本实用新型涉及一种可穿戴加热装置，尤其涉及一种石墨烯远红智能发热装置。
背景技术：
在寒冷的冬天，一些长期在户外工作的人员,如寒区野战驻守士兵、地质勘探作业人员、交警、交通协管员、保安门卫,以及生活于高纬度地区的人们,包括户外运动员(滑雪、滑冰、雪地穿越等),都需要穿着很厚的棉衣来抵抗严寒，同时厚厚的棉衣也限制了身体的灵活性。
目前市场现有的加热单元主要有以下几种类型：电阻丝加热片、丝网印刷的导电浆料、纳米碳材料如石墨烯的加热体。电阻丝加热片是以传统的电阻丝或蚀刻的金属丝为核心加热体，其加热体性质决定了其质地较硬、柔韧性差，且存在电磁辐射，不利于人类的身体健康。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、使用方便、安全性能高、无异味的，且具有保健作用的石墨烯远红智能发热装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种石墨烯远红智能发热装置，该装置包括：用于散发出热量的发热装置和用于控制发热装置的温度变化的控温装置；
其中，所述发热装置包括石墨烯发热体、正/负电极、pet膜和绝缘层；所述正/负电极均设置在所述pet膜上，所述石墨烯发热体设置在所述pet膜上的所述正/负电极之间，且所述石墨烯发热体与所述正/负电极之间电性连接；所述绝缘层分别设置在所述pet膜的上下两端，所述正/负电极与设置在所述pet膜上的接线端子连接；
所述控温装置包括温度传感器、温度调节器和供电单元，所述温度传感器设置在所述发热装置上，并通过接线端子与所述温度调节器连接，所述供电单元通过温度调节器与接线端子连接，实现供电。
进一步，该装置还包括预警装置，所述预警装置包括led灯、蜂鸣器和熔断器，所述led灯、蜂鸣器和熔断器均设置在温度调节器上，且所述led灯、蜂鸣器和熔断器均与所述温度传感器连接。
进一步，所述石墨烯发热体由若干石墨烯单体组成，所述石墨烯单体为矩形，若干所述石墨烯单体等距排列设置所述银浆电极之间。
进一步，所述石墨烯单体由石墨烯导电油墨涂布制备而成，其厚度为0.2-0.5mm；其驱动电压为5v/7.4v,功率为3-5w。
进一步，若干所述石墨烯单体的有效面积之和为整个所述发热装置的面积的50％以上。
进一步，所述绝缘层为氯丁橡胶。
进一步，所述正/负电极为平行电极或叉指电极，且所述正/负电极采用银浆制成。
进一步，所述供电单元为锂离子充电电池。
进一步，所述石墨烯远红智能发热装置能够发出4μm-16μm的远红外辐射线，电热能转化在99.8％以上，温度为30-55℃。
本实用新型的有益效果是：由于采用上述技术方案，本实用新型利用石墨烯具有强度高、导电导热性能好、重量轻的特点。添加石墨烯的复合材料比原本聚合物基体的导热系数高出4倍，而石墨烯独有的超二维纳米结构，可以保证热量在加热区域内均匀释放。石墨烯的热转化率比其它碳素材料的要高，转化率达到99.8％以上，功率衰减率比其它碳素材料的要低。
附图说明
图1为本实用新型一种石墨烯远红智能发热装置的发热装置结构示意图。
图2为本实用新型一种石墨烯远红智能发热装置的电路逻辑框图。
图3为本实用新型一种石墨烯远红智能发热装置的发热装置的的结构示意图。
图4为本实用新型一种石墨烯远红智能发热装置的石墨烯发热体的结构示意图。
图5为本实用新型一种石墨烯远红智能发热装置的发热装置的椭圆形示意图。
图6为本实用新型一种石墨烯远红智能发热装置的发热装置的长方圆形示意图。
图7为本实用新型一种石墨烯远红智能发热装置的发热装置的方形示意图。
图中：
1.发热装置，1-1.石墨烯发热体,1-11.石墨烯发热单体，1-2.银浆电极,1-3.pet膜、1-4.绝缘层,1-5.接线端子,2.控温装置,2-1.温度传感器，2-2温度调节器,2-3.供电单元，3.温度预警装置，3-1.led灯、3-2.蜂鸣器，3-3.熔断器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步说明。
