发热墙纸的制作方法

本发明属于采暖设备领域，尤其涉及一种发热墙纸。

背景技术：

传统的市政供暖和集中供暖需要大量资源投入和政府补贴，有着非常明显的缺点，例如体制僵化、效率低下、技术落后等等，完全不符合现代都市人群的生活要求。此外，由于冬季燃煤取暖消耗大量煤炭，造成了极大的废气和粉尘排放污染，近年来严重地影响了华北东北地区的空气情况。

电热采暖是当前中国采暖行业的发展大趋势。采用电加热的方式可以大大减少煤炭的使用，显著降低废气废物的排放，有着非常好的社会效益。与此同时，电采暖往往能够比较容易的与温控电路、智能化网络连接，形成更灵活多变，更能满足用户需求的多种取暖方法。无论是南方缺少取暖设施的情况，还是北方为了减少雾霾而改变取暖方法，都迫切需要智能化、高效率、舒适温暖的冬季采暖技术与设备。

当前电加热设备大都存在传热效率低、加热速度慢、安装不便捷、温度不均匀、安全性差等问题。例如，电地暖虽然加热面积较大，但安装困难、造价高、加热速度慢，智能化程度低。而空调取暖的耗能很大，效率低，且用户体验很差，室内干燥，墙壁冰凉，大多数家庭不习惯使用。电暖气的主要问题在于自身很烫、且占地较大，对小孩和老人都是安全隐患，加热均匀性差，局部过热而整体不暖。电加热壁画目前在市场上已经有销售，但与电暖气类似，其加热面积小，温度过高，加热均匀性和安全性都存在隐患。

此外，中国专利申请CN106016428A公开了一种智能温控发热墙纸及其制备方法，该方法中提出了一种采用石墨烯和碳纤维作为发热膜层，带有多种控制系统的发热墙纸。采用该技术制备的发热墙纸，需使用5％-15％的石墨烯和40％-70％的碳纤维。但该发明专利中的墙纸为整体化安装，一般在家庭装修的同时进行。然而大多数住房已经入住多年，不能进行第二次装修，或需将家具等搬空后再进行，因此这一技术并不适合常见的家庭。中国专利申请CN105672596A公开了一种发热墙纸，包括一作为基体的具有良好绝缘性的面状材料，两根镀锡铜箔，以及液相导电介质等组成部件。该发明专利中的液相导电介质存在比较明显的漏液、表面不平滑等风险，对大多数现代家庭装修风格不适合。中国专利CN103322611B公开了一种碳素晶体发热墙暖产品及其生产工艺，包括碳素晶体发热板、反射隔热板、固定框等部件。该方法采用了较廉价的碳素晶体板，虽更适合市场需求，但其材质不够柔性，且不可以无限制自由拼接，因此适用性局限。

综上，目前尚无一种电加热设备能够全面满足各种冬季采暖或室内加热情景的需求。

技术实现要素：

本发明提出了一种发热墙纸，能够根据用户需要将发热墙纸随意拼接，实现加热面积的最大化，同时，能够在不占用空间面积的前提下进行安装，最大限度的利用墙面。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种发热墙纸，包括有多个发热膜单元，其中：

每个所述发热膜单元上设置有热电偶、电极以及至少一个接口单元，其中，所述热电偶、电极与所述接口单元电连接，相邻发热膜单元之间通过接口单元相连。

作为优选技术方案，相邻发热膜单元之间的接口单元外部通过磁性吸附相连。

作为优选技术方案，所述接口单元由两片永磁体吸附端、两个电源接口和一个热电偶接口组成，其中，所述永磁体吸附端和电源接口呈对称性分布在所述热电偶接口的两侧。

作为优选技术方案，所述发热膜单元包括与所述热电偶电连接的发热膜，以及粘贴在所述发热膜底部的、可粘贴在墙体上的绝热层。

作为优选技术方案，所述发热墙纸还包括电连接于所述发热墙纸外部的可调节热电偶温度的温控器，所述温控器配置有微控制单元。

作为优选技术方案，所述发热墙纸还包括与所述温控器电连接的可接受外界WiFi信号的WiFi单元。

作为优选技术方案，所述发热膜的材质为在电流通过时可产生热量的膜材料或纤维材料。

作为优选技术方案，所述发热膜的材质选自碳纤维、碳晶、石墨、石墨烯、导电高分子或金属发热体中的任意一种。

作为优选技术方案，所述发热膜的厚度在5μm-500μm之间。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、最佳的用户体验：可根据用户需要和环境进行随意拼接，并且日后也可方便加入或减少发热膜单元，满足用户各类需求；进一步，墙纸的加热面积大，单个房间可铺设1-10平方米的发热膜，可将室内温度快速提升，并且温度分布均匀性好。

