CN221010331U - 一种发热装置及保暖装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种发热装置及保暖装备，其中，发热装置包括：多个发热单元之间通过电线连接；多个发热单元间隔分布于一发热面上；发热单元包括陶瓷发热片和保温层，陶瓷发热片设于保温层内部；温度获取单元用于获取发热单元的实时温度；温控单元分别与多个发热单元电性连接，温控单元与温度获取单元电性连接。本实用新型的技术方案中相邻的发热单元之间可折弯形成一定角度，适用于具有弯曲弧度的发热面上；保温层降低发热单元的热传递效率，利用温度获取单元获取发热单元上的实时温度，温控单元根据实时温度对发热单元的发热温度进行调节在保温层、温度获取单元和温控单元共同作用下，可避免陶瓷发热片的热衰特性导致使用者被烫伤。

Description

一种发热装置及保暖装备

技术领域

本实用新型涉及电加热技术领域，特别涉及一种发热装置及保暖装备。

背景技术

目前的发热装置一般采用石墨烯发热片或陶瓷发热片作为发热装置，其中石墨烯发热片的原理是通过电流在石墨烯薄膜中产生的电热效应，使得石墨烯薄膜发热，达到加热的目的。而陶瓷发热片则是通过将电能转化为热能，利用陶瓷材料本身的高导热性和热容性进行加热。由于石墨烯一般采用模状态印刷，不仅容易被折断，且一般只适合在平面或轻微弧度下使用，不适用于弯曲弧面，因此不适用于对包裹性要求较高的人体保暖装备中。而陶瓷发热片存在热衰较大的问题，温度容易急剧升高，在使用过程中容易导致使用者被烫伤的情况，不能直接用于人体保暖装备中。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种发热装置，旨在解决现有的发热装置存在不适用于弯曲弧面和容易导致使用者被烫伤的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的发热装置，包括：

多个发热单元，多个所述发热单元之间通过电线连接；多个所述发热单元间隔分布于一发热面上；所述发热单元包括陶瓷发热片和保温层，所述陶瓷发热片设于所述保温层内部；

温度获取单元，所述温度获取单元用于获取所述发热单元的实时温度；

温控单元，所述温控单元与所述温度获取单元电性连接，所述温控单元分别与多个所述发热单元电性连接。

可选地，所述保温层包括蓄热保温层和隔热层，所述陶瓷发热片设于所述蓄热保温层的内部，所述隔热层设于所述蓄热保温层的外表面。

可选地，所述蓄热保温层包括网状纺织布层；所述隔热层包括纳米隔热层。

可选地，所述温度获取单元包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器设于所述保温层的内部，所述第一温度传感器与所述陶瓷发热片接触；所述第二温度传感器设于所述保温层的外表面；所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均与所述温控单元电性连接。

可选地，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均为NTC热敏电阻。

可选地，所述保温层内部设有至少两片陶瓷发热片。

可选地，一部分发热单元沿X方向等距设置，且相邻的发热单元电性连接并形成主连接线路；另一部分发热单元沿Y方向等距设置，且相邻的发热单元电性连接并形成从连接线路，所述从连接线路与所述主连接线路电性连接；所述主连接线路与所述温控单元电性连接。

