專利名稱：低壓電熱毯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及家庭生活用品，特別是涉及應(yīng)用電力采暖的床上用品。
現(xiàn)有技術(shù)許多電熱毯用細(xì)金屬絲作為電熱元件，直接施加220伏市電。這樣設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不僅隱藏著使用過程中發(fā)生電擊的危險(xiǎn)，而且電熱毯的強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)人體有害。一般認(rèn)為，強(qiáng)電場(chǎng)環(huán)境會(huì)使孕婦早產(chǎn)以及造成胎兒畸形。市場(chǎng)上也曾供應(yīng)過一種低壓電熱毯，仍然用金屬絲作發(fā)熱元件，但因供電電壓較低，金屬絲比較粗，柔軟性差，所以常常發(fā)生斷絲現(xiàn)象。所述這兩種電熱毯均不能隨意調(diào)節(jié)溫度，也沒有防護(hù)局部過熱的斷電保護(hù)裝置，使用欠方便，并不夠安全。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)人擁有將柔性的導(dǎo)電硅橡膠用作發(fā)熱材料的中國(guó)實(shí)用新型專利88214180.5，將這種材料做成片狀并通以電流可產(chǎn)生均勻的面發(fā)熱，并且柔軟可曲，用于電熱毯甚為合適。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種使用安全電壓供電、用柔性導(dǎo)電硅橡膠作發(fā)熱芯片，可以方便調(diào)節(jié)溫度、并有防護(hù)局部過熱的斷電保護(hù)裝置的、使用起來特別安全舒適的低壓電熱毯。
本實(shí)用新型的目的可以通過采用以下措施來達(dá)到設(shè)計(jì)制造一種低壓電熱毯，包括毯體、電器盒和調(diào)溫盒。毯體借助自身的接線盒通過插頭插座用電纜同電器盒相連，電器盒再用控制導(dǎo)線同調(diào)溫盒相連。毯體包括柔性發(fā)熱芯片、金屬軟線和密封套。發(fā)熱芯片制成矩形片狀，多根金屬軟線作為電極平行布放于發(fā)熱芯片內(nèi)。發(fā)熱芯片的上下兩面各粘有一層泡沫塑料或太空棉，其四周并縫有定位條。密封套被覆于發(fā)熱芯片的外表，四周同定位條粘結(jié)成一體，使發(fā)熱芯片完全防水密封。所述電器盒中裝有隔離電位的降壓變壓器，用安全電壓為發(fā)熱芯片供電，所述發(fā)熱芯片用柔性導(dǎo)電硅橡膠制造。
附圖的圖面說明如下

圖1是本實(shí)用新型低壓電熱毯各部件連接關(guān)系示意圖；圖2是單身用所述電熱毯發(fā)熱芯片結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是雙人用所述電熱毯發(fā)熱芯片結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是所述低壓電熱毯供電及調(diào)節(jié)溫度的電原理以下結(jié)合附圖所示之各最佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳述本實(shí)用新型低壓電熱毯，如圖1所示，包括毯體3、電器盒2和調(diào)溫盒1。毯體3借助自身的接線盒4通過插頭插座5用電纜同電器盒2相連，電器盒2再用控制導(dǎo)線同調(diào)溫盒1相連。所述毯體3包括柔性發(fā)熱芯片6、金屬軟線7和密封套8，見圖2和圖3。發(fā)熱芯片6制成矩形片狀，基本上就是毯體3的大小，對(duì)于雙人毯是毯體3的二分之一大小。多根金屬絲7，通常是銅絲編織線，作為電極平行布放于發(fā)熱芯片6內(nèi)，在毯體3靠近使用者頭部的地方布放較疏，在靠近使用者足部處布放較密，可以使毯體3形成頭寒足熱方式，更適合人體需要，既感到溫暖，又不致引起口乾喉痛。