2、便捷安装，不占空间：墙纸安装时，可根据用于需要选购不同尺寸的发热膜和温控器，直接粘贴即可使用，无需挪动家具或重新装修，且不占用室内空间。

3、智能化调节：单元化设计允许监控每一块发热膜的温度，避免了单块发热膜过热或损坏造成的性能下降和安全问题，既能够节约能源，又满足各种用户需要。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的发热膜与接口单元的连接示意图；

图2为本发明实施例所提供的多块发热膜通过接口单元互相连接示意图；

图3为本发明实施例所提供的接口单元的示意图；

在上述附图中，各附图标记所示如下：1-电极，2-接口单元，3-发热膜，4-电源接口，5-热电偶接口。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，本发明实施例提供了一种发热墙纸，包括有多个发热膜单元，其中：每个所述发热膜单元上设置有热电偶(未示出)、电极1以及至少一个接口单元2，其中，热电偶、电极1与接口单元2电连接，相邻发热膜单元之间通过接口单元2相连。

在上述实施例中，需要对每个接口单元上设置的个数进行说明，具体的，每个发热膜单元上可设置有至少1个接口单元，例如，以方形发热膜为例，连接的最后一个发热膜单元上只需设置一个接口单元，其只要与倒数第二个连接的发热膜单元电连接形成导通电路即可，除此之外，组成发热墙纸的其它发热膜单元上需设置有至少2个接口单元，但不超过4个接口单元，其中，当发热膜单元上设置有2个接口单元时，其可位于铺设的第一个发热膜单元位置，此时其中一个接口单元与控温器或电源直接相连，另一个接口单元与连接在其后的第二个发热膜单元上的接口单元电连接形成导通电路，或者也可位于其它需两面通过接口单元连接的位置处；同理，当发热膜单元需要三面或四面通过接口单元连接时，其上可对应设置有3个或4个接口单元。

可以理解的是，发热膜的形状可并不局限于上述所连接的方形发热膜，还可以是其它形状，例如三角形、五边形、六边形等，这样其上面设置的接口单元的个数可参照上述原则依次类推，以满足用户铺设的不同需求。但还可以理解的是，由于在发热墙纸上还可进一步铺设其它样式的壁纸等起到装饰作用，因此，通常将发热膜单元设置为方形的，这样有利于发热墙纸的整体制作工艺，快速方便。

另外，出于安装灵活度的需求，所提供的发热膜单元的尺寸是标准化的，例如可为1m×1m大小规格。可以理解的是，本实施例并不局限于上述发热膜单元的尺寸，例如，当需要铺设安装发热墙纸的墙体尺寸是较大的、且所需要的发热墙纸的尺寸是统一且数量是规模化的，此时可以将发热膜单元的尺寸调大，例如1m×3m大小规格；而当需要铺设安装的发热墙纸是根据用户需要的小面积的墙体，也可以将发热膜单元的尺寸调小，例如1m×0.5m大小规格等。

为了能够根据需要充分拓展发热膜的延展性，相邻发热膜单元之间的接口单元2外部通过磁性吸附连接。可以理解的是，为了在连接时可达到快速连接目的，实施例中所采用的接口单元可为适应于不同尺寸的发热膜的具有相对标准化的接口单元。优选的，接口单元可被设置为外部通过磁性被结合在一起，其内部的电源连接线以及热电偶连接线则通过在接口单元内部电源接口处的接触实现电连接。

为了能够将接口单元标准化，也便于各连接线的方便连接，本实施例中还对接口单元的结构进行了优化，例如，如图3所示，接口单元2由两片永磁体吸附端、两个电源接口4和一个热电偶接口5组成，其中，所述永磁体吸附端和电源接口4呈对称性分布在热电偶接口5的两侧。在该种设置下，多个发热膜单元可实现并联连接，从而有利于各个发热膜单元的温度控制。

在上述任一实施例中，所述发热膜单元包括与所述热电偶电连接的发热膜3，以及粘贴在所述发热膜3底部的、可粘贴在墙体上的绝热层。可以理解的是，上述实施例中所使用的绝热层可采用满足室内环境要求的任何胶体直接将其粘接到墙上面，这样不会对墙体产生任何的破坏，并且有机合成胶在墙体过潮的过程中，仍能够保持原有的粘性强度不变，能有效保证在长时间使用的过程中绝热层不会开裂。