如图1-图3所示，本实用新型一种石墨烯远红智能发热装置，该装置包括：用于散发出热量的发热装置和用于控制发热装置的温度变化的控温装置；
其中，所述发热装置包括石墨烯发热体、正/负电极、pet膜和绝缘层；所述正/负电极均设置在所述pet膜上，所述石墨烯发热体设置在所述pet膜上的所述正/负电极之间，且所述石墨烯发热体与所述正/负电极之间电性连接；所述绝缘层分别设置在所述pet膜的上下两端，所述正/负电极与设置在所述pet膜上的接线端子连接；
所述智能控温部分包括温度传感器、温度调节器和供电单元，所述温度传感器设置在所述发热装置上，并通过接线端子与所述温度调节器连接，所述供电单元通过温度调节器与接线端子连接，实现供电。
所述石墨烯发热体采用石墨烯导电油墨涂布制备而成，其厚度为0.2-0.5mm；其驱动电压为5v/7.4v,功率为3-5w。所述石墨烯发热体由若干石墨烯单体组成，所述石墨烯单体为矩形，若干所述石墨烯单体等距排列设置所述叉指银浆电极之间。所述石墨烯单体由石墨烯导电油墨涂布制备而成，其厚度为0.2-0.5mm；其驱动电压为5v/7.4v,功率为3-5w。若干所述石墨烯单体的面积之和为整个所述发热装置的面积的50％以上。所述绝缘层为氯丁橡胶。所述供电单元为锂离子充电电池。
所述石墨烯远红智能发热装置能够发出4μm-16μm的远红外辐射线，电热能转化在99.8％以上，温度为30-55℃。
该装置包括还包括预警装置，所述预警装置包括led灯、蜂鸣器和熔断器，所述led灯、蜂鸣器和熔断器均设置在温度调节器上，且所述led灯、蜂鸣器和熔断器均与所述温度传感器连接。
本实用新型中发热装置的制备方法，具体包括以下步骤：
第一步：通过印刷的方式将银浆电极按照设定好的线路涂布pet膜上，作为电路；
第二步：将石墨烯导电油墨膜涂布在涂在银浆电极之间；
第三步：涂层好的pet膜正反两面贴氯丁橡胶皮进行绝缘保护；
第四步：在加热芯片一端通过冲压的方式，安装接线端子，设置温度传感器；
使用时，将发热装置设置在穿戴产品上，将控温装置的导线与控温装置的接线端子连接，整个电路接通，通过温度调节器将温度调到最高，发热装置内的石墨烯发热体迅速升温，当时使用者感觉到太热时，通过温度调节器将温度调低，保持持续供热；
当温度传感器检测到升温温度高于阈值(及55摄氏度)，通过温度预警装置发出声光报警，同时触发熔断器，断开电路，避免使用者被烫伤。
在相同的制造工艺下，氯丁橡胶pet发热芯片及软发热芯片可以产出长方形、正方形、圆形、椭圆形其它不规则的形状等(如图4-图7所示)
本实用新型主要使用在穿戴产品:发热保暖衣、发热手套，发热鞋垫，发热腰带，护眼，护肘，护膝，护踝，护胸，护肩，护颈，帽圈发热片等等。配有充电宝，携带方便、安全可靠、理疗保健。
石墨烯由于其超高导热系数和超强导电性，其热能产生的远红外波长4-16微米辐射到人体表皮2-3mm处利用碳原子(人体自身80％都含碳)摩擦碰撞所产生的热能迅速升温，只需7s即可升温至30-50℃，发热均匀、升温快、散热快、稳定性好、健康环保，同时又可物理杀死大肠杆菌等十多种细菌，让细菌不会产生耐药性，而将其应用于远红外理疗。
能否将石墨烯远红外发热芯片与穿戴结合，形成一种新的产品----石墨烯远红外穿戴产品，即实现穿戴产品加热功能，又对身体起到保健作用，成为了本领域技术人员研究的新领域。
氯丁橡胶pet石墨烯远红外发热芯及针织布石墨烯远红外发热芯片片用于穿戴产品特点：
1、面状发热，热效率高，节能省电。石墨烯远红外发热芯片是面状发热材料，与被加热体形成最大限度的导热面。这种加热方式传导性能好，本身温度并不太高，没有发红、灼热现象产生，辐射热损很小，使用功率小，热量分布均匀、热效率高、电热能转化99.8％以上。因此，用此发热芯片制成的电热器具，热效率相当高。
2、使用寿命长。石墨烯远红外发热芯片的寿命为传统电热丝加热元件的10倍。
3、外形可选择，使用范围广。石墨烯远红外发热芯片厚度极薄即可以做成平面状，也可以做成一定形状，可使产品小型化，轻量化，簿型化。
