CN211267127U - 一种含气凝胶节能电热毯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种含气凝胶节能电热毯，电热毯在长度方向依次包括第一区域、第二区域、第三区域；电热毯的层状结构包括由车缝固定的面层与里层，以及，位于面层与里层之间的以下各层：隔热层，其靠近面层，用于阻挡电热毯的热量向外界散失；发热层，其靠近隔热层，包括柔性发热电路；以及，填充层，其靠近里层。本实用新型的有益效果：(1)将新型柔性气凝胶复合材料应用到被毯上，拓展了气凝胶用途；(2)通过各层选择不同的材料来实现节能，减少与环境的热交换；(3)通过三个区域的设置可针对性加热，降低能耗，保证保暖效果。

Description

一种含气凝胶节能电热毯

技术领域

本实用新型涉及一种毯子，特别涉及一种含气凝胶节能电热毯，属于纺织品技术领域。

背景技术

在寒冷的条件下，人体的保暖十分重要，尤其对于体虚体寒、容易手冷脚冷等的人群来说，更加需要长期对特定部位进行保暖，避免着凉受寒，一般来说人体的肩部以及脚部需要更暖一些。具有电加热功能的电热毯比较常见，传统的电热毯需外接220V电源，使用不方便是一方面，同时也存在一定安全隐患，此外也消耗大量的能源。而具有电加热功能的被子类产品目前市场还比较少见。大多也无法针对人体特定部位进行保暖加热，操作也比较不方便。

具有电加热功能的服装近年来越来越常见，其采用具有发热功能的金属丝、碳纤维或者石墨烯等材料封装后放入服装夹层，依靠外部电源实现持续发热功能。该类产品使人们在寒冷环境更方便的取暖。但能耗一直是一个比较重要的问题，它关系到供热可以使用多久。就目前的技术来讲，外接可移动电源的容量与其自身体积和重量有关，容量较大的移动电源往往重量更大，体积也更大，携带十分不方便；而容量较小的移动电源又存在续航不足的缺点。如何将有限的电源能量转化为真正为身体所用的热能是需要重点解决的问题。

气凝胶是一种绝热性能最好的固体材料，且密度低，同等体积下质量小，因此气凝胶在多个领域具有广泛的应用。实际上，常见的二氧化硅气凝胶是易碎的，不方便使用，将气凝胶粉末复合在其他基材得到气凝胶复合材料再应用是目前比较实用的。气凝胶在纺织品上的应用，对气凝胶复合材料要求具有较好的保温隔热性能外，还应做到不能逸出粉尘，具有柔软性以及耐洗涤性。将气凝胶材料应用到被子或毯子中还未曾有过。

专利CN207753872U公开了一种加热部位可调节的电加热被，该专利通过外接导线上的调压器控制加热区域对被子进行加热，可以满足人们对身体不同部位的保暖，自行选择合适的温度。该专利在一定程度上考虑到了节能问题，调节温度以及可选择加热区域的方式来实现，这两种方式都是人们主观上需要操作，而不是产品本身做到节能。同时该发明需外接220V电源，移动不方便。专利CN206137750U公开了一种具有远红外发热功能的电加热毯，其采用碳纤维为发热材料，将发热材料设置在面料层和底料层之间，实现保暖发热的功能；该专利的优点有：可将电源线分离，方便清洗；可使用外接移动电源，使用方便。但此专利未考虑能耗问题，使用过程中还是会存在能耗过高的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：

(1)现有加热毯节能性较差；

(2)现有加热毯未考虑温度分区。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种含气凝胶节能电热毯，电热毯在长度方向依次包括第一区域、第二区域、第三区域；电热毯的层状结构包括由车缝固定的面层与里层，以及，位于面层与里层之间的以下各层：

隔热层，隔热层靠近面层，用于阻挡电热毯的热量向外界散失；

发热层，发热层靠近隔热层，发热层包括柔性发热电路；

填充层，填充层靠近里层。

在一些实施例中，第一区域的面积占电热毯总面积的1/5～3/5；第二区域的面积占电热毯总面积的1/5～1/2；第三区域的面积占电热毯总面积的1/5～3/5；第一区域、第二区域、第三区域的面积之和等于电热毯总面积。

在一些实施例中，隔热层包括气凝胶与发泡材料的复合材料，复合材料的密度小于0.4g/cm³，热传导系数小于0.026W/(m·K)；隔热层的厚度为0.1～5mm。

在一些实施例中，位于第二区域的隔热层设有透气孔。

在一些实施例中，隔热层设有透气孔，且位于第二区域的透气孔的数量密度大于位于第一区域或第三区域的。

在一些实施例中，发热层包括以薄膜或纺织面料封装的碳纤维或石墨烯发热电路。

在一些实施例中，柔性发热电路的正负极与移动电源相连接；发热层内含有温感芯片用于多档智能控温。

在一些实施例中，发热层分布在第一区域与第三区域。

在一些实施例中，填充层被配置为：在电热毯不同区域选用不同填充材料，或者，在电热毯不同区域选用相同填充材料但不同填充厚度，以使填充层在不同区域的隔热性能满足如下关系：第二区域＜第三区域＜第一区域。

