第一節、技術說明
一、傳統技術說明
在本公司發布的《傳統電熱毯產品技術深度分析》里提到的“控溫型”結構電熱毯是傳統最安全、最舒適的電熱毯,它是目前傳統的代表,
其電路結構圖如下:
其工作原理如下:
1、恒溫原理:
如等效圖所示,恒溫電路通過感溫絲感應電熱絲的溫度,當電熱絲溫度高于使用者設定的溫度值時,恒溫電路控制半導體開關關閉,當電熱絲溫度降低至低于使用者設定的溫度值時,恒溫電路控制半導體開關打開,如此反復,實現恒溫。
2、安全保護原理:
當恒溫電路故障,無法進行恒溫時,電熱絲的溫度可能會一直升高,當溫度升高到一定程度時(約120攝氏度),感溫絲與電熱絲之間的絕緣材料就會熔化,從而使感溫絲與電熱絲發生短路,短路電流會啟動安全保護電路切斷電路中的保險絲,達到安全保護的目的。
雖然以上結構電熱毯能防止火災發生,有控溫和恒溫功能,但仍然存在諸多不良:
(1)溫度恒定性差,在專用測試設備上測試每晚有8攝氏度以上的爬溫;
(2)預熱時間長;
(3)要到120攝氏度后才切斷電源,保護溫度點太高;
(4)安全保護為破壞性保護,故障解除后,電熱毯不可以再用了;
(5)半導體開關管是個致命的關鍵元件。當這個開關管發生短路故障或其它其它故障導致開關管長時間導通時,電熱毯將處于長時間加熱狀態,溫度將失控。
(6)電熱線導熱性差,容易由于電熱毯折疊、擠壓造成局部高溫;
(7)有電磁波輻射;
(8)電熱線外皮破裂有觸電的危險。
下面對以上不良情況作進一步說明:
控溫型電熱毯工作曲線圖
從以上圖表可以看出:
(1)預熱時間約為1.5小時到2小時,時間非常長;
(2)從預熱完成時的43℃到事故發生點的52℃溫度有9℃的差,表示此產品有9℃的爬溫。
(3)從事故發生點的的52℃到安全保護溫度點的120℃有約3.5小時,安全保護后差不多要一個小時的溫度冷卻,如此長時間的高溫保護,如果使用者是醉酒者或生活不能自理的人等,后果不敢想像。
(4)傳統電熱毯的安全保護需經過120℃高溫熔化電熱線,是破壞性保護,因此,即使故障解除了,電熱毯也不能用了。
(5)傳統電熱毯的恒溫方式是通過控制電路控制一個半導體開關管在溫度高于預先設置的溫度上限值時關閉加熱,在溫度低于預先設置的溫度下限值時打開加熱的方式進行控溫,此控溫方式存在嚴重的安全隱患,開關管成了一個致命的關鍵元件,當這個開關管發生短路故障或其它電路故障導致開關管長時間導通時,電熱毯將處于長時間加熱狀態,容易引起高溫火災。
(6)傳統電熱線中電熱絲很細,跟頭發絲一般粗,其導熱性和抗拉性很差,當電熱線受到折疊時,折疊處的功率成倍的增加,很容易產生高溫,又由于電熱絲的導熱性差,產生的高溫散不出去,經長時間的溫度聚積,容易破壞電熱毯。
(7)現代醫學表明電磁污染對人體有五大危害:
a、電磁輻射是心血管疾病、糖尿病、癌突變的主要誘因之一;
b、電磁輻射會對人體生殖系統、神經系統和免疫系統造成直接傷害;
c、電磁輻射是造成孕婦流產、不育、畸胎等病變的誘發因素之一;
d、過量的電磁輻射直接影響兒童身體組織、骨骼發育,導致視力、肝臟造血功能下降,嚴重者可導致視網膜脫落;
e、電磁輻射可使男性性功能下降、女性內分泌紊亂。
(8) 電熱線外皮破裂有觸電的危險。雖然有些商家用做浸水試驗來說明其不漏電,但是做浸水測試只能代表被測產品電熱線測試當時是不漏電的,并不 能代表電熱線使用久了或被其它利器刺破了其仍然不會漏電,更何況商家做浸水試驗時沒有將毯上的接線盒放入水中(右圖是某些商家做浸水試驗的圖片),如果接線盒放入水中,同樣會觸電的。在生活中,如果不小心有水倒到電熱上,水是不會選擇地方的,很有可能會倒接線盒上,再有,人睡覺有時會有出汗、流口水等現象,如果是小孩使用,很有可能會尿床,這些情況都有可能造成觸電,所以,消費者有必要弄清事實真像。
除了上述控溫型技術結構外,目前市場上還有少部份控溫型電熱毯使用并行雙芯導線;雙芯導線之間的絕緣體是具有PCT(絕緣阻值會隨溫度的升高而增加)特性的材料,其同時能用于加熱和高溫保護;因無溫度感應絲,控制器只能采用模擬調溫。此類產品的優點是:并行雙芯導線能抵消大多數電磁輻射;無需高溫限制電路或器件,能物理地限制高溫;由于電熱線的物理特性,能限制電熱毯局部高溫。缺點是:不能進行恒溫;電熱線較粗較硬,使用不舒服; 限制溫度點偏高;有觸電危險。
與上述控溫型技術相比,此技術解決了解決了局部高溫問題、破壞性保護問題和電磁輻射問題,但失去了恒溫功能,安全性相對較高于上面類型,舒適性較差于上面類型。由于此類產品技術點主要是電熱線的材料技術,在此不再做詳細分析。
二、本公司技術說明
