TWM629138U - 遠紅外線發熱片 - Google Patents

Abstract

本創作提供一種遠紅外線發熱片，包含一基材、一正電極、一負電極、複數穩流導電結構、至少一發熱導電結構及二保護材，基材為片狀結構且具有一承載面，正電極設於承載面，供透過第一導線與外部電源電性連接，負電極亦設於承載面，供透過第二導線與外部電源電性連接。穩流導電結構設於承載面，穩流導電結構間隔設置，其中之一穩流導電結構與正電極相互連通接觸。發熱導電結構覆設於承載面且與負電極和穩流導電結構相互連通接觸，發熱導電結構含有遠紅外線陶瓷粉末及石墨烯。保護材分設於基材上、下側，而將基材及發熱發熱導電結構封閉於內。據此，本創作係可大幅提升導電時的電流均勻度，以消除發熱不均之缺失。

Description

遠紅外線發熱片

本創作係與發熱裝置領域相關，尤其是一種具備優異導電均勻度，進而大幅提升遠紅外線熱輻射均勻性之遠紅外線發熱片。

目前，市面上可見各種具備保暖、加熱功能之產品，其材料之選用以及結構之構成亦相當多元，同時該些產品大致可分為通電式或非通電式兩種。無論是通電式或非通電式的保暖、加熱產品，其內大多皆有用以發熱或是防止熱量溢散之材料結構，例如非通電式之暖暖包或特殊之發熱保暖衣物等，常見的即為使用鐵粉與氧氣達成氧化作用進而放熱，或是利用布料之材料特性以人體體溫作為保暖熱量來源等；而通電式的電熱毯或電熱墊等，即為使用電熱絲通電後發熱達到提升溫度目的。

然而，上述之保暖、加熱產品，大多僅能提供短時間且有限之加熱效果，特別是非通電式種類。但即便是通電式的電熱毯、電熱墊等物，由於其乃是將電熱絲以彎曲的盤蛇狀態樣設置於毯子或墊子內，且分布區域約只有整體面積之50%以下，又通電時僅有電熱絲部分會產生熱能，因此在使用時，使用者非常容易且明顯地感受到加熱不均之現象，甚至是在設有電熱絲的位置區域內，也可能因為電流傳導的不均產生某區域溫度較高，某區域較溫度較低之感受。

另者，電熱絲所產生之熱能僅能透過人體皮膚接觸而以熱傳導方式向體內傳遞，因此在安全的溫度下，熱能尚未傳導至人體深層區域即已消耗完畢，時常導致使用者產生與電熱毯或電熱墊接觸之皮膚表面感到相當灼熱，但實際上身體內部之體感仍相當寒冷之現象。

有鑑於此，本創作人係集結多年從事相關行業之豐富經驗，構思並提出一種遠紅外線發熱片，希冀可有效改善現有電子式保暖、加熱產品之缺失。

本創作之一目的，旨在提供一種遠紅外線發熱片，其係具備優異的發熱均勻性，有效解決加熱不均之問題，且於通電後係發射遠紅外線而使熱能以輻射方式向外傳遞，對於人體而言，係可使熱能穿透皮膚並與大分子水產生共振發熱，達到更好的加熱效果，進而使微血管擴張促進血液循環。

為達上述目的，本創作揭露一種遠紅外線發熱片，包含：一基材，具有一承載面；一正電極，設置於該基材之該承載面，供透過一第一導線與一外部電源電性連接；一負電極，設置於該基材之該承載面且位於該正電極之一側，供透過一第二導線與該外部電源電性連接；複數穩流導電結構，設置於該基材之該承載面，該等穩流導電結構係間隔設置，其中之一該穩流導電結構係與該正電極相互連通接觸；至少一發熱導電結構，覆設於該基材之該承載面且與該負電極和該等穩流導電結構相互連通接觸，該發熱導電結構含有遠紅外線陶瓷粉末及石墨烯；及二保護材，分設於該基材之上、下側，而將該基材及該發熱導電結構封閉於內。據此，透過特殊設計之導電線路以及該等穩流導電結構，係可於通電時達到有如電性緩衝之功效，讓電流之傳遞與分布更為均勻，進而讓發熱表現亦更為均勻化，有效改善過往發熱不均之問題。

較佳地，該正電極係平行該基材之一第一側邊設置，該負電極係平行該基材之一第二側邊設置，該等穩流導電結構平行該基材之該第二側邊設置，且該第一側邊與該第二側邊相互鄰接，以形成較佳之導電線路佈設狀態。進一步地，該基材係為矩形結構，且該第一側邊為長邊，該第二側邊為短邊。