在一些实施例中，填充层以化纤棉和/或羽绒填充。

本实用新型的有益效果是：

(1)将新型柔性气凝胶复合材料应用到被毯上，拓展了气凝胶用途；

(2)通过各层选择不同的材料来实现节能，减少与环境的热交换；

(3)通过三个温度区域的设置，可针对性加热，降低能耗，保证保暖效果。

附图说明

图1是本实用新型一个较佳实施例中的气凝胶节能电热毯的外观示意图；

图2是本实用新型一个较佳实施例中的气凝胶节能电热毯内部结构分解示意图。

以上各图中的附图标记释义：

1 第一区域

2 第二区域

3 第三区域

41 面层

42 隔热层

43 发热层

44 填充层

441 第一区域填充层

442 第二区域填充层

443 第三区域填充层

45 里层

具体实施方式

除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本专利所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。在本专利的描述中，除非另有说明，“包括”或者“具有”等类似的词语意指出现在“包括”或者“具有”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“具有”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分了解本实用新型的目的、特征和效果。需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要，不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。

本实用新型提供了一种含气凝胶具有电加热功能的毯子，其特点轻薄，具有多层结构，以及具有三段温度区域。根据人体需求温度特点，电热毯实现三段区域温度不同。气凝胶复合材料作为隔热材料，防止热量向环境过多散失，配合智能温控系统，实现电加热毯的节能。电加热促进血液循环、节能，电热毯可水洗以及方便携带，可做盖被、毯子、披肩等多功能使用。

图1与图2所示是本实用新型提供的含气凝胶节能电热毯的示意图。电热毯由内到外分别为面层41、隔热层42、发热层43、填充层44、里层45，使用时里层45接触身体。

电热毯在长度方向分为三个区域：第一区域1、第二区域2以及第三区域3。其中第一区域占电热毯面积的1/5～3/5，第二区域占电热毯面积的1/5～1/2，第三区域占电热毯面积的1/5～3/5。三个区域的设计优点是：在需要温度较高的肩部区域(第一区域)以及脚部区域(第三区域)加入电加热片，减少了不必要区域的加热片使用，可有效降低能耗；而第二区域可提供较好的透气性能，排出睡眠或日常使用中体表散发的湿气，使用更舒适。

面层41与里层45可选用常规被子或毯子用面料，针织梭织不限，通过车缝将面层41与里层45固定，其他层在面层41与里层45之间。面层41、里层45在三个区域完整覆盖。

隔热层42靠近面层41，起到阻止热量向外界散发的功能，其采用柔软且隔热性能十分优异的气凝胶复合材料，可大大降低发热层热量向环境一侧散发。隔热层42在第二区域部分的透气性要求比在第一、第三区域的透气性能更好，可通过在第二区域的隔热层上打孔或者相较第一与第三区域具有数量更多的孔洞的方法来实现。

隔热层42所用的气凝胶复合材料主要是微米级或纳米级的气凝胶粉末与有机发泡材料原料相混合，然后一同发泡制得含有气凝胶的发泡材料。此种气凝胶复合材料的密度小于0.4g/cm³，热传导系数可达到小于空气的0.026W/(m·K)，厚度在0.1～5mm，优选0.5～3mm厚度。此种气凝胶复合材料中的气凝胶粉末不会溢出，隔热效果好，柔韧性佳，可随意洗涤。

发热层43靠近隔热层42，是以碳纤维或石墨烯作为原材料，形成连续的电路，利用薄膜或纺织面料将其封装。电路的正负极需与外界移动电源相连接，通过开关控制实现发热功能，并实现多档智能控温。发热层43内部含有温感芯片，达到指定温度后可自动使发热层断路，温度低于指定温度后自动连接电路继续保持发热，这样减少了不必要的热量浪费，也可使人体始终保持舒适的温度。

发热层43在发热过程中具有远红外功能，可促进血液循环，保暖的同时起到保健作用。发热层43分布在第一区域与第三区域，电源接通时二者同步工作，电源断开时，二者同时关闭工作，第二区域可不设置发热层。这样设置的效果是：具有发热片的第一区域和第三区域在工作状态下，第三区域温度高于第一区域，二者温度都高于没有发热电路的第二区域，这样的温度分布符合人体的需求，同时也更节能。