各平行金屬軟線7露出在發(fā)熱芯片6一側(cè)的端頭用導(dǎo)線相間連接成多個(gè)錯(cuò)疊的П字形，露出在發(fā)熱芯片6另一側(cè)的各金屬軟線7的端頭，在圖2至圖4中被標(biāo)記為U1、G1和U2、G2，則一齊用導(dǎo)線引至毯體3端部的接線盒4。這樣布放和引出電極可以使導(dǎo)電硅橡膠制造的各發(fā)熱芯片6表面發(fā)出熱量比較均勻，形成的電場(chǎng)強(qiáng)度也比較低，不超過40伏/米。改變相鄰金屬軟線7之間的距離，即可調(diào)整發(fā)熱芯片6的電阻，進(jìn)而改變毯體3的溫度。
所述發(fā)熱芯片6的上下兩面各粘有一層泡沫塑料或太空棉，挨近人體的一面薄，另一面厚，以便保溫。發(fā)熱芯片6的四周并縫有定位條，該定位條用兩面涂有PVC的勞工布制成。用一面涂有熱塑性塑料的防水TC布制成密封套8，令其被覆于發(fā)熱芯片6的外表，四周與所述定位條對(duì)齊，再用高頻熱合機(jī)熱壓，密封套8的四周于是同定位條粘結(jié)成一體，發(fā)熱芯片6在密封套8內(nèi)得到固定并且完全防水密封。這種結(jié)構(gòu)對(duì)于兒童和大小便失禁的老人尤其方便。一旦弄臟，隨時(shí)檫冼，不影響使用。
單身用低壓電熱毯密封套8內(nèi)只包含一張發(fā)熱芯片6，雙人用所述電熱毯密封套8內(nèi)則有兩張發(fā)熱芯片6，見圖3，它們的各電極線，即金屬軟線7通過接插件對(duì)應(yīng)連接起來，其它部分構(gòu)造對(duì)于所述兩種電熱毯都是一樣的。
本實(shí)用新型電熱毯使用安全電壓供電，實(shí)際上最高供電電壓只是24伏交流。如圖1和圖4所示，所述電器盒2中裝有隔離電位的降壓變壓器L1、換接所述變壓器L1低壓側(cè)各抽頭的繼電器RY1～RY3，以及防護(hù)局部過熱的斷電保護(hù)裝置。所述降壓變壓器L1低壓側(cè)繞組最高輸出24伏，中間有15.2伏、18.6伏和21.5伏多個(gè)抽頭輸出，它們分別連至繼電器RY1和RY3的各靜觸點(diǎn)，各該繼電器RY1～RY3的激勵(lì)線圈各自并聯(lián)電容器C2～C4后分別串接在晶體三極管T4～T6的集電極電路中。變壓器L1低壓側(cè)繞組的一個(gè)端頭接殼，為0伏輸出端，串聯(lián)繼電器RY4的動(dòng)斷觸點(diǎn)后接至發(fā)熱芯片6的U2線，見圖4。
所述斷電保護(hù)裝置包括繼電器RY4、晶體三極管T7和集成電路IC2、IC3。繼電器RY4的動(dòng)斷觸點(diǎn)串入發(fā)熱芯片6的供電回路，其激勵(lì)線圈并聯(lián)電容器C5，一齊串入三極管T7的集電極電路。集成電路IC2、IC3接收來自發(fā)熱芯片6供電回路中測(cè)量電阻R10、R11的電壓信號(hào)，它們的輸出電壓相互并聯(lián)接至三極管T7的基極。由于R10、R11分別跨接在U1、G1線和U 2、G2線之間，發(fā)熱芯片6內(nèi)各金屬軟線7若有斷脫，便立即會(huì)在該兩電阻R10、R11上產(chǎn)生電壓降落，此電壓降落信號(hào)通過集成電路IC2或IC3的作用使三極管T7飽和導(dǎo)通，于是繼電器RY4激勵(lì)并自保持，其動(dòng)斷觸點(diǎn)使發(fā)熱芯片6的供電回路斷開，從而避免了由于斷線故障造成發(fā)熱芯片6局部過熱，以致灼傷人體或引起火災(zāi)事故。
