一种发热垫的制作方法

本实用新型涉及发热装置领域，特别是涉及一种发热垫。

背景技术：

天气寒冷的时候，人们会使用各种发热装置来提升周围环境温度。发热垫是人们经常使用的一种发热装置。

发热垫使用的电源可以为市电或蓄电池，发热垫通常设有控制装置和发热装置，控制装置连接发热装置，通过电源开关可以连通发热装置电路以使发热装置发热，从而开始使用发热垫。

发明人发现，现有技术的发热垫存在以下技术问题：

发热垫使用完毕后需要用户手动关闭电源开关。如果用户离开发热垫时忘记关闭电源开关，会导致发热装置长时间通电发热；虽然有些发热垫设置了定时关机，但同样在用户离开发热垫后至关机前浪费了很多宝贵的电能，不利于环保节能；同时，还存在在无人值守情况下长时间发热引起的火灾隐患。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种发热垫，其无需用户手动关闭电源开关，能够检测用户是否正在使用发热垫，并相应接通或断开发热电路，从而能够节省宝贵的电能，有利于环保节能，且消除了在无人值守情况下长时间发热引起的火灾隐患。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种发热垫，包括发热垫本体，发热垫本体上设有发热装置、控制装置和电容式触摸传感器，控制装置与电容式触摸传感器信号连接，控制装置与发热装置电连接，控制装置控制发热装置动作。

进一步，控制装置包括控制电路、温度传感器和控制检测电路，温度传感器设于发热装置上，控制检测电路分别与温度传感器和电容式触摸传感器信号连接，控制电路与控制检测电路电连接，控制电路与发热装置电连接。

进一步，控制装置包括控制电路、控制检测电路，控制检测电路与电容式触摸传感器信号连接，控制电路与控制检测电路电连接，控制电路与发热装置电连接。

进一步，电容式触摸传感器为柔性电容式触摸传感器。

进一步，控制检测电路与电容式触摸传感器以及发热装置集成为柔性电路板。

进一步，电容式触摸传感器数量为多个，多个电容式触摸传感器分布于发热垫本体边缘或发热垫本体中间。

进一步，发热垫本体包括覆盖层和发热层，发热装置设于发热层，覆盖层设于发热层上方，电容式触摸传感器和控制装置均连接于覆盖层。

进一步，电容式触摸传感器设于发热层，与发热装置对应，电容式触摸传感器上端连接覆盖层下端；或者

电容式触摸传感器下端连接覆盖层上端；或者

电容式触摸传感器设于覆盖层与发热层之间，电容式触摸传感器上端连接覆盖层下端，电容式触摸传感器下端连接发热层上端。

进一步，发热垫本体还包括基底层，基底层设于发热层下方，基底层与覆盖层对应设置。

进一步，覆盖层为刚性或柔性覆盖层，基底层为刚性或柔性基底层。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

电容式触摸传感器具有轻触或靠近均能感应、抗干扰能力强、不易误判、扫描面积大的特点。人体的电场能够影响电容式触摸传感器的电容值，引起电容式触摸传感器发生信号变化。控制装置接收电容式触摸传感器传来的信号，控制装置根据电容式触摸传感器接收到的信号控制发热装置通电发热或断开电路停止发热。无需用户手动关闭电源开关，能够节省宝贵的电能，有利于环保节能，且消除了在无人值守情况下长时间发热引起的火灾隐患。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图一。

图2为本实用新型的结构示意图二。

图3为本实用新型的结构示意图三。

图4为本实用新型的俯视图一（去除覆盖层后）。

图5为本实用新型的俯视图二（去除覆盖层后）。

图6为本实用新型的俯视图三（去除覆盖层后）。

图7为本实用新型的电路方框图。

附图标记说明：

1——覆盖层；2——发热片；3——基底层；4——电容式触摸传感器；5——温度调节按键；6——温度传感器。

具体实施方式

下面来对本实用新型做进一步详细的说明。

一种发热垫，包括发热垫本体，发热垫本体上设有发热装置、控制装置和电容式触摸传感器4，控制装置与电容式触摸传感器4信号连接，控制装置与发热装置电连接，控制装置控制发热装置动作。

