CN212940143U - 一种新型石墨烯保暖护具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型石墨烯保暖护具，包括智能控制器、石墨烯发热主体、连接石墨烯发热主体的电致伸缩性TPU薄膜松紧带；石墨烯发热主体包括亲肤内层、隔热外层和设在亲肤内层和隔热外层之间夹层内的石墨烯电热膜和温度传感器，隔热外层外表面设有魔术贴毛面，压力传感设在亲肤内层上；电致伸缩性TPU薄膜松紧带上设有魔术贴勾面；电致伸缩性TPU薄膜松紧带内埋设有正极片、负极片和两根绝缘导线；智能控制器包括壳体，壳体上设有操作按键、显示屏和充电接口，壳体内设有锂电池、处理器、双路固态继电器、第一升压直流斩波调压电路、第二升压直流斩波调压电路，上述各电路模块间配合连接。本实用新型方便调节保暖护具松紧度。

Description

一种新型石墨烯保暖护具

技术领域

本实用新型涉及保暖护具技术领域，尤其涉及一种新型石墨烯保暖护具。

背景技术

很多老年人在冬季时腰部、膝关节和手腕关节等部位怕冷，其原因是老年人腰部、膝关节和手腕关节上面覆盖的软组织较少，脂肪含量少，肌肉收缩，供血减少，导致容易受寒冷刺激，如果不注意保暖，长期以往，免疫力下降，容易患上关节炎。

现今，随着科技的发展，市面上出现很多用于对腰部、膝关节和手腕关节等部位保暖的护具。如电热护膝、电热护腰带、电热护腕(以下统称保暖护具)等，现有的保暖护具均具有很好的保暖效果。发明人指出，使用者一般在穿戴保暖护具时根据自身的感受调节保暖护具的松紧度，在保暖护具对人身体部位加热促进血液循环后，相应的身体部位会有一点轻微的热涨，对于一些敏感用户来说，会造成有异物感、不适，需要拆下来再戴上，调节松紧度，用户体验感有待提升。还有一种情况是，人在穿戴保暖护具运动时，若保暖护具太紧会造成人的不适，需要根据运动情况将保暖护具拆下来再戴上，调节松紧度，操作麻烦。

实用新型内容

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种新型石墨烯保暖护具，其能够方便调节保暖护具的松紧度。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种新型石墨烯保暖护具，包括智能控制器、石墨烯发热主体、连接石墨烯发热主体一侧的电致伸缩性TPU薄膜松紧带，所述电致伸缩性TPU薄膜松紧带覆盖有弹性绝缘薄膜层；

所述石墨烯发热主体包括亲肤内层、石墨烯电热膜、温度传感器、压力传感器和隔热外层，所述隔热外层外表面设置有魔术贴毛面，所述压力传感设置在亲肤内层上，所述亲肤内层和隔热外层之间形成用于放置石墨烯电热膜和温度传感器的夹层；所述电致伸缩性TPU薄膜松紧带上设置有与石墨烯发热主体上魔术贴毛面配合使用的魔术贴勾面；

电致伸缩性TPU薄膜松紧带内埋设有正极片、负极片和两根绝缘导线，所述正极片和负极片分别设置在电致伸缩性TPU薄膜松紧带的两端，两根所述绝缘导线分别对应连接正极片和负极片；

所述智能控制器包括壳体，所述壳体上设置有操作按键、显示屏和充电接口，所述壳体内设置有锂电池、处理器、双路固态继电器、第一升压直流斩波调压电路、第二升压直流斩波调压电路，所述充电接口与锂电池电连接，所述锂电池与处理器的电源端电连接，所述温度传感器、压力传感器、操作按键、显示屏、双路固态继电器的控制端、第一升压直流斩波调压电路、第二升压直流斩波调压电路分别与处理器电连接，所述双路固态继电器的第一路通过第一升压直流斩波调压电路与石墨烯电热膜电连接形成导线回路，所述双路固态继电器的第二路通过第二升压直流斩波调压电路与电致伸缩性TPU薄膜松紧带上的两根绝缘导线连接形成导电回路。

进一步的，所述操作按键包括开关按键、升温按键、降温按键、升压按键、降压按键，所述开关按键、升温按键、降温按键、升压按键、降压按键分别与处理器电连接。

进一步的，所述壳体上还设置有电量提示灯，所述壳体内还设置有电量检测电路，所述锂电池与电量检测电路电连接，所述电量检测电路与处理器电连接，所述电量提示灯与处理器电连接。

