第一节、技术说明
一、传统技术说明
在本公司发布的《传统电热毯产品技术深度分析》里提到的“控温型”结构电热毯是传统最安全、最舒适的电热毯,它是目前传统的代表,
其电路结构图如下:
其工作原理如下:
1、恒温原理:
如等效图所示,恒温电路通过感温丝感应电热丝的温度,当电热丝温度高于使用者设定的温度值时,恒温电路控制半导体开关关闭,当电热丝温度降低至低于使用者设定的温度值时,恒温电路控制半导体开关打开,如此反复,实现恒温。
2、安全保护原理:
当恒温电路故障,无法进行恒温时,电热丝的温度可能会一直升高,当温度升高到一定程度时(约120摄氏度),感温丝与电热丝之间的绝缘材料就会熔化,从而使感温丝与电热丝发生短路,短路电流会启动安全保护电路切断电路中的保险丝,达到安全保护的目的。
虽然以上结构电热毯能防止火灾发生,有控温和恒温功能,但仍然存在诸多不良:
(1)温度恒定性差,在专用测试设备上测试每晚有8摄氏度以上的爬温;
(2)预热时间长;
(3)要到120摄氏度后才切断电源,保护温度点太高;
(4)安全保护为破坏性保护,故障解除后,电热毯不可以再用了;
(5)半导体开关管是个致命的关键元件。当这个开关管发生短路故障或其它其它故障导致开关管长时间导通时,电热毯将处于长时间加热状态,温度将失控。
(6)电热线导热性差,容易由于电热毯折叠、挤压造成局部高温;
(7)有电磁波辐射;
(8)电热线外皮破裂有触电的危险。
下面对以上不良情况作进一步说明:
控温型电热毯工作曲线图
从以上图表可以看出:
(1)预热时间约为1.5小时到2小时,时间非常长;
(2)从预热完成时的43℃到事故发生点的52℃温度有9℃的差,表示此产品有9℃的爬温。
(3)从事故发生点的的52℃到安全保护温度点的120℃有约3.5小时,安全保护后差不多要一个小时的温度冷却,如此长时间的高温保护,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)传统电热毯的安全保护需经过120℃高温熔化电热线,是破坏性保护,因此,即使故障解除了,电热毯也不能用了。
(5)传统电热毯的恒温方式是通过控制电路控制一个半导体开关管在温度高于预先设置的温度上限值时关闭加热,在温度低于预先设置的温度下限值时打开加热的方式进行控温,此控温方式存在严重的安全隐患,开关管成了一个致命的关键元件,当这个开关管发生短路故障或其它电路故障导致开关管长时间导通时,电热毯将处于长时间加热状态,容易引起高温火灾。
(6)传统电热线中电热丝很细,跟头发丝一般粗,其导热性和抗拉性很差,当电热线受到折叠时,折叠处的功率成倍的增加,很容易产生高温,又由于电热丝的导热性差,产生的高温散不出去,经长时间的温度聚积,容易破坏电热毯。
(7)现代医学表明电磁污染对人体有五大危害:
a、电磁辐射是心血管疾病、糖尿病、癌突变的主要诱因之一;
b、电磁辐射会对人体生殖系统、神经系统和免疫系统造成直接伤害;
c、电磁辐射是造成孕妇流产、不育、畸胎等病变的诱发因素之一;
d、过量的电磁辐射直接影响儿童身体组织、骨骼发育,导致视力、肝脏造血功能下降,严重者可导致视网膜脱落;
e、电磁辐射可使男性性功能下降、女性内分泌紊乱。
(8) 电热线外皮破裂有触电的危险。虽然有些商家用做浸水试验来说明其不漏电,但是做浸水测试只能代表被测产品电热线测试当时是不漏电的,并不 能代表电热线使用久了或被其它利器刺破了其仍然不会漏电,更何况商家做浸水试验时没有将毯上的接线盒放入水中(右图是某些商家做浸水试验的图片),如果接线盒放入水中,同样会触电的。在生活中,如果不小心有水倒到电热上,水是不会选择地方的,很有可能会倒接线盒上,再有,人睡觉有时会有出汗、流口水等现象,如果是小孩使用,很有可能会尿床,这些情况都有可能造成触电,所以,消费者有必要弄清事实真像。
除了上述控温型技术结构外,目前市场上还有少部份控温型电热毯使用并行双芯导线;双芯导线之间的绝缘体是具有PCT(绝缘阻值会随温度的升高而增加)特性的材料,其同时能用于加热和高温保护;因无温度感应丝,控制器只能采用模拟调温。此类产品的优点是:并行双芯导线能抵消大多数电磁辐射;无需高温限制电路或器件,能物理地限制高温;由于电热线的物理特性,能限制电热毯局部高温。缺点是:不能进行恒温;电热线较粗较硬,使用不舒服; 限制温度点偏高;有触电危险。
与上述控温型技术相比,此技术解决了解决了局部高温问题、破坏性保护问题和电磁辐射问题,但失去了恒温功能,安全性相对较高于上面类型,舒适性较差于上面类型。由于此类产品技术点主要是电热线的材料技术,在此不再做详细分析。
二、本公司技术说明
