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1、(10)授权公告号 CN 102038569 B (45)授权公告日 2012.08.29 CN 102038569 B *CN102038569B* (21)申请号 201010618082.8 (22)申请日 2010.12.31 A61F 7/00(2006.01) (73)专利权人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区清华大学清 华 - 富士康纳米科技研究中心 401 室 专利权人 鸿富锦精密工业 （深圳） 有限公司 (72)发明人 陈鲁倬 刘长洪 范守善 (54) 发明名称 热理疗器 (57) 摘要 本发明涉及一种热理疗器， 其包括 ： 一绝缘基 底具有一表面 ； 多个行电极与。
2、多个列电极相互交 叉设置于绝缘基底的表面， 每两个相邻的行电极 和与其交叉的两个相邻的列电极形成一个网格， 且行电极与列电极之间电绝缘 ； 以及多个加热单 元， 每个加热单元对应一个网格设置， 每个加热单 元包括一第一电极、 一第二电极和一加热元件， 该 第一电极与第二电极间隔设置， 并分别与所述行 电极和列电极电连接， 所述加热元件与所述第一 电极和第二电极电连接 ； 所述加热元件包括一碳 纳米管膜结构以及一柔性高分子基体， 所述柔性 高分子基体具有一靠近所述绝缘基底的表面， 所 述碳纳米管膜结构设置于所述柔性高分子基体中 且靠近该高分子基体靠近所述绝缘基底的表面。 (51)Int.Cl. 。
3、审查员 杨星 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 8 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 8 页 1/2 页 2 1. 一种热理疗器， 其特征在于， 其包括 ： 一绝缘基底具有一表面 ； 多个行电极与多个列电极设置于绝缘基底的表面， 该多个行电极与多个列电极相互交 叉设置， 每两个相邻的行电极和与其交叉的两个相邻的列电极形成一个网格， 且行电极与 列电极之间电绝缘 ； 以及多个加热单元， 每个加热单元对应一个网格设置， 每个加热单元包括一第一电极、 一第二电极和一加热元件， 该第一电极与第二电极间隔设置， 该第一电极与第二。
4、电极分别 与所述行电极和列电极电连接， 所述加热元件与所述第一电极和第二电极电连接 ； 所述加热元件包括一碳纳米管膜结构以及一柔性高分子基体， 所述柔性高分子基体具 有一靠近所述绝缘基底的表面， 所述碳纳米管膜结构设置于所述柔性高分子基体中且靠近 该高分子基体靠近所述绝缘基底的表面。 2. 如权利要求 1 所述的热理疗器， 其特征在于， 所述第一电极与行电极一体成型， 第二 电极与列电极一体成型。 3. 如权利要求 1 所述的热理疗器， 其特征在于， 所述加热元件的一端通过所述第一电 极固定于所述绝缘基底， 另一端通过所述第二电极固定于所述绝缘基底。 4. 如权利要求 3 所述的热理疗器， 其。
5、特征在于， 所述加热元件通过所述第一电极以及 第二电极与所述绝缘基底间隔设置。 5. 如权利要求 1 所述的热理疗器， 其特征在于， 所述柔性高分子基体具有相对设置的 第一表面与第二表面， 所述第一表面远离所述绝缘基底设置， 所述碳纳米管膜结构与第一 表面的距离大于与第二表面的距离。 6. 如权利要求 5 所述的热理疗器， 其特征在于， 所述碳纳米管膜结构与第二表面的距 离大于等于 10 微米且小于等于 1 毫米。 7. 如权利要求 1 所述的热理疗器， 其特征在于， 所述碳纳米管膜结构的热膨胀系数小 于所述柔性高分子基体的热膨胀系数。 8. 如权利要求 1 所述的热理疗器， 其特征在于， 所。
6、述碳纳米管膜结构包括至少一碳纳 米管膜、 至少一碳纳米管线状结构或其组合。 9. 如权利要求 8 所述的热理疗器， 其特征在于， 所述碳纳米管膜结构包括至少两个层 叠设置的碳纳米管膜， 相邻两个碳纳米管膜之间通过范德华力紧密连接。 10. 如权利要求 8 所述的热理疗器， 其特征在于， 所述碳纳米管膜包括多个碳纳米管， 该多个碳纳米管首尾相连且基本沿同一方向择优取向排列。 11. 如权利要求 8 所述的热理疗器， 其特征在于， 所述碳纳米管膜结构中的多个碳纳米 管基本沿第一电极向第二电极方向延伸。 12. 如权利要求 8 所述的热理疗器， 其特征在于， 所述碳纳米管膜包括多个碳纳米管， 该多个。
