纳米碳远红外驾驶室电暖系统及制作方法与流程

本发明涉及一种驾驶室加热装置，尤其涉及一种纳米碳远红外驾驶室电暖系统及制作方法，具体适用于扩大供暖区域，提高供暖效果，且在驻车、行车下均能应用。

背景技术：

目前，司机在寒区驻车时，为了取暖常进行两种如下方案：

方案一：启动发动机供暖风，但在供暖的过程中，柴油燃烧产生的能量大都浪费了，且不利于环保；

方案二：在整车中添加驻车暖风系统，该驻车暖风系统通过燃烧柴油产生热量，再通过风扇将热量运输至驾驶室，但在由燃烧产生热量通过鼓风传输到驾驶室的过程中，能量转化效率较低，且同样会造成环境污染，不利于环保，此外，驻车暖风系统的价格较贵，进口的驻车暖风系统价格在万元左右，国产的价格也在三千元以上。

授权公告号为cn205059350u，授权公告日为2016年3月2日的实用新型专利公开了一种石墨烯加热型汽车座椅，其包括靠背部和坐垫部，靠背部和坐垫部均包括外表层和后背层，外表层和后背层支架设有石墨烯加热膜层，石墨烯加热膜层通过导线与电源装置连接，石墨烯加热膜层的外侧面和内侧面都覆盖有隔热层，内侧面的隔热层与后背层之间设有里衬套。虽然该设计能对座椅上使用人的臀部进行加热，但仍旧具有以下缺陷：

该设计只集中于座椅这一个位置，不仅对驾驶室温度提升有限，而且缩小了应用范围，尤其是无法对在驾驶室中卧床上休息的人员进行供暖。

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的供暖区域较小、供暖效果较差、无法在驻车下应用的缺陷与问题，提供一种供暖区域较大、供暖效果较好、能在驻车下应用的纳米碳远红外驾驶室电暖系统及制作方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种纳米碳远红外驾驶室电暖系统，包括电源与电热装置，所述电热装置设置在驾驶室的内部，且电热装置与电源进行电路连接；

所述电热装置包括卧床电热单元、座椅电热单元、地板电热单元、侧面电热单元中的至少一种，所述卧床电热单元包括设置于卧床的床面上的电热膜，所述座椅电热单元包括设置于座椅的椅面上的电热膜，所述地板电热单元包括设置于地板上的电热膜，所述侧面电热单元包括设置于驾驶室侧面上的电热膜；