填充层44靠近里层45，采用化纤棉或羽绒或其混合组成。填充层44在三个区域不同，分为第一区域填充层441、第二区域填充层442以及第三区域填充层443。通过选用不同的材料或不同的填充厚度实现该填充层44的隔热性能需求：第二区域填充层442＜第三区域填充层443＜第一区域填充层441。

实施例1

电热毯的第一、第二与第三区域各占1/3。

面层41与里层45采用40S，密度为144*80(每平方英寸经纬向密度)纯棉斜纹面料。隔热层42采用1mm厚度柔性气凝胶复合材料，克重50gsm，其中第一区域与第三区域不打孔；第二区域打孔处理，孔径0.05mm，孔数2个/cm²。发热层43采用石墨烯发热材料，薄膜封装，含智能温感芯片，配合外界开关实现三档智能控温，三档分别为40℃、45℃、50℃，发热面积为所在区域的1/8。填充层44选用聚酯纤维化纤棉，所选材料同等厚度与克重条件下，保暖性不同，隔热保暖性能满足如下关系：第二区域＜第三区域＜第一区域。

实施例2

电热毯的第一区域占2/5、第二区域占2/5，第三区域占1/5。

面层41与里层45采用40S，密度为144*80(每平方英寸经纬向密度)纯棉斜纹面料。隔热层42采用2mm厚度柔性气凝胶复合材料，克重50gsm，其中第一区域与第三区域不打孔，第二区域打孔处理，孔径0.05mm，孔数2个/cm²。发热层43采用碳纤维发热材料，薄膜封装，含智能温感芯片，配合外界开关实现三档智能控温，三档分别为40℃、45℃、50℃，发热面积为所在区域的1/6。填充层44选用羽绒，所选材料同等厚度与克重条件下，保暖性不同，隔热保暖性能满足如下关系：第二区域＜第三区域＜第一区域。

本实用新型提供的含气凝胶节能电热毯具有如下优点：

(1)发热层的碳纤维或石墨烯材料具有远红外功能，起到保暖作用的同时具有促进血液循环、缓解疲劳以及理疗保健的功效。

(2)各层材料的巧妙应用，以及三个区域的设计，尽可能地减少热量流向环境，使用较小的移动电源发挥更大的作用，提升实用性。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种含气凝胶节能电热毯，其特征在于，所述电热毯在长度方向依次包括第一区域、第二区域、第三区域；所述电热毯的层状结构包括由车缝固定的面层与里层，以及，位于所述面层与所述里层之间的以下各层：

隔热层，所述隔热层靠近所述面层，用于阻挡电热毯的热量向外界散失；

发热层，所述发热层靠近所述隔热层，所述发热层包括柔性发热电路；

填充层，所述填充层靠近所述里层。

2.根据权利要求1所述的一种含气凝胶节能电热毯，其特征在于，

所述第一区域的面积占所述电热毯总面积的1/5～3/5；

所述第二区域的面积占所述电热毯总面积的1/5～1/2；

所述第三区域的面积占所述电热毯总面积的1/5～3/5；

所述第一区域、所述第二区域、所述第三区域的面积之和等于所述电热毯总面积。

3.根据权利要求1所述的一种含气凝胶节能电热毯，其特征在于，所述隔热层包括气凝胶与发泡材料的复合材料，所述复合材料的密度小于0.4g/cm³，热传导系数小于0.026W/(m·K)；所述隔热层的厚度为0.1～5mm。

4.根据权利要求3所述的一种含气凝胶节能电热毯，其特征在于，位于所述第二区域的隔热层设有透气孔。

5.根据权利要求3所述的一种含气凝胶节能电热毯，其特征在于，所述隔热层设有透气孔，且位于所述第二区域的透气孔的数量密度大于位于所述第一区域或所述第三区域的。

6.根据权利要求1所述的一种含气凝胶节能电热毯，其特征在于，所述发热层包括以薄膜或纺织面料封装的碳纤维或石墨烯发热电路。

7.根据权利要求1所述的一种含气凝胶节能电热毯，其特征在于，所述柔性发热电路的正负极与移动电源相连接；所述发热层内含有温感芯片用于多档智能控温。

8.根据权利要求1所述的一种含气凝胶节能电热毯，其特征在于，所述发热层分布在所述第一区域与所述第三区域。

9.根据权利要求1所述的一种含气凝胶节能电热毯，其特征在于，所述填充层被配置为：在电热毯不同区域选用不同填充材料，或者，在电热毯不同区域选用相同填充材料但不同填充厚度，以使填充层在不同区域的隔热性能满足如下关系：第二区域＜第三区域＜第一区域。

10.根据权利要求1所述的一种含气凝胶节能电热毯，其特征在于，所述填充层以化纤棉和/或羽绒填充。

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