CN209170693U - 一种柔性防水电加热片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性防水电加热片。该加热片包括：柔性发热层、金属电极、防水绝缘层、绝热保护层、辐射反射层。所述柔性发热层采用金属丝或金属箔作为电极并采用柔性层作为发热层，成本更低，柔性更好。所述柔性发热层表面还采用防水处理层、绝热保护层和辐射反射层，使得该加热片具备防水、耐水、节能的特点。

Description

一种柔性防水电加热片

技术领域

本实用新型涉及电加热领域，具体地涉及一种柔性防水的电加热片。

背景技术

在寒冷地区生活或长期在户外工作的人士需要对身体进行加热保暖，需要发热品具有一定柔性。发热窗帘、发热壁纸、发热电褥子等产品，需要产品具有柔性、防水性和耐水性，同时也希望成本降低。现有技术中，已有文献描述在普通电加热片上附加发热装置以提供加热功能。现有的加热方式包括化学发热和物理发热。

化学发热采用铁粉、活性炭、水等为原料，在使用时将各种原料混合发生化学反应实现放热。常见的形式包括粘贴式取暖片。化学发热具有升温速度快、成本低、适用广、免维护等优势，但其发热温度不可控、使用不当会造成烫伤，使用前需要混合揉搓、粘贴等操作，操作繁琐不够便利，而且仅为一次性使用、发热时间较短。

物理发热主要为电加热，惯常使用金属电热丝作为发热元件，与电加热片整合在一起，通电后发热实现保暖功能。这种方式可以根据使用者的需要控制温度，操作简便，但也存在若干不足，例如：金属电热丝脆弱不耐弯折，造成发热元件寿命短、易损坏；金属电阻丝功耗高、发热效率低；电源工作电压较高，超过人体安全电压，存在触电危险。

因此，寻求一种可反复使用、柔性、防水、耐水洗的电加热片成为本领域的迫切需求。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种柔性防水电加热片。

根据本实用新型的一个方面，提出一种柔性防水电加热片，包括：柔性发热层、金属电极、防水绝缘层、绝热保护层、辐射反射层，并且柔性发热层上设有金属电极，外面包覆防水绝缘层和绝热保护层，还设有辐射反射层。

进一步地，所述柔性发热层的厚度为10～200μm，电阻率为0.01～100Ω·cm，所述柔性发热层包括导电填料和高分子基体，导电填料为天然石墨、导电炭黑、石墨烯、石墨纳米片、金属纳米或者微米材料、导电无机纳米或者微米材料的一种或者多种，高分子基体为柔性环氧树脂、丙烯酸、聚氨酯、橡胶、硅橡胶的一种或者多种。

进一步地，所述金属电极，分为正极和负极，正负电极之间相隔一定距离，电极由若干金属丝或金属箔组成，位于柔性发热层的表面或者内部，电极材料为铜或铝，金属丝的直径为0.05-0.5mm，金属箔的厚度为0.03-0.5mm。

进一步地，所述防水绝缘层设于所述柔性发热层的两侧，面积大于柔性发热层，将发热层包裹住，所述防水绝缘层为苯乙烯薄膜、聚烯烃薄膜、聚酰胺薄膜、橡胶薄膜、硅橡胶薄膜、特氟龙薄膜、聚丙烯酸薄膜、聚氨酯薄膜的一种或者两种，直接或者通过粘结剂与柔性发热层相连。

进一步地，所述绝热保护层设于所述防水绝缘层的外侧，直接或者通过粘结剂与防水绝缘层相连，所述绝热保护层为无纺布、皮革、布料、树脂薄膜的一种或两种。

进一步地，所述辐射反射层设于下方绝热保护层的外侧，所述辐射反射层为金属薄膜。

本实用新型提出的柔性防水电加热片，与现有技术相比具有以下优势：

(1)本实用新型的柔性防水电加热片基于电加热方式，使用大面积的柔性发热层代替现有的电加热丝，在保持操作简便、可精确控温等基础上实现电加热片整体发热，极大地改善了加热保暖效果。

(2)本实用新型的柔性防水电加热片使用柔性发热层作为发热元件，在大规模生产、成本较低的基础上，具有良好发热性能，可使用3.7-220V电压驱动，与电热丝相比功耗更低、发热均匀稳定、升温速度快；同时还具有良好的弹性并且轻薄柔软，可耐受上万次揉搓或弯折而不产生物理性能的明显衰减，使用体验更加舒适。

(3)本实用新型的柔性防水电加热片，在使用柔性发热层作为大面积发热元件的基础上，使用金属丝或金属箔做为电极，兼具导电性能和柔性。与银胶电极相比，成本更低，而且导电性能更好。

(4)为进一步提高防水性能，本实用新型还在柔性发热层外侧设置防水绝缘层、绝热保护层和辐射反射层，提高了电热片的防水性能和保温性能。

附图说明

图1为本实用新型的柔性防水电加热片横截面结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本实用新型。在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是，不必釆用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着，结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。以下参考附图对本实用新型进行具体描述。

在以下结合附图对本实用新型的技术方案进行的描述中，附中各个元素的尺寸、比例及位置关系只是示例性的，所图示的各元件之间的连接方式也只是为了进行说明，其均不用于限制本实用新型。

实施例1

柔性防水电加热片的横截面结构示意图参照图1所示。柔性防水电加热片100包括柔性发热层101、金属电极102(正极)和102’(负极)、防水绝缘层103(下方)和103’(上方)、绝热保护层104(下方)和104’(上方)、辐射反射层105。柔性发热层101上设有金属电极102和102’。防水绝缘层103和103’包覆柔性发热层101，起到防水、耐水洗的作用。防水绝缘层103和103’外侧是绝热保护层104和104’，起到保护发热片，防止热量散失的作用。在下方绝热保护层104外侧设有辐射反射层105，能够把红外辐射的热量反射回加热物体，起到保温的作用。