如圖1和圖4所示，所述調(diào)溫盒1內(nèi)裝有用于調(diào)節(jié)溫度的電位器W1以及一些電阻、電容、晶體管和集成電路。從變壓器L1低壓側(cè)15.2伏抽頭引出的線連至由二極管D1、電容器C1和穩(wěn)壓集成電路IC1組成的控制電源電路，其12伏直流輸出電壓除供給各繼電器RY1～RY4的激勵(lì)線圈外，還連至電位器W1的一個(gè)固定端和各電阻R1、R5和R14的一端，電位器W1的滑動(dòng)臂同時(shí)連至各穩(wěn)壓二極管D2(9伏)、D3(6.2伏)和D4(2.7伏)的陰極，它們的陽極分別經(jīng)電阻R2～R4連至三極管T1～T3的基極，各該三極管T1～T3的集電極則分別經(jīng)過一個(gè)電阻連至三極管T4～T6的基極，同時(shí)T3的集電極經(jīng)電阻R7連T2的集電極，又經(jīng)電阻R6連至T1的集電極，再經(jīng)電阻R5接+12伏控制電源。本實(shí)用新型用發(fā)光二極管作電源指示，電阻R1限制其電流。電阻R12和R13分別用于限制集成電路IC2和IC3的信號(hào)輸入電流。
當(dāng)調(diào)溫盒1內(nèi)電位器W1的滑動(dòng)臂旋至最高電壓輸出時(shí)，穩(wěn)壓二極管D2～D4全部擊穿導(dǎo)通，三極管T1～T3也都飽和導(dǎo)通，三極管T4～T6全部截止，各繼電器RY1～RY3都不激勵(lì)，它們的觸點(diǎn)如圖4所示位置，從而毯體3內(nèi)的發(fā)熱芯片6只得到15.2伏供電，溫度最低。如果電位器W1滑動(dòng)臂輸出電壓減低一些，穩(wěn)壓管D2阻斷，三極管T1截止，T4飽和導(dǎo)通，繼電器RY1激勵(lì)，其觸點(diǎn)換接，發(fā)熱芯片6獲得18.6伏供電，溫度升高。繼續(xù)旋動(dòng)電位器W1，滑動(dòng)臂輸出電壓再低一些，三極管T1、T2將同時(shí)截止，繼電器RY1、RY2同時(shí)激勵(lì)，發(fā)熱芯片6獲得21.5伏供電。若電位器W1滑動(dòng)臂輸出電壓更低了，以致穩(wěn)壓二極管D2～D4全部阻斷，那么繼電器RY1～RY3將全部激勵(lì)，發(fā)熱芯片6獲得24伏的最高供電電壓，毯體3的溫度當(dāng)然也就最高了。所以，旋轉(zhuǎn)電位器W1的滑動(dòng)臂，可以令發(fā)熱芯片6依次獲得遞增或遞減的四種供電電壓，從而有四種不同的毯體3的溫度。
同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型電熱毯的優(yōu)點(diǎn)在于使用安全可靠，不會(huì)發(fā)生電擊，不會(huì)因斷線造成局部過熱而灼傷人體或引起火災(zāi)，并且沒有強(qiáng)電場(chǎng)影響人體健康。調(diào)節(jié)溫度方便，洗滌容易。
本實(shí)用新型電路(見圖4)所用元器件的名稱、型號(hào)或規(guī)格如下晶體管T1～T7 9013二極管D1 IN4001穩(wěn)壓管D2 9VD3 6.2VD4 2.7V集成電路 IC1 7812IC2 PC817IC3 P521繼電器 RY1～RY4 12VDC，10A電容器C1 47μ/25VC2～C547μ/16V電阻 R1～R7、R9、R12～P14 1kΩR8 2.2kΩR10、R11 100，1W電位器W1 1kΩ
權(quán)利要求1.一種低壓電熱毯，包括毯體(3)、電器盒(2)和調(diào)溫盒(1)，毯體(3)借助自身的接線盒(4)通過插頭插座(5)用電纜同電器盒(2)相連，電器盒(2)再用控制導(dǎo)線同調(diào)溫盒(1)相連，其特征在于所述毯體(3)包括柔性發(fā)熱芯片(6)、金屬軟線(7)和密封套(8)；發(fā)熱芯片(6)制成矩形片狀，多根金屬軟線(7)作為電極平行布放于發(fā)熱芯片(6)內(nèi)；發(fā)熱芯片(6)的上下兩面各粘有一層泡沫塑料或太空棉，其四周并縫有定位條，密封套(8)被覆于發(fā)熱芯片(6)的外表，四周同定位條粘結(jié)成一體，使發(fā)熱芯片(6)完全防水密封。