7、碳纳米管沿不同方向择优取向排列。 13. 如权利要求 8 所述的热理疗器， 其特征在于， 所述碳纳米管膜包括多个碳纳米管， 该多个碳纳米管相互缠绕。 14. 如权利要求 8 所述的热理疗器， 其特征在于， 所述碳纳米管线状结构包括至少一非 扭转的碳纳米管线， 所述非扭转的碳纳米管线包括多个碳纳米管， 该多个碳纳米管轴向平 行于该非扭转的碳纳米管线长度方向排列。 权 利 要 求 书 CN 102038569 B 2 2/2 页 3 15. 如权利要求 8 所述的热理疗器， 其特征在于， 所述碳纳米管线状结构包括至少一扭 转的碳纳米管线， 所述扭转的碳纳米管线包括多个碳纳米管， 该多个碳纳米管沿该。
8、扭转的 碳纳米管线长度方向呈螺旋状排列。 16. 如权利要求 1 所述的热理疗器， 其特征在于， 所述热理疗器进一步包括多个固定元 件， 该多个固定元件分别对应设置于第一电极和第二电极， 所述加热元件的一端设置于第 一电极与固定元件之间， 另一端设置于第二电极与固定元件之间。 17. 如权利要求 1 所述的热理疗器， 其特征在于， 所述绝缘基底为柔性高分子材料构 成。 18. 如权利要求 1 所述的热理疗器， 其特征在于， 所述碳纳米管膜结构与所述柔性高分 子基体的厚度比为 1 2 1 300。 19. 一种热理疗器， 其特征在于， 其包括 ： 一绝缘基底以及设置于所述绝缘基底上的至 少一加热。
9、单元， 该加热单元包括一第一电极、 一第二电极以及一加热元件， 所述第一电极与 第二电极间隔设置并与加热元件电连接， 该加热元件的相对两端分别固定于所述绝缘基 底， 所述加热元件包括一柔性高分子基体以及一碳纳米管膜结构， 该碳纳米管膜结构包埋 于所述柔性高分子基体中， 所述柔性高分子基体具有一靠近所述绝缘基底的表面， 所述碳 纳米管膜结构靠近所述柔性高分子基体的靠近绝缘基底的表面设置。 权 利 要 求 书 CN 102038569 B 3 1/9 页 4 热理疗器 技术领域 0001 本发明涉及一种热理疗器， 尤其涉及一种基于碳纳米管的热理疗器。 背景技术 0002 目前有很多采用热理疗的方式。
10、来做热保健按摩、 治疗关节炎、 风湿类风湿等疾病 的医疗保健方法。热理疗的一种是在人体上敷上一热源， 由热源的热力经皮肤及皮下组织 使肌肉或筋骨感受到热度， 来减轻或消除疼痛， 更有以热源的热度来促进人们局部的血液 循环， 达到保健治病的功能。 0003 现有技术中的热理疗器， 通常是采用金属电热元件 ( 例如钨丝或者钼片等 ) 为基 本的发热单元构成。然而， 由于金属电热元件的热容较高， 热响应较迟钝， 能量转换效率较 低。 并且， 金属发热元件会因为多次热胀冷缩以及曲折等机械外力而容易受损疲劳， 功能下 降， 影响产品寿命。 发明内容 0004 有鉴于此， 确有必要提供一种发热效率高， 使。
11、用寿命长的热理疗器。 0005 一种热理疗器， 其包括 ： 一绝缘基底具有一表面 ； 多个行电极与多个列电极设置 于绝缘基底的表面， 该多个行电极与多个列电极相互交叉设置， 每两个相邻的行电极和与 其交叉的两个相邻的列电极形成一个网格， 且行电极与列电极之间电绝缘 ； 以及多个加热 单元， 每个加热单元对应一个网格设置， 每个加热单元包括一第一电极、 一第二电极和一加 热元件， 该第一电极与第二电极间隔设置， 该第一电极与第二电极分别与所述行电极和列 电极电连接， 所述加热元件与所述第一电极和第二电极电连接 ； 所述加热元件包括一碳纳 米管膜结构以及一柔性高分子基体， 所述柔性高分子基体具有一。
12、靠近所述绝缘基底的表 面， 所述碳纳米管膜结构设置于所述柔性高分子基体中且靠近该高分子基体靠近所述绝缘 基底的表面。 0006 一种热理疗器， 其包括 ： 一绝缘基底以及设置于所述绝缘基底上的至少一加热单 元， 该加热单元包括一第一电极、 一第二电极以及一加热元件。 所述第一电极与第二电极间 隔设置并与加热元件电连接， 该加热元件的相对两端分别固定于所述绝缘基底。所述加热 元件包括一柔性高分子基体以及一碳纳米管膜结构包埋于所述柔性高分子基体中， 所述柔 性高分子基体具有一靠近所述绝缘基底的表面， 所述碳纳米管膜结构靠近所述柔性高分子 基体的靠近绝缘基底的表面设置。 0007 相较于现有技术， 。