进一步的，所述壳体上还设置有扬声器，所述扬声器与处理器电连接。

通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是：本新型石墨烯保暖护具的电致伸缩性TPU薄膜松紧带在施加电场时产生电至形变，本实用新型利用其电至形变的性质，使电致伸缩性TPU薄膜松紧带在长度方向上延长最大不超过25％，通过升压按键和降压按键控制处理器调节第二升压直流斩波调压电路输出电压的大小改变电致伸缩性TPU薄膜松紧带增长长度，从而达到调节保暖护具的松紧度。通过升温按键和降温按键控制处理器调节第一升压直流斩波调压电路输出电压的大小改变石墨烯电热膜的发热温度。处理器内事先设定石墨烯电热膜发热的温度阈值和石墨烯保暖护具的压力阈值(石墨烯保暖护具戴在身上会对身体部位产生压力)，一旦温度传感器检测石墨烯电热膜发热的温度超过温度阈值，则处理器控制石墨烯电热膜停止发热，扬声器发出警报；若压力传感器检测压力大于压力阈值，则处理器控制增大第二升压直流斩波调压电路输出电压使电致伸缩性TPU薄膜松紧带增长。

附图说明

图1是本实用新型实施例的新型石墨烯保暖护具的结构示意图；

图2图1中沿A-A出的剖视图；

图3是本实用新型实施例的智能控制器的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的新型石墨烯保暖护具的电路连接框图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

参考图1、图2、图3和图4，本实施例提供一种新型石墨烯保暖护具，包括智能控制器1、石墨烯发热主体2、连接石墨烯发热主体2一侧的电致伸缩性TPU薄膜松紧带3，所述电致伸缩性TPU薄膜松紧带3覆盖有弹性绝缘薄膜层(图中未示出)，所述弹性绝缘薄膜层采用高弹性EVA薄膜；所述电致伸缩性TPU薄膜松紧带3采用电致伸缩性TPU薄膜，如2015年07月22日申请的中国专利公开号CN104987701A所公开的一种电致伸缩性TPU薄膜及其制备方法和应用，该TPU薄膜具有18-25％的电致伸缩性，优良的耐高温性和耐水解性，可用于人造肌肉、电敏感材料、传感器等领域。

所述石墨烯发热主体2包括亲肤内层7、石墨烯电热膜8、温度传感器9、压力传感器10和隔热外层6，在本具体实施例中，优选的，所述亲肤内层7采用锦纶柔棉高弹布料，所述隔热外层6采用芳纶面料，上述石墨烯电热膜8、温度传感器9、压力传感器10均为现有电子元器件。所述隔热外层6外表面设置有魔术贴毛面4，所述压力传感10设置在亲肤内层7上，所述亲肤内层7和隔热外层6之间形成用于放置石墨烯电热膜8和温度传感器9的夹层(图中未示出)；所述电致伸缩性TPU薄膜松紧带3上设置有与石墨烯发热主体2上魔术贴毛面4配合使用的魔术贴勾面5。

如图1，电致伸缩性TPU薄膜松紧带3内埋设有正极片32、负极片31和两根绝缘导线33，所述正极片32和负极片31分别设置在电致伸缩性TPU薄膜松紧带3的两端，两根所述绝缘导线33分别对应连接正极片32和负极片31。

所述智能控制器1包括壳体100，所述壳体100上设置有开关按键11、升温按键12、降温按键13、升压按键14、降压按键15、显示屏16、扬声器17、电量提示灯18和充电接口23(图2中未示出)，所述开关按键11、升温按键12、降温按键13、升压按键14、降压按键15组成操作按键。所述壳体100内设置有处理器19、双路固态继电器20、第一升压直流斩波调压电路21、第二升压直流斩波调压电路22、锂电池24和电量检测电路25。在本具体实施例中，优选的，所述处理器采用AT89C51单片机，所述第一升压直流斩波调压电路21和第二升压直流斩波调压电路22均采用2018年08月27日申请的中专利申请公布号CN108923644A所公开的高效升压直流斩波调压电路，该高效升压直流斩波调压电路结构简单，电子元器件少成本低。上述各电子元器件均为现有设备。