电容式触摸传感器4具有轻触或靠近均能感应、抗干扰能力强、不易误判、扫描面积大的特点。具体地，在需要使用发热垫时，当用户的手掌、手臂、或人体其它部位接近、或轻微接触发热垫，人体的电场影响了电容式触摸传感器4的电容值，引起电容式触摸传感器4发生信号变化。控制装置与电容式触摸传感器4连接，控制装置检测到电容式触摸传感器4的信号变化，判断用户正在使用发热垫，于是接通连接发热装置的电路，发热装置开始发热。当用户离开发热垫后，电容式触摸传感器4的电容值复位（或不再波动变化），控制装置检测到电容式触摸传感器4的信号变化，判断用户已停止使用发热垫，于是断开连接发热装置的电路，发热装置停止发热。无需用户手动关闭电源开关，能够检测用户是否正在使用发热垫，并相应接通或断开发热电路，从而能够节省宝贵的电源，有利于环保节能。

发热装置可以是各种发热元件，本实施例中发热装置为发热片2，发热片2采用石墨烯材料制成，发热均匀，应用于发热垫上能确保发热垫各处受热平均，温差极小，用户体验好。

控制装置包括控制电路、温度传感器6和控制检测电路，温度传感器6设于发热装置上，控制检测电路分别与温度传感器6和电容式触摸传感器4信号连接，控制电路与控制检测电路电连接，控制电路与发热装置电连接。

控制检测电路接收温度传感器6和电容式触摸传感器4传来的信号，并根据接收到的信号，传递给控制电路，控制电路控制发热装置通电发热或断开电路停止发热。具体地，温度传感器6粘贴于发热片2上，用于监测发热片2的温度。当发热片2的温度低于目标值下限时，控制检测电路检测到温度传感器6相关信号，并将检测信息传递给控制电路，控制电路连通发热片2的发热电路开始加热，使发热垫温度上升；当温度传感器6监测到发热片2的温度达到目标值上限时，控制检测电路检测到温度传感器6的相关信号，并将检测信息传递给控制电路，控制电路断开发热片2的发热电路停止加热，使发热垫温度维持在设定的目标温度值附近。

或者，控制装置包括控制电路、控制检测电路，控制检测电路与电容式触摸传感器4信号连接，控制电路与控制检测电路电连接，控制电路与发热装置电连接。

具体地，可以简化控制装置：不设置温度传感器6。控制电路采用周期性的断续供电模式，达到控制发热垫产生多种温度，例如，在周期为2秒的断续供电中，50%时间（1秒）给发热装置供电，另外50%时间（1秒）不给发热装置供电，从而使发热装置温度较低；如果在周期为2秒的断续供电中，90%时间（1.8秒）给发热装置供电，另外10%时间（0.2秒）不给发热装置供电，从而使发热装置温度较高。

电容式触摸传感器4为柔性电容式触摸传感器。

现时市面上有以下各类传感器，它们都存在某些缺点以致无法很好地适用于发热垫：

压力传感器：金属电阻应变片，由机械形变引起电阻值变化，需要一定压力使之形变，才能可靠工作，体积较大，硬度高，成本相对较高。

红外传感器：因为发热垫产品本身发热，温度较高，因此红外传感器不适用。

反射性红外传感器：通过反射光线变化感应，依靠光线反射，可以探测物体靠近，但不易区分物体细节的变化，误差大，探测容易误报，不适合发热垫这类产品。

对射性红外传感器：强调光线的直线遮挡，可以探测物体遮挡光线，但产品存在两个突出部位，发热垫使用不方便。

其他类似传感器：陶瓷、石英、压电等，都存在材质较硬、结构较厚和成本较高等缺点。

本实用新型的发热垫采用的柔性电容式触摸传感器4，结构超薄（厚度为0.001-5mm），尺寸可大可小，外形也可以因地制宜，可与发热垫这种柔性且轻薄的产品很好地融为一体。

电容式触摸传感器4采用铜、铝等材料，形状尺寸可根据实际情况具体设定，如长方形、多边形或圆形等。电容式触摸传感器4可设置为完整填充的实体，如很薄的铜箔，也可以为多组导线。

电容式触摸传感器4有圆形线条、圆形实体（里面填充薄铜）、方形实体、甚至一条导线等形式。

控制检测电路与电容式触摸传感器4以及发热装置集成为柔性电路板

控制检测电路包括检测电路、电源电路和信号线路等，与柔性电容式触摸传感器4和发热片2一起集成制作在柔性电路板上（电路板表面可以覆铜箔），具有柔性化、平面化、轻薄化的特点，特别适合在柔软的发热垫使用。