13、所述的热理疗器中的加热元件将碳纳米管膜结构复合于柔性高 分子基体中。 由于碳纳米管膜结构的热容较小， 具有较高的发热效率和较快的热响应速度， 因此该热理疗器的发热效率高、 热响应快。 该加热元件的碳纳米管膜结构具有较好的柔性， 不会因为多次弯曲影响使用寿命， 从而该加热元件具有较长的使用寿命。 另外， 本发明的加 热元件中的碳纳米管膜结构靠近该柔性高分子基体靠近所述绝缘基底的表面设置， 从而使 得该加热元件具有非对称的热膨胀系数分布。当该热理疗器通电加热时， 所述加热元件会 说 明 书 CN 102038569 B 4 2/9 页 5 朝向远离所述绝缘基底的方向凸起， 从而还可以起到一定的按摩。
14、作用。 附图说明 0008 图 1 为本发明第一实施例的热理疗器的俯视图。 0009 图 2 为图 1 中的热理疗器沿 II-II 线的剖面图。 0010 图 3 为本发明第一实施例中热理疗器的加热元件的俯视图。 0011 图 4 为图 3 中的热理疗器沿 IV-IV 线的剖面图。 0012 图 5 为本发明第一实施例热理疗器的加热元件使用的碳纳米管拉膜结构的扫描 电镜照片。 0013 图 6 为图 5 中的碳纳米管拉膜结构中的碳纳米管片段的结构示意图。 0014 图 7 为本发明第一实施例热理疗器的加热元件使用的非扭转的碳纳米管线的扫 描电镜照片。 0015 图 8 为本发明第一实施例热理疗。
15、器的加热元件使用的扭转的碳纳米管线的扫描 电镜照片。 0016 图 9 为本发明第一实施例热理疗器中加热元件直接设置于绝缘基底表面的剖面 图。 0017 图 10 为本发明第一实施例的热理疗器在通电时的结构示意图。 0018 图 11 为本发明第二实施例的热理疗器的俯视图。 0019 图 12 为图 11 中的热理疗器的沿 XII-XII 线的剖面图。 0020 图 13 为本发明第二实施例设置有固定元件的热理疗器的剖面图。 0021 图 14 为本发明第三实施例的热理疗器的俯视图。 0022 图 15 为图 14 中的热理疗器的沿 XV-XV 线的剖面图。 0023 主要元件符号说明 002。
16、4 热理疗器 10， 20， 30 0025 绝缘基底 102 0026 第一电极 110 0027 第二电极 112 0028 加热单元 120 0029 加热元件 130 0030 碳纳米管 132 0031 碳纳米管膜结构 134 0032 柔性高分子基体 136 0033 碳纳米管片段 143 0034 导电胶 160 0035 行电极 204 0036 列电极 206 0037 网格 214 0038 绝缘介质层 216 0039 固定元件 224 说 明 书 CN 102038569 B 5 3/9 页 6 0040 第一表面 1362 0041 第二表面 1364 具体实施方式 。
17、0042 以下将结合附图对本发明的热理疗器作进一步的详细说明。 0043 请参考图 1 及图 2， 本发明第一实施例提供一种热理疗器 10， 其包括一绝缘基底 102， 以及至少一个加热单元 120 设置于该绝缘基底 102。该加热单元 120 包括一第一电极 110， 一第二电极 112， 以及一加热元件 130。该第一电极 110 与所述第二电极 112 间隔设置 于所述绝缘基底 102。该加热元件 130 设置于所述第一电极 110 与第二电极 112 之间， 并固 定于所述绝缘基底 102。该加热元件 130 与所述第一电极 110 和第二电极 112 电连接。 0044 所述绝缘基底。
18、 102 可以为硬性或柔性绝缘材料构成。当该绝缘基底 102 选择硬性 材料时， 其可以为陶瓷、 玻璃、 树脂、 石英、 塑料等中的一种或几种。当该绝缘基底 102 选择 柔性材料时， 其可以为树脂、 橡胶、 塑料或柔性纤维等中的一种或几种。当该绝缘基底 102 为硬性材料构成时， 其可以为管状、 球状、 长方体状， 或者也可以根据人体具体理疗部位的 外部形状进行设计。所述绝缘基底 102 可以做成横截面为半圆或 C 字形的管状， 从而套在 膝关节， 对膝关节理疗。当该绝缘基底 102 选择柔性材料时， 可根据实际需要弯折成任意形 状， 可以很好的贴合在人体需要理疗的部位， 从而具有更好的理疗。
