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一种石墨烯加热功能模及包括该模块的石墨烯加热垫片

阅读:626发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种石墨烯加热功能模及包括该模块的石墨烯加热垫片专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 申请 提供一种 石墨 烯加热功能模 块 及包括该模块的 石墨烯 加热 垫片 ,石墨烯加热垫片包括一个或多个石墨烯加热功能模块、 基层 布料、覆层布料、快拆或者快装结构、 开关 以及电源。石墨烯加热功能模块由设置在中间的石墨烯导电区、两侧的 电极 区和侧边区组成。整个石墨烯加热功能模块通过编织能够形成一种石墨烯加热面料。其中,石墨烯导电区使用经过石墨烯材料涂覆的 纤维 编织而成,电极区是使用金属丝编织而成,侧边区是使用布料纤维编织而成。使用本申请的石墨烯加热垫片,人们不仅不必再去单独购买具有加热功能的衣物,而且还可以使已经购买的没有加热功能衣物简单地、低成本地增加加热的功能,从而大大提高了石墨烯加热功能使用的灵活性。,下面是一种石墨烯加热功能模及包括该模块的石墨烯加热垫片专利的具体信息内容。

1.一种石墨烯加热功能模,其特征在于:
石墨烯导电区(1)、电极区(2)和侧边区(3)组成;
其中,石墨烯导电区(1)在中间,其为所述功能模块的主体;两个电极区(2)分别在石墨烯导电区(1)的两侧,分别对应正极和负极;两个电极区(2)的外侧还分别设有一个侧边区(3);
整个石墨烯加热功能模块通过编织而成,形成一种石墨烯加热面料;
其中,石墨烯导电区(1)使用经过石墨烯材料涂覆的纤维编织而成;所述电极区(2)是使用金属丝编织而成;所述侧边区(3)是使用布料纤维编织而成。
2.如权利要求1所述的功能模块,其特征在于:
在所述功能模块的一面或者两面还有覆膜层。
3.如权利要求2所述的功能模块,其特征在于:
所述覆膜层的材料为柔性高分子材料。
4.如权利要求3所述的功能模块,
所述覆膜层的材料为聚酯。
5.如权利要求1-4任一项所述的功能模块,其特征在于:
所述功能模块的形状为长方形、平行四边形、弧形、圆形、扇形、椭圆形、三形或者梯形中的一种。
6.一种石墨烯加热垫片,包括一个或者多个权利要求1-5任一项所述的石墨烯加热功能模块,其特征在于:
还包括基层布料(4)和覆层布料(5);所述一个或者多个上述石墨烯加热功能模块的一侧固定在所述基层布料(4)上,所述一个或者多个上述石墨烯加热功能模块的另一侧固定在所述覆层布料(5)上;从而基层布料(4)和覆层布料(5)将所述石墨烯加热功能模块夹在中间。
7.如权利要求6所述的石墨烯加热垫片,其特征在于:
在所述基层布料(4)或者覆层布料(5)上还固定有快拆或者快装结构(6)。
8.如权利要求7所述的石墨烯加热垫片,其特征在于:
所述快拆或者快装结构(6)为魔术贴、拉链、双面贴、按扣、扣子或者别针。
9.如权利要求7所述的石墨烯加热垫片,其特征在于:
所述快拆或者快装结构(6)的固定具体为通过粘贴、缝合或者按压固定。
10.如权利要求6-9任一项所述的石墨烯加热垫片,其特征在于:
一个或多个所述石墨烯加热功能模块的所述电极区(2)通过引线与开关(7)连接,进一步再与电源电连接;在所述基层布料(4)或者覆层布料(5)上还具有一个电源容纳兜(8)。
11.如权利要求6-9任一项所述的石墨烯加热垫片,其特征在于:
多个所述石墨烯加热功能模块排成“工”字形,以形成“工”字形的加热区域。