所述电热膜的膜面上连接有正电极与负电极，所述正电极与电源的一端进行电路连接，电源的另一端与负电极进行电路连接，且正电极、电源、负电极、电热膜构成一个电路回路。

所述卧床电热单元中，电热膜位于卧床的顶面、床套之间；所述座椅电热单元中，电热膜位于座椅、椅套之间；所述地板电热单元中，电热膜位于脚垫的下方。

所述卧床电热单元中，电热膜的功率为50―200w，电热膜的表面温度为35―45℃；

所述座椅电热单元中，电热膜的功率为10―30w，电热膜的表面温度为35―45℃；

所述地板电热单元中，电热膜的功率为20―30w，电热膜的表面温度为30―50℃。

所述卧床电热单元中，电热膜的功率为80―120w；所述座椅电热单元中，电热膜的功率为15―25w。

所述卧床电热单元中，电热膜的尺寸为长2米，宽0.5米，面积为1平方米；

所述座椅电热单元中，电热膜的尺寸为长0.4米，宽0.4米，面积为0.16平方米；

所述地板电热单元中，电热膜的尺寸为长3米，宽3米，面积为9平方米；

所述侧面电热单元中，电热膜的尺寸为长2米，宽0.8米，面积为1.6平方米。

所述正电极依次经热电偶、plc后与电源的一端进行串联连接，电源的另一端与负电极进行电路连接。

所述电源为商用车用电源。

所述电源为锂离子电池。

一种上述纳米碳远红外驾驶室电暖系统的制作方法，所述制作方法包括依次进行的膜制取步骤与膜装配步骤；

所述膜制取步骤是指：先将胶加入到溶剂中，溶剂为水或有机小分子溶剂，并搅拌溶解以得到胶水，再将导电物加入到胶水中，并搅拌均匀以获得分散浆料，然后对分散浆料进行印刷、涂布或喷雾操作以得到电热膜；所述分散浆料中，胶的用量为占分散浆料重量的10―50wt.%，导电物的用量为占分散浆料重量的50―90wt.%；所述导电物为碳纳米管、石墨烯的混合物，其中，石墨烯的用量为占分散浆料重量的0―20wt.%；

所述膜装配步骤是指：先根据需求对上述制取的电热膜进行裁剪，再将裁剪所得的电热膜放置于卧床上、座椅上、地板上或驾驶室侧面上，然后在电热膜上设置正电极、负电极，再将正电极、负电极与电源进行电路连接即可。

所述胶为聚氨酯胶、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇中的任意一种或任意混合。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种纳米碳远红外驾驶室电暖系统及制作方法中，电热装置包括卧床电热单元、座椅电热单元、地板电热单元、侧面电热单元中的至少一种，不仅卧床、座椅、地板或驾驶室侧面上都可以设置电热膜，应用区域较广，灵活性较强，根据不同零部件位置和尺寸不同，驾驶室功率可以设计在100―1000w/辆，更优的在300―600w/辆，而且，不同位置的电热单元相互独立，互不干扰，既可以同时加热，也可以单独加热，大大提高了供暖效果，此外，电热膜所采用的电源可单独存在，不与车辆的行驶相关，使得本设计在行车、驻车时都能使用。因此，本发明不仅供暖区域较大，供暖效果较好，而且灵活性较强，行车、驻车下均能应用。

2、本发明一种纳米碳远红外驾驶室电暖系统及制作方法中，电热膜的膜面上连接有正电极与负电极，所述正电极与电源的一端进行电路连接，电源的另一端与负电极进行电路连接，可见，本发明是通过电热膜通电进行供暖，而在电热膜通电时，其不仅能产生远红外波，对驾驶室加热，同时，还能发射8―14微米远红外光波，能激活身体细胞核酸蛋白质等生物分子，从而加速血液循环，激活人体生理机能，进而具有消除疲劳，强身健体作用。因此，本发明不仅供暖效果较好，而且有益于使用人的身体健康。

3、本发明一种纳米碳远红外驾驶室电暖系统及制作方法中，正电极依次经热电偶、plc后与电源的一端进行串联连接，电源的另一端与负电极进行电路连接，应用时，将热电偶作为温度控制器，通过plc对其控制，可以调整电热膜的表面温度，范围为30―60℃，以获得更佳的供暖效果。因此，本发明不仅供暖效果较好，而且可调性较强。

4、本发明一种纳米碳远红外驾驶室电暖系统及制作方法中，电热膜主要包括胶、碳纳米管、石墨烯，且对各自的用量进行了限定，制作时，先获取胶、碳纳米管、石墨烯、溶剂混合之后的分散浆料，再对分散浆料进行印刷、涂布或喷雾操作以得到电热膜，该设计的优点包括：首先，加热速度快、热转换效率高，电热转化效率最高可达99.6%，其次，材质柔性，既利于裁剪成不同形状以适合应用，还能提高接触者的舒适度，再次，制作方法条理清晰，步骤衔接性较好，整个过程中都没有污染环境的情况发生，环保性较好，且原材料易于获得，制作成本较低，整套系统的成本在一千元左右。因此，本发明不仅热转换效率高，而且制作成本较低。

附图说明

图1是本发明在驾驶室中的侧视图。

图2是本发明在驾驶室中的俯视图。

图3是本发明中电热膜与电源的电路连接图。

图中：电源1、驾驶室2、驾驶室侧面21、卧床电热单元3、卧床31、座椅电热单元4、座椅41、地板电热单元5、地板51、脚垫52、侧面电热单元6、电热膜7、正电极71、负电极72、热电偶73。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1至图3，一种纳米碳远红外驾驶室电暖系统，包括电源1与电热装置，所述电热装置设置在驾驶室2的内部，且电热装置与电源1进行电路连接；