較佳地，該發熱導電結構之設置數量為一個，且該發熱導電結構為片狀結構，而可適用於驅動能力較強之交流電之該外部電源，並保持優異的發熱效果。

較佳地，該發熱導電結構之設置數量為二個以上，且該等發熱導電結構分別為條狀結構並呈間隔設置，該等發熱導電結構之延伸方向平行該第一側邊，而與該等穩流導電結構交錯設置形成格狀排列，而可適用於驅動能力較弱之直流電之該外部電源，並保有優異的發熱效果。

較佳地，該正電極、該負電極及該等穩流導電結構係為銀漿印刷於該承載面後所形成，而具有更好之導電效果與更長之使用壽命。

較佳地，該遠紅外線發熱片更包含二導電鉚釘，該二導電鉚釘係分別設置於該正電極及該負電極，以使該第一導線之一端部固定於該正電極，該第二導線之一端部固定於該負電極，據此係可保持較佳之導電效能。

較佳地，該二保護材分別為高密度聚乙烯(HDPE)或聚胺酯(PU)薄膜，以具有更好的防塵、防汙、絕緣及防穿刺之效能。

較佳地，該基材為棉紗布，以具有優異的承載與附著效能。

綜上所述，本創作之遠紅外線發熱片係透過特殊之導電結構設置，而可於通電後讓電流具有均勻之傳遞狀態，使該遠紅外線發熱片可因應均勻的電流傳遞而提供均勻之發熱效能，消除各區域溫度高低不等之不佳現象。進一步地，為更完善該遠紅外線發熱片之整體效能，本創作亦提出諸多可附加之細部技術特徵，而如上各段落所舉之示例內容。

為使本領域具有通常知識者能清楚了解本創作之內容，謹以下列說明搭配圖式，敬請參閱。

請參閱第1至3圖，其係為本創作第一實施例之遠紅外線發熱片分解示意圖、立體示意圖及基材平面示意圖。本創作之遠紅外線發熱片1係包含一基材10、一正電極11、一負電極12、複數穩流導電結構13、至少一發熱導電結構14及二保護材15。

該基材10具有一承載面101，該正電極11設於該承載面101，供透過一第一導線2與一外部電源(圖中未示)電性連接，該負電極12設於該承載面101且位於該正電極11之一側，供透過一第二導線3與該外部電源電性連接。該等穩流導電結構13設置於該基材10之該承載面101，該等穩流導電結構13係呈間隔排列設置，且其中之一該穩流導電結構13係與該正電極11相互連通接觸。

該發熱導電結構14則是覆設於該基材10之該承載面101且與該負電極12和該等穩流導電結構13相互連通接觸，該發熱導電結構14含有遠紅外線陶瓷粉末及石墨烯。該二保護材15係分設於該基材10之上、下側，而將該基材10與該發熱導電結構14封閉於該二保護材15夾設形成之空間內。較佳地，該二保護材15分設於該基材10之上、下側後，係可透過熱壓邊緣之方式使該二保護材15邊緣相互密合，而將該基材10與該發熱導電結構14封閉於內，該第一導線2及該第二導線3相對連接該正電極11與該負電極12之端則延伸至該二保護材15外側。

據此，透過設置該等穩流導電結構13作為該正電極11與該負電極12之中繼區域，當該外部電源透過該第一導線2與該第二導線3供給電力驅動該發熱導電結構14時，整體導電效率將可提升並使電流之傳導更為均勻，如此一來該發熱導電結構14即可因應均勻之電流傳遞狀態而產生均勻之發熱效果，避免溫度不一致之現象發生，有效提升發熱產品的加熱均勻度。特別一提的是，本創作之該遠紅外線發熱片1係透過驅動電力的強弱來決定其熱輻射能量之大小，也就是提供的溫度高低，另較佳地，係可使其發射之遠紅外線波長約介於4～16微米，而遠紅外線由於是使用輻射的方式作用於人體，因此傳熱效果直接，在作用於人體時，能量可藉由輻射方式穿透人體表皮，並傳遞至人體真皮層以下，即可與人體水分子產生共振發熱之現象，並當人體水分子產生共振發熱時微血管遇熱開始擴張，即達到促進血液循環目的，也加速人體之新陳代謝現象。

實際應用上，一種較佳的導電線路佈設態樣可如下所述，使該正電極11之延伸方向係平行該基材10之一第一側邊102，該負電極12及該等穩流導電結構13之延伸方向係平行該基材10之一第二側邊103，且該第一側邊102與該第二側邊103係相互鄰接設置。如此，係可構築形成較好的導電迴路態樣，而獲取較佳之導電效能。於本實施例中，係以該基材10為矩形結構為例，且該第一側邊102係為該基材10之長邊，該第二側邊103為該基材10之短邊。

