一種穿戴式硅膠紅外發熱片的制作方法
【專利摘要】本發明屬于醫療用品領域，尤其涉及一種穿戴式硅膠紅外發熱片；包括將電能轉化為內能的發熱層；與所述發熱層相連并將發熱層的內能傳遞到外部的保護層；與所述發熱層相連并將外部電能導入所述發熱層的引出體；所述保護層包括第一保護層和第二保護層，所述第一保護層和第二保護層相互連接并將所述發熱層夾在中間，所述保護層為柔性膜結構；本方案提供的穿戴式硅膠紅外發熱片創造性的將遠紅外陶瓷粉末參雜進入柔性高分子中，突破了遠紅外陶瓷粉末只能通過噴涂固定在發熱片上的限制，極大的增加了發熱片含有的遠紅外陶瓷粉末的量，使得人們在穿戴本方案獲得的保暖衣服時不但溫暖而且同時可以進行理療。
【專利說明】
一種穿戴式硅膠紅外發熱片
技術領域
[0001] 本發明屬于醫療用品領域，尤其涉及一種穿戴式硅膠紅外發熱片。
【背景技術】
[0002] 人們在寒冷情況下通常會通過添加衣物來進行保暖，但是這種保暖措施有一定的 局限性。對于在嚴寒地區的人在出行或戶外作業時，添加多種的保暖衣物進行保暖的方法 會顯得穿著笨重，活動起來不方便。針對這種情況出現了比較多的穿戴式保暖用品。其功能 主要是將發熱片與衣服連接在一起，成為會發熱的衣服。
[0003] 目前較多的生產工藝是將碳纖維發熱片直接縫合或用有機膠水粘接到布上。例如 專利申請號CN201521010206.9,專利名稱為《一種碳纖維加熱服裝》的發明專利公開了一種 碳纖維加熱服裝，其特征在于:包括衣服本體、碳纖維發熱絲、控制模塊、鋰電池，所述衣服 本體包括衣服外層和內襯雙層結構;所述碳纖維發熱絲設于衣服外層和內襯之間的背部脊 椎和衣領位置;碳纖維發熱絲與控制模塊、鋰電池電路連接，人體穿上衣服，碳纖維發熱絲 產生遠紅外光波輻射至對應人體部位產生熱量;所述衣服外層的背部設有收納結構。所述 控制模塊包括控制電路板和設于控制電路板上的單片機、藍牙芯片、多功能按鍵和LED指示 燈，控制電路板還設有充放電電路和設有DC接頭的連接線。所述衣服本體對應人體腰身的 側面位置設有彈性布料區域，通過彈性布料實現衣服與人體身體緊密貼合，并且衣服本體 的下邊設有緊縮帶調節裝置。
[0004] 第二種就是由電阻絲等組成加熱部分連接電源，將電能轉換為熱能。例如專利申 請號CN201520906530.2,專利名稱為《一種保健衣服》的發明專利涉及一種保健衣服，所述 保健衣服由前衣和后衣組成，通過在所述前衣和后衣的兩個側端設置拉鏈實現所述前衣和 后衣相結合形成為一體，所述前衣和/或后衣內還包裹有電發熱絲，所述電發熱絲連接有供 電電源。
[0005] 然而，使用第一種工藝生產的發熱衣服在工作時大多數是局部發熱并且發熱時產 生的紅外波發射量少。而使用第二種工藝結構獲得的保暖衣服的柔軟性較差，不易折彎，使 用壽命較短。
[0006] 為此，需要開發一種新型的可穿戴發熱片，其能夠發射出足夠量的紅外射線，保證 使用者全身都能溫暖。同時，發熱部分溫度較低，增加使用安全性。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的在于提供一種穿戴式硅膠紅外發熱片，旨在解決現有紅外發熱衣物 紅外發射量不足的問題。
[0008] 本發明是這樣實現的，一種穿戴式硅膠紅外發熱片，包括將電能轉化為內能的發 熱層;與所述發熱層相連并將發熱層的內能傳遞到外部的保護層；與所述發熱層相連并將 外部電能導入所述發熱層的引出體;所述保護層包括第一保護層和第二保護層，所述第一 保護層和第二保護層相互連接并將所述發熱層夾在中間，所述保護層為柔性膜結構。通過 柔性保護層將發熱片包裹其中一起組成三明治結構，利用柔性保護膜的柔性和彈性解決了 發熱片在正反折疊過程中的張力，使得本紅外發熱片可以長時間多次折疊而不會產生開裂 破壞等現象，延長了其使用壽命。