进一步，为了能够有效地控制发热墙纸的发热温度，所述发热墙纸还包括电连接于所述发热墙纸外部的可调节热电偶温度的温控器(未示出)，所述温控器配置有微控制单元。在该实施例中，温控器可对环境温度自动进行采样、即时监控，即发热墙纸升温发热后，温控器可在监控发热膜单元中的热电偶温度的同时，通过微控制单元对该温度进行反馈和调节，以便发热墙纸的温度低于或高于设定温度存在温差时，使发热墙纸达到设定温度。可以理解的是，配置微控制单元还可将由其接受处理的温控器采集到的温度数据借助无线信号进行网络上传，实现智能控制的目的。

可以理解的是，为了实现网络化监控和远程调节温度功能的目的，所述发热墙纸还包括与所述温控器电连接的可接受外界WiFi信号的WiFi单元(未示出)。在这种情况下，温控器采集到的温度数据可经由微控制单元接收处理后通过例如串口发送到WiFi单元，WiFi单元再经由WiFi信号上传到网上的目标主机，这样，用户在无线条件下通过目标主机即可对网上数据进行监控，并可对设定温度进行调节，从而实现智能温度控制的目的。

在上述任一实施例中，所述发热膜的材质为在电流通过时可产生热量的膜材料或纤维材料。并且在一优选实施例中，所述发热膜的材质选自碳纤维、碳晶、石墨、石墨烯、导电高分子或金属发热体中的任意一种。可以理解的是，选用上述材质的发热膜，一方面是为了在通入电流时材料可产生热量，另一方面，是为了增加发热膜的柔性，从而有利于其铺设安装时可有效贴附于墙体，提高适用性。可以理解的是，本实施例并不局限于上述所列举的膜材料，其还可以是本领域技术人员所熟知的且可合理替换使用的其它种类的材料。

在上述任一实施例中，所述发热膜的厚度在5μm-500μm之间。将发热膜的厚度设定在上述范围内主要是从制备角度以及制备得到的发热膜的性能，例如散热问题的角度出发。可以理解的是，所述发热膜的厚度可为上述范围内的任一厚度，例如50μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm等，本领域技术人员可根据需要任意调整。

在使用上述实施例提供的发热墙纸时，需先确定待铺设发热墙纸的墙体尺寸，并可选择同一尺寸的发热膜若干块。将若干块发热膜通过接口单元连接后，粘贴在适合的位置上。粘贴后，在发热墙纸的边缘侧适合位置处打孔，引出电源线和热电偶引线，将其连接在温控器上，并将温控器粘贴在发热墙纸表面。最后，将温控器与电源相连，启动电源后，设定温控器温度，即可正常使用。

为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的发热墙纸，下面将结合具体实施例进行描述。

实施例1

在5m×4m卧室内，选择一面距离床和家具有一定距离的墙，简单清扫后，使用1m×1m大小标准发热膜三块，配以5套标准化接口，呈一字型连接。将三块发热膜与接口连接后，粘贴在下缘距离地面10cm的高度上，并将温控器连接在标准化接口上。将温控器粘在1.5m高度的位置，距离发热膜不低于20cm。将电源插头插入家用墙面插座，将温控器设定为22℃，即可正常使用。

在冬季寒冷季节，根据需要，可采购标准发热膜和标准化接口。断开电源，将新加入发热膜通过标准化接口与已有发热膜连接。确保粘贴牢固后，重新开启电源，即可实现更高功率加热采暖，温控器无需任何调整。

实施例2

在新房装修时，完成墙面粉刷后，待墙面干燥后，将3-5片1m×1m标准发热膜粘贴在墙面上，通过标准化接口连接，并保留与温控器连接导线和热电偶引线。随后在未粘贴发热膜的墙面上粘贴同样厚度的绝热片，覆盖整个墙面。选择商业化墙纸，在发热膜和绝热片表面涂刷胶粘剂，覆盖整个墙面，并将墙纸粘贴在表面，形成整体墙面。在适当位置打孔，引出电源线和热电偶引线，将其连接在温控器上，并将温控器粘贴在墙纸表面。将电源插头插入家用插座，将温控器设定为22℃，即可正常使用。