而該發熱導電結構14之設置數量為一個，且該發熱導電結構14為片狀結構，如第1、3圖所示，具體地說，該發熱導電結構14係可為印刷塗佈遠紅外線陶瓷粉末與石墨烯調和之奈米碳漿於該基材10後形成，而使該發熱導電結構14為片狀結構時，則可適用於具有較強驅動能力之交流電之該外部電源。如此，當該遠紅外線發熱片1通電後，該發熱導電結構14、該等穩流導電結構13、該正電極11及該負電極12共構形成之通路係可具備穩定且均勻之導電狀態，並讓該發熱導電結構14於通電後所發出之熱能具有均勻狀態。

進一步地，為有效延長該正電極11、該負電極12與該等穩流導電結構13之使用壽命，降低因使用造成之結構破壞而導致之斷線現象機率，較佳地，可使該正電極11、該負電極12及該等穩流導電結構13係為銀漿印刷於該承載面101後所形成。另者，為使該正電極11、該負電極12、該穩流導電結構13及該發熱導電結構14可與該基材10形成更佳之設置牢固度，該基材10可選用棉紗布，以藉其多孔隙及優良吸附性的物理特質來使該正電極11、該負電極12、該穩流導電結構13及該發熱導電結構14可具有更佳之附著效果。

此外，為利於固定該第一導線2及該第二導線3，該遠紅外線發熱片係更包含二導電鉚釘16，該二導電鉚釘16係分別設置於該正電極11及該負電極12，以使該第一導線2之一端部固定於該正電極11，該第二導線3之一端部固定於該負電極12，如此除具備固定強度、穩固性，同時也能具有優異的電性傳導效果。具體實施上，該第一導線2相對連接該正電極11之端與該第二導線3相對連接該負電極12之端係可藉由外殼包覆合併形成單一線體進而拉設至該二保護材15外部，以利該遠紅外線發熱片1與該外部電源進行連接。

另者，為使該遠紅外線發熱片1具有更好的絕緣、防水防塵與防穿刺等效能，該二保護材15係可分別為高密度聚乙烯(HDPE)或聚胺酯(PU)薄膜，如此也能讓該遠紅外線發熱片1具有輕量化特性，在封閉邊緣之製程上亦更好處理。

請續以參閱第2、4及5圖，其中第4及5圖分別為本創作第二實施例之遠紅外線發熱片分解示意圖及基材平面示意圖。於本實施例中，該遠紅外線發熱片1之結構大致同於前一實施例之內容，不同之處在於該遠紅外線發熱片1之該發熱導電結構14之設置數量為二個以上，且該等發熱導電結構14分別為條狀結構並呈間隔設置，該等發熱導電結構14之延伸方向平行該第一側邊102，而與該等穩流導電結構13交錯設置形成格狀排列，可參閱第4及5圖所示，而該基材10與該等發熱導電結構14受該二保護材15密封組裝後之態樣即可復參閱第2圖所示。在此種導電之結構態樣下，該遠紅外線發熱片1係可適用於驅動能力較弱之直流電之該外部電源電性連接之應用，在此種驅動模式下，該遠紅外線發熱片1之該等發熱導電結構14係以如同川型之高密度排列方式進行設置，且與該等穩流導電結構13交錯設置而形成格狀排列，如此係可保持通電時的導電均勻度，並促使整體發熱表現更為均勻。在此結構態樣下，該等發熱導電結構14亦可透過印刷塗佈遠紅外線陶瓷粉末與石墨烯調配形成之奈米碳漿於該承載面101所形成。

同樣地，如前各段落所述關於該遠紅外線發熱片1之其餘細部技術特徵皆可進一步附加於本實施例中，例如使該基材10為矩形結構而該第一側邊102對應為該基材10之長邊，該第二側邊103對應為該基材10之短邊；該正電極11、該負電極12和該等穩流導電結構13等結構係為銀漿印刷於該承載面101後形成；或是使該第一導線2與該第二導線3分別透過該導電鉚釘16而固定於該正電極11及該負電極12上；以及該基材10可為棉紗布，該二保護材15可分別為高密度聚乙烯(HDPE)或聚胺酯(PU)薄膜等，以上特徵對應之具體功效係同於前一實施所述，故請復參閱上述各對應段落之內容，於此即不再贅述。

綜上所述，本創作之遠紅外線發熱片係透過特殊之導電結構佈設態樣，係可讓電流導通呈現更為均勻之狀態，進而讓該發熱導電結構受電力驅動後產生之熱能亦隨之均勻化，提供效能更加優異之通電式加熱產品。同時，該遠紅外線發熱片1所發出之遠紅外線熱能係以輻射傳遞方式進入人體皮膚，相較傳統之熱傳導電熱產品，本創作能使熱傳遞至更深層之區域位置，進而具有更為優良的加熱效果。進一步地，在電性設計上，該發熱導電結構14可為單一整片狀結構，或是多個長條狀結構，以適用於不同的供電條件，且如電極、穩流導電結構等係可以銀漿印刷於該基材上之方式製成，如此亦可有效延長使用壽命，降低結構斷裂損壞之機率。而關於各元件之材料，本創作亦提出可選用之種類，例如做為基底的該基材即可選用棉紗布，以透過優異之吸附性來使設置於上之各元件具有更優良且符合需求的結構狀態，而作為外層保護之用的該二保護材，則是可選用高密度聚乙烯(HDPE)或聚胺酯(PU)，以具有更佳之絕緣和防污防塵及防穿刺功能。

