CN212727457U - 一种石墨烯远红外发热布 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发热布技术领域，尤其为一种石墨烯远红外发热布，包括第一硅橡胶层、第二硅橡胶层、多个单元的加热层以及玻璃纤维层，所述加热层贴附在第一硅橡胶层、第二硅橡胶层之间，并通过第一硅橡胶层和第二硅橡胶层密封，所述加热层包括多根石墨烯电热纤维丝以及电极组，石墨烯电热纤维丝与电极组为纵横交错设置，玻璃纤维层填充在石墨烯电热纤维丝与电极组交错空隙内，石墨烯电热纤维丝通过固定结构固定位于第一硅橡胶层、第二硅橡胶层之间。本实用新型的发热布，加热层不仅具有红外发热取暖功能，还具有防水、绝缘的性能，发热速度快，加热面积大且均匀，能够保持发热温度适宜的情况下，更节约材料和电能。

Description

一种石墨烯远红外发热布

技术领域

本实用新型涉及发热布技术领域，具体为一种石墨烯远红外发热布。

背景技术

目前市面上的电热毯多为电阻丝通电发热，但热量释放不稳定，能耗大，发热不均匀，长时间使用较为危险，并具有一定的辐射，不建议小孩尤其是孕妇使用。

采用石墨烯发热膜的电热毯，通电后发出远红外波，发热均匀，具有远红外理疗功效，无有害电磁辐射。

授权公告号为CN206948642U公开了一种石墨烯智能电热毯，构造中包括一发热膜层，所述发热膜层包括若干均匀布设的石墨烯发热膜，石墨烯发热膜通过耐高温胶固定在支撑片上，各个发热膜间用导线连接。该方案虽然采用石墨烯发热膜发热，但电热毯发热层被分割为各个小发热面，表现为局部均匀发热，不能实现一整面全面均匀发热，并且发热层不是柔性基底，导线很多，大大降低了使用性能和安全性能。授权公告号为CN207399523U公开了一种二字型石墨烯发热电热毯，石墨烯发热膜具有两块，分布在电热毯本体的两端部位。该电热毯构造上同样有发热面小，局部均匀发热，不能实现一整面全面均匀发热的问题。

授权公告号为CN209751350U提出的石墨烯电热理疗毯，解决了上述存在的问题，其包括电热毯本体、低压控制器，电热毯本体包括自上而下相互叠加粘合的表面装饰层、发热层、底层，发热层为一体成型结构，包括中间层的发热膜和发热膜的上、下防水保温绝缘层，发热膜是石墨烯水性导电浆料涂覆于整块无纺布上制成的整体式发热膜，发热膜的两侧长边各涂覆一层银浆，银浆用导线连接电热毯本体外的低压控制器，低压控制器的电压为24V。该方案发热面大，单位面积功率低，构造简单，适合大规模生产，产品升温快，发热均匀，具有环保、理疗、采暖三大功效，产品总体较轻薄，可叠可卷，便携性强。但是该理疗毯也存在的问题是：由于发热膜为一整块，在发热能够满足使用的情况下其造价成本较高，也更耗电，而且发热及散热均匀性需要进一步提升。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种石墨烯远红外发热布，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种石墨烯远红外发热布，包括第一硅橡胶层、第二硅橡胶层、多个单元的加热层以及玻璃纤维层，所述加热层贴附在第一硅橡胶层、第二硅橡胶层之间，并通过第一硅橡胶层和第二硅橡胶层密封，所述加热层包括多根石墨烯电热纤维丝以及电极组，所述石墨烯电热纤维丝与电极组为纵横交错设置，所述玻璃纤维层填充在石墨烯电热纤维丝与电极组交错空隙内，所述石墨烯电热纤维丝通过固定结构固定位于第一硅橡胶层、第二硅橡胶层之间。