说明书全文

一种石墨烯加热功能模及包括该模块的石墨烯加热垫片

技术领域

[0001] 本申请涉及家居服饰技术领域,尤其涉及一种可以在家居服饰中灵活使用的石墨烯加热垫片。

背景技术

[0002] 对于地球上很多地区的人们来说,冬季无论是在室内还是室外,都离不开保温取暖的措施来保障日常生产生活的继续。在维持人体舒适温度的相关技术上,主要分为被动维持和主动维持两大类。具体到贴身温度的维持上,被动维持即为传统冬季服装所采用的方式,主要原理是降低人体与外界之间的热交换,让热量尽量少地散失掉,因此可以通过加厚或者使用皮毛等隔热性更好的材质制作衣物等贴身物品。但是这种方法仍然不能保证所有热量一点都不损失,因此在寒冷的环境下,时间久了人体仍会感到不适。相比被动维持来说,主动维持是通过热源主动发热来补偿向外界散失掉的热量,这样只要热源有能量,就不担心时间长了散失热量过多的问题。例如现今市场上常见的暖宝宝,就是利用化放热反应持续达到主动加热的效果,但是一方面这种加热的效果并不稳定,随着时间的增长加热能会降低,另一方面在特定的温度下氧化反应可能不能发生,从而不能进行加热,再加上通常热源被制作成有一定厚度的长方形,贴身使用很影响舒适度,因此这类主动加热产品在使用上并不方便。再例如,在一些衣物中使用电阻丝,通过通电进行加热,但是电阻丝并不能与现有织物很好的贴合,额外增加的电阻丝也会严重影响舒适度,另一方面电阻丝的加热性能也许要进一步优化。
[0003] 随着科技的发展,石墨烯的性能优势逐渐被人们熟知,特别是石墨烯涂层能够表现出超高的导电性能,这使得这种材料能够以相对低的负载平实现导电加热,因此现有技术中已经有将石墨烯用于织物中进行主动加热的应用。但是在家居服饰方面,相关现有技术都是将石墨烯材料简单地整合到衣物中,例如使衣物的特定整块区域涂覆有石墨烯材料加热功能层,因此人们需要单独购买具有石墨烯加热功能的产品。而市场上具有石墨烯加热功能的产品又远没有一般衣物产品的选择丰富,所以人们只能在很小的范围内选择购买,不得不损失一些对时尚、艺术的追求。同时,这样的加热功能在夏季,甚至春秋季节可能并不需要,但由于这些产品在加热功能层位置的独特设计还是影响了使用舒适度,所以人们在不需要加热功能时倾向不使用这些功能产品,这导致人们不得不为了一个季节单独购买特定的物品,造成了浪费。实用新型内容
[0004] 针对上述现有技术中存在的技术问题,本申请对具有石墨烯加热功能的产品的展现形式进行了优化,针对不同的应用场景设计了不同的加热结构,使得人们可以更加灵活地使用这种热源。具体地,提出了一种石墨烯加热功能模块,其特征在于:
[0005] 由石墨烯导电区、电极区和侧边区组成;其中,石墨烯导电区在中间,其为所述功能模块的主体;两个电极区分别在石墨烯导电区的两侧,分别对应正极和负极;两个电极区的外侧还分别设有一个侧边区;整个石墨烯加热功能模块通过编织而成,形成一种石墨烯加热面料;其中,石墨烯导电区使用经过石墨烯材料涂覆的纤维编织而成;所述电极区是使用金属丝编织而成;所述侧边区是使用布料纤维编织而成。
[0006] 优选地,在所述功能模块的一面或者两面还有覆膜层以增加防水性能。具体所述覆膜层的材料为柔性高分子材料,优选为聚酯。
[0007] 为了形成不同的加热区域,所述功能模块的形状可以为长方形、平行四边形、弧形、圆形、扇形、椭圆形、三形或者梯形中的一种。
[0008] 在此基础上,本申请还提出一种石墨烯加热垫片,其包括一个或者多个上述石墨烯加热功能模块,其特征在于所述石墨烯加热垫片还包括基层布料和覆层布料;所述一个或者多个上述石墨烯加热功能模块的一侧固定在所述基层布料上,所述一个或者多个上述石墨烯加热功能模块的另一侧固定在所述覆层布料上;从而基层布料和覆层布料将所述石墨烯加热功能模块夹在中间。
[0009] 优选地,在所述基层布料或者覆层布料上还固定有快拆或者快装结构。所述快拆或者快装结构具体可以为魔术贴、拉链、双面贴、按扣、扣子或者别针等。所述快拆或者快装结构的固定可以为通过粘贴、缝合或者按压固定。
[0010] 进一步,一个或多个所述石墨烯加热功能模块的所述电极区通过引线与开关连接,然后再与电源电连接;在所述基层布料或者覆层布料上还具有一个电源容纳兜,从而将例如小型充电宝这种电源能够方便地挂在所述基层布料或者覆层布料上。
[0011] 针对一些场景的加热需求,多个所述石墨烯加热功能模块可以排成“工”字形,以形成“工”字形的加热区域。
[0012] 根据本申请提出的上述一种石墨烯加热功能模块和石墨烯加热垫片,由于对于不同的应用场景都是可以方便拆卸或者安装的,且整体厚度与其它一般织物没有明显区别,因此人们不仅不必再去单独购买具有石墨烯加热功能的衣服、坐垫、床单等贴身物品,而且还可以使以前已经购买的没有加热功能衣物简单地、低成本地增加加热的功能,从而大大提高了石墨烯加热功能使用的灵活性。
[0013] 上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