惟，以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，並非用以限定本創作實施之範圍；故在不脫離本創作之精神與範圍下所作之均等變化與修飾，皆應涵蓋於本創作之專利範圍內。

1:遠紅外線發熱片 10:基材 101:承載面 102:第一側邊 103:第二側邊 11:正電極 12:負電極 13:穩流導電結構 14:發熱導電結構 15:保護材 16:導電鉚釘 2:第一導線 3:第二導線

第1圖，為本創作第一實施例之遠紅外線發熱片分解示意圖。 第2圖，為本創作第一實施例之遠紅外線發熱片立體示意圖。 第3圖，為本創作第一實施例之遠紅外線發熱片之基材平面示意圖。 第4圖，為本創作第二實施例之遠紅外線發熱片分解示意圖。 第5圖，為本創作第二實施例之遠紅外線發熱片之基材平面示意圖。

1:遠紅外線發熱片

10:基材

101:承載面

102:第一側邊

103:第二側邊

11:正電極

12:負電極

13:穩流導電結構

14:發熱導電結構

15:保護材

16:導電鉚釘

2:第一導線

3:第二導線

Claims (14)

1. 一種遠紅外線發熱片，包含： 一基材，為片狀結構且具有一承載面； 一正電極，設置於該基材之該承載面，供透過一第一導線與一外部電源電性連接； 一負電極，設置於該基材之該承載面且位於該正電極之一側，供透過一第二導線與該外部電源電性連接； 複數穩流導電結構，設置於該基材之該承載面，該等穩流導電結構係間隔設置，其中之一該穩流導電結構係與該正電極相互連通接觸； 至少一發熱導電結構，覆設於該基材之該承載面且與該負電極和該等穩流導電結構相互連通接觸，該發熱導電結構含有遠紅外線陶瓷粉末及石墨烯；及 二保護材，分設於該基材之上、下側，而將該基材及該發熱導電結構封閉於內。
2. 如請求項1之遠紅外線發熱片，其中，該正電極之延伸方向係平行該基材之一第一側邊，該負電極及該等穩流導電結構之延伸方向係平行該基材之一第二側邊，且該第一側邊與該第二側邊係相互鄰接設置。
3. 如請求項2之遠紅外線發熱片，其中，該發熱導電結構之設置數量為一個，且該發熱導電結構為片狀結構。
4. 如請求項3之遠紅外線發熱片，其中，該正電極、該負電極及該等穩流導電結構係為銀漿印刷於該承載面後所形成。
5. 如請求項4之遠紅外線發熱片，其中，該基材為棉紗布。
6. 如請求項5之遠紅外線發熱片，更包含二導電鉚釘，該二導電鉚釘係分別設置於該正電極及該負電極，以使該第一導線之一端部固定於該正電極，該第二導線之一端部固定於該負電極。
7. 如請求項6之遠紅外線發熱片，其中，該二保護材分別為高密度聚乙烯(HDPE)或聚胺酯(PU)薄膜。
8. 如請求項7之遠紅外線發熱片，其中，該基材係為矩形結構，且該第一側邊為長邊，該第二側邊為短邊。
9. 如請求項2之遠紅外線發熱片，其中，該發熱導電結構之設置數量為二個以上，且該等發熱導電結構分別為條狀結構並呈間隔設置，該等發熱導電結構係平行該第一側邊，並與該等穩流導電結構交錯設置形成格狀排列。
10. 如請求項9之遠紅外線發熱片，其中，該正電極、該負電極及該等穩流導電結構係為銀漿印刷於該承載面後所形成。
11. 如請求項10之遠紅外線發熱片，更包含二導電鉚釘，該二導電鉚釘係分別設置於該正電極及該負電極，以使該第一導線之一端部固定於該正電極，該第二導線之一端部固定於該負電極。
12. 如請求項11之遠紅外線發熱片，其中，該二保護材分別為高密度聚乙烯(HDPE)或聚胺酯(PU)薄膜。
13. 如請求項12之遠紅外線發熱片，其中，該基材為棉紗布。
14. 如請求項13之遠紅外線發熱片，其中，該基材係為矩形結構，且該第一側邊為長邊，該第二側邊為短邊。

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