可选地，所述发热装置中任意一个发热单元上设有所述温度获取单元；或，

所述发热装置包括多个温度获取单元，所述发热单元上均设有所述温度获取单元，多个所述温度获取单元分别与所述温控单元电性连接。

可选地，所述发热装置还包括接电插头，所述温控单元与所述接电插头电性连接，所述接电插头用于连接外部电源。

本实用新型还提出一种保暖装备，包括如上文所述的发热装置。

本实用新型的技术方案通过采用多个发热单元间隔分布于一发热面上，由于发热单元之间通过电线连接，因此相邻的发热单元之间可折弯形成一定角度，适用于具有弯曲弧度的发热面上；而发热单元包括陶瓷发热片和保温层，由于陶瓷发热片的热衰较大，通电后陶瓷发热片的温度容易急剧升高，断电后陶瓷发热片的温度容易快速降温；因此通过将陶瓷发热片设于保温层内部，保温层具有增加保温层内部与外部环境的热阻，降低陶瓷发热片所产生的热量传导至外部环境的速度，利用保温层对加热后的陶瓷发热片进行隔热保温，降低发热单元的热传递效率，既提高发热装置的保温性，同时避免陶瓷发热片通电后温度容易急剧升高导致使用者被烫伤；利用温度获取单元获取发热单元上的实时温度，再将实时温度发送至温控单元，温控单元根据实时温度对发热单元的发热温度进行调节，避免陶瓷发热片的实时温度超过预设的烫伤温度；在保温层、温度获取单元和温控单元共同作用下，可避免陶瓷发热片的热衰特性导致使用者被烫伤。

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，下面将对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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型发热装置一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作出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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种发热装置。

参照图1，在本实用新型一实施例中，该发热装置包括多个发热单元1、温度获取单元2和温控单元3；多个发热单元1之间通过电线连接；多个发热单元1间隔分布于一发热面上；发热单元1包括陶瓷发热片11和保温层12，陶瓷发热片11设于保温层12内部；温度获取单元2用于获取发热单元1的实时温度；温控单元3与温度获取单元2电性连接，温控单元3分别与多个发热单元1电性连接。

通过采用多个发热单元1间隔分布于一发热面上，由于发热单元1之间通过电线连接，因此相邻的发热单元1之间可折弯形成一定角度，适用于具有弯曲弧度的发热面上；而发热单元1包括陶瓷发热片11和保温层12，由于陶瓷发热片11的热衰较大，通电后陶瓷发热片11的温度容易急剧升高，断电后陶瓷发热片11的温度容易快速降温；因此通过将陶瓷发热片11设于保温层12内部，保温层12具有增加保温层12内部与外部环境的热阻，降低陶瓷发热片11所产生的热量传导至外部环境的速度，利用保温层12对加热后的陶瓷发热片11进行隔热保温，降低发热单元1的热传递效率，既提高发热装置的保温性，同时避免陶瓷发热片11通电后温度容易急剧升高导致使用者被烫伤；利用温度获取单元2获取发热单元1上的实时温度，再将实时温度发送至温控单元3，温控单元3根据实时温度对发热单元1的发热温度进行调节，避免陶瓷发热片11的实时温度超过预设的烫伤温度；在保温层12、温度获取单元2和温控单元3共同作用下，可避免陶瓷发热片11的热衰特性导致使用者被烫伤。

陶瓷发热片11具有良好的电绝缘性能和热传导性能；在使用过程中，将电流引入陶瓷发热片11的电极，当电流通过陶瓷发热片11时，由于电阻产生的电能将转化为热能，使材料温度升高。由于陶瓷材料的热传导性能较好，热能可以快速传导到陶瓷发热片1的表面，陶瓷发热片1的表面温度升高后，通过与周围环境的热传导和对流散热，将热量传递给周围环境，从而实现发热的效果。同时，由于陶瓷材料的电绝缘性能，陶瓷发热片11具有较高的安全性能，可以有效避免电流外漏和触电等安全隐患。

可选地，保温层12包括蓄热保温层12112和隔热层122，陶瓷发热片11设于蓄热保温层12112的内部，隔热层122设于蓄热保温层12112的外表面。蓄热保温层12112具有蓄热保温的作用，能减少发热单元1的热量散失；隔热层122具有保护使用者的作用，避免使用者被发热单元1烫伤，可提高发热装置的使用安全性。

可选地，蓄热保温层12112包括网状纺织布层；隔热层122包括纳米隔热层122。网状纺织布层也称为网格布层，网格布具有出色的防火、保温、绝缘的作用，且网格布的化学稳定性好，具有抗酸、抗碱、耐水、耐水泥侵蚀及抗其他化学腐蚀的能力，能为陶瓷发热片11提供保护，提高发热单元1的使用寿命。纳米隔热层122设于网状纺织布层的外表面，能有效地减少热量传导和辐射，从而提高优异的隔热性能；相比于传统的隔热材料，纳米隔热层122在相同的厚度下能提供更好的隔热效果。