[0014] 构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0015] 图1示出了本申请的石墨烯加热垫片的模块一设计图;
[0016] 图2示出了本申请的石墨烯加热垫片的模块二设计图;
[0017] 图3示出了本申请的石墨烯加热垫片剖视图;
[0018] 图4示出了本申请的石墨烯加热垫片实施例一的结构示意图;
[0019] 图5示出了本申请的石墨烯加热垫片实施例二的结构示意图;
[0020] 图6示出了本申请的石墨烯加热垫片实施例三的结构示意图。

具体实施方式

[0021] 为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0022] 与现有技术中石墨烯加热功能部不能随意从衣物上拆卸不同,本申请将石墨烯加热功能部单独制作成一个独立的垫片,并在该垫片上安装有快拆或者快装结构,从而方便具有加热功能的垫片灵活使用。进一步,所述石墨烯加热垫片的加热功能部也进行模块化设计,从而降低产品的制作成本。
[0023] 具体地,图1示出了本申请石墨烯加热垫片的一种模块设计图,以展示一种形状的石墨烯加热功能模块。如图1所示,该模块整体呈长方形,主要分为三个区域,分别为石墨烯导电区1、电极区2和侧边区3。其中石墨烯导电区1在中间,其为所述功能模块的主体;两个电极区2分别在石墨烯导电区1的两侧,分别对应正极和负极;两个电极区2的外侧还分别设有一个侧边区3。整个石墨烯加热功能模块通过编织而成,形成一种石墨烯加热面料。其中石墨烯导电区1使用经过用石墨烯复合材料涂覆的纤维编织而成。具体地,所述石墨烯涂层包括:5%-30%的水性树脂,50-70%的石墨烯分散液,10-30%的导电系分散液。优选还包括,0.2-1%的润湿分散剂,0.1-0.5%的消泡剂,0.2-1.0%的流平剂,0.1-1.0%的增稠剂, 0.5-2%的溶剂以及0-6%的去离子水。此外,所述电极区2是使用金属丝编织而成,所述侧边区3是用一般的布料纤维编织而成。进一步,为了增加产品的防水性能,可以在上述编织好的石墨烯加热功能模块的一面或者两面进行覆膜。该覆膜材料优选使用聚氨酯等柔性高分子材料,当然也可以使用其它柔韧性能比较好的高分子材料。此外,两个电极区2还分别连接有引线以与正负极相连。
[0024] 图2示出了本申请石墨烯加热垫片的另一种模块设计图,其各个区域分布与图1中的功能模块相同,都是以石墨烯导电区1为主体,两边依次向外设有电极区2和侧边区3,但是该图中功能模块的整体形状有所不同,该功能模块整体呈平行四边形。这样的设计使得使用不同的加热功能模块可以进一步拼接成更多的不同形状的加热区域。例如参见图5示出的石墨烯加热垫片实施例二,两个平行四边形相对放置固定,可以形成一个具有加热功能的三角区域,以适应特定的应用场景。进一步,图5中所示的三角区域也可以简单变形为弧形,即形成具有加热功能的弧形区域。
[0025] 以上对石墨烯加热功能模块进行了说明,将一个或者多个上述加热功能模块的一侧固定在基层布料4上,然后在这些加热功能模块的另一侧固定另一个覆层布料5上,如图3所示,从而基层布料4和覆层布料5将所述加热功能模块夹在中间。上述加热功能模块的固定例如可以通过粘贴或者缝合实现,具体地,所述粘贴和缝合可以在所述侧边区3上进行操作。
[0026] 图4示出了本申请石墨烯加热垫片实施例一的结构示意图,其中使用了三个长方形的加热功能模块,形成一个“工”字形的加热区域。三个加热功能模块的正极引线和负极引线分别相互连接,进而与电源电连接。上述有加热功能模块形成的加热区域并没有覆盖整个基层布料4,通常也无需做到对基层布料4的整体覆盖,这样在节省石墨烯功能材料的基础上便能够满足大多数加热的需求。
