专利名称：纤维增强加热装置和具有该装置的床垫的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种含有涂碳式网型加热装置以通过电阻产生热量的床垫，其中，该加热装置很容易制造，并具有优异的耐用性，例如防止纤丝断开，并且可通过用户的选择进行局部加热。
背景技术：
传统上，在安装于床垫或席子内的加热装置当中，有许多是含碳的加热装置，这些装置已经获得了广泛的应用。例如，韩国实用新型注册第0231389号公开了一种健康席，韩国实用新型注册第0278864号公开了一种碳织物加热床垫，并且韩国实用新型注册第258731号公开了一种电子床垫。
这些床垫尽管在结构上有一些差别，但全都含有碳素长丝，即由碳制成的细丝，其以预定的间隔排列或编织，以通过供电来产生热量。
但是，碳素长丝主要由碳制成，因此其生产成本非常高。而且，将通过排列或编织碳素长丝所形成的加热装置折叠起来时，碳素长丝容易断开，导致其不能产生热量，从而使耐用性变差。
为了解决此类问题，韩国实用新型注册第0195313号公开了一种使用平面加热装置的加热席，其中，使用涂碳的棉花长丝来代替碳素长丝连接到电源上以用作加热导线，并在涂碳的棉花长丝上涂上PVC(聚氯乙烯)以投入应用，其中，涂碳的棉花长丝是通过以碳和粘着剂的混合物浸渍棉花长丝、然后进行干燥而制成的。
但是，当涂碳的棉花长丝的编织材料涂有PVC时，其无法保持原始的结构(大致矩形的网状结构)。
因此，为了进行编织材料的涂敷，应将长丝均匀分布于编织材料上，使长丝不会局部结块或折叠。棉花长丝是挠性的，分布棉花长丝的操作既复杂，又颇为耗时。而且，如果在棉花长丝没有均匀分布的情况下进行PVC涂敷，可能会有不加热的部分，或者会有过度加热的部分，在这些部分，棉花长丝发生了折叠或结块。因此，难以提供均匀的温度分布。
发明内容
因此，为了解决现有技术中发生的上述问题而提出了本发明，并且本发明的一个目的是保持涂碳式编织网的原始结构，从而便于涂敷操作，在整个床垫上提供均匀的温度分布，在加热装置的整个区域上选择性地提供局部加热，并且在外表面涂敷或压缩合成树脂材料之后保持挠性，而不会降低床垫的减震性能。
本发明的另一目的是使用户可以在将碳加热装置应用到床垫上之后提供选择性的局部加热。也就是说，要在选定的部分实现局部加热。
为了达到本发明的上述目的，根据本发明，提供一种加热装置，其包括由垂直和水平编织的挠性长丝所构成的网，其中，该网包括在垂直方向或水平方向上与挠性纤维交替编织的硬质合成纤维，以保持该网的原始形状。
而且，根据本发明的加热装置进一步包括电极部分，其通过在两侧和中心的纵向边缘上编织几股铜丝和挠性长丝而形成，两侧的铜丝连接到正(+)端子，中心的铜丝连接到负(-)端子；以及控制器，其用于将电源选择性地施加于正(+)电极上。
而且，根据本发明的加热装置进一步包括涂碳的编织材料，其具有通过压缩或浸渍而形成的挠性凝胶型合成树脂层。
如上所述，在根据本发明的加热装置中，由于挠性长丝的编织材料包括在垂直方向或水平方向上与挠性长丝交替编织的硬质合成长丝，因此可保持编织的挠性长丝之间的原始间隔，同时防止挠性长丝缠结，从而可容易地进行凝胶型合成树脂涂敷(压缩或浸渍)操作。而且，可在编织材料的整个区域上提供均匀的温度分布。再者，由于加热装置在安装于床垫中时具有通过凝胶型合成树脂涂层所提供的挠性，因此不会降低弹簧的减震性能。
此外，由于在加热装置的纵向边缘上提供一对正(+)电极部分，而在中心提供一个负(-)电极部分，所以，当通过用户的选择将正(+)电极部分连接到电源上时，其提供局部加热。因此，可以由两个用户选择性地操作加热装置，并且当一人使用加热装置时，可防止不必要的电力消耗。
而且，将纤维布中所含的碧玉粉、黄土粉、陶瓷粉和炭粉添加到加热装置上时，加热装置中所产生的热会发射大量的远红外线或阳离子。除此之外，磁体可通过磁力促进血液循环，并且铜丝可拦截加热装置中所产生的有害电磁波。