2.按照權(quán)利要求1所述的低壓電熱毯，其特征在于所述平行布放于發(fā)熱芯片(6)內(nèi)的多根金屬軟線(7)，在毯體(3)靠近使用者頭部的地方布放較疏，在靠近使用者足部處布放較密；各平行金屬軟線(7)露出在發(fā)熱芯片(6)一側(cè)的端頭用導(dǎo)線相間連接成多個(gè)錯(cuò)疊的П字形，露出在發(fā)熱芯片(6)另一側(cè)的各金屬軟線(7)的端頭則一齊用導(dǎo)線引至毯體(3)端部的接線盒(4)。
3.按照權(quán)利要求1所述的低壓電熱毯，其特征在于所述發(fā)熱芯片(6)用柔性導(dǎo)電硅橡膠制造。
4.按照權(quán)利要求1所述的低壓電熱毯，其特征在于所述電器盒(2)中裝有隔離電位的降壓變壓器L1、換接所述變壓器L1低壓側(cè)各抽頭的繼電器RY1～RY3，以及防護(hù)局部過熱的斷電保護(hù)裝置。
5.按照權(quán)利要求1和4所述的低壓電熱毯，其特征在于所述降壓變壓器L1低壓側(cè)繞組最高輸出24伏，中間有多個(gè)抽頭輸出，它們分別連至繼電器RY1和RY3的各靜觸點(diǎn)，各該繼電器RY1～RY3的激勵(lì)線圈各自并聯(lián)電容器C2～C4后分別串接在晶體三極管T4～T6的集電極電路中；變壓器L1低壓側(cè)繞組的一個(gè)端頭接殼，為0伏輸出端，串聯(lián)繼電器RY4的動(dòng)斷觸點(diǎn)后接至發(fā)熱芯片(6)的U2線。
6.按照權(quán)利要求1和4所述的低壓電熱毯，其特征在于所述斷電保護(hù)裝置包括繼電器RY4、晶體三極管T7和集成電路IC2、IC3；繼電器RY4的觸點(diǎn)串入發(fā)熱芯片(6)的供電回路，其激勵(lì)線圈并聯(lián)電容器C5，一齊串入三極管T7的集電極電路；集成電路IC2、IC3接收來自發(fā)熱芯片(6)供電回路中測(cè)量電阻R10、R11的電壓信號(hào)，它們的輸出電壓互相并聯(lián)接至三極管T7的基極。
7.按照權(quán)利要求1和4所述的低壓電熱毯，其特征在于所述調(diào)溫盒(1)內(nèi)裝有用于調(diào)節(jié)溫度的電位器W1以及一些電阻、電容、晶體管和集成電路；從變壓器L1低壓側(cè)15.2伏抽頭引出的線連至由二極管D1、電容器C1和穩(wěn)壓集成電路IC1組成的控制電源電路，其直流輸出電壓除供給各繼電器RY1～RY4的激勵(lì)線圈外，還連至電位器W1的一個(gè)固定端和各電阻R1、R5和R14的一端，電位器W1的滑動(dòng)臂同時(shí)連至各穩(wěn)壓二極管D2～D4的陰極，它們的陽極分別經(jīng)電阻R2～R4連至三極管T1～T3的基極，各該三極管T1～T3的集電極則分別經(jīng)過一個(gè)電阻連至三極管T4～T6的基極，同時(shí)T3的集電極經(jīng)電阻R7連至T2的集電極，又經(jīng)電阻R6連至T1的集電極，再經(jīng)電阻R5接至控制電源。
專利摘要一種低壓電熱毯,包括毯體3、電器盒2和調(diào)溫盒1。毯體3包括用柔性導(dǎo)電硅橡膠制造的發(fā)熱芯片6、金屬軟線7和密封套8、發(fā)熱芯片6制成矩形片狀,多根金屬軟線7作為電極平行布放于其內(nèi)。發(fā)熱芯片6完全防水密封。電器盒2中裝有降壓變壓器L1以及防護(hù)局部過熱的斷電保護(hù)裝置。調(diào)溫盒1上的電位器W1控制各晶體管和繼電器換接變壓器L1低壓側(cè)各抽頭,以調(diào)節(jié)發(fā)熱芯片6的供電電壓令溫度改變。使用安全可靠,不會(huì)發(fā)生電擊,不會(huì)灼傷人體和發(fā)生火災(zāi),也沒有強(qiáng)電場(chǎng)損害人體健康,調(diào)節(jié)溫度方便,洗滌容易。
文檔編號(hào)H05B3/02GK2285949SQ9521262
公開日1998年7月8日 申請(qǐng)日期1995年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月26日
發(fā)明者白宗勇 申請(qǐng)人:深圳市新元電子工業(yè)公司