[0009]本發明的進一步技術方案是:所述保護層內部包裹遠紅外陶瓷粉末。遠紅外陶瓷 粉末的加入可以使得所述穿戴式硅膠紅外發熱片在發熱的同時向外輻射出遠紅外射線，在 保暖的同時起到了理療的作用。同時將遠紅外陶瓷粉末加入保護層的做法創造性的將遠紅 外陶瓷粉末引入發熱設備中，克服了之前的遠紅外陶瓷粉末只能通過噴涂方式進入發熱設 備從而造成遠紅外陶瓷粉末的量受限的缺點。
[0010]本發明的進一步技術方案是:所述保護層為柔性聚合物膜。因為保護層采用了高 分子聚合物內部融合遠紅外陶瓷粉末的方法，使得含有的遠紅外陶瓷粉末的厚度不再被噴 涂工藝或遠紅外陶瓷層厚度所限制，可以根據需要任意定制保護層厚度和加入的陶瓷粉末 數量。大大的增加了可選擇性。
[0011] 本發明的進一步技術方案是:所述保護層為內部包裹遠紅外陶瓷粉末的橡膠。橡 膠(Rubber)是一種具有可逆形變的高彈性聚合物材料。在室溫下富有彈性，在很小的外力 作用下能產生較大形變，除去外力后能恢復原狀。橡膠屬于完全無定型聚合物，它的玻璃化 轉變溫度(T g)低，分子量往往很大，大于幾十萬。
[0012] 本發明的進一步技術方案是:所述保護層為內部包裹遠紅外陶瓷粉末的硅橡膠。 硅橡膠比普通橡膠具有好得多的耐熱性，可在150°C下幾乎永遠使用而無性能變化;可在 200°C下連續使用10000小時;在350°C下亦可使用一段時間。本發明中的穿戴式硅膠紅外發 熱片的發熱溫度不會超過l〇〇°C，所以可以在硅橡膠的永久使用溫度范圍內使用。在硅膠進 行壓注固定前先將一定量的遠紅外線陶瓷粉摻雜在硅膠中，并充分糅合使遠紅外線陶瓷粉 均勻分布于硅膠中。
[0013] 本發明的進一步技術方案是:所述發熱層為帶有折彎的金屬片層結構。
[0014] 本發明的進一步技術方案是:所述金屬片層結構上設有孔洞，所述第一保護層貫 穿所述孔洞并與所述第二保護層固定相連。扁平化的電熱合金薄片上打孔，一方面是為了 得到產品需要的阻值，一方面是為了增大面積減小單位面積的發熱量，含有遠紅外線陶瓷 粉末的第一保護層可以滲透過發熱層上的孔洞，從而與第二保護層相融合并起到固定的作 用，在使用時可以避免因為發熱而使保護層和發熱層脫離，很好的起到了固定的作用。
[0015] 本發明的進一步技術方案是:所述孔洞數量與所述發熱層總功率成反比。扁平化 電熱合金薄片上的孔的個數是由計算后的薄片的阻值決定的。首先要確定所需的發熱片的 功率，然后由功率確定出發熱片的阻值，再由阻值來計算出發熱片上需要打的孔的個數。具 體來說:首先確定需要的電熱合金絲的材料，確定電阻率P;然后根據發熱板需要的功率計 算出所需要的發熱絲的電阻R;再根據發熱面積計算出發熱絲的長度L以及確定出發熱絲的 厚度h;接著計算出電熱合金絲每米的電阻值:A=R/L;最后計算所需要的電熱合金絲的寬度 為：n=A + p + h 〇
[0016] 本發明的進一步技術方案是:所述發熱層材料為鎳鉻合金。鉻合金具有高強度和 抗腐蝕性。
[0017] 本發明的進一步技術方案是:還包括連接部，所述連接部的邊緣夾在所述第一保 護層與所述第二保護層之間并延伸到所述第一保護層與所述第二保護層之外。發熱層四周 為一圈連接部的結構使發熱片能夠更加便捷的縫制到衣服、褲子等穿戴用品上，簡化后續 的加工過程;連接部可以使用耐熱布制作。使用時，可以根據需要將所述穿戴式硅膠紅外發 熱片縫制到衣服的任何角落，所述穿戴式硅膠紅外發熱片的形狀也完全可以自己定制。
[0018] 本發明的有益效果是:本方案提供的穿戴式硅膠紅外發熱片創造性的將遠紅外陶 瓷粉末參雜進入柔性高分子中，突破了遠紅外陶瓷粉末只能通過噴涂固定在發熱片上的限 制，極大的增加了發熱片含有的遠紅外陶瓷粉末的量，使得人們在穿戴本方案獲得的保暖 衣服時不但溫暖而且同時可以進行理療；同時，本方案提供的穿戴式硅膠紅外發熱片發熱 溫度低，增加了使用的安全性能。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本發明實施例提供的穿戴式硅膠紅外發熱片的正面示意圖。