19、效果。所述绝缘基底 102 的大小与厚度不限， 本领域技术人员可以根据实际需要(如根据热理疗器10的预定大小)， 设置绝缘基底 102 的尺寸。本实施例中， 所述绝缘基底 102 为由柔性材料制成的平面橡胶 基板， 该平面橡胶基板为厚度约 5 毫米， 边长为 10 厘米的正方形薄膜。可以理解， 所述绝缘 基底 102 的材料不应仅仅局限于本说明书中记载的范围， 可以根据实际需要任意选择。 0045 所述第一电极 110 以及第二电极 112 可为金属导电材料、 表面涂有导电材料层的 其他材料或者导电橡胶构成。所述第一电极 110 与第二电极 112 间隔且平行设置在所述绝 缘基底102表面。 。
20、该第一电极110与第二电极112均为平面导电体， 其尺寸可以根据所述加 热元件 130 的尺寸进行设置。本实施例中， 该第一电极 110 以及第二电极 112 优选为采用 金属丝构成的平面导电体。该金属丝通过高分子粘结剂粘结于所述绝缘基底 102 的表面。 所述第一电极 110 与第二电极 112 的长度为 20 微米 1.5 厘米， 宽度为 30 微米 1 厘米， 厚度为 0.4 毫米 0.5 厘米。 0046 所述加热元件 130 具有相对的两端。该加热元件 130 的一端可以通过导电胶 160 粘结在所述第一电极 110 的表面。所述加热元件 130 的另一端通过导电胶 160 粘结在所。
21、述 第二电极 112 的表面。所述加热元件 130 通过所述第一电极 110， 以及所述第二电极 112 支 撑， 从而与所述绝缘基底 102 间隔设置。所述加热元件 130 粘附于所述第一电极 110 的一 端通过导电胶 160 与所述第一电极 110 电连接 ； 所述加热元件 130 粘附于第二电极 112 的 一端通过导电胶 160 与所述第二电极 112 电连接。使用时， 可以通过第一电极 110 及第二 电极 112 施加电压于所述加热元件 130 的两端。 0047 请一并参见图 3， 该加热元件 130 为平面薄膜状结构， 其长度、 宽度、 厚度可以根据 实际需要设置。 本实施例。
22、中， 该加热元件130为2毫米厚的一长方形薄片， 长为1厘米， 宽为 0.5 厘米。所述加热元件 130 包括一碳纳米管膜结构 134 以及一柔性高分子基体 136。所 述碳纳米管膜结构 134 包埋于柔性高分子基体 136 中。该碳纳米管膜结构 134 与该柔性高 说 明 书 CN 102038569 B 6 4/9 页 7 分子基体 136 结合成一个整体结构。所述碳纳米管膜结构 134 与所述柔性高分子基体 136 的厚度比为 1 2 1 300。优选地， 所述碳纳米管膜结构 134 与所述柔性高分子基体 136 的厚度比为 1 20。该柔性高分子基体 136 具有一远离所述绝缘基底 1。
23、02 的第一表面 1362， 以及一靠近所述绝缘基底102的第二表面1364。 所述第一表面1362平行于所述第二 表面 1364。所述碳纳米管膜结构 134 设置于所述柔性高分子基体 136 之中， 并靠近第二表 面 1364 设置。所述碳纳米管膜结构 134 平行于所述第二表面 1364。具体地， 碳纳米管膜 结构 134 到第一表面 1362 的距离大于碳纳米管膜结构 134 到第二表面的距离。也可以理 解为， 所述碳纳米管膜结构134在所述柔性高分子基体136中的位置， 相对于所述第一表面 1362 以及第二表面 1364 是非对称的。或者， 所述碳纳米管膜结构 134 到第一表面 1。
24、362 以 及第二表面 1364 的距离是不相等的。优选地， 所述碳纳米管膜结构 134 距离所述第二表面 1364 的距离大于等于 10 微米且小于等于 1 毫米。一方面， 可确保该加热元件 130 的第一 表面1362不导电， 从而避免漏电 ； 另一方面， 该碳纳米管膜结构134非对称的设置于所述柔 性高分子基体 136 中， 上述距离范围还可以保证碳纳米管膜结构 134 到第一表面 1362 之间 的部分的热膨胀系数大于碳纳米管膜结构134到第二表面1364之间的部分的热膨胀系数。 该碳纳米管膜结构 134 的长度要大于或等于所述柔性高分子基体 136 的长度， 所谓 “长度” 是指， 。