通过以下结合附图所进行的详细描述，可以更充分地理解本发明的其他目的和优点。所附图形包括图1是根据本发明的一个实施例的加热装置的平面图；图2是在图1的A-A处切开的横截面图；图3是在图1的B-B处切开的横截面图；图4是根据本发明的一个实施例的局部剖开的透视图，用于显示加热装置在床垫中的安装情况；图5是根据本发明的一个实施例的安装有加热装置的床垫的横截面图。
具体实施例方式
现在将参照附图详细说明本发明的优选实施例。
图1是根据本发明的一个实施例的加热装置的平面图。
参照图1，根据本发明的加热装置100包括使用挠性长丝垂直和水平编织的网，其大小适合安装在床垫的整个区域内；纵向边缘上的一对电极部分30、50，其通过编织几根铜丝和挠性长丝而形成，以及中心的电极部分40，其通过编织几根铜丝和挠性长丝而形成。
在优选的实施例中，将该对电极部分30、50连接到正(+)端子31、51上，将设置于中心的电极部分40连接到负(-)端子41上，并将正(+)端子31、51和负(-)端子41都电性连接到控制器70上。
加热装置100包括第一加热部分10，其设置于一侧纵向边缘上的电极部分30与中心电极部分40之间；第二加热部分20，其设置于另一侧的电极部分50与中心电极部分40之间；以及位于加热装置100整个区域上的挠性凝胶型涂层60。
加热装置100使用导电碳来产生热，下文将参照图2和图3具体解释其碳结构和织法。
图2是在图1的A-A处剖开的横截面图，而图3是在图1的B-B处剖开的横截面图。
参照图1和图2，其局部显示了电极部分30和第一加热部分10的横向横截面结构，第一加热部分10的挠性长丝11是挠性的，并且以格子的形式垂直和水平交叉编织。在电极部分30处，水平挠性长丝与几股铜丝32相对较密集地编织。其他电极部分40、50(未示出)具有类似的结构。根据一般的编织操作来进行编织。
参照图1和图3，其显示了第二加热部分20的垂直横截面结构，挠性长丝11以网状形式垂直和水平交叉编织。但是，如图3所示，水平挠性长丝11与硬质合成树脂长丝12交替编织。
也就是说，一根垂直的挠性长丝依次与一根挠性长丝、一根硬质合成树脂长丝、一根挠性长丝和一根硬质合成树脂长丝垂直相交。
硬质合成树脂长丝12比挠性长丝要硬，因而，硬质合成树脂长丝12通过保持编织的挠性长丝之间的间隔并防止挠性长丝缠结而保持原始的编织结构。与仅由挠性长丝构成的编织材料相比，根据本发明的编织网更容易恢复原始结构。
将具有此类功能的硬质合成树脂长丝沿纵向提供于加热装置的整个宽度上，或者沿水平方向提供于加热装置的整个长度上。
接下来，以液体导电碳浸渍编织材料，然后进行干燥，以便在挠性长丝11、硬质合成树脂长丝12和铜丝32的整个表面上形成涂碳层90。
而且，形成有涂碳层90的编织材料可以用挠性凝胶型合成树脂(例如，凝胶型聚氨酯树脂、凝胶型PVC、凝胶型PE、凝胶型PET等)进行热压并干燥，也可以浸渍各种凝胶型合成树脂之一，以在编织材料的整个表面上形成挠性的合成树脂涂层。
这里，在形成合成树脂涂层60的过程中，硬质合成树脂长丝12很容易展开进行涂敷和压缩，因为其可以保持编织材料的原始结构。而且，可以一直保持形成于挠性长丝网中的网眼大小，因而，可保持编织材料整个区域上均匀的温度分布。而且，即使挠性合成树脂涂层60弯曲或折叠，编织加热装置也不会断开。
图4是根据本发明的一个实施例的局部剖开的透视图，用于显示加热装置在床垫中的安装情况。
参照图1和图4，根据本发明的加热装置100包括纵向边缘上的电极部分30、50，其连接到正(+)端子31、51；中心电极部分40，其连接到负(-)端子41；以及控制器70，其用于控制这些端子的电源输入。
因此，当负(-)端子41连续连接到电源上，并且只有其中一侧的正(+)端子(如正(+)端子31)连接到电源上时，只有第一加热部分10产生热量，而第二加热部分20不产生热量。相反，当只有正(+)端子51连接到电源上时，第二加热部分20产生热量。因此，用户可以通过控制器70进行局部加热。
而且，当将加热装置100安装于床中时，在床垫套82与该加热装置之间安装纤维布81。纤维布81可含有碧玉、黄土、陶瓷和炭等材料，这些材料会发出对人体有益的远红外线。再者，可在几个位置安装磁体，其会发出有助于血液循环的磁力。此外，可安装铜丝网，以拦截加热装置中所产生的有害电磁波。此外，可添加发射阳离子的电气石粉或银粉。
