專利名稱：低壓電熱毯的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及家庭生活用品，特別是涉及應用電力采暖的床上用品。
現有技術許多電熱毯用細金屬絲作為電熱元件，直接施加220伏市電。這樣設計的產品不僅隱藏著使用過程中發生電擊的危險，而且電熱毯的強電場對人體有害。一般認為，強電場環境會使孕婦早產以及造成胎兒畸形。市場上也曾供應過一種低壓電熱毯，仍然用金屬絲作發熱元件，但因供電電壓較低，金屬絲比較粗，柔軟性差，所以常常發生斷絲現象。所述這兩種電熱毯均不能隨意調節溫度，也沒有防護局部過熱的斷電保護裝置，使用欠方便，并不夠安全。
本實用新型設計人擁有將柔性的導電硅橡膠用作發熱材料的中國實用新型專利88214180.5，將這種材料做成片狀并通以電流可產生均勻的面發熱，并且柔軟可曲，用于電熱毯甚為合適。
本實用新型的目的在于避免上述現有技術的不足之處而提供一種使用安全電壓供電、用柔性導電硅橡膠作發熱芯片，可以方便調節溫度、并有防護局部過熱的斷電保護裝置的、使用起來特別安全舒適的低壓電熱毯。
本實用新型的目的可以通過采用以下措施來達到設計制造一種低壓電熱毯，包括毯體、電器盒和調溫盒。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，電器盒再用控制導線同調溫盒相連。毯體包括柔性發熱芯片、金屬軟線和密封套。發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熱芯片內。發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。密封套被覆于發熱芯片的外表，四周同定位條粘結成一體，使發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，用安全電壓為發熱芯片供電，所述發熱芯片用柔性導電硅橡膠制造。
附圖的圖面說明如下

圖1是本實用新型低壓電熱毯各部件連接關系示意圖；圖2是單身用所述電熱毯發熱芯片結構示意圖；圖3是雙人用所述電熱毯發熱芯片結構示意圖；圖4是所述低壓電熱毯供電及調節溫度的電原理以下結合附圖所示之各最佳實施例作進一步詳述本實用新型低壓電熱毯，如圖1所示，包括毯體3、電器盒2和調溫盒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再用控制導線同調溫盒1相連。所述毯體3包括柔性發熱芯片6、金屬軟線7和密封套8，見圖2和圖3。發熱芯片6制成矩形片狀，基本上就是毯體3的大小，對于雙人毯是毯體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熱芯片6內，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露出在發熱芯片6一側的端頭用導線相間連接成多個錯疊的П字形，露出在發熱芯片6另一側的各金屬軟線7的端頭，在圖2至圖4中被標記為U1、G1和U2、G2，則一齊用導線引至毯體3端部的接線盒4。這樣布放和引出電極可以使導電硅橡膠制造的各發熱芯片6表面發出熱量比較均勻，形成的電場強度也比較低，不超過40伏/米。改變相鄰金屬軟線7之間的距離，即可調整發熱芯片6的電阻，進而改變毯體3的溫度。
所述發熱芯片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，令其被覆于發熱芯片6的外表，四周與所述定位條對齊，再用高頻熱合機熱壓，密封套8的四周于是同定位條粘結成一體，發熱芯片6在密封套8內得到固定并且完全防水密封。這種結構對于兒童和大小便失禁的老人尤其方便。一旦弄臟，隨時檫冼，不影響使用。
單身用低壓電熱毯密封套8內只包含一張發熱芯片6，雙人用所述電熱毯密封套8內則有兩張發熱芯片6，見圖3，它們的各電極線，即金屬軟線7通過接插件對應連接起來，其它部分構造對于所述兩種電熱毯都是一樣的。
本實用新型電熱毯使用安全電壓供電，實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低壓側各抽頭的繼電器RY1～RY3，以及防護局部過熱的斷電保護裝置。所述降壓變壓器L1低壓側繞組最高輸出24伏，中間有15.2伏、18.6伏和21.5伏多個抽頭輸出，它們分別連至繼電器RY1和RY3的各靜觸點，各該繼電器RY1～RY3的激勵線圈各自并聯電容器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低壓側繞組的一個端頭接殼，為0伏輸出端，串聯繼電器RY4的動斷觸點后接至發熱芯片6的U2線，見圖4。
所述斷電保護裝置包括繼電器RY4、晶體三極管T7和集成電路IC2、IC3。繼電器RY4的動斷觸點串入發熱芯片6的供電回路，其激勵線圈并聯電容器C5，一齊串入三極管T7的集電極電路。集成電路IC2、IC3接收來自發熱芯片6供電回路中測量電阻R10、R11的電壓信號，它們的輸出電壓相互并聯接至三極管T7的基極。由于R10、R11分別跨接在U1、G1線和U 2、G2線之間，發熱芯片6內各金屬軟線7若有斷脫，便立即會在該兩電阻R10、R11上產生電壓降落，此電壓降落信號通過集成電路IC2或IC3的作用使三極管T7飽和導通，于是繼電器RY4激勵并自保持，其動斷觸點使發熱芯片6的供電回路斷開，從而避免了由于斷線故障造成發熱芯片6局部過熱，以致灼傷人體或引起火災事故。
如圖1和圖4所示，所述調溫盒1內裝有用于調節溫度的電位器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15.2伏抽頭引出的線連至由二極管D1、電容器C1和穩壓集成電路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的激勵線圈外，還連至電位器W1的一個固定端和各電阻R1、R5和R14的一端，電位器W1的滑動臂同時連至各穩壓二極管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的集電極則分別經過一個電阻連至三極管T4～T6的基極，同時T3的集電極經電阻R7連T2的集電極，又經電阻R6連至T1的集電極，再經電阻R5接+12伏控制電源。本實用新型用發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的信號輸入電流。