可选地，温度获取单元2包括第一温度传感器21和第二温度传感器22，第一温度传感器21设于保温层12的内部，第一温度传感器21与陶瓷发热片11接触；第二温度传感器22设于保温层12的外表面；第一温度传感器21和第二温度传感器22均与温控单元3电性连接。

第一温度传感器21设于保温层12内部，且第一温度传感器21与陶瓷发热片11相接触，利用第一温度传感器21获取陶瓷发热片11的实时发热温度，通过温控单元3设置预设烫伤温度，当实时发热温度大于预设烫伤温度时，则温控单元调节陶瓷发热片11的温度，直至实时发热温度低于预设烫伤温度。另外，还可以通过温控单元3设置最高温度，当实时发热温度大于最高温度时，则温控单元使发热单元1全部断电，直至陶瓷发热片11的实时发热温度低于预设温度，再使得发热单元1通电发热。

第二温度传感器22设于保温层12的外表面，用于获取发热单元1的实时外部环境温度，通过温控单元3设置预设环境温度和最高环境温度，当实时外部环境温度大于预设环境温度时，则温控单元调节陶瓷发热片11的温度，直至实时外部环境温度低于预设环境温度；当实时外部环境温度大于最高环境温度时，则温控单元使发热单元1全部断电，直至陶瓷发热片11的实时外部环境温度低于预设环境温度，再使得发热单元1通电发热。预设烫伤温度高于预设环境温度。

第一温度传感器21和第二温度传感器22相配合，对发热单元1的内外温度进行调控，避免了发热单元1出现温度过高的情况，实现对发热单元1的过热保护，既提高了发热装置的使用寿命，同时提高了发热装置的使用安全性，避免使用者被烫伤。

可选地，第一温度传感器21和第二温度传感器22均为NTC热敏电阻。当温度升高时，NTC热敏电阻中的自由电子和空穴增加，导致材料内的电子浓度增加，因此电导率也增加。由于电阻和电导率是互相关联的，因此电阻随着温度升高而下降，温控单元3根据第一温度传感器21和第二温度传感器22的电阻值，对陶瓷发热片11电力通断进行控制，进而实现控温和过热保护的目的。

可选地，保温层12内部设有至少两片陶瓷发热片11。保温层12需要将陶瓷片包裹在内，一个发热装置中需要多个保温层12，通过在一个保温层12内设置至少两片陶瓷发热片11，以减少保温层12的数量，降低加工难度。

可选地，一部分发热单元1沿X方向等距设置，且相邻的发热单元1电性连接并形成主连接线路；另一部分发热单元1沿Y方向等距设置，且相邻的发热单元1电性连接并形成从连接线路，从连接线路与主连接线路电性连接；主连接线路与温控单元3电性连接。

将发热单元1分为两部分，一部分发热单元1沿X方向等距设置，且发热单元1之间电性连接并形成主连接线路；即一部分的发热单元1串联，并沿X方向等距设置；另一部分发热单元1沿Y方向等距设置，且相邻的发热单元1电性连接并形成从连接线路；即另一部分的发热单元1分别与主连接线路并联，其中主连接线路与温控单元3串联，第一温度传感器21和第二温度传感器22均与温控单元3并联。温控单元3包括电流调节器或控制开关，通过电流调节器调节通过陶瓷发热片11的电流大小，以实现陶瓷发热片11调节温度和加热功率的目的；还可以通过控制陶瓷发热片11的通电和断电，陶瓷发热片11温度过高时，使陶瓷发热片11停止加热并自然散热降温。全部发热单元1均匀分布于一发热面上，使发热面的整体发热均匀。

可选地，所述发热装置中任意一个发热单元1上设有温度获取单元2。发热单元1通电后，由于陶瓷发热片11的热衰大，每个发热单元中的陶瓷发热片11的温度都迅速提升，不同的发热单元中陶瓷发热片11的温度相差不大，因此可只设置一个温度获取单元2，获取任意一个

