[發明專利]遠紅外發熱體

在審

• 申請號: 202011250968.1
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112566288A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 劉麗榮;劉立志
• 申請（專利權）人: 劉麗榮
• 主分類號: H05B3/00
• 分類號: H05B3/00;H05B3/14;H05B3/20;G02F1/1514;G02F1/153;G02F1/163
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一種遠紅外發熱體，包括電路組件以及發熱體組件，電路組件包括變壓整流電路；發熱體組件由內向外依次包括隔熱層、發熱層、絕緣層，發熱層包括碳制片狀電熱材料、設置在電熱材料兩側的電極，其技術要點是：電熱材料由碳納米管制成的復合纖維紗線紡織而成；絕緣層通過模具預先制成“浮雕結構”；絕緣層上還設有電致變色層，并且電致變色層構成的電阻單元與發熱層構成的電阻單元相互并聯；電路組件還包括與電致變色層電性連接的PWM調制模塊。其具有結構簡單緊湊、更輕更薄、使用方便、熱轉化效率高、環保節能、使用壽命更長等優點。

技術領域

本發明涉及電發熱體領域，具體說是一種遠紅外發熱體。其IPC分類號為H05B3/20。

背景技術

現有的遠紅外發熱板畫的發熱層大多采用碳晶或碳纖維發熱紙，其技術方案中由內到外依次設置隔熱層、發熱層、圖片層。發熱層采用含有碳纖維的發熱紙，發熱紙兩側固定銅片作為電極，在銅片之間加載市電即可產生遠紅外輻射。一方面，由于碳纖維紙的柔韌性相對較差，另一方面，由于碳纖維發熱紙的材質特性并不利于油墨的印刷，因此在設置圖畫層時，通常通過采用另外的畫布，以疊加的方式制備而成。但由于該發熱層自身材料理化特性的限制，無法簡化其整體結構。如果采用疊加畫布層的方式，還會影響其散熱效果，對產品的懸掛位置和懸掛方式造成了極大限制。

發明內容

本發明的目的是提供一種遠紅外發熱體，從根本上解決了上述問題，其具有結構簡單緊湊、更輕更薄、使用方便、熱轉化效率高、環保節能、使用壽命更長等優點。無需外接電源即可長時間使用，更利于市場推廣。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：該遠紅外發熱體，包括電路組件以及發熱體組件，電路組件包括變壓整流電路；發熱體組件由內向外依次包括隔熱層、發熱層、絕緣層，發熱層包括碳制片狀電熱材料、設置在電熱材料兩側的電極，其技術要點是：

電熱材料由碳納米管制成的復合纖維紗線紡織而成；

絕緣層通過模具預先制成“浮雕結構”；

絕緣層上還設有電致變色層，并且電致變色層構成的電阻單元與發熱層構成的電阻單元相互并聯；

電路組件還包括與電致變色層電性連接的PWM調制模塊。

進一步的，“浮雕結構”采用硅膠或塑料或表層帶有絕緣膜的金屬薄板。

進一步的，電致變色層表面噴涂透明的保護層。

本發明還提供了上述遠紅外發熱體的制備方法，其技術要點是，包括以下步驟：

步驟1，預先設計絕緣層的浮雕結構、電致變色變色位置，并分別制作碳納米管復合纖維紗線和電致變色層，備用；

步驟2，將碳納米管復合纖維紗線紡織成發熱層織物，將發熱層織物與隔熱層結合后，裁切至預定尺寸，得到復合結構I；

步驟3，在復合結構I貼合絕緣層的浮雕結構，得到復合結構II；

步驟4，在復合結構II的絕緣層上粘貼電致變色層，組裝電路組件并通電測試，測試通過后，在電致變色層表面噴涂透明的抗氧化保護薄層，通風處晾干固化即得成品。

進一步的，上述步驟1中發熱層的碳納米管復合纖維紗線的制備方法包括以下步驟：

步驟1.1，將滌綸紗線浸入3wt%的NaOH溶液中，90~110℃浸泡2~5min后取出洗滌4~6次，晾干后得到滌綸紗線基材；

步驟1.2，將質量比20：1：4的碳納米管、3-黃丙基十四烷基二甲甜菜堿、聚氧乙烯十二烷基磺酸醚依次加入定量的去離子水中，隨后倒入超聲波清洗器中，30~50℃、40~60Hz下振蕩35~45min至分散均勻，得到碳納米管懸浮液；

步驟1.3，將滌綸紗線基材浸入碳納米管懸浮液中，30~50℃浸染3~7min，得到復合滌綸紗線I；

步驟1.4，將復合滌綸紗線I置于干燥爐中，110~130℃干燥2~4min，取出后浸入70~90℃的等質量比的水性聚氨酯和丁腈橡膠的水溶液中，得到復合滌綸紗線II；