优选的，每个单元的加热层的石墨烯电热纤维丝宽度在3～6cm，相邻两个单元加热层的石墨烯电热纤维丝间距在2～6cm。

优选的，每个单元的加热层的相邻石墨烯电热纤维丝之间间距为d₁，每个电极组的电极间距为d₂，其中：0mm≤d₁≤7mm，5cm≤d₂≤8cm。

优选的，还包括纳米碳散热膜，所述纳米碳散热膜分别对应贴附在第一硅橡胶层、第二硅橡胶层的内表面。

优选的，所述固定结构为纳米碳散热膜表面开设的凹槽，所述石墨烯电热纤维丝设置在凹槽内。

优选的，所述电极组采用铜丝。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的发热布，加热层不仅具有红外发热取暖功能，还具有防水、绝缘的性能，加热层的构造，使得发热布发热速度快，加热面积大且均匀，相较于传统加热膜或现有技术的发热产品，能够保持发热温度适宜的情况下，更节约材料和电能。当该发热布使用时，加热层通电发热后，其热量可以通过纳米碳散热膜均匀散出，当使用时，可以对接触体如人身体有更好的体验感，使得发热均匀，当发热布体热量平衡后，不会感到无发热纤维区域。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型各层结构示意图。

图3为本实用新型侧视结构示意图。

图4为本实用新型第一硅橡胶层（与第二硅橡胶层之间的）加热层结构示意图。

图5为本实用新型石墨烯发热布通电（7.4V）具体检测报告图。

图6为本实用新型图石墨烯发热布通电（7.4V）具体转换效率检测报告。

图7为本实用新型转换效率和相对辐射能量谱检测报告图。

图8为本实用新型相对辐射能量谱曲线图。

图9为本实用新型图2中A处石墨烯电热纤维丝与凹槽位置结构示意图。

图中：1-第一硅橡胶层、2-第二硅橡胶层、3-加热层、4-纳米碳散热膜、5-石墨烯电热纤维丝、6-电极组、7-玻璃纤维层、8-凹槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上/下端”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置/套设有”、“套接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1-9，本实用新型提供一种技术方案：

一种石墨烯远红外发热布，包括第一硅橡胶层1、第二硅橡胶层2、多个单元的加热层3以及玻璃纤维层7，所述加热层3贴附在第一硅橡胶层1、第二硅橡胶层2之间，并通过第一硅橡胶层1和第二硅橡胶层2密封，所述加热层3包括多根石墨烯电热纤维丝5以及电极组6，所述石墨烯电热纤维丝5与电极组6为纵横交错设置，所述玻璃纤维层7填充在石墨烯电热纤维丝5与电极组6交错空隙内，所述石墨烯电热纤维丝5通过固定结构固定位于第一硅橡胶层1、第二硅橡胶层2之间。

具体的，如图2所示，每个单元的加热层3的石墨烯电热纤维丝5宽度D₂在3～6cm，相邻两个单元加热层3的石墨烯电热纤维丝5间距D₁在2～6cm。D₂构成的即为发热纤维区宽度，D₁即为无发热纤维区宽度。此种设置方式，该发热布发热速度快，加热面积大且均匀，相较于传统加热膜或现有技术的发热产品，能够保持发热温度适宜的情况下，更节约材料和电能。

具体的，如图4所示，每个单元的加热层3的相邻石墨烯电热纤维丝5之间间距为d₁，每个电极组6的电极间距为d₂，其中：0mm≤d₁≤7mm，5cm≤d₂≤8cm，电极组6采用铜丝。加热层3采用“编织”，按照幅宽要求在经线位置上布置铜丝作为电极组，按照设计要求将石墨烯电热纤维丝5布置在纬线位置上。如图2所示，除了铜丝、石墨烯电热纤维丝5以外的位置布置玻璃纤维层7。当加热层3“编织”好后，在上下表面涂覆硅橡胶以形成耐高温的密封层，防水绝缘。本实用新型，当发热布体热量平衡后，不会感到无发热纤维区域。

如图3所示，还包括纳米碳散热膜4，所述纳米碳散热膜4分别对应贴附在第一硅橡胶层1、第二硅橡胶层2的内表面。通过粘贴由纳米碳材料做的散热膜，可以实现发热布的较好散热性能。当该发热布使用时，加热层3通电发热后，其热量可以通过纳米碳散热膜4均匀散出，当使用时，可以对接触体如人身体有更好的体验感，使得发热均匀。该发热布为柔软性布，厚度在5cm左右，纳米碳散热膜4厚度在0.5cm。当然其尺寸可以根据实际生产进行微调。

