CN219395067U - 一种电热膜集中控制的防过热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电热膜集中控制的防过热装置，涉及采暖控制技术领域，包括：电热模块、温度控制模块和电源模块；所述电热模块包括多片电热膜加热单元，所述多片电热膜加热单元通过热触发开关模块与所述电源模块电连接；所述温度控制模块用于检测所述多片电热膜加热单元的温度变化信号，并控制所述电源模块的通断，以及将报警信息上传至上位机，并与上位机进行信息交互，本实用新型结构简单、可对电热膜进行远程集中防过热控制，且测量温度更加精确。

Description

一种电热膜集中控制的防过热装置

技术领域

本实用新型涉及采暖控制技术领域，具体涉及到一种电热膜集中控制的防过热装置。

背景技术

电热膜采暖是一种新型的、绿色的采暖形式。相较于传统采暖方式来说，电热膜采暖具有健康舒适、节能环保、控制自动化程度高等优点。其采暖常用的方式有顶暖、墙暖和地暖三种形式。电热膜供暖系统在使用过程中不可避免的会产生局部过热现象，而局部过热会导致一些安全隐患问题，现有的电热膜供暖系统中多采用突跳式温控开关进行局部过热保护，但由于电热膜面积不固定，突跳式温控开关仅能监控每片电热膜测温点处的温度情况，存在温度测量不精确的问题，且无法根据设定温度进行温控保护，以及进行远程集中控制。

综上所述，如何克服上述缺陷，是本领域技术人员需解决的问题。

实用新型内容

本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种电热膜集中控制的防过热装置，其由于采取了如下技术方案而能够解决上述技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种电热膜集中控制的防过热装置，包括：电热模块、温度控制模块和电源模块；

所述电热模块包括多片电热膜加热单元，所述多片电热膜加热单元通过热触发开关模块与所述电源模块电连接；

所述温度控制模块用于检测所述多片电热膜加热单元的温度变化信号，并控制所述电源模块的通断，以及将报警信息上传至上位机，并与上位机进行信息交互。

进一步地，每个电热膜加热单元包括电热膜，所述电热膜包括加热层、绝缘层和设置在所述绝缘层上的防过热层；

所述绝缘层设置在所述加热层的第一表面和所述加热层的第二表面，并由加热层引出每片电热膜的连接电极；

所述防过热层包括导热层、第一防护层和第二防护层，所述导热层包括金属屏蔽网，所述第一防护层设置在所述导热层的第一表面，所述第二防护层设置在所述导热层的第二表面。

进一步地，所述温度控制模块包括温度检测模块、温度控制器、无线通讯模块和智能显示模块；

所述温度检测模块包括热电偶丝，所述热电偶丝连续分布在所述加热层与绝缘层之间，所述热电偶丝的冷端通过测量电路与所述温度控制器的信号输入端电连接，所述无线通讯模块用于将报警信息上传至上位机，并与上位机进行信息交互，所述智能显示模块用于显示电热膜的当前温度信息和高温提醒信息，所述无线通讯模块和所述智能显示模块均与所述温度控制器电连接，所述智能显示模块包括LCD显示屏和指示模块，所述指示模块包括双色LED灯。

更进一步地，所述测量电路包括基准电压源芯片、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1和电容C2和放大器U1，所述基准电压源芯片的基准电压输出端VREF经过所述电阻R1与所述放大器U1的负极并接，所述电阻R2和所述电容C1并接在所述放大器U1的负极与所述放大器U1的输出端之间，所述热电偶丝的一冷端输出接口与所述放大器U1的正极并接，所述热电偶丝的另一冷端输出接口与基准电压输出端VREF相连接，所述电容C2并接在所述放大器U1的正极与地之间，所述放大器U1的输出端通过所述电阻R3与所述温度控制器的信号输入端连接。

进一步地，所述热触发开关模块包括与所述多片电热膜加热单元一一对应连接的多个温控开关，每个温控开关串接在每片电热膜的电极连接端与电源线之间。

更进一步地，所述温度控制模块还包括继电器组，所述继电器组设置在电源模块与所述电热模块之间，所述继电器组通过控制支路与所述控制器电连接。

更进一步地，所述第一防护层厚度为0.05-0.1mm；所述第二防护层厚度为0.1-0.15mm。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型的有益效果是：本实用新型可结构简单、可通过温度控制模块对电热膜进行远程集中防过热控制，且通过热电偶丝及测量电路使得测量温度更加精确，还可将检测信息上传至远端，方便相关管理人员进行远程监控，并采用温控开关与继电器双重控制开关，保证电热膜的使用安全。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，下文中将结合附图对实施本实用新型的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本实用新型的特征和优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下文将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。