4、无明火，安全可靠。石墨烯远红外发热芯片发热时无明火，一般使用5v/7.4v以内安全电压，远低于人体安全电压36v，在人们使用时安全可靠，不会发生触电危险。
5、抗腐蚀性能强。石墨烯远红外发热芯片安全封闭在绝缘层中，能有效抵抗多种化学气体和化学溶液的腐蚀，还具有耐粒子辐射性能。
6、远红外线。远红外线发热体可产生4μm-16μm的远红外辐射线(石墨烯组成元素为c，人体中c也为主要元素，与人体生命之光波谱相同)，可直接穿透皮肤及皮下组织，作用于血管、神经末梢及淋巴管引起分子共振，产生温热效应，让人体热感迅速上升，加快血液循环，缓解疲劳、酸痛、温肾散寒、放松肌肉、消除亚健康。
7、抗菌杀菌。
8、热分布随意。既能得到很均匀的热分布，也能根据需要任意设计电路，使受热体表面得到不同的温度分布。
9、温度控制精确，智能化程度高、热惯性小。温度：常规在30-55℃，温度控制精度达±2％。采用智能恒温技术，当温度达到设定温度后，会一直保持50℃，如果温度高于50度时，温度预计装置通过led灯和蜂鸣器发出报警提示，如果温度持续升高熔断器自动断开电路。
10、安装和接线方便。导线可用铜焊或铆接的方法固定在发热芯片上，发热芯片缝合方法固定在穿戴产品上。
需要说明的是，本实用新型为一种石墨烯远红智能发热装置，包括石墨烯发热体、银浆电极、pet膜、绝缘层，led灯、蜂鸣器、熔断器、温度传感器、温度调节器、供电单元和接线端子部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
应理解的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种石墨烯远红智能发热装置，其特征在于，该装置包括：用于散发出热量的发热装置和用于控制发热装置的温度变化的控温装置；
其中，所述发热装置包括石墨烯发热体、正/负电极、pet膜和绝缘层；所述正/负电极均设置在所述pet膜上，所述石墨烯发热体设置在所述pet膜上的所述正/负电极之间，且所述石墨烯发热体与所述正/负电极之间电性连接；所述绝缘层分别设置在所述pet膜的上下两端，所述正/负电极与设置在所述pet膜上的接线端子连接；
所述控温装置包括温度传感器、温度调节器和供电单元，所述温度传感器设置在所述发热装置上，并通过接线端子与所述温度调节器连接，所述供电单元通过温度调节器与接线端子连接，实现供电。
2.根据权利要求1所述的石墨烯远红智能发热装置，其特征在于，该装置还包括温度预警装置，所述温度预警装置包括led灯、蜂鸣器和熔断器，所述led灯、蜂鸣器和熔断器均设置在温度调节器上，且所述led灯、蜂鸣器和熔断器均与所述温度传感器连接。
3.根据权利要求1或2任意一项所述的石墨烯远红智能发热装置，其特征在于，所述石墨烯发热体由若干石墨烯单体组成，所述石墨烯单体为矩形，若干所述石墨烯单体等距排列设置电极之间。
4.根据权利要求3所述的石墨烯远红智能发热装置，其特征在于，所述石墨烯单体由石墨烯导电油墨涂布制备而成，其厚度为0.2-0.5mm；其驱动电压为5v/7.4v,功率为3-5w。
5.根据权利要求3所述的石墨烯远红智能发热装置，其特征在于，若干所述石墨烯单体的有效面积之和为整个所述发热装置的面积的50%以上。
6.根据权利要求1或2任意一项所述的石墨烯远红智能发热装置，其特征在于，所述绝缘层为氯丁橡胶，厚度为0.5-1mm。
7.根据权利要求1或2任意一项所述的石墨烯远红智能发热装置，其特征在于，所述正/负电极为平行电极或叉指电极，且所述正/负电极采用银浆制成。
8.根据权利要求1或2任意一项所述的石墨烯远红智能发热装置，其特征在于，所述供电单元为锂离子充电电池。
9.根据权利要求1或2任意一项所述的石墨烯远红智能发热装置，其特征在于，所述发热装置的形状为长方形、正方形、圆形、椭圆形或其它不规则的形状。
10.根据权利要求1或2任意一项所述的石墨烯远红智能发热装置，其特征在于，所述石墨烯远红智能发热装置能够发出4μm-16μm的远红外辐射线，电热能转化在99.8%以上，温度为30-55℃。
技术总结