一种面状发热体及其制造方法与流程

1.本发明涉及一种面状发热体及其制造方法，尤其是向相反方向提供电源的第1电极部、第2电极部，及可以通过电场屏蔽片提高磁场相消效果及电场屏蔽功能的面状发热体及其面状发热体的制造方法。


背景技术：

2.面状发热体是包含有发热丝的织造物，是可利用电能实现自体发热的发热体。通常，面状发热体因为易调节温度、无噪音，被广泛应用于电热毯及电热床垫(mat)等取暖用品。
3.但传统的面状发热体因为电流通过的电极部会形成微弱的电场及磁场，会影响到对电磁波敏感的幼儿或老人的健康，因此受用群体有限。为了解决这一问题，人们尝试将面状发热体折叠成两层，生产磁场可以相消的产品，但此类电热毯或电热床垫的重量和厚度都会随之增长2倍，导致使用和保管不易。
4.不仅如此，在产品化阶段需要通过工业黏着剂或缝合等手段，在面状发热体上粘贴电场屏蔽片。此类产品在后续的使用过程中，会因热变形或使用环境而出现粘贴不良，导致电场屏蔽片脱落，产品信赖度下降。


技术实现要素：

5.本发明需要解决的技术课题
6.本发明的目的是提供一种搭载向相反方向通过电流的一对电极部，从而提高面状发热体释放电磁场的相消能力的面状发热体及其制造方法。
7.本发明的目的是提供一种具备印刷有碳晶油墨图案(carbon ink pattern)的电场屏蔽片，从而提高面状发热体释放电磁场的相消能力的面状发热体及其制造方法。
8.本发明的目的是提供一种在面状发热体上涂覆(coating)热塑性聚氨酯(tpu：thermoplastic polyurethane)涂层的同时内含电场屏蔽片，减少面状发热体的生产工序，防止电场屏蔽片脱落的面状发热体及其制造方法。
9.本发明解决其技术问题所采用的技术方案
10.为解决上述技术问题，本发明涉及的面状发热体的特征是：由普通线作经线及纬线织造而成；等间距分布的碳纤维丝作纬线，织造成发热部；在上述发热部一侧含有作经线的多股镀锡铜线与上述碳纤维在平织的交叉点相接的一对电极部；上述一对电极部搭载按同一方向通过电流的第1电极部及与上述第1电极部相反方向通过电流的第2电极部，且上述第1电极部及第2电极部与相邻碳纤维丝交替相连。
11.此时，其特征是：上述发热部一侧的一对电极部的分布向纬线方向重复。
12.其特征是：上述发热部至少有一面通过热塑性聚氨酯涂层与电场屏蔽片粘合。
13.其特征是：本发明涉及的面状发热体的制造工艺包含制造面状发热体面料的阶段，在上述面状发热体的面料上涂覆热塑性聚氨酯的阶段，及在涂覆上述热塑性聚氨酯的
上述面状发热体面料上粘合电场屏蔽片的阶段。
14.此时，其特征是：上述面状发热体的面料是由普通线作经线及纬线织造而成；等间距分布的碳纤维丝作纬线，织造成发热部；在上述发热部一侧含有作经线的多股镀锡铜线与上述碳纤维在平织的交叉点相接的一对电极部；上述一对电极部搭载向同一方向通过电流的第1电极部及与上述第1电极部相反方向通过电流的第2电极部，且上述第1电极部及第2电极部与相邻碳纤维丝交替相连。
15.其特征是：同步进行在上述面状发热体面料上涂覆热塑性聚氨酯涂层的工序，及在涂覆上述热塑性聚氨酯涂层的上述面状发热体面料上粘合电场屏蔽片的工序。
16.发明效果
17.本发明涉及的面状发热体搭载向相反方向通过电流的第1电极部和2电极部。
18.第1电极部及第2电极部因相反方向通过的电流形成相反方向的电磁场，从而相互抵消面状发热体形成的电磁场。
19.本发明涉及的面状发热体搭载印刷有碳晶油墨图案的电场屏蔽片。
20.由此，因电流通过电极部而形成的电磁场顺着电场屏蔽片上印刷的碳晶油墨图案流出，从而屏蔽面状发热体上形成的电磁场。
21.本发明涉及的面状发热体制造工艺在涂覆热塑性聚氨酯的同时，粘合电场屏蔽片。
22.由此，无需进行通过工业粘合剂或缝合手段粘贴电场屏蔽片的繁琐作业，简化了生产流程。同时，防止使用过程中电场屏蔽片脱落。
附图说明
23.图1是本发明具体实施例中介绍面状发热体织造方式的示意图。
24.图2是本发明具体实施例中面状发热体的剖面图。
25.图3的(a)及(b)是本发明具体实施例的电场屏蔽片示意图。
26.图4是本发明具体实施例中面状发热体制造工艺的流程图。
具体实施方式
27.下面结合附图1～附图4进一步说明本发明的具体实施例。
28.本发明的具体实施例涉及的面状发热体(1)的特征是：包括面状发热体面料(100)、热塑性聚氨酯(200)涂层及电场屏蔽片(300)。
29.附图1是本发明具体实施例中面状发热体的织造示意图。
30.如图1所示，本发明具体实施例中涉及的上述面状发热体面料(100)包含发热部(10)、第1电极部(21)及第2电极部(22)。
31.首先，发热部(10)用普通线(12)做经线(经丝，12a)，普通线(12)及等间距分布在普通线(12)之间的碳纤维丝(11)作纬线(纬丝，12b)进行织造。
32.此时，上述碳纤维丝(11)是电阻体，是通过通电实现自体发热的发热丝。即，上述碳纤维丝(11)在通电时，将电能转化为热能，使上述碳纤维丝(11)发热，并通过热传递提升上述碳纤维丝(11)周围的温度。此时，上述碳纤维丝(11)的电阻值由上述碳纤维丝(11)的含碳量决定。
