防水接头穿出，能保证汽车座垫具有良好的防水透气性能，从而能提高使用过程的安全性，也能保证良好的散热效果。发热体采用石墨烯发热材料，石墨烯发热材料中的碳原子特殊的SP2杂化特性及蜂窝状的六边形结构，在通电以后，碳分子团之间相互摩擦、碰撞并产生热能，该热能以波长在5—14微米的远红外线形式均匀地辐射出来，电热转化效率高。通过温度调节器、限温热电偶和开关能便于实现智能控制，当到达预设的温度范围内时，石墨烯发热体能自动加热，高于预设的温度时，石墨烯发热体停止加热。本实用新型的石墨烯发热体中通过银浆印刷电路作为引电极，并联石墨烯发热碳浆层组成，能得到柔性低压的发热体，即使发热体中某一个点或者某一区域在使用环境的影响发生了故障，比如因被刺破而出现不能制热的情况，其它区域发热体还可以照常制热，不会因为小的破损而导致大面积的故障，所以相对于现有技术，其故障率低，稳定性更好。由于一对银浆印刷电路中的分支带相互交错设置，因而能使一对银浆印刷电路之间的分支带间的电阻减少，进而能提高发热效率，也能使散热性能更好。

本实用新型中的所选材料都来自市场可售产品，其价格低廉，环保无污染，能有效降低汽车座垫的制造成本。本实用新型具有价格低廉、环保无污染、结构简单、易规模化生产的有益效果。

Claims (10)

1.一种远红外柔性电热取暖汽车座垫，包括车载连接头(1)、底部防护层(2)和顶部防护层(3)，所述车载连接头(1)连接有电源线(11)，所述电源线(11)上串接有温度调节器(4)和开关(5)，其特征在于，还包括石墨烯发热体(6)；

所述底部防护层(2)和顶部防护层(3)均由防水透气材料制成，底部防护层(2)和顶部防护层(3)的四周压合地固定连接并在内部形发热体承载区；底部防护层(2)和顶部防护层(3)之间的一处边缘固定嵌设有连通外部与发热体承载区的防水接头(7)；

所述石墨烯发热体(6)固定嵌设在所述发热体承载区中；

在发热体承载区中还嵌设有与石墨烯发热体(6)贴合的限温热电偶(8)，限温热电偶(8)连接的信号线穿过防水接头(7)后与温度调节器(4)连接；

电源线(11)远离车载连接头(1)的一端穿过防水接头后与石墨烯发热体(6)的电源接线点连接。

2.根据权利要求1所述的一种远红外柔性电热取暖汽车座垫，其特征在于，石墨烯发热体(6)由位于底部的弹性聚氨酯底膜(12)、贴合地固定在弹性聚氨酯底膜(12)上表面的石墨烯发热碳浆层(13)、彼此相对置地固定贴合在石墨烯发热碳浆层(13)上表面的一对银浆印刷电路(14)、分别固定贴合在一对银浆印刷电路(14)上表面的两条铜带(15)和位于顶部的且与石墨烯发热碳浆层(13)的上表面贴合地固定连接的弹性聚氨酯胶膜(16)组成。

3.根据权利要求1或2所述的一种远红外柔性电热取暖汽车座垫，其特征在于，石墨烯发热碳浆层(13)采用水性石墨烯碳浆油墨制成。

4.根据权利要求3所述的一种远红外柔性电热取暖汽车座垫，其特征在于，所述底部防护层(2)和顶部防护层(3)均由靠近石墨烯发热体(6)设置的透气胶层(10)和远离石墨烯发热体(6)设置的防水透气层(9)组成，透气胶层(10)与防水透气层(9)贴合地固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种远红外柔性电热取暖汽车座垫，其特征在于，所述开关(5)为wifi智能开关。

6.根据权利要求4所述的一种远红外柔性电热取暖汽车座垫，其特征在于，所述车载连接头(1)为USB接头或车载专用插头。

7.根据权利要求4所述的一种远红外柔性电热取暖汽车座垫，其特征在于，每个银浆印刷电路(14)均由位于端部的一条主体带(17)和垂直地连接在主体带(17)上的若干个分支带(18)组成；一对银浆印刷电路(14)的一对主体带(17)相平行地设置，一对银浆印刷电路(14)的若干个分支带(18)相互交错且不接触地设置。

8.根据权利要求4所述的一种远红外柔性电热取暖汽车座垫，其特征在于，所述透气胶层(10)为采用柔性高分子树脂材料制成的弹性树脂膜，所述防水透气层(9)为采用防水透气高分子材料树脂压制成的薄膜。

9.根据权利要求8所述的一种远红外柔性电热取暖汽车座垫，其特征在于，所述透气胶层(10)为弹性聚氨酯或者弹性橡胶；所述防水透气层(9)为PVC防水透气膜或PP防水透气膜。

10.根据权利要求9所述的一种远红外柔性电热取暖汽车座垫，其特征在于，防水透气层(9)的厚度为0～0.5mm。