碳纤维电热絮片及其保暖服装.pdf

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摘要
申请专利号:

CN94102825.9

申请日:

1994.03.23

公开号:

CN1109257A

公开日:

1995.09.27

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

|||公开

IPC分类号:

H05B3/34; A41D13/00

主分类号:

H05B3/34; A41D13/00

申请人:

北京服装学院;

发明人:

李小宁; 朱本松; 关雅丽

地址:

100029北京市和平街北口

优先权:

专利代理机构:

华能集团专利事务所

代理人:

李红;刘卓夫

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内容摘要

本发明为一种碳纤维电热絮片及其保暖服装。采用碳纤维做电阻加热材料,用交流或直流低电压为电源,功率为4—50瓦。用本发明制做碳纤维絮片及其保暖服装制品,絮片制作容易,可根据需要自行设计形状及保暖要求,简便易行,使用方便,安全可靠,成本较低。由于本产品强度高、柔软、疏松、耐弯曲,而且具有抗静电、阻燃、耐酸碱等性能,所以保暖效果好,适用性强。可做服装、居室、车辆、野外固定地点工作等产品,还适合制作功能、劳保服装。

权利要求书

1: 一种电暖材料絮片及其保暖服装,由电源、织物、电阻材料构成,其特征在于电阻加热材料使用碳纤维絮片制成,絮片絮铺标准为80--200克/米 2 ,碳纤维单丝直径5--35微米,外加电压6--36伏,絮片电阻5--60欧姆,絮片按需要确定长、宽、厚度,各絮片可串联或并联连接,电源可为直流或交流。
2: 如权利要求1所述之碳纤维电热絮片及其保暖服装,其特征在于所制保暖服装的上衣后片(3)碳纤维絮片面积300×350毫米,电阻24欧姆,前片衣片(4)碳纤维电热絮片面积220×250毫米,每片电阻12欧姆,絮片重150克/米 2 三片絮片采用串联方式,外接直流电源36伏,实测功率27瓦。

说明书


本发明涉及一种用碳纤维絮层为发热材料地电暖制品。它广泛地应用于服装、居室、车辆及其他等方面。

    做为民用电热毯的市售产品是将外涂漆膜或塑料膜的电热材料-金属导线,缝制在织物中,外加电压一般为220伏,其导线电阻约为400-1000欧姆,电流0.2-0.5安培范围内。通电后,导线放热而起加热作用,一般用做电热褥铺在床上使用。但经较长期使用后,漆膜易碎掉,导线易折断,塑料外膜易老化而使织物中导线断开或短路,造成产品失效或打火引起火灾。又由于使用220伏电源,易造成人体伤害,为了保证安全,市售产品只在允许有轻微弯曲的产品中使用。

    本发明的目的在于避免上述缺欠而提供一种安全可靠、寿命长,可用于较大弯曲场合的,以碳纤维絮片为发热材料的电热絮片及其保暖服装。

    本发明可以用如下方法实现,电热絮片及其保暖服装制品的发热材料采用碳纤维制造,碳纤维制品仅以上衣为例,见附图。将碳纤维制成絮片(1),在适当部位选取两电极端(2),加以低电压构成回路,碳纤维电热絮片可以多片连接,如制品的上衣后片(3)、前片(4),通电使碳纤维产生热量,用以保暖,絮片可按所需絮铺成各种形状,并被缝制在织物相应处即可。

    碳纤维电热絮片由无数细小单根纤维构成,单根纤维直径在5-35微米左右,长度在20-80毫米左右,在絮片中为无规则排列,单根纤维比电阻为6×10-3欧姆·厘米-1。絮片整体的导电和发热,是每一根纤维的电、热效应贡献的总和。絮片的电阻受单根纤维及纤维间电阻大小的共同影响,但主要是以单根纤维电阻为主,所以总电阻R总近似地看作为无数根(n根)单纤维电阻Ri的并联结果,其规律符合下式:

    1R总=1R1+1R2+1R3+……+1Rn=Σi =1∞1Ri]]>

    这样,在外加电压V下,功率就可以用欧姆公式求得:

    W=V2R总]]>

    发热量用常用电功公式来估算:

    Q=0.24IVt

    本发明选R总范围为5-60欧姆;电压V范围为6-36伏;功率一般为4-50瓦,其具体数值由需要或周围环境情况来确定。

    由于总电流I总和各根碳纤维的分电流Ii有如下关系:

    I总=I1+I2+I3+……In=Σi = 1∞Ii]]>

    所以总电流在0.5-1安培时,每一根纤维上的电流是极为微弱的。

    碳纤维电热絮片规格可采用80-200克/米2,将絮片外用织物包复,为使纤维相互间在长期使用条件下不滑移而影响电阻值,絮片用札线固定,然后将絮片固定在制品上,也可以直接将碳纤维絮铺在制品上用札线固定。选定的絮片两端用细铜线制成电极,絮片和絮片之间可以并联,也可以串联。电压可以是直流也可以是交流。现有碳纤维产品大量被使用在军工上,性能要求很高,标准严格,因而价格就高,难以用于民用产品,本发明所用碳纤维电热絮片使用一般性能的碳纤维就可以,要求不高,不严格。在具体操作时,应在电极固定后首先对絮片进行电阻测定,再根据环境条件、电源情况确定最好的组合和最好的电暖效果。

    本发明相比现有技术具有以下优点:

    所用碳纤维其性能是优良的,抗张强度为4-6×108帕,模量为30-40×109帕,强度很高,比重小d=1.57,与棉纤维比重d=1.55左右,十分相近,由于重量很轻,直径很细,所以制品柔软、疏松程度和耐用性优于其他絮棉制品,且碳纤维隔热、保温本身就是很好的保暖材料。碳纤维本身特性决定了它又是一种极优良的阻燃、抗静电材料,不会由于电火花引起火灾。碳纤维为化学惰性,耐酸、碱、溶剂,可用洗衣机洗涤。除做服装、居室、车辆、野外固定地点工作等用品外,尚适合做特殊用途的劳保、功能服装。本发明加热保暖性能好,简便易行,使用方便,安全可靠,成本较低。

    本发明附图为碳纤维絮片制作的保暖服装示意图,图面说明如下:

    1-碳纤维絮片,2-电极,3-上衣后片,4-上衣前片。

    本发明实施例如下:

    以制作上衣制品为例,见附图。在上衣后片(3)上札制有用织物包复的碳纤维絮片(1),面积300×350毫米,絮片重约150克/米2,电极线用细铜线制作。实测电阻24欧姆,前片(4)共二片,每片220×250毫米,每片电阻为12欧姆,三片絮片用串接方式。外接电源36伏,电极(2)为细铜线,线外层应附有绝缘包皮,实测总功率27瓦左右。接通电源1-4分钟后,絮片表面温度达到25-31℃,穿在身上有温暖舒适的感觉。

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资源描述

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本发明为一种碳纤维电热絮片及其保暖服装。采用碳纤维做电阻加热材料,用交流或直流低电压为电源,功率为450瓦。用本发明制做碳纤维絮片及其保暖服装制品,絮片制作容易,可根据需要自行设计形状及保暖要求,简便易行,使用方便,安全可靠,成本较低。由于本产品强度高、柔软、疏松、耐弯曲,而且具有抗静电、阻燃、耐酸碱等性能,所以保暖效果好,适用性强。可做服装、居室、车辆、野外固定地点工作等产品,还适合制作功能、劳。

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