25、所述碳纳米管膜结构 134 在平行于所述第二表面 1364 的方向的最大尺寸。从而在该 加热元件 130 的相对两端都有部分碳纳米管膜结构 134 露出。由于加热元件 130 的两端通 过导电胶160分别粘附于第一电极110以及第二电极112， 因此该碳纳米管膜结构134在加 热元件 130 的两端露出的部分可以通过导电胶 160 与所述第一电极 110 和第二电极 112 电 连接。另外， 该加热元件 130 设置于所述绝缘基底 102 时， 要使得所述第二表面 1364 靠近 所述绝缘基底 102 设置。 0048 另外， 所述碳纳米管膜结构 134 还可以直接设置于所述柔性高分子基体 1。
26、36 的第 二表面 1364。 0049 请参考图 4， 所述柔性高分子基体 136 为具有一定厚度的片材， 该片材的形状不 限， 可以为长方形、 圆形， 或根据实际应用制成各种形状。所述柔性高分子基体 136 为柔性 材料构成。所述柔性高分子基体 136 的材料为硅橡胶、 聚甲基丙烯酸甲酯、 聚氨脂、 环氧树 脂、 聚丙烯酸乙酯、 聚丙烯酸丁酯、 聚苯乙烯、 聚丁二烯、 聚丙烯腈、 聚苯胺、 聚吡咯及聚噻吩 等中的一种或几种的组合。本实施例中， 所述柔性高分子基体 136 为一硅橡胶薄膜， 该硅橡 胶薄膜为厚度为 2 毫米厚的一长方形薄片。所述碳纳米管膜结构 134 为一膜结构， 其厚度 为。
27、 10 微米 1 毫米， 其宽度与所述柔性高分子基体 136 完全相同， 长度略大于所述柔性高 分子基体 136 的长度。该碳纳米管膜结构 134 平行于所述柔性高分子基体 136 并靠近柔性 高分子基体 136 的第二表面 1364 设置。具体地， 该碳纳米管膜结构 134 是在柔性高分子基 体 136 未完全固化呈液态时铺设于该柔性高分子基体 136。该碳纳米管膜结构 134 是由多 个碳纳米管132通过范德华力结合构成， 多个碳纳米管132之间存在间隙。 液态的高分子基 体材料可以渗透进入该碳纳米管膜结构 134 中的碳纳米管 132 之间的间隙当中， 并将该碳 纳米管膜结构 134 完。
28、全包覆， 从而该柔性高分子基体 136 的材料与碳纳米管膜结构 134 中 的碳纳米管132紧密结合在一起。 碳纳米管膜结构134可以很好地靠近所述第二表面1364 固定于该柔性高分子基体136中或者固定于该柔性高分子基体136的第二表面1364。 该加 热元件 130 不会因为多次使用， 影响碳纳米管膜结构 134 与柔性高分子基体 136 之间界面 说 明 书 CN 102038569 B 7 5/9 页 8 的结合性， 从而寿命较长。 0050 该碳纳米管膜结构 134 为一自支撑结构。所谓 “自支撑结构” 即该碳纳米管膜结 构 134 无需通过一支撑体支撑， 也能保持自身特定的形状。该。
29、自支撑结构的碳纳米管膜结 构 134 包括多个碳纳米管 132， 该多个碳纳米管 132 通过范德华力相互吸引， 从而使碳纳米 管膜结构 134 具有特定的形状。该碳纳米管膜结构 134 的厚度大于 10 微米， 小于 2 毫米。 所述碳纳米管膜结构 134 中的碳纳米管 132 为单壁碳纳米管、 双壁碳纳米管及多壁碳纳米 管中的一种或多种。所述单壁碳纳米管的直径为 0.5 纳米 50 纳米， 所述双壁碳纳米管的 直径为 1.0 纳米 50 纳米， 所述多壁碳纳米管的直径为 1.5 纳米 50 纳米。该碳纳米管 膜结构 134 为层状或线状结构。由于该碳纳米管膜结构 134 具有自支撑性， 在。
30、不通过支撑 体支撑时仍可保持层状或线状结构。该碳纳米管膜结构 134 中碳纳米管 132 之间具有大量 间隙， 从而使该碳纳米管膜结构具有大量微孔。所述碳纳米管膜结构 134 的单位面积热容 小于 210-4焦耳每平方厘米开尔文。优选地， 所述碳纳米管膜结构 134 的单位面积热容可 以小于等于 1.710-6焦耳每平方厘米开尔文。由于碳纳米管 132 的热容较小， 所以由该碳 纳米管膜结构 134 复合在柔性高分子基体 136 中而构成的加热元件 130 具有较快的热响应 速度， 可用于对物体进行快速加热。 0051 所述碳纳米管膜结构 134 包括至少一碳纳米管膜、 至少一碳纳米管线状结构。
31、或其 组合。所述碳纳米管膜由多个均匀分布的碳纳米管组成。该碳纳米管膜中的多个碳纳米管 可以做有序排列或无序排列。当碳纳米管膜由无序排列的碳纳米管组成时， 碳纳米管相互 缠绕 ； 当碳纳米管膜为有序排列的碳纳米管组成时， 碳纳米管沿一个方向或者多个方向择 优取向排列。当碳纳米管膜结构 134 中的多个碳纳米管基本沿同一方向有序排列时， 该多 个碳纳米管从第一电极 110 向第二电极 112 延伸。具体地， 该碳纳米管膜可为碳纳米管絮 化膜、 碳纳米管碾压膜或碳纳米管拉膜。该碳纳米管线状结构包括至少一非扭转的碳纳米 管线、 至少一扭转的碳纳米管线或其组合。当所述碳纳米管线状结构包括多根非扭转的碳 。