[0027] 优选地,在所述基层布料4或者覆层布料5上还固定有快拆或者快装结构6。所述快拆或者快装结构6例如是魔术贴,其子母两面分别固定在基层布料4(或覆层布料5)和衣物上。从而当希望使用加热功能时,可以利用魔术贴将本申请的石墨烯加热垫片固定在所要穿着或者要使用的衣物上,不想使用加热功能时也可以方便的拆卸下来。所述魔术贴的固定同样可以通过粘贴和缝合实现。
[0028] 所述快拆或者快装结构6还可以是拉链,两条拉索可以分别固定在基层布料4(或覆层布料5)和衣物上,拉链的拉头安装在两条拉索的任意一边,这样可以通过拉链快速安装或者拆卸本申请的石墨烯加热垫片。
[0029] 所述快拆或者快装结构6还可以是双面贴,将双面贴的一面固定在所述基层布料4(或覆层布料5)或者待使用衣物的任何一方,然后可以方便的使用双面贴的另一面固定住本申请的石墨烯加热垫片。
[0030] 如图4所示,各个石墨烯加热模块的引线相互连接后通过一个开关7 与电源电连接。本申请的石墨烯加热垫片使用目前市场上的一般充电宝就可以供电使用,通过5V电压驱动可以兼具安全和使用方便的优点,并且随着充电宝技术的发展,本申请的石墨烯加热垫片的一次加热时间以及加热量将能得到进一步提高。以将本申请的石墨烯加热垫片固定在上衣内侧腰部位置为例,可以在上衣一个侧兜开一个小孔以将所述引线穿过,进而将与引线连接的开关放置在上衣的兜内。在希望使用加热功能时,可以将充电宝也放在兜里,连上开关即可开始使用。进一步,为了方便连接充电宝,所述引线可以具有拉伸功能。
[0031] 在一些加热时间不是很长或者加热量不需要很高的情况下,现有市场上的小型充电宝即可满足供电的要求,优选地,在所述基层布料4或者覆层布料5上还具有一个电源容纳兜8,这样可以直接将电源放置在电源容纳兜8中,如此可以大大减少引线的长度,从而使得石墨烯加热垫整体更加紧凑,更加方便携带和使用。
[0032] 图5示出了本申请的石墨烯加热垫片实施例二的结构示意图,其整体基本上与图4所示的实施例一一样,区别在于使用了不同形状的加热功能模块。将两个平行四边形加热功能模块相对固定,形成一个三角形加热区域。该设计是针对人体腰部使用情况的优化,两个三角形加热区域对应人体脊椎两侧的肌肉,使得加热更加精准,使用更加舒适。优选地,图5中所示的三角区域也可以简单变形为弧形,即形成具有加热功能的弧形区域。
[0033] 图6示出了本申请的石墨烯加热垫片实施例三的结构示意图,其基本结构与图4所示的实施例一一样,只是使用了一个更长的长方形加热功能模块。该设计可以方便地针对围脖或者帽子的应用场景,通过多个快拆或者快装结构6安装该实施例的石墨烯加热垫片,可以方便的使围脖和帽子内部具有加热功能。
[0034] 除了以上实施例所示以外,本申请的石墨烯加热垫片开可以具有其它形状的加热区域,其可以使用不同的加热功能模块进行拼接,并且加热功能模块除了以上所示的长方形、平行四边形以外,还可以编织成圆形、扇形、椭圆形、三角形、梯形等其它形状。拼接出的不同加热区域可以适用于衣服内对应人体的不同部位,例如三角形可以适用于肩部、圆形或者梯形可以适用于颈部等。此类的石墨烯加热垫片还能够应用于床单、坐垫等家居用品上,从而能够方便地使现有的家居用品也能够具有加热功能。
[0035] 以上对本申请的石墨烯加热功能模块以及石墨烯加热垫片进行了描述,其结构紧凑简洁,方便用于不同的家居服饰上,使得加热功能能够更灵活的被使用。需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0036] 以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
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