所述充电接口23与锂电池24电连接，所述锂电池24与处理器19的电源端电连接，所述电量检测电路25与锂电池电连接，所述温度传感器9、压力传感器10、开关按键11、升温按键12、降温按键13、升压按键14、降压按键15、显示屏16、扬声器17、电量提示灯18、双路固态继电器20的控制端、第一升压直流斩波调压电路21、第二升压直流斩波调压电路22分别与处理器19电连接，所述双路固态继电器20的第一路通过第一升压直流斩波调压电路21与石墨烯电热膜8电连接形成导线回路，所述双路固态继电器20的第二路通过第二升压直流斩波调压电路22与电致伸缩性TPU薄膜松紧带3上的两根绝缘导线33连接形成导电回路。上述各个电子元器件及电路模块之间的电路连接技术手段均为本领域常规技术手段。电量检测模块25用于检测锂电池24电量，若锂电池24电量不足，则在用户通过开关按键11开启石墨烯保暖护具时，处理器19控制扬声器17发出警报器，提醒用户充电。

使用时，通过升压按键14和降压按键15控制处理器19(处理器19控制输出的脉冲频率)调节第二升压直流斩波调压电路22输出电压的大小改变电致伸缩性TPU薄膜松紧带3增长长度，从而达到调节保暖护具的松紧度。还有一种情况是：石墨烯保暖护具戴在身上会对身体部位产生压力，处理器19内事先设定石墨烯保暖护具的压力阈值，若压力传感器10检测压力大于压力阈值，则处理器19控制增大第二升压直流斩波调压电路22输出电压使电致伸缩性TPU薄膜松紧带增长，压力传感器10检测的压力保持在压力阈值。

通过升温按键12和降温按键13控制处理器19调节第一升压直流斩波调压电路21输出电压的大小改变石墨烯电热膜8的发热温度。还有一种情况是：处理器19内事先设定石墨烯电热膜发热8的温度阈值，一旦温度传感器9检测石墨烯电热膜8发热的温度超过温度阈值，则处理器19控制石墨烯电热膜8停止发热，扬声器17发出警报，通知用户手动调节温度。

本新型石墨烯保暖护具可用作护腰、护膝、护腕等关节保暖护具。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种新型石墨烯保暖护具，其特征在于：包括智能控制器、石墨烯发热主体、连接石墨烯发热主体一侧的电致伸缩性TPU薄膜松紧带，所述电致伸缩性TPU薄膜松紧带覆盖有弹性绝缘薄膜层；

所述石墨烯发热主体包括亲肤内层、石墨烯电热膜、温度传感器、压力传感器和隔热外层，所述隔热外层外表面设置有魔术贴毛面，所述压力传感设置在亲肤内层上，所述亲肤内层和隔热外层之间形成用于放置石墨烯电热膜和温度传感器的夹层；所述电致伸缩性TPU薄膜松紧带上设置有与石墨烯发热主体上魔术贴毛面配合使用的魔术贴勾面；

电致伸缩性TPU薄膜松紧带内埋设有正极片、负极片和两根绝缘导线，所述正极片和负极片分别设置在电致伸缩性TPU薄膜松紧带的两端，两根所述绝缘导线分别对应连接正极片和负极片；

所述智能控制器包括壳体，所述壳体上设置有操作按键、显示屏和充电接口，所述壳体内设置有锂电池、处理器、双路固态继电器、第一升压直流斩波调压电路、第二升压直流斩波调压电路，所述充电接口与锂电池电连接，所述锂电池与处理器的电源端电连接，所述温度传感器、压力传感器、操作按键、显示屏、双路固态继电器的控制端、第一升压直流斩波调压电路、第二升压直流斩波调压电路分别与处理器电连接，所述双路固态继电器的第一路通过第一升压直流斩波调压电路与石墨烯电热膜电连接形成导线回路，所述双路固态继电器的第二路通过第二升压直流斩波调压电路与电致伸缩性TPU薄膜松紧带上的两根绝缘导线连接形成导电回路。

2.根据权利要求1所述的一种新型石墨烯保暖护具，其特征在于：所述操作按键包括开关按键、升温按键、降温按键、升压按键、降压按键，所述开关按键、升温按键、降温按键、升压按键、降压按键分别与处理器电连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型石墨烯保暖护具，其特征在于：所述壳体上还设置有电量提示灯，所述壳体内还设置有电量检测电路，所述锂电池与电量检测电路电连接，所述电量检测电路与处理器电连接，所述电量提示灯与处理器电连接。

4.根据权利要求3所述的一种新型石墨烯保暖护具，其特征在于：所述壳体上还设置有扬声器，所述扬声器与处理器电连接。

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