32、纳米管线或扭转的碳纳米管线时， 该非扭转的碳纳米管线或扭转的碳纳米管线可以相互平 行呈一束状结构， 或相互扭转呈一绞线结构。 0052 请参阅图 5 及图 6， 具体地， 所述碳纳米管拉膜具有多个连续且定向排列的碳纳米 管片段 143。该多个碳纳米管片段 143 通过范德华力首尾相连。每一碳纳米管片段 143 包 括多个相互平行的碳纳米管 132， 该多个相互平行的碳纳米管 132 通过范德华力紧密结合。 该碳纳米管片段 143 具有任意的宽度、 厚度、 均匀性及形状。该碳纳米管拉膜中的碳纳米管 132 沿同一方向择优取向排列。可以理解， 在由多个碳纳米管拉膜组成的碳纳米管膜结构 134 中，。
33、 相邻两个碳纳米管拉膜中的碳纳米管的排列方向有一夹角 ， 且 0 90， 从而使相邻两层碳纳米管拉膜中的碳纳米管相互交叉组成一网状结构， 该网状结构包括 多个微孔， 该多个微孔均匀且规则分布于碳纳米管膜结构中， 其中， 该微孔直径为 1 纳米 0.5 微米。所述碳纳米管拉膜的厚度为 0.01 微米 100 微米。所述碳纳米管拉膜可以通过 拉取一碳纳米管阵列直接获得。 所述碳纳米管拉膜的结构及其制备方法请参见范守善等人 于 2007 年 2 月 9 日申请的， 于 2010 年 5 月 26 公告的第 CN101239712B 号中国专利 “碳纳米 管膜结构及其制备方法” ， 专利权人 ： 清华。
34、大学， 鸿富锦精密工业 ( 深圳 ) 有限公司。为节省 篇幅， 仅引用于此， 但上述申请所有技术揭露也应视为本发明申请技术揭露的一部分。 0053 所述碳纳米管碾压膜由多个均匀分布的碳纳米管组成。 该多个碳纳米管可沿同一 说 明 书 CN 102038569 B 8 6/9 页 9 方向择优取向排列， 也可沿不同方向择优取向排列。 优选地， 所述碳纳米管碾压膜中的碳纳 米管平行于碳纳米管碾压膜的表面。所述碳纳米管碾压膜中的碳纳米管相互交叠， 且通过 范德华力相互吸引， 紧密结合， 使得该碳纳米管碾压膜具有很好的柔韧性， 可以弯曲折叠成 任意形状而不破裂。且由于碳纳米管碾压膜中的碳纳米管之间通过。
35、范德华力相互吸引， 紧 密结合， 使碳纳米管碾压膜为一自支撑的结构， 可无需基底支撑。 所述碳纳米管碾压膜可通 过碾压一碳纳米管阵列获得。 所述碳纳米管碾压膜中的碳纳米管与形成碳纳米管阵列的基 底的表面形成一夹角 ， 其中， 大于等于 0 度且小于等于 15 度 (0 15 )， 该夹 角 与施加在碳纳米管阵列上的压力有关， 压力越大， 该夹角越小。所述碳纳米管碾压膜 的长度和宽度不限。所述碾压膜包括多个微孔结构， 该微孔结构均匀且规则分布于碳纳米 管碾压膜中， 其中微孔直径为 1 纳米 0.5 微米。所述碳纳米管碾压膜及其制备方法请参 见范守善等人于 2007 年 6 月 1 日申请的， 于。
36、 2008 年 12 月 3 日公开的第 CN101314464A 号 中国专利申请 “碳纳米管薄膜的制备方法” ， 申请人 ： 清华大学， 鸿富锦精密工业 ( 深圳 ) 有 限公司。 为节省篇幅， 仅引用于此， 但上述申请所有技术揭露也应视为本发明申请技术揭露 的一部分。 0054 所述碳纳米管絮化膜的长度、 宽度和厚度不限， 可根据实际需要选择。本发明实 施例提供的碳纳米管絮化膜的长度为 1 10 厘米， 宽度为 1 10 厘米， 厚度为 1 微米 2 毫米。所述碳纳米管絮化膜包括相互缠绕的碳纳米管， 碳纳米管的长度大于 10 微米。所 述碳纳米管之间通过范德华力相互吸引、 缠绕， 形成网。
37、络状结构。所述碳纳米管絮化膜中 的碳纳米管均匀分布， 无规则排列， 使该碳纳米管絮化膜各向同性， 所述碳纳米管絮化膜中 的碳纳米管之间形成大量的微孔， 微孔孔径为 1 纳米 0.5 微米。所述碳纳米管絮化膜及 其制备方法请参见范守善等人于 2007 年 4 月 13 日申请的， 于 2008 年 10 月 15 日公开的第 CN101284662A 号中国专利申请 “碳纳米管薄膜的制备方法” ， 申请人 ： 清华大学， 鸿富锦精 密工业 ( 深圳 ) 有限公司。为节省篇幅， 仅引用于此， 但上述申请所有技术揭露也应视为本 发明申请技术揭露的一部分。 0055 请参阅图 7， 该非扭转的碳纳米管。
