一種安全多功能電熱毯

高倩 柳程奕 劉楊

摘要

電熱毯是一種床上取暖器具，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已得到廣大消費(fèi)者的認(rèn)同和喜愛，由于其簡單、省電、無噪音、價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，適合在冬季家庭取暖使用。近年來，隨著人們生活水平的提高與科技的進(jìn)步，電熱毯開始朝著安全、可靠、舒適、人性化、多功能的方向發(fā)展。為電熱毯的應(yīng)用提出了新的需求，也催生了一大批多功能電熱毯、便攜電熱毯、暖腳墊、暖手墊等等，這些產(chǎn)品仍是加溫加熱為基礎(chǔ)功能，僅對電熱墊的尺寸和包裹性進(jìn)行創(chuàng)新，為了豐富電熱毯的功能同時(shí)將健康理療的概念引入電熱毯產(chǎn)品，本文介紹了一種將電熱毯與理療、溫區(qū)控制相結(jié)合的電熱毯，實(shí)現(xiàn)電熱毯應(yīng)用領(lǐng)域的新融合，具有較強(qiáng)的推廣應(yīng)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】電熱毯 溫區(qū)控制

1 電熱毯的結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵件

通用的電熱毯結(jié)構(gòu)包括：控制器、電熱毯，電熱毯是加熱實(shí)施并與人體接觸的主要部件，常見的毯（柔性部件）體結(jié)構(gòu)為：人體接觸層（絨布層）、發(fā)熱線及溫控層、填充層、底層（絨布層）。從電氣安全及用戶使用安全的角度分析，供電控制器及發(fā)熱線溫控層為整個(gè)電熱毯的關(guān)鍵部分，國家對此部分的安全性提出要求，自2018年8月1日起，電熱毯實(shí)施CCC安全認(rèn)證，供電控制器及加熱絲溫控層應(yīng)列在安全關(guān)鍵件清單中。本文介紹的電熱毯在電氣安全和使用安全角度符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)，并按照認(rèn)證實(shí)施細(xì)則選取安全關(guān)鍵件，在保證產(chǎn)品功能性的前提下設(shè)計(jì)開發(fā)的。本文介紹的電熱毯主要結(jié)構(gòu)：硅膠層、防水透、墊層、保溫棉層、蔽輻射層、碳纖維加熱層、熱反射層、乳膠層、底層、適應(yīng)層、豁口，按照上述結(jié)構(gòu)介紹本電熱毯的主要組成部件及選件依據(jù)。

2 發(fā)熱線

應(yīng)用于電熱毯上常見的加熱線從結(jié)構(gòu)上分：單股發(fā)熱線、雙層發(fā)熱線、三層發(fā)熱線、PTC發(fā)熱線。從功能上分：具有溫度傳感功能的熱熔斷型發(fā)熱線、降低電磁輻射的發(fā)熱線、耐水洗、干洗的發(fā)熱線等。發(fā)熱線己不是單純的發(fā)熱線，還包含有溫度傳感器及熱熔斷層，即還包含有控制元件。本文介紹的本電熱毯加熱線選用低壓（24V）雙層發(fā)熱線，并在傳統(tǒng)雙層發(fā)熱線基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn)，增加芯線螺旋纏繞、每根絲增加漆包絕緣涂層，同時(shí)具備降低電磁輻射的功能。將發(fā)熱線按功率計(jì)算進(jìn)行布線，本文介紹的本電熱毯功率為240W，其布線圖如圖1。

3 電熱毯的控制方式

電熱毯的控制方式有兩大類，即控溫型和調(diào)溫型。調(diào)溫型控制方式是通過加熱和散熱的相互平衡實(shí)現(xiàn)，受環(huán)境溫度和覆蓋物的保溫性的影響。調(diào)溫電熱毯在升溫過程中，輸出功率保持不變。

控溫型電熱毯屬于閉環(huán)式控制，溫度的高低通過人工設(shè)置實(shí)現(xiàn)，不受環(huán)境溫度的影響?？販仉姛崽涸谏郎剡^程中，溫度達(dá)到設(shè)置溫度，控制裝置自動(dòng)關(guān)斷發(fā)熱器具的功率輸出，當(dāng)電熱毯溫度略有下降，控制裝置又會(huì)自動(dòng)開啟發(fā)熱器具的功率輸出，因此保證了電熱毯溫度的恒定。本文介紹的本電熱毯控制器為控制型，并在人體生理差異及溫度分區(qū)上進(jìn)行人性化設(shè)計(jì)。首先考慮使用者的舒適度及生理差異性：人體的各個(gè)部位由于生理需要，對溫度的需求并不相同，比如腳部需要的溫度應(yīng)該比背部需要的溫度高，一般要差8-12度。其次對電熱毯加熱體進(jìn)行分溫區(qū)設(shè)計(jì)，人體位置觸發(fā)相應(yīng)控溫電路進(jìn)而控制相應(yīng)發(fā)熱體發(fā)熱，可避免整個(gè)毯面的熱能浪費(fèi)，并可在人體離開時(shí)，自動(dòng)切斷與控溫電路的電性連接，以及控制發(fā)熱體不發(fā)熱，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保效果。詳見控制框圖2。

4 市場前景

本文設(shè)計(jì)的電熱毯結(jié)構(gòu)、多溫區(qū)全線路控溫技術(shù)，可廣泛應(yīng)用于各規(guī)格電熱毯、熱敷保健墊等，其控溫效果和制造難度，還是制造成本、性價(jià)比等方面都是其他任何方式無法相比的。利用差異性設(shè)計(jì)提高產(chǎn)品功能及品質(zhì)，同時(shí)滿足用戶的多元化需求，除推動(dòng)電熱毯行業(yè)技術(shù)進(jìn)步外，也帶來了巨大的商機(jī)。

參考文獻(xiàn)

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