已知银粉、黄土粉和炭粉可防止细菌或尘螨寄居。电气石(也称为电石)本身会发出微电流，这种微电流可通过加热增强。因此，此类添加或组合的材料可通过加热装置100中所产生的热发挥积极的作用。
图5是根据本发明的一个实施例的安装有加热装置的床垫的横截面图。参照图5，在床垫套82下方，依次层叠纤维布81、碳加热装置100、乳胶垫83、弹簧84和记忆泡沫垫85。但是，本发明不限于所显示的层叠顺序。可根据需要选择上面列出的组件，并且其层叠顺序可变化。
乳胶垫83是一种缓冲材料，由从橡胶树提取的流体制成，其具有优异的恢复力和张力，以及良好的透气性，因为其是多孔材料。
而且，记忆泡沫垫85由低弹性、高密度材料所制成并且具有优异的抗震性能。将这种材料放在床垫下面时，床垫上所产生的震动或冲击不会传递到床垫的下部。
至此，已根据图1至图5所示的构造解释了本发明的优选实施例。但是，本发明不受这些实施例的限制，而仅由随附的权利要求书限制。本领域的技术人员应了解，可以在不超出本发明的范围及主旨的基础上对这些实施例进行改变或修改。
权利要求
1.一种纤维增强电加热装置，其包括由垂直和水平编织的挠性长丝所构成的网以及通过浸渍或喷洒液体碳而形成于其上的碳涂层，其中，该挠性长丝网包括沿垂直方向或水平方向与挠性长丝交替编织的硬质合成纤维。
2.如权利要求1所述的加热装置，其进一步包括一对电极部分，其通过在两侧编织几股铜丝和挠性长丝而形成，所述电极部分分别连接到正(+)端子和负(-)端子。
3.一种纤维增强电加热装置，其包括由垂直和水平编织的挠性长丝所构成的网以及通过浸渍或喷洒液体碳而形成于其上的碳涂层，其中，通过在两侧和中心的纵向边缘上编织几股铜丝和挠性长丝而形成电极部分，纵向边缘上的一对电极部分连接到正(+)端子，中心电极部分连接到负(-)端子，并且提供控制器以将电源选择性地施加于该对正(+)端子上。
4.如权利要求1至3中任一项所述的加热装置，其中，在加热装置的表面上形成凝胶型合成树脂的涂层。
5.如权利要求4所述的加热装置，其中，所述凝胶型合成树脂选自聚氨酯、PVC、PE和PET，并且凝胶型合成树脂的涂敷通过压缩和干燥或浸渍和干燥来进行。
6.一种含有纤维布的床垫，所述纤维布含有选自碧玉粉、银粉、黄土粉、陶瓷粉、炭粉、磁体和铜丝网的至少一种材料，其中，将纤维布连接到如权利要求1或2所述的纤维增强加热装置以进行间接加热。
7.如权利要求6所述的床垫，其中，在所述纤维增强加热装置下面放置弹簧层，并且在弹簧层的上面/下面放置乳胶垫或记忆泡沫垫，或两者的组合。
8.如权利要求6所述的床垫，其中，在所述纤维增强加热装置的下面放置乳胶垫或记忆泡沫垫，或两者的组合。
全文摘要
本发明公开了一种纤维增强加热装置(100)以及安装有该纤维增强加热装置(100)的床垫。该加热装置(100)包括垂直和水平编织成网状的挠性长丝(11)、沿垂直方向或水平方向与挠性长丝(11)交替编织的硬质合成树脂长丝(12)以及在两侧和中心的纵向边缘上与挠性长丝(11)一起编织的铜丝(32)，并且将编织材料浸渍在液体碳中，然后进行干燥。将两个纵向边缘上的铜丝(32)连接到正(+)端子(31，51)上，并将中心的铜丝连接到负(－)端子(41)上。涂碳的编织材料具有涂层(90)，其通过在顶部和底部压缩或浸渍凝胶型挠性合成树脂而形成。该加热装置(100)可通过硬质合成树脂长丝(12)保持原始的网状结构，同时保持挠性。该加热装置(100)具有优异的耐用性，因为即使在加热装置受到弯曲或折叠时，挠性长丝(11)也不会断开。而且，该加热装置(100)可以通过将电力选择性施加于两边的正(+)端子(31，51)而提供局部加热。
文档编号H05B3/14GK1929763SQ200580007307
公开日2007年3月14日 申请日期2005年11月10日 优先权日2004年11月16日
发明者李美爱, 廉相道 申请人:李美爱, 廉相道