38、线包括多个沿该非扭转的碳纳米管线长度方向 排列的碳纳米管。 具体地， 该非扭转的碳纳米管线包括多个碳纳米管片段， 该多个碳纳米管 片段通过范德华力首尾相连， 每一碳纳米管片段包括多个相互平行并通过范德华力紧密结 合的碳纳米管。该碳纳米管片段具有任意的长度、 厚度、 均匀性及形状。该非扭转的碳纳米 管线长度不限， 直径为0.5纳米100微米。 非扭转的碳纳米管线为将碳纳米管拉膜通过有 机溶剂处理得到。 具体地， 将有机溶剂浸润所述碳纳米管拉膜的整个表面， 在挥发性有机溶 剂挥发时产生的表面张力的作用下， 碳纳米管拉膜中的相互平行的多个碳纳米管通过范德 华力紧密结合， 从而使碳纳米管拉膜收缩为一非。
39、扭转的碳纳米管线。该有机溶剂为挥发性 有机溶剂， 如乙醇、 甲醇、 丙酮、 二氯乙烷或氯仿， 本实施例中采用乙醇。通过有机溶剂处理 的非扭转的碳纳米管线与未经有机溶剂处理的碳纳米管膜相比， 比表面积减小， 粘性降低。 0056 所述扭转的碳纳米管线为采用一机械力将所述碳纳米管拉膜两端沿相反方向扭 转获得。 请参阅图8， 该扭转的碳纳米管线包括多个绕该扭转的碳纳米管线轴向螺旋排列的 碳纳米管。 具体地， 该扭转的碳纳米管线包括多个碳纳米管片段， 该多个碳纳米管片段通过 范德华力首尾相连， 每一碳纳米管片段包括多个相互平行并通过范德华力紧密结合的碳纳 米管。该碳纳米管片段具有任意的长度、 厚度、 。
40、均匀性及形状。该扭转的碳纳米管线长度不 说 明 书 CN 102038569 B 9 7/9 页 10 限， 直径为 0.5 纳米 100 微米。进一步地， 可采用一挥发性有机溶剂处理该扭转的碳纳米 管线。在挥发性有机溶剂挥发时产生的表面张力的作用下， 处理后的扭转的碳纳米管线中 相邻的碳纳米管通过范德华力紧密结合， 使扭转的碳纳米管线的比表面积减小， 密度及强 度增大。 0057 所述碳纳米管线状结构及其制备方法请参见范守善等人于 2002 年 9 月 16 日申请 的， 于 2008 年 8 月 20 日公告的第 CN100411979C 号中国公告专利 “一种碳纳米管绳及其制 造方法” 。
41、， 申请人 ： 清华大学， 鸿富锦精密工业 ( 深圳 ) 有限公司， 以及于 2005 年 12 月 16 日 申请的， 于 2009 年 6 月 17 日授权公告的第 CN100500556C 号中国专利 “碳纳米管丝及其制 作方法” ， 专利权人 ： 清华大学， 鸿富锦精密工业 ( 深圳 ) 有限公司。为节省篇幅， 仅引用于 此， 但上述申请所有技术揭露也应视为本发明申请技术揭露的一部分。 0058 请参见图 9， 所述加热元件 130 也可以直接设置于所述绝缘基底 102 的表面， 该加 热元件 130 的两端固定于所述绝缘基底 102。所述第一电极 110 以及第二电极 112 分别设。
42、 置在所述加热元件的两端， 并通过导电胶分别与所述加热元件 130 电连接。 0059 请参见图10， 所述热理疗器10在使用时， 可将热理疗器20的设置有加热元件一侧 贴敷于人体上， 电压通过所述第一电极 110 以及所述第二电极 112 施加在该加热元件 130 的碳纳米管膜结构134的两端， 电流可通过上述碳纳米管132所形成的导电网络进行传输。 由于碳纳米管132的自身热容较高， 使得碳纳米管膜结构134温度快速升高， 热量在靠近碳 纳米管 132 的周围快速地扩散， 从而将热量传递至与加热元件 130 对应的人体。 0060 本实施例的加热元件 130 中， 所述柔性高分子基体 13。
43、6 的热膨胀系数大于碳纳米 管膜结构 134 的热膨胀系数。所述碳纳米管膜结构 134 靠近所述柔性高分子基体 136 的第 二表面 1364 设置， 并且所述第二表面 1364 靠近所述绝缘基底 102。由于所述碳纳米管膜 结构在柔性高分子基体 136 中， 相对于第一表面 1362 以及第二表面 1364 是非对称设置的， 因此该加热元件130的设有碳纳米管膜结构134的一侧热膨胀系数小于没有设置碳纳米管 膜结构 134 一侧。当该加热元件 130 通电发热时， 该加热元件 130 中的碳纳米管膜结构 134 到第一表面 1362 之间的部分的膨胀形变将大于加热元件 130 中的碳纳米管膜。