图1为本实用新型一种电热膜集中控制的防过热装置的组成结构示意图。

图2为本实用新型中电热膜加热单元的组成结构示意图。

图3为本实施例的测量电路示意图。

附图标记：

加热层1、绝缘层2、导热层3、第一防护层4、第二防护层5和热电偶丝a。

具体实施方式

为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

本申请公开了一种结构简单、可对电热膜进行远程集中防过热控制，且测量温度更加精确的电热膜集中控制的防过热装置。

以下结合图1至图3示出的内容，对该装置进行说明，该装置包括：电热模块、温度控制模块和电源模块。

所述电热模块包括多片电热膜加热单元，所述多片电热膜加热单元通过热触发开关模块与所述电源模块电连接。

如图2所示，每个电热膜加热单元包括电热膜，所述电热膜包括加热层1、绝缘层2和设置在所述绝缘层2上的防过热层；所述绝缘层2设置在所述加热层1的第一表面和所述加热层1的第二表面，并由加热层1引出每片电热膜的连接电极；所述防过热层包括导热层3、第一防护层4和第二防护层5，所述导热层3包括金属屏蔽网，所述第一防护层4设置在所述导热层3的第一表面，所述第二防护层5设置在所述导热层3的第二表面。第一表面和第二表面背对设置。

在本实施例中，加热层1采用电热膜层，电热膜层由碳纤维网布和电热浆料通过涂覆、浸渍及丝网印刷工艺处理塑封得到，并由电热膜层引出每片电热膜的连接电极，绝缘层2采用绝缘材质，所述绝缘材质包括但不限于PE膜，导热层3由金属铜箔层或金属铝箔层金属网中的任意一种或两种以上的组合组成，所述导热层3的厚度为0.1-0.15mm。

在本实施例中，所述第一防护层4厚度为0.05-0.1mm；所述第二防护层5厚度为0.1-0.15mm。第一防护层4采用无纺布或PE材质，第二防护层5采用硅胶材质，也可根据使用的具体场景在第二防护层上增加热反射层。最后将所述电热模块设在包含有接线口的绝缘封装套内，得到对应适用场景的电热膜垫。

所述温度控制模块用于检测所述多片电热膜加热单元的温度变化信号，并控制所述电源模块的通断，以及将报警信息上传至上位机，并与上位机进行信息交互。

具体地，所述温度控制模块包括温度检测模块、温度控制器、无线通讯模块和智能显示模块以及继电器组。其中，所述温度检测模块包括热电偶丝a，所述热电偶丝a连续分布在所述加热层1与绝缘层2之间，通过压合工艺进行固定，所述热电偶丝a的冷端通过测量电路与所述温度控制器的信号输入端电连接，所述无线通讯模块用于将报警信息上传至上位机，并与上位机进行信息交互，所述智能显示模块用于显示电热膜的当前温度信息和高温提醒信息，所述无线通讯模块和所述智能显示模块均与所述温度控制器电连接，所述智能显示模块包括LCD显示屏和指示模块，所述指示模块包括双色LED灯。所述继电器组设置在电源模块与所述电热模块之间，所述继电器组通过控制支路与所述控制器电连接。LCD显示屏可显示当前的加热温度、加热时间，本实施例的双色LED灯采用红色和蓝色LED灯，0-25度指示为蓝色，25度以上指示为红色。所述无线通讯模块包括蓝牙模块和WIFI模块。

如图3所示，所述测量电路包括基准电压源芯片、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1和电容C2和放大器U1，所述基准电压源芯片的基准电压输出端VREF经过所述电阻R1与所述放大器U1的负极并接，所述电阻R2和所述电容C1并接在所述放大器U1的负极与所述放大器U1的输出端之间，所述热电偶丝a的一冷端输出接口与所述放大器U1的正极并接，所述热电偶丝a的另一冷端输出接口与基准电压输出端VREF相连接，所述电容C2并接在所述放大器U1的正极与地之间，所述放大器U1的输出端通过所述电阻R3与所述温度控制器的信号输入端连接。

采用微功率基准电压源和微功率放大器来检测极小的热电偶电压。本实施例采用LT6656-1.25，在1.25V时偏置热电偶，电路输出是基于1.25V基准电压源的。通过基准电压源芯片和电阻R1组成的基准电压单元和电阻R2、电阻R3、电容C1和电容C2和放大器U1组成的放大调整单元进行信号处理，将处理后的标准信号输出至温度控制器的输入端，温度控制器采用STM32系列的单片机。