當調溫盒1內電位器W1的滑動臂旋至最高電壓輸出時，穩壓二極管D2～D4全部擊穿導通，三極管T1～T3也都飽和導通，三極管T4～T6全部截止，各繼電器RY1～RY3都不激勵，它們的觸點如圖4所示位置，從而毯體3內的發熱芯片6只得到15.2伏供電，溫度最低。如果電位器W1滑動臂輸出電壓減低一些，穩壓管D2阻斷，三極管T1截止，T4飽和導通，繼電器RY1激勵，其觸點換接，發熱芯片6獲得18.6伏供電，溫度升高。繼續旋動電位器W1，滑動臂輸出電壓再低一些，三極管T1、T2將同時截止，繼電器RY1、RY2同時激勵，發熱芯片6獲得21.5伏供電。若電位器W1滑動臂輸出電壓更低了，以致穩壓二極管D2～D4全部阻斷，那么繼電器RY1～RY3將全部激勵，發熱芯片6獲得24伏的最高供電電壓，毯體3的溫度當然也就最高了。所以，旋轉電位器W1的滑動臂，可以令發熱芯片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。
同現有技術相比，本實用新型電熱毯的優點在于使用安全可靠，不會發生電擊，不會因斷線造成局部過熱而灼傷人體或引起火災，并且沒有強電場影響人體健康。調節溫度方便，洗滌容易。
本實用新型電路(見圖4)所用元器件的名稱、型號或規格如下晶體管T1～T7 9013二極管D1 IN4001穩壓管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
權利要求1.一種低壓電熱毯，包括毯體(3)、電器盒(2)和調溫盒(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)再用控制導線同調溫盒(1)相連，其特征在于所述毯體(3)包括柔性發熱芯片(6)、金屬軟線(7)和密封套(8)；發熱芯片(6)制成矩形片狀，多根金屬軟線(7)作為電極平行布放于發熱芯片(6)內；發熱芯片(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)被覆于發熱芯片(6)的外表，四周同定位條粘結成一體，使發熱芯片(6)完全防水密封。
2.按照權利要求1所述的低壓電熱毯，其特征在于所述平行布放于發熱芯片(6)內的多根金屬軟線(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)露出在發熱芯片(6)一側的端頭用導線相間連接成多個錯疊的П字形，露出在發熱芯片(6)另一側的各金屬軟線(7)的端頭則一齊用導線引至毯體(3)端部的接線盒(4)。
3.按照權利要求1所述的低壓電熱毯，其特征在于所述發熱芯片(6)用柔性導電硅橡膠制造。
4.按照權利要求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低壓側各抽頭的繼電器RY1～RY3，以及防護局部過熱的斷電保護裝置。
5.按照權利要求1和4所述的低壓電熱毯，其特征在于所述降壓變壓器L1低壓側繞組最高輸出24伏，中間有多個抽頭輸出，它們分別連至繼電器RY1和RY3的各靜觸點，各該繼電器RY1～RY3的激勵線圈各自并聯電容器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低壓側繞組的一個端頭接殼，為0伏輸出端，串聯繼電器RY4的動斷觸點后接至發熱芯片(6)的U2線。
6.按照權利要求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的觸點串入發熱芯片(6)的供電回路，其激勵線圈并聯電容器C5，一齊串入三極管T7的集電極電路；集成電路IC2、IC3接收來自發熱芯片(6)供電回路中測量電阻R10、R11的電壓信號，它們的輸出電壓互相并聯接至三極管T7的基極。
7.按照權利要求1和4所述的低壓電熱毯，其特征在于所述調溫盒(1)內裝有用于調節溫度的電位器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15.2伏抽頭引出的線連至由二極管D1、電容器C1和穩壓集成電路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的激勵線圈外，還連至電位器W1的一個固定端和各電阻R1、R5和R14的一端，電位器W1的滑動臂同時連至各穩壓二極管D2～D4的陰極，它們的陽極分別經電阻R2～R4連至三極管T1～T3的基極，各該三極管T1～T3的集電極則分別經過一個電阻連至三極管T4～T6的基極，同時T3的集電極經電阻R7連至T2的集電極，又經電阻R6連至T1的集電極，再經電阻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和調溫盒1。毯體3包括用柔性導電硅橡膠制造的發熱芯片6、金屬軟線7和密封套8、發熱芯片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。發熱芯片6完全防水密封。電器盒2中裝有降壓變壓器L1以及防護局部過熱的斷電保護裝置。調溫盒1上的電位器W1控制各晶體管和繼電器換接變壓器L1低壓側各抽頭,以調節發熱芯片6的供電電壓令溫度改變。使用安全可靠,不會發生電擊,不會灼傷人體和發生火災,也沒有強電場損害人體健康,調節溫度方便,洗滌容易。
文檔編號H05B3/02GK2285949SQ9521262
公開日1998年7月8日 申請日期1995年5月26日 優先權日1995年5月26日
發明者白宗勇 申請人:深圳市新元電子工業公司