[0020] 圖2是本發明實施例提供的穿戴式硅膠紅外發熱片的側面示意圖。
[0021] 圖3是圖2中A圈內部分的局部放大圖。
[0022] 圖4是本發明實施例提供的穿戴式硅膠紅外發熱片的分解示意圖。
[0023] 圖5是本發明實施例提供的穿戴式硅膠紅外發熱片發熱層的示意圖。
[0024] 附圖標記：1_第一保護層；2-發熱層；21-孔洞；3-連接部;4-引出體;5-第二保護 層。
【具體實施方式】
[0025] 具體實施例1如圖1-5所示。圖1-2分別從正面和側面示出了本發明提供的穿戴式 硅膠紅外發熱片。圖3是圖2中A圈內部分的局部放大圖。圖4是本發明實施例提供的穿戴式 硅膠紅外發熱片的分解示意圖。如圖，本發明提供的穿戴式硅膠紅外發熱片包括將電能轉 化為內能的發熱層2;與所述發熱層2相連并將發熱層2的內能傳遞到外部的保護層;與所述 發熱層2相連并將外部電能導入所述發熱層2的引出體4;所述保護層包括第一保護層1和第 二保護層5,所述第一保護層1和第二保護層5相互連接并將所述發熱層2夾在中間，所述保 護層為柔性膜結構。此外，還包括連接部3,所述連接部3的邊緣夾在所述第一保護層1與所 述第二保護層5之間并延伸到所述第一保護層1與所述第二保護層5之外。
[0026] 發熱層2四周為一圈連接部的結構使發熱片能夠更加便捷的縫制到衣服、褲子等 穿戴用品上，簡化后續的加工過程;連接部3可以使用耐熱布制作。使用時，可以根據需要將 所述穿戴式硅膠紅外發熱片縫制到衣服的任何角落，所述穿戴式硅膠紅外發熱片的形狀也 完全可以自己定制。
[0027] 本實施例中進一步將耐熱布在與硅膠接觸的位置上開了若干個孔，目的是使硅膠 在熱擠壓過程中能透過耐溫布上的孔，使二者結合更緊密，結合強度更高。
[0028]通過柔性保護層將發熱片包裹其中一起組成三明治結構，利用柔性保護膜的柔性 和彈性解決了發熱片在正反折疊過程中的張力，使得本紅外發熱片可以長時間多次折疊而 不會產生開裂破壞等現象，延長了其使用壽命。
[0029]所述保護層為內部包裹遠紅外陶瓷粉末的柔性高分子聚合物。因為保護層1采用 了高分子聚合物內部融合遠紅外陶瓷粉末的方法，使得含有的遠紅外陶瓷粉末的厚度不再 被噴涂工藝或遠紅外陶瓷層厚度所限制，可以根據需要任意定制保護層厚度和加入的陶瓷 粉末數量。大大的增加了可選擇性。
[0030] 所述保護層為內部包裹紅外陶瓷粉末的橡膠或是硅橡膠。橡膠(Rubber)是一種具 有可逆形變的高彈性聚合物材料。在室溫下富有彈性，在很小的外力作用下能產生較大形 變，除去外力后能恢復原狀。橡膠屬于完全無定型聚合物，它的玻璃化轉變溫度(T g)低，分 子量往往很大，大于幾十萬。硅橡膠比普通橡膠具有好得多的耐熱性，可在150°C下幾乎永 遠使用而無性能變化;可在200°C下連續使用10000小時；在350°C下亦可使用一段時間。本 發明中的穿戴式硅膠紅外發熱片的發熱溫度不會超過100 °C，所以可以在硅橡膠的永久使 用溫度范圍內使用。在硅膠進行壓注固定前先將一定量的遠紅外線陶瓷粉摻雜在硅膠中， 并充分糅合使遠紅外線陶瓷粉均勻分布于硅膠中。
[0031] 所述發熱層為帶有折彎的金屬片層結構。圖5是本發明實施例提供的穿戴式硅膠 紅外發熱片發熱層的示意圖。從圖中可以看出所述金屬片層結構上設有孔洞21，所述第一 保護層1貫穿所述孔洞21與所述第二保護層5固定相連。扁平化的電熱合金薄片上打孔，一 方面是為了得到產品需要的阻值，一方面是為了增大面積減小單位面積的發熱量。含有遠 紅外線陶瓷粉末的第一保護層1可以滲透過發熱層2上的孔洞21，從而與第二保護層5相融 合并起到固定的作用，在使用時可以避免因為發熱而使保護層和發熱層2脫離，很好的起到 了固定的作用。