如图2、9所示，所述固定结构为纳米碳散热膜4表面开设的凹槽8，所述石墨烯电热纤维丝5设置在凹槽8内。通过在纳米碳散热膜4表面开设的凹槽8，然后将石墨烯电热纤维丝5放入，一方面在整个发热布制作完成期间，可以避免石墨烯电热纤维丝5之间位移，另一方面是在发热布制作完成后可以减少加热层3的厚度，达到节约材料的目的，而且凹槽8也可以对石墨烯电热纤维丝5进一步的防护目的。

如图1所示，电极组6通过预留端B连接该发热布外的控制器，控制器采用电压范围为7.4V的直流驱动技术，电磁波更低，对人体的副作用更少。其他未叙述部分可以与现有技术手段制作或实现，在此不详述。

本实用新型的发热布制品柔软可随意折叠，放入洗衣机水洗脱水也毫无影响正常使用，并且具有良好的绝缘性能、密封防水性、阻燃性，其抗老化等各项指标均达到并超过了相应的国家标准。

本实用新型的发热布加热层3采用石墨烯电热纤维丝5，石墨烯电阻低，传导流动电子顺畅，低功损耗的工作状态赋予其超长的使用寿命。不仅如此，该电加热布的加热方式为远红外辐射，能够实现大面积均匀、低温发热，红外线辐射热接近太阳般的有利于人体健康的温热频谱带，易为人体所吸收，较强的远红外辐射功能，使人倍感舒适，对人体增进血液循环。

该发热布经热模拟试验，平均功率波动小，是电加热布能够长期稳定运行的基本保证。

如图5-6所示，分别为石墨烯发热布通电（7.4V）具体检测报告-检验业务号：（2020）WT-HW-00176、转换效率具体检测报告-检验业务号：（2020）WT-HW-00187。

检测机构：国家红外及工业电热产品质量监督检验中心武汉产品质量监督检验所。

检测依据技术：GB/T 4654-2008《非金属基体红外辐射加热器通用技术条件》、GB/T 7287-2008《红外辐射加热器试验方法》。

如图7-8所示，为该红外发热布检测报告。

检测报告-检验业务号：（2019）WT-HW-00655。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种石墨烯远红外发热布，其特征在于：包括第一硅橡胶层（1）、第二硅橡胶层（2）、多个单元的加热层（3）以及玻璃纤维层（7），所述加热层（3）贴附在第一硅橡胶层（1）、第二硅橡胶层（2）之间，并通过第一硅橡胶层（1）和第二硅橡胶层（2）密封，所述加热层（3）包括多根石墨烯电热纤维丝（5）以及电极组（6），所述石墨烯电热纤维丝（5）与电极组（6）为纵横交错设置，所述玻璃纤维层（7）填充在石墨烯电热纤维丝（5）与电极组（6）交错空隙内，所述石墨烯电热纤维丝（5）通过固定结构固定位于第一硅橡胶层（1）、第二硅橡胶层（2）之间。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯远红外发热布，其特征在于：每个单元的加热层（3）的石墨烯电热纤维丝（5）宽度在3～6cm，相邻两个单元加热层（3）的石墨烯电热纤维丝（5）间距在2～6cm。

3.根据权利要求1或2所述的一种石墨烯远红外发热布，其特征在于：每个单元的加热层（3）的相邻石墨烯电热纤维丝（5）之间间距为d₁，每个电极组（6）的电极间距为d₂，其中：0mm≤d₁≤7mm，5cm≤d₂≤8cm。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯远红外发热布，其特征在于：还包括纳米碳散热膜（4），所述纳米碳散热膜（4）分别对应贴附在第一硅橡胶层（1）、第二硅橡胶层（2）的内表面。

5.根据权利要求4所述的一种石墨烯远红外发热布，其特征在于：所述固定结构为纳米碳散热膜（4）表面开设的凹槽（8），所述石墨烯电热纤维丝（5）设置在凹槽（8）内。

6.根据权利要求1所述的一种石墨烯远红外发热布，其特征在于：所述电极组（6）采用铜丝。

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