本公司通过对全球各大品牌电热毯产品进行技术分析研究,从提高产品的安全性和使用舒适性入手,进行技术攻关,现以取得突破性进展,并已申请了多个技术专利,技术上彻底解决了传统电热毯存在的安全性差,使用不舒适的问题。
1、 专利技术介绍:
(1)电热线专利
专利名称:一种电热线(实用新型专利)
专利号:CN201220075944
专利特征:本实用新型的一种电热线,由外到内依次包括外绝缘层,感温丝,内绝缘层,多股绞合发热线芯,其特征在于所述的多股绞合发热线芯由两股以上的单股发热线芯绞合而成,所述的单股发热线芯由一根发热导线缠绕在一束纤维丝的外周侧组成,解决了现有技术电热线使用于较大功率电热产品或使用于低电压加热电热产品时,不能达到功率要求的问题,同时提高了电热线的抗拉、抗折以及导热强度,从而提高了电热线的使用寿命。
与传统对比说明:
传统电热毯使用的电热线一般是单芯螺旋电热线或双螺旋感温电热线(如图1)其存在以下几方面的缺点:
a、发热丝非常细,热传导性差,易积热。当人睡在电热毯上时,电热毯与身体接触部位温度会聚积散不出去,人体长时间与高温体接触,会造成人体皮肤痒、起疹子、代谢紊乱等现象,严重影响人体健康;另外,如果电热毯使用时被局部覆盖或被折叠,容易引起高温火灾,或容易损坏电热线绝缘层造成电热丝漏电等问题。
b、由于发热丝细,如果要使用于较大功率电热产品(如电热地毯)或使用于低电压电热产品时(如低压电热毯),不能满足要求。
c、由于发热丝细,电热线的抗拉、抗折强度较弱,使用寿命较短。
(图1) (图2)
本公司电热毯使用的电热线设计有感温线和多股绞合发热线芯(如图2)其解决的问题如下:
a、由于本项目电热线的电热丝设计有多股绞合发热线芯,这样能大幅度地提高电热线的抗拉、抗折、导热强度,能保证电热毯任意折叠都不会损坏,也不会产生局部高温,特别是人体与电热毯接触部位不会积热。此设计方案解决了传统电热毯使用时皱褶容易损坏以及使用者身体与电热毯长时间接触会积热的问题。
b、设计有感温丝,能实现全线路控温、恒温。解决了目前传统低压电热毯没有全线路控温和恒温功能的问题。
(2)电热毯及控制技术专利
专利名称:一种电热毯及其低压恒温控制装置(发明专利)
专利号:CN201110169361
专利特征:电热毯的低压恒温控制装置对电热丝进行低压直流加热并能根据预先设定的温度值及电热丝的温度状态自动调整输出电压值,使电热丝的温度快速达到预先设定的温度值并保持高精确度恒定,并且低压恒温控制装置不因某些元件的失效和损坏而出现失控,解决了现有技术所存在的温度恒定性差、有触电危险、有电磁辐射、无件损坏会造成温度失控等问题。
本项目电热毯控制技术方案及解决的问题如下:
a、直流低压电热设计,可保证使用者不会触电危险,也没有电磁波辐射。此设计方案解决了传统电热毯有触电危险和有电磁辐射的问题。
b、绝对安全的保护系统设计,产品任何器件故障都会立即停止电热,控制装置不因某些元件的失效和损坏而出现失控,可保证电热毯温度永远不会有高温情况出现。此设计方案解决了传统电热毯故障时温度会失控的问题。
c、控制电路能根据用户预先设定的工作参数及电热体的温度自动调整功率变换单元的输出电压,使电热体的温度快速达到用户预先设定的温度值并保持高精确度恒定,并能根据用户的设置自动实现温控开启或关闭以节省能耗,解决了现在技术温度恒定性差的问题。
2、本项目优势
通过组合以上两个专利技术进行产品实施,制造出来的电热毯产品有以下优势:
1、本项目产品采用直流低电压电热,毯体不带高压电,使用者使用时不会有触电危险,同时没有电磁辐射危害身体健康。
2、本项目产品的任何器件老化或损坏都不会造成温度失控,因此,电热毯不会有高温情况出现,使用者不必担心产品故障会引起高温火灾。
3、本项目产品具有自动快速预热及具有高精度的恒温功能,能提高使用者的方面度和舒适度。
4、本项目产品使用的电热线具有高抗拉、抗折和导热强度,电热毯不会由于皱褶使用而轻易损坏。
5、本项目产品使用的电热线具有高导热强度,因此,电热毯不会有积热现象,整夜使用电热毯也不会出现皮肤过敏、口干等现象,
6、由于本项目产品安全性非常高,因此,婴幼儿、生活不能自理者、醉酒者在有监护人帮忙设置好温度的情况下,也可以使用项目产品;老人、儿童、孕妇、盲人在清楚了本产品的使用方法的情况下,同样可以使用本项目产品。
7、本项目产品的任何器件老化或损坏都不会造成温度失控,因此,本项目产品能使用至自然老化损坏,可不必遵守国家规定的6年使用年限限制。
从以上优势表明,本项目电热毯产品才是真正安全的电热毯。
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