控制装置还包括温度调节按键5，温度调节按键5与控制检测电路电连接，用于设定发热装置的目标温度值。

具体地，温度调节按键5设于发热垫表面。控制检测电路根据温度调节按键5相应控制发热片2发热温度，从而使发热垫具有不同温度值，适合不同人群在不同的环境中使用。

目标温度值可以有多个档位，通过按压温度调节按键5来调节。比如目标温度值设为三档，分别为38°c、41°c和45°c，三个档位分别设有相应的指示灯，分别为绿灯、蓝灯和红灯，以提示用户当前的目标温度值。每按下一次温度调节按键5会依次切换到下一档目标温度值，相应的指示灯跟随切换，如此循环。

电容式触摸传感器4数量为多个，多个电容式触摸传感器4分布于发热垫本体边缘或发热垫本体中间。

具体地，电容式触摸传感器4数量可以是1-20个，分布在发热垫边缘或发热垫中间。

用户使用发热垫时，身体部位经常在发热垫边缘或发热垫中央活动，将多个电容式触摸传感器4排布在发热垫边缘或发热垫中间，人体的电场容易影响电容式触摸传感器4的电容值，从而引起电容式触摸传感器4发生信号变化。多点检测的方式具有更好的容错功能，不容易误判误报，有利于发热垫的正常使用。

发热垫本体包括覆盖层1和发热层，发热装置设于发热层，覆盖层1设于发热层上方，电容式触摸传感器4和控制装置均连接于覆盖层1。

覆盖层1覆盖于发热片2上，使发热片2不会裸露在外，覆盖层1能够有效保护发热片2。

电容式触摸传感器4可以通过多种方式设置在发热垫里。

如图1所示，电容式触摸传感器4设于发热层，与发热装置对应，电容式触摸传感器4上端连接覆盖层1下端；

具体地，电容式触摸传感器4设于发热片2一侧，与发热片2平行，覆盖层1覆盖于发热片2和电容式触摸传感器4。在使用时，人体手臂等部位，经常覆盖在边缘位置，如发热垫放置在写字台桌面时，人体两边肘部习惯放置于边缘位置，从而电容式触摸传感器4能够更准确地感应到是否有人正在使用发热垫。

或者，如图2所示，电容式触摸传感器4下端连接覆盖层1上端。

电容式触摸传感器4设于覆盖层1上方，增加了电容式触摸传感器4的感应灵敏度，同时也使发热片2与覆盖层1更加贴合。

或者，如图3所示，电容式触摸传感器4设于覆盖层1与发热层之间，电容式触摸传感器4上端连接覆盖层1下端，电容式触摸传感器4下端连接发热层上端，可使整张发热垫发热温度更加均匀。

电容式触摸传感器4设于覆盖层1与发热片2之间，上下两面分别受到覆盖层1与发热片2的保护，不容易受到破坏。

发热垫本体还包括基底层3，基底层3设于发热层下方，基底层3与覆盖层1对应设置。

具体地，发热垫本体从上到下依次包括覆盖层1、发热层和基底层3。基底层3的设置使发热片2不会与放置的平面接触，能够有效保护发热片2，延长了使用寿命。

覆盖层1为刚性或柔性覆盖层1，基底层3为刚性或柔性基底层3。通过使用不同的材质，能够适用于不同的生活场景，满足不同的使用需要。

如图4所示，为本实用新型的俯视图一（去除覆盖层1后），作为柔性发热桌垫的一个应用示例。

其中，发热桌垫采用dc24v电源供电。电源接口及控制电路设置在右上角处。覆盖层1采用pu等塑料，或者棉布类材料；基底层3采用防滑布料。多个电容式触摸传感器4均匀排布在发热垫边缘。

如图5所示，为本实用新型的俯视图二（去除覆盖层1后），作为刚性发热桌垫的一个应用示例。

其中，发热桌垫采用dc24v电源供电。电源接口及控制电路设置在右上角处。覆盖层1采用钢化玻璃，基底层3采用pvc塑料。电容式触摸传感器4与发热片2有部分重叠。

如图6所示，为本实用新型的俯视图三（去除覆盖层1后），作为柔性发热坐垫的一个应用示例。

其中，发热坐垫采用dc24v电源供电。电源接口及控制电路设置在右上角处。覆盖层1采用pu等塑料，或者棉布类材料；基底层3采用防滑布料。电容式触摸传感器4设置在发热片2中部。

本实用新型的发热垫并不局限应用于人们的家居生活，同样也适用为宠物的发热保暖装置。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。