44、结构 134 到 第二表面 1364 之间的部分。加热后的加热元件 130 的热膨胀系数大的部分将会凸起， 从而 该加热元件的第一表面1362可以推压与加热元件130对应或接触的人体， 起到一定的按摩 作用。当断电时， 该加热元件 130 又将恢复原来的形状， 离开加热元件 130 所对应的人体的 理疗部位。因此， 当该加热元件 130 被周期性通断电时， 其可以实现周期性的凸起与恢复， 从而实现按摩人体的功能。由于碳纳米管 132 具有导电性好、 热容小的特点， 所述碳纳米管 膜结构134在短时间能就可以发出大量的热， 从而使该加热元件130在较小的电压驱动下， 就可以较快的达到较高的温度。。
45、 0061 可以理解， 上述实施例中加热元件 130 的相对两端通过所述第一电极 110 和第二 电极112固定在绝缘基底102， 是为了让加热元件130受热后向远离所述绝缘基底102的方 向凸起。为此， 加热元件 130 的相对两端也可以通过其他方式固定在绝缘基底 102， 比如粘 结、 卡扣、 螺锁等等。所述第一电极 110 和第二电极 112 可以间隔设置于加热元件 130 上， 并与加热元件 130 中的碳纳米管膜结构 134 电连接。另外， 第一电极 110 和第二电极 112 也可以集成到加热元件 130 中， 并与所述碳纳米管膜结构 134 电链接即可。 0062 请参阅图 11。
46、 及图 12， 本发明第二实施例提供一种热理疗器 20。本实施例与第一 说 明 书 CN 102038569 B 10 8/9 页 11 实施例的区别在于 ： 本实施包括多个设置成阵列形式的加热单元 120。该热理疗器 20 包括 一绝缘基底102、 多个行电极204、 多个列电极206以及多个加热单元120。 所述多个行电极 204 相互平行间隔设置在绝缘基底 102 的一表面。所述多个列电极 206 相互平行间隔设置 在该绝缘基底 102 的表面上。所述多个行电极 204 与多个列电极 206 相互交叉设置， 并且 在行电极 204 与列电极 206 交叉处设置有绝缘介质层 216， 该绝。
47、缘介质层 216 可确保行电 极 204 与列电极 206 之间电绝缘， 以防止短路。每两个相邻的行电极 204 与两个相邻的列 电极 206 交叉形成一网格 214。每个网格 214 定位一个加热单元 120， 即加热单元 120 与网 格 214 一一对应。多个行电极 204 或列电极 206 之间可以等间距设置， 也可以不等间距设 置。优选地， 多个行电极 204 或列电极 206 之间等间距设置。所述行电极 204 与列电极 206 可以为导电材料或涂有导电材料层的绝缘材料， 或者为柔性的导电橡胶。 本实施例中， 该多 个行电极 204 与多个列电极 206 优选为采用金属丝构成的平面。
48、导电体， 该多个金属丝可以 通过高分子粘结剂粘结于所述绝缘基底 102 的表面。所述行电极 204 之间的行间距， 以及 所述列电极 204 之间的列间距， 可以根据实际需要设置。本实施例中， 该多个行电极 204 的 行间距为 0.5 厘米 3 厘米， 多个列电极 206 的列间距为 0.5 厘米 3 厘米。该行电极 204 与列电极 206 的宽度为 300 微米 5 毫米微米， 厚度为 0.5 毫米 0.5 厘米。本实施例中， 该行电极 204 与列电极 206 的交叉角度为 10 度到 90 度， 优选为 90 度。 0063 所述多个加热单元 120 分别一一对应设置于上述多个网格 。
49、214 中。可以理解， 该 多个加热单元 120 按照行列式排布形成一个加热点阵列。每个加热单元 120 对应一个独立 的加热点。 0064 本实施例中， 该第一电极 110 可以是行电极 204 的延伸部分， 该第二电极 112 可以 是列电极206的延伸部分。 第一电极110和行电极204可以一体成型， 第二电极112和列电 极 206 也可一体成型。本实施例中， 该第一电极 110 与第二电极 112 均为平面导电体， 其尺 寸由网格 214 的尺寸决定。该第一电极 110 直接与行电极 204 电连接， 该第二电极 112 直 接与列电极 206 电连接。所述第一电极 110 与第二电极 112 的长度为 20 微米 1.5 厘米， 宽度为 30 微米 1 厘米， 厚度为 0.4 毫米 0.5 厘米。优选。