33.上述碳纤维丝(11)通过向相反方向通过电流的成对电极部(20)进行供电。
34.此时，上述成对电极部(20)在上述发热部(10)一侧各有一对，由多股镀锡铜线(23)作经线进行织造。上述电极部(20)中，按相同方向通过电流的第1电极部(21)及第1电极部(21)相邻，包括上述第1电极部(21)和反方向通过电流的第2电极部(22)。
35.上述镀锡铜线(23)与上述碳纤维丝(11)在平织的交叉点(24)相接，上述第1电极部(21)及第2电极部(22)则与相邻的碳纤维丝(11)交替相接。反之，上述交叉点(24)以外的部分为避免上述镀锡铜线(23)与上述碳纤维丝(11)相接，用普通线密织。
36.图2是本发明具体实施例中，面状发热体(1)顺着经线方向截断的剖面图。
37.如图2所示，本发明具体实施例涉及的面状发热体(1)的特征是：包括热塑性聚氨酯(200)涂层及电场屏蔽片(300)。
38.上述热塑性聚氨酯(200)涂层位于上述面状发热体面料(100)的两面及内部，起到与电线涂覆相同的作用，填补上述面状发热体面料(100)织造结构内的缝隙，实现完全隔离，避免上述镀锡铜线(23)与上述碳纤维丝(11)在上述交叉点(24)之外的地方相接。
39.此时，通过上述具有黏性的熔融状态的热塑性聚氨酯(200)涂层，在上述面状发热体面料(100)上粘合电场屏蔽片(300)。
40.此时，上述电场屏蔽片(300)可以是聚氯乙烯(pvc：poly vinyl chloride)片。如图3所示，上述电场屏蔽片(300)的一面印刷有碳晶油墨图案(301)，使上述电场屏蔽片(300)具有导电性。上述电场屏蔽片(300)上印刷的碳晶油墨图案(301)相互连接，可以是任何图案。例如，上述碳晶油墨图案(301)是如图3的(a)所示的相互连接的格纹，或如图3的(b)所示的相互连接的蜂巢图案。
41.下面将结合附图4进一步说明面状发热体(1)的制造工艺。面状发热体面料(100)的制造工艺与前述面状发热体(1)的织造方法相同，因此省略。
42.首先，通过前述织造方式制作上述面状发热体面料(100)。
43.此时，上述镀锡铜线(23)的股数会根据电容不同(结合图1的23)。进一步说明，使用上述面状发热体(1)的产品的电容大时，镀锡铜线(23)的股数少。
44.此时，上述面状发热体面料(100)根据使用上述面状发热体(1)的产品的大小或目的，可以向纬线方向重复出现在上述发热部(10)一侧装载一对上述电极部(20)的结构。
45.其次，上述面状发热体面料(100)的两面及内部涂覆(s2)有热塑性聚氨酯(200)。
46.此时，起到上述面状发热体面料(100)涂层作用的上述热塑性聚氨酯(200)在200℃以上的温度下，以熔融状态涂覆到上述面状发热体面料(100)的两面，填补织造结构之间的缝隙。
47.之后，在涂覆了上述熔融状态热塑性聚氨酯(200)的上述面状发热体面料(100)上，粘合(s3)电场屏蔽片(300)。
48.此时，上述面状发热体面料(100)的热塑性聚氨酯涂覆和上述电场屏蔽片(300)的粘合可以同时进行。即，用上述热塑性聚氨酯(200)为上述面状发热体面料(100)进行涂层的同时，利用上述热塑性聚氨酯(200)的粘性将上述电场屏蔽片(300)粘合到面状发热体面料(100)上。
49.下面将结合本发明的具体实施例，进一步说明上述面状发热体(1)的作用。
50.首先，为面状发热体(1)接通电源(未图示)，向第1电极部及第2电极部(22)的镀锡
铜线(23)接通电流。此时，通过上述第1电极部(21)和第2电极部(22)的是相反方向的电流，因此因电流产生的磁场方向也是相反的。由此，上述第1电极部(21)及第2电极部(22)产生的磁场将相互抵消。
51.上述第1电极部(21)及第2电极部(22)的镀锡铜线(23)将通过平织交叉点(24)上连接的上述碳纤维丝(11)接通电流。之后，上述碳纤维丝(11)接通电流后，电能将通过电阻转化为热能，使上述碳纤维丝(11)发热，并通过热传递提升上述碳纤维丝(11)周围的温度。
52.此时发生的电场将通过上述面状发热体面料(100)上粘合的上述电场屏蔽片(300)上印刷碳晶油墨图案(301)，流到上述面状发热体(1)的外部，从而屏蔽上述面状发热体(1)发生的电场。
53.此时，上述电场屏蔽片(300)是涂覆上述熔融状态热塑性聚氨酯时，同步粘合到上述面状发热体面料(100)上的，因此无需使用工业粘合剂粘贴或通过缝合等繁琐工序。由此，可以简化生产流程，节省生产成本。同时，可以防止上述面状发热体(1)的电场屏蔽片(300)在使用过程中脱落的现象。
54.上述的说明是本发明技术思想的具体实施例，只要是具备本发明所属技术领域内常规知识的人，均可能在不超出本发明本质特征的范围内进行各种修改及变形。因此，本发明的具体实施例是对本发明技术思想的进一步说明，而非限制，该具体实施例不限制本发明的技术思想范围。本发明的保护范围应依据下面的权利要求范围进行解释，在同一范围内的所有技术思想均属于本发明的权利范围。