所述热触发开关模块包括与所述多片电热膜加热单元一一对应连接的多个温控开关，每个温控开关串接在每片电热膜的电极连接端与电源线之间。

在本实施例中，当电热膜地垫正常工作时，温控开关处于闭合状态。当电热膜地垫温度升高且局部温度升高到温控开关的动作温度时，温控开关迅速断开触点，切断电源，停止供暖，从而起到过热保护作用。当温度下降到设定温度时触点自动闭合，接通电路，电热膜地垫恢复正常工作状态。本实施例中串连接入的温控开关是防止电热膜地垫局部过热的后备保护措施。

过热保护通过由热电偶丝a检测温度变化信号，温度控制器根据接收的温度变化信号控制继电器组的通断，进而控制加热模块的供电通断来实现的。用户可通过上位机上传和更改温度保护参数。电热膜垫的电源开关通过继电器控制，单片机通过驱动控制继电器，继电器再接通市电与电热膜垫进行加热。

本申请通过采用温控开关与继电器双重控制开关使得过热保护更加安全。

应当说明的是，本实用新型所述的实施方式仅仅是实现本实用新型的优选方式，对属于本实用新型整体构思，而仅仅是显而易见的改动，均应属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电热膜集中控制的防过热装置，其特征在于，包括：电热模块、温度控制模块和电源模块；

所述电热模块包括多片电热膜加热单元，所述多片电热膜加热单元通过热触发开关模块与所述电源模块电连接；

所述温度控制模块用于检测所述多片电热膜加热单元的温度变化信号，并控制所述电源模块的通断，以及将报警信息上传至上位机，并与上位机进行信息交互。

2.如权利要求1所述的电热膜集中控制的防过热装置，其特征在于，每个电热膜加热单元包括电热膜，所述电热膜包括加热层(1)、绝缘层(2)和设置在所述绝缘层(2)上的防过热层；

所述绝缘层设置在所述加热层(1)的第一表面和所述加热层(1)的第二表面，并由加热层(1)引出每片电热膜的连接电极；

所述防过热层包括导热层(3)、第一防护层(4)和第二防护层(5)，所述导热层(3)包括金属屏蔽网，所述第一防护层(4)设置在所述导热层的第一表面，所述第二防护层(5)设置在所述导热层的第二表面。

3.如权利要求2所述的电热膜集中控制的防过热装置，其特征在于，所述温度控制模块包括温度检测模块、温度控制器、无线通讯模块和智能显示模块；

所述温度检测模块包括热电偶丝，所述热电偶丝连续分布在所述加热层(1)与绝缘层(2)之间，所述热电偶丝的冷端通过测量电路与所述温度控制器的信号输入端电连接，所述无线通讯模块用于将报警信息上传至上位机，并与上位机进行信息交互，所述智能显示模块用于显示电热膜的当前温度信息和高温提醒信息，所述无线通讯模块和所述智能显示模块均与所述温度控制器电连接，所述智能显示模块包括LCD显示屏和指示模块，所述指示模块包括双色LED灯。

4.如权利要求3所述的电热膜集中控制的防过热装置，其特征在于，所述测量电路包括基准电压源芯片、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1和电容C2和放大器U1，所述基准电压源芯片的基准电压输出端VREF经过所述电阻R1与所述放大器U1的负极并接，所述电阻R2和所述电容C1并接在所述放大器U1的负极与所述放大器U1的输出端之间，所述热电偶丝的一冷端输出接口与所述放大器U1的正极并接，所述热电偶丝的另一冷端输出接口与基准电压输出端VREF相连接，所述电容C2并接在所述放大器U1的正极与地之间，所述放大器U1的输出端通过所述电阻R3与所述温度控制器的信号输入端连接。

5.如权利要求1所述的电热膜集中控制的防过热装置，其特征在于，所述热触发开关模块包括与所述多片电热膜加热单元一一对应连接的多个温控开关，每个温控开关串接在每片电热膜的电极连接端与电源线之间。

6.如权利要求3所述的电热膜集中控制的防过热装置，其特征在于，所述温度控制模块还包括继电器组，所述继电器组设置在电源模块与所述电热模块之间，所述继电器组通过控制支路与所述控制器电连接。

7.如权利要求2所述的电热膜集中控制的防过热装置，其特征在于，所述第一防护层(4)厚度为0.05-0.1mm；所述第二防护层(5)厚度为0.1-0.15mm。