本公司通過對全球各大品牌電熱毯產品進行技術分析研究,從提高產品的安全性和使用舒適性入手,進行技術攻關,現以取得突破性進展,并已申請了多個技術專利,技術上徹底解決了傳統電熱毯存在的安全性差,使用不舒適的問題。
1、 專利技術介紹:
(1)電熱線專利
專利名稱:一種電熱線(實用新型專利)
專利號:CN201220075944
專利特征:本實用新型的一種電熱線,由外到內依次包括外絕緣層,感溫絲,內絕緣層,多股絞合發熱線芯,其特征在于所述的多股絞合發熱線芯由兩股以上的單股發熱線芯絞合而成,所述的單股發熱線芯由一根發熱導線纏繞在一束纖維絲的外周側組成,解決了現有技術電熱線使用于較大功率電熱產品或使用于低電壓加熱電熱產品時,不能達到功率要求的問題,同時提高了電熱線的抗拉、抗折以及導熱強度,從而提高了電熱線的使用壽命。
與傳統對比說明:
傳統電熱毯使用的電熱線一般是單芯螺旋電熱線或雙螺旋感溫電熱線(如圖1)其存在以下幾方面的缺點:
a、發熱絲非常細,熱傳導性差,易積熱。當人睡在電熱毯上時,電熱毯與身體接觸部位溫度會聚積散不出去,人體長時間與高溫體接觸,會造成人體皮膚癢、起疹子、代謝紊亂等現象,嚴重影響人體健康;另外,如果電熱毯使用時被局部覆蓋或被折疊,容易引起高溫火災,或容易損壞電熱線絕緣層造成電熱絲漏電等問題。
b、由于發熱絲細,如果要使用于較大功率電熱產品(如電熱地毯)或使用于低電壓電熱產品時(如低壓電熱毯),不能滿足要求。
c、由于發熱絲細,電熱線的抗拉、抗折強度較弱,使用壽命較短。
(圖1) (圖2)
本公司電熱毯使用的電熱線設計有感溫線和多股絞合發熱線芯(如圖2)其解決的問題如下:
a、由于本項目電熱線的電熱絲設計有多股絞合發熱線芯,這樣能大幅度地提高電熱線的抗拉、抗折、導熱強度,能保證電熱毯任意折疊都不會損壞,也不會產生局部高溫,特別是人體與電熱毯接觸部位不會積熱。此設計方案解決了傳統電熱毯使用時皺褶容易損壞以及使用者身體與電熱毯長時間接觸會積熱的問題。
b、設計有感溫絲,能實現全線路控溫、恒溫。解決了目前傳統低壓電熱毯沒有全線路控溫和恒溫功能的問題。
(2)電熱毯及控制技術專利
專利名稱:一種電熱毯及其低壓恒溫控制裝置(發明專利)
專利號:CN201110169361
專利特征:電熱毯的低壓恒溫控制裝置對電熱絲進行低壓直流加熱并能根據預先設定的溫度值及電熱絲的溫度狀態自動調整輸出電壓值,使電熱絲的溫度快速達到預先設定的溫度值并保持高精確度恒定,并且低壓恒溫控制裝置不因某些元件的失效和損壞而出現失控,解決了現有技術所存在的溫度恒定性差、有觸電危險、有電磁輻射、無件損壞會造成溫度失控等問題。
本項目電熱毯控制技術方案及解決的問題如下:
a、直流低壓電熱設計,可保證使用者不會觸電危險,也沒有電磁波輻射。此設計方案解決了傳統電熱毯有觸電危險和有電磁輻射的問題。
b、絕對安全的保護系統設計,產品任何器件故障都會立即停止電熱,控制裝置不因某些元件的失效和損壞而出現失控,可保證電熱毯溫度永遠不會有高溫情況出現。此設計方案解決了傳統電熱毯故障時溫度會失控的問題。
c、控制電路能根據用戶預先設定的工作參數及電熱體的溫度自動調整功率變換單元的輸出電壓,使電熱體的溫度快速達到用戶預先設定的溫度值并保持高精確度恒定,并能根據用戶的設置自動實現溫控開啟或關閉以節省能耗,解決了現在技術溫度恒定性差的問題。
2、本項目優勢
通過組合以上兩個專利技術進行產品實施,制造出來的電熱毯產品有以下優勢:
1、本項目產品采用直流低電壓電熱,毯體不帶高壓電,使用者使用時不會有觸電危險,同時沒有電磁輻射危害身體健康。
2、本項目產品的任何器件老化或損壞都不會造成溫度失控,因此,電熱毯不會有高溫情況出現,使用者不必擔心產品故障會引起高溫火災。
3、本項目產品具有自動快速預熱及具有高精度的恒溫功能,能提高使用者的方面度和舒適度。
4、本項目產品使用的電熱線具有高抗拉、抗折和導熱強度,電熱毯不會由于皺褶使用而輕易損壞。
5、本項目產品使用的電熱線具有高導熱強度,因此,電熱毯不會有積熱現象,整夜使用電熱毯也不會出現皮膚過敏、口干等現象,
6、由于本項目產品安全性非常高,因此,嬰幼兒、生活不能自理者、醉酒者在有監護人幫忙設置好溫度的情況下,也可以使用項目產品;老人、兒童、孕婦、盲人在清楚了本產品的使用方法的情況下,同樣可以使用本項目產品。
7、本項目產品的任何器件老化或損壞都不會造成溫度失控,因此,本項目產品能使用至自然老化損壞,可不必遵守國家規定的6年使用年限限制。
從以上優勢表明,本項目電熱毯產品才是真正安全的電熱毯。
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