柔性发热层101的厚度为10～200μm，电阻率为0.01～100Ω·cm，承载的电压为3.7-220V，发热温度为20-100℃，柔性发热层包括导电填料和高分子基体，导电填料为天然石墨、导电炭黑、石墨烯、石墨纳米片、金属纳米或者微米材料、导电无机纳米或者微米材料的一种或者多种，高分子基体为柔性环氧树脂、丙烯酸、聚氨酯、橡胶、硅橡胶的一种或者多种。

金属电极分为正极102和负极102’，正负电极之间相隔一定距离，电极由若干金属丝或金属箔组成，位于柔性发热层的表面或者内部，电极材料为铜或铝，金属丝的直径为0.05-0.5mm，金属箔的厚度为0.03-0.5mm。电极通过热压与柔性发热层101粘合到一起。

为增强防水性能，在柔性发热层的两面还设置了防水绝缘层103和103’。防水绝缘层的面积大于柔性发热层，将发热层包裹住，防水绝缘层为苯乙烯薄膜、聚烯烃薄膜、聚酰胺薄膜、橡胶薄膜、硅橡胶薄膜、特氟龙薄膜、聚丙烯酸薄膜、聚氨酯薄膜的一种或者两种。防水绝缘层可以采用聚氨酯膜、硅胶膜、环氧树脂膜的一种或两种，直接或者通过粘结剂与柔性发热层相连。

为了进一步保护柔性发热层、并减少热量散失，在防水绝缘层的两侧还设置了绝热保护层104和104’。绝热保护层直接或者通过粘结剂与防水绝缘层相连，绝热保护层为无纺布、皮革、布料、树脂薄膜的一种或两种。

为进一步减少热量散失到周围空间，在下方绝热保护层的外侧设有辐射反射层，起到防止辐射散热的目的。辐射反射层为金属薄膜。

实施例2

本实施例说明柔性防水发热画的结构和制备。

柔性防水发热画包括柔性发热层、金属电极、防水绝缘层、绝热保护层、辐射反射层。柔性发热层上设有金属电极，每种电极都有若干根铜丝组成。防水绝缘层包覆柔性发热层，起到防水、耐水洗的作用。防水绝缘层外侧是绝热保护层，起到保护发热片，防止热量散失的作用。在下方绝热保护层外侧设有辐射反射层，能够把红外辐射的热量反射回加热物体，起到保温的作用。

柔性发热层的厚度为50μm，电阻率为1.5Ω·cm，承载的电压为220V，发热温度为90℃，柔性发热层包括导电填料和高分子基体，导电填料为石墨烯，高分子基体为丙烯酸。

金属电极分为正极和负极，正负电极之间相隔40cm，电极由若干铜丝组成，位于柔性发热层的表面，铜丝的直径为0.05mm，电极通过热压工艺与柔性发热层粘合到一起。

为增强防水性能，在柔性发热层的两面还设置了防水绝缘层。防水绝缘层的面积大于柔性发热层，将发热层包裹住，防水绝缘层为聚乙烯薄膜，通过热压工艺与柔性发热层直接相连。

为了进一步保护柔性发热层、并减少热量散失，在防水绝缘层的两侧还设置了绝热保护层。绝热保护层为聚酰亚胺，通过粘结剂与防水绝缘层相连。

为进一步减少热量散失到周围空间，在下方绝热保护层的外侧设有辐射反射层，起到防止辐射散热的目的。辐射反射层为铝薄膜。

按以上设计制备的发热画，可实现柔性、防水的目的。

虽然已参照典型实施例描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种柔性防水电加热片，包括：柔性发热层、金属电极、防水绝缘层、绝热保护层、辐射反射层，其特征在于：

所述柔性发热层上设有金属电极，外面包覆防水绝缘层和绝热保护层，还设有辐射反射层。

2.根据权利要求1所述的电加热片，其特征在于：

所述柔性发热层的厚度为10～200μm，电阻率为0.01～100Ω·cm，承载的电压为3.7-220V，发热温度为20-100℃，所述柔性发热层包括导电填料和高分子基体。

3.根据权利要求1所述的电加热片，其特征在于：

所述金属电极，分为正极和负极，正负电极之间相隔一定距离，电极由若干金属丝或金属箔组成，位于柔性发热层的表面或者内部，电极材料为铜或铝，金属丝的直径为0.05-0.5mm，金属箔的厚度为0.03-0.5mm。

4.根据权利要求1所述的电加热片，其特征在于：

所述防水绝缘层设于所述柔性发热层的两侧，面积大于柔性发热层，将发热层包裹住，所述防水绝缘层为苯乙烯薄膜、聚烯烃薄膜、聚酰胺薄膜、橡胶薄膜、硅橡胶薄膜、特氟龙薄膜、聚丙烯酸薄膜、聚氨酯薄膜的一种或者两种，直接或者通过粘结剂与柔性发热层相连。

5.根据权利要求1所述的电加热片，其特征在于：

所述绝热保护层设于所述防水绝缘层的外侧，直接或者通过粘结剂与防水绝缘层相连，所述绝热保护层为无纺布、皮革、布料、树脂薄膜的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的电加热片，其特征在于：

所述辐射反射层设于下方绝热保护层的外侧，所述辐射反射层为金属薄膜。