可选地，发热装置包括多个温度获取单元2，发热单元1上均设有温度获取单元2，多个温度获取单元2分别与温控单元3电性连接。

每个发热单元1上均设有温度获取单元2，温控单元3可获取每个发热单元1的实时发热温度，并对每个发热单元1进行单独调节温度或断电；需要说明的是每个发热单元1均与温控单元3并联。

可选地，发热装置还包括接电插头4，温控单元3与接电插头4电性连接，接电插头4用于连接外部电源。发热装置通过接电插头4连接外部电源，具有方便发热装置使用时通电。

本实用新型的技术方案通过采用多个发热单元1间隔分布于一发热面上，由于发热单元1之间通过电线连接，因此相邻的发热单元1之间可折弯形成一定角度，适用于具有弯曲弧度的发热面上；而发热单元1包括陶瓷发热片11和保温层12，由于陶瓷发热片11的热衰较大，通电后陶瓷发热片11的温度容易急剧升高，断电后陶瓷发热片11的温度容易快速降温；因此通过将陶瓷发热片11设于保温层12内部，保温层12具有增加保温层12内部与外部环境的热阻，降低陶瓷发热片11所产生的热量传导至外部环境的速度，利用保温层12对加热后的陶瓷发热片11进行隔热保温，降低发热单元1的热传递效率，既提高发热装置的保温性，同时避免陶瓷发热片11通电后温度容易急剧升高导致使用者被烫伤；利用温度获取单元2获取发热单元1上的实时温度，再将实时温度发送至温控单元3，温控单元3根据实时温度对发热单元1的发热温度进行调节，避免陶瓷发热片11的实时温度超过预设的烫伤温度；在保温层12、温度获取单元2和温控单元3共同作用下，可避免陶瓷发热片11的热衰特性导致使用者被烫伤。

本实用新型还提出一种保暖装备，该保暖装备包括发热装置，该发热装置的具体结构参照上述实施例，由于本保暖装备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

保暖装备包括发热服、发热服鞋、发热服帽、保温器具、个人护理设备和保健理疗设备等的任意一种。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的技术构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种发热装置，其特征在于，包括：

多个发热单元，多个所述发热单元之间通过电线连接；多个所述发热单元间隔分布于一发热面上；所述发热单元包括陶瓷发热片和保温层，所述陶瓷发热片设于所述保温层内部；

温度获取单元，所述温度获取单元用于获取所述发热单元的实时温度；

温控单元，所述温控单元与所述温度获取单元电性连接，所述温控单元分别与多个所述发热单元电性连接。

2.如权利要求1所述的发热装置，其特征在于，所述保温层包括蓄热保温层和隔热层，所述陶瓷发热片设于所述蓄热保温层的内部，所述隔热层设于所述蓄热保温层的外表面。

3.如权利要求2所述的发热装置，其特征在于，所述蓄热保温层包括网状纺织布层；所述隔热层包括纳米隔热层。

4.如权利要求2所述的发热装置，其特征在于，所述温度获取单元包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器设于所述保温层的内部，所述第一温度传感器与所述陶瓷发热片接触；所述第二温度传感器设于所述保温层的外表面；所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均与所述温控单元电性连接。

5.如权利要求4所述的发热装置，其特征在于，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均为NTC热敏电阻。

6.如权利要求2至5中任意一项所述的发热装置，其特征在于，所述保温层内部设有至少两片陶瓷发热片。

7.如权利要求6所述的发热装置，其特征在于，一部分发热单元沿X方向等距设置，且相邻的发热单元电性连接并形成主连接线路；另一部分发热单元沿Y方向等距设置，且相邻的发热单元电性连接并形成从连接线路，所述从连接线路与所述主连接线路电性连接；所述主连接线路与所述温控单元电性连接。

8.如权利要求7所述的发热装置，其特征在于，所述发热装置中任意一个发热单元上设有所述温度获取单元；或，

所述发热装置包括多个温度获取单元，所述发热单元上均设有所述温度获取单元，多个所述温度获取单元分别与所述温控单元电性连接。

9.如权利要求6所述的发热装置，其特征在于，还包括接电插头，所述温控单元与所述接电插头电性连接，所述接电插头用于连接外部电源。

10.一种保暖装备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的发热装置。