[实用新型]纤维织物复合结构柔性电热片

说明书

技术领域

本实用新型涉及电加热的领域，尤其是一种纤维织物复合结构柔性电热片。

背景技术

随着各种数码设备的大量普及，手机、存储卡、MP3和数码相机等等，周围的以USB接口传输数据的设备渐渐多了起来。因为USB接口不仅能传输数据，还能输出5w左右的电功率，因此市场上逐步产生了以USB接口为电力来源的电加热产品，比如usb鼠标垫，usb手套，usb鞋等等。这些低压电热产品，非常安全，而且采用紧贴局部的重点加热的方式，虽然功率很小，但是效果很好。

为usb电热制成品的配套需要，市面上出现了各种以5v左右的电源为能量来源的低压加热片，低压加热片一共有以下几种类型：1、印刷电路类；2、导电薄膜类；3、金属蚀刻电路类；4、碳纤维丝类；以上电热片的共同缺陷有以下几点：1、加热的功能电热元件与外层结构薄膜通过胶合剂紧密连接，在随人体反复弯曲的时候容易脱胶分层剥离。对于导电薄膜类的电热片来说，外层结构薄膜脱胶分层剥离会使导电铜条和电热薄膜产生时断时续的接触，就实际使用效果来说就有忽冷忽热的现象；2、印刷电路类的电热片还会因为弯曲和折叠，以及通电加热过程中的电泳现象，使导电银浆短接，可能引起电源烧毁或者用电器起火；3、碳纤维丝类电热片可以利用碳纤维丝高抗拉强度的特性抵抗实际使用过程中的弯矩和拉应力。但是碳纤维本身是一种电阻性比较低(相对于金属)的材料，因此实现同样的电功率就需要比较粗的直径，大面积布置时会使电热片的厚度增加到几个毫米以上，严重影响电热片的实际使用范围和人体接触舒适度。因此目前市面上的碳纤维电热片类基本是小面积的(25平方厘米以内)，而且为了降低电热片的厚度基本无任何绝缘层，使用裸丝直接弯曲包裹在胶布内部制作而成。同时，碳纤维与金属电源线之间的连接无法用焊接方式，只能采用扭曲缠绕连接外包绝缘层(一般使用热收缩套管)的方式，在随人体运动时，这样的连接方式可能会由于接触的问题使电力传输效率下降；4、除碳纤维加热片以外，其他类型的加热片只能在平直或者基本平直的前提下使用，不能用于被加热物体为球状弯曲包裹的部位(比如膝盖、肘部等)，一定程度上制约了本类产品的使用范围。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是：为了克服上述中存在的问题，提供了一种纤维织物复合结构柔性电热片，解决了以往低压电热片在人体关节等需要做反复弯曲运动的部位加热的难题；同时在工业加热领域做出了比硅胶电热片更柔软，可随意包裹被加热物体的电热片，解决了很多用硅胶加热片无法加热的复杂形状的物体的加热问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种纤维织物复合结构柔性电热片，由外表覆膜层、纤维质结构分割层和发热材料层组成，所述的发热材料层包括至少一条发热材料，相邻两条发热材料之间通过缝纫线分割，所述的发热材料设在缝纫线和纤维质结构分割层围成的空腔内并与纤维质结构分割层之间有间隙，能够使发热材料与纤维质结构分割层有相对的自由度，所述的外表覆膜层包覆在纤维质结构分割层上。

由脆性材料制成的构件，应力在固体局部区域内显著增高的现象，多出现于尖角、孔洞、缺口、沟槽以及有刚性约束处及其邻域，在外力作用下，应力集中部位的应力被迅速放大，会使物体产生细小裂纹，并延裂纹方向迅速延伸，最后引起材料脆性断裂，在应力集中区域，应力的最大值(峰值应力)与物体的几何形状和加载方式等因素有关，局部增高的应力值随与峰值应力点的间距的增加而迅速衰减，应力集中现象主要发生在发热材料(电热丝)与接线端子的焊接接口处，由于焊点很小(2mm以内)，尖角、孔洞、缺口、沟槽无法用常规方法消除，为了消除应力集中引起的裂纹，所述的发热材料包括设置在缝纫线和纤维质结构分割层围成的空腔内的发热线和包覆在发热线外表面上的热收缩套管以及与发热线相连接的接线端子，所述的发热线外壁与热收缩套管内壁之间填充有硅胶，当发热线工作时产生热量，引起热收缩套管收缩，收缩产生向心收缩力，硅胶作为传递压力的介质把压力在各个方向传递到焊接点周围，防止裂纹产生和扩大，在正常工作条件下，焊接点寿命提高100～1000倍。

为了防止发热线被拉断，所述的发热线的材质为金属丝。

为了能够使其导热性能更好，所述的金属丝为康铜、镍铬或铁铬铝。

所述的热收缩套管为特氟隆热收缩套管。

所述的发热线的直径为0.1～0.5mm。