[0032] 所述孔洞21數量與所述發熱層2總功率成反比。扁平化電熱合金薄片上的孔的個 數是由計算后的薄片的阻值決定的。首先要確定所需的發熱片的功率，然后由功率確定出 發熱片的阻值，再由阻值來計算出發熱片上需要打的孔的個數。具體來說:首先確定需要的 電熱合金絲的材料，確定電阻率P;然后根據發熱板需要的功率計算出所需要的發熱絲的電 阻R;再根據發熱面積計算出發熱絲的長度L以及確定出發熱絲的厚度h;接著計算出電熱合 金絲每米的電阻值:A=R/L;最后計算所需要的電熱合金絲的寬度為 :?3=Α = !1。
[0033] 所述發熱層材料為鎳鉻合金。鉻合金具有高強度和抗腐蝕性。
[0034] 以下為相同功率的本方案提供的穿戴式硅膠紅外發熱片與現有技術的發熱片上 電10分鐘后測量的溫度對比，測量溫度的位置距離發熱片表面10 _。
[0035] 由上表可以看出，在相同功率情況下本方案提供的穿戴式硅膠紅外發熱片表面的溫度 比現有技術的發熱片大約高了5°C。所以由上表給出的信息我們可以看出，本方案提供的穿 戴式硅膠紅外發熱片的效果要比現有技術的發熱片的加熱效果好。
[0036] 本方案提供的穿戴式硅膠紅外發熱片創造性的將遠紅外陶瓷粉末參雜進入柔性 高分子中，突破了遠紅外陶瓷粉末只能通過噴涂固定在發熱片上的限制，極大的增加了發 熱片含有的遠紅外陶瓷粉末的量，使得人們在穿戴本方案獲得的保暖衣服時不但溫暖而且 同時可以進行理療；同時，本方案提供的穿戴式硅膠紅外發熱片發熱溫度低，增加了使用的 安全性能。
[0037]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種穿戴式硅膠紅外發熱片，其特征在于:包括將電能轉化為內能的發熱層;與所述 發熱層相連并將發熱層的內能傳遞到外部的保護層;與所述發熱層相連并將外部電能導入 所述發熱層的引出體;所述保護層包括第一保護層和第二保護層，所述第一保護層和第二 保護層相互連接并將所述發熱層夾在中間，所述保護層為柔性膜結構。2. 根據權利要求1所述的穿戴式硅膠紅外發熱片，其特征在于:所述保護層內部包裹遠 紅外陶瓷粉末。3. 根據權利要求1或2所述的穿戴式硅膠紅外發熱片，其特征在于:所述保護層為柔性 聚合物膜。4. 根據權利要求3所述的穿戴式硅膠紅外發熱片，其特征在于:所述保護層為內部包裹 遠紅外陶瓷粉末的橡膠。5. 根據權利要求4所述的穿戴式硅膠紅外發熱片，其特征在于:所述保護層為內部包裹 遠紅外陶瓷粉末的硅橡膠。6. 根據權利要求5所述的穿戴式硅膠紅外發熱片，其特征在于:所述發熱層為帶有折彎 的金屬片層結構。7. 根據權利要求6所述的穿戴式硅膠紅外發熱片，其特征在于:所述金屬片層結構上設 有孔洞，所述第一保護層貫穿所述孔洞并與所述第二保護層固定相連。8. 根據權利要求7所述的穿戴式硅膠紅外發熱片，其特征在于:所述孔洞數量與所述發 熱層總功率成反比。9. 根據權利要求7、8中任一所述的穿戴式硅膠紅外發熱片，其特征在于:所述發熱層材 料為鎳鉻合金。10. 根據權利要求1、2、4-8中任一所述的穿戴式硅膠紅外發熱片，其特征在于:還包括 連接部，所述連接部的邊緣夾在所述第一保護層與所述第二保護層之間并延伸到所述第一 保護層與所述第二保護層之外。
【文檔編號】A61N5/06GK105934003SQ201610452356
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月21日
【發明人】盛瑋東, 滕永進
【申請人】深圳市昌龍盛機電技術有限公司