所述电热装置包括卧床电热单元3、座椅电热单元4、地板电热单元5、侧面电热单元6中的至少一种，所述卧床电热单元3包括设置于卧床31的床面上的电热膜7，所述座椅电热单元4包括设置于座椅41的椅面上的电热膜7，所述地板电热单元5包括设置于地板51上的电热膜7，所述侧面电热单元6包括设置于驾驶室侧面21上的电热膜7；

所述电热膜7的膜面上连接有正电极71与负电极72，所述正电极71与电源1的一端进行电路连接，电源1的另一端与负电极72进行电路连接，且正电极71、电源1、负电极72、电热膜7构成一个电路回路。

所述卧床电热单元3中，电热膜7位于卧床31的顶面、床套之间；所述座椅电热单元4中，电热膜7位于座椅41、椅套之间；所述地板电热单元5中，电热膜7位于脚垫52的下方。

所述卧床电热单元3中，电热膜7的功率为50―200w，电热膜7的表面温度为35―45℃；

所述座椅电热单元4中，电热膜7的功率为10―30w，电热膜7的表面温度为35―45℃；

所述地板电热单元5中，电热膜7的功率为20―30w，电热膜7的表面温度为30―50℃。

所述卧床电热单元3中，电热膜7的功率为80―120w；所述座椅电热单元4中，电热膜7的功率为15―25w。

所述卧床电热单元3中，电热膜7的尺寸为长2米，宽0.5米，面积为1平方米；

所述座椅电热单元4中，电热膜7的尺寸为长0.4米，宽0.4米，面积为0.16平方米；

所述地板电热单元5中，电热膜7的尺寸为长3米，宽3米，面积为9平方米；

所述侧面电热单元6中，电热膜7的尺寸为长2米，宽0.8米，面积为1.6平方米。

所述正电极71依次经热电偶73、plc后与电源1的一端进行串联连接，电源1的另一端与负电极72进行电路连接。

所述电源1为商用车用电源。

所述电源1为锂离子电池。

一种上述纳米碳远红外驾驶室电暖系统的制作方法，所述制作方法包括依次进行的膜制取步骤与膜装配步骤；

所述膜制取步骤是指：先将胶加入到溶剂中，溶剂为水或有机小分子溶剂，并搅拌溶解以得到胶水，再将导电物加入到胶水中，并搅拌均匀以获得分散浆料，然后对分散浆料进行印刷、涂布或喷雾操作以得到电热膜7；所述分散浆料中，胶的用量为占分散浆料重量的10―50wt.%，导电物的用量为占分散浆料重量的50―90wt.%；所述导电物为碳纳米管、石墨烯的混合物，其中，石墨烯的用量为占分散浆料重量的0―20wt.%；

所述膜装配步骤是指：先根据需求对上述制取的电热膜7进行裁剪，再将裁剪所得的电热膜7放置于卧床31上、座椅41上、地板51上或驾驶室侧面21上，然后在电热膜7上设置正电极71、负电极72，再将正电极71、负电极72与电源1进行电路连接即可。

所述胶为聚氨酯胶、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇中的任意一种或任意混合。

本发明的原理说明如下：

本发明中的电源1为商用车用电源，该电源为24v，因而，在使用时，不会对使用者的身体造成损害，无安全风险。

本发明中采用热电偶73作为温度控制器，但也可以采用类似的其它已知的零部件作为温度控制器。

实施例1：

参见图1至图3，一种纳米碳远红外驾驶室电暖系统，包括电源1与电热装置，所述电热装置设置在驾驶室2的内部，且电热装置与电源1进行电路连接；所述电热装置包括卧床电热单元3、座椅电热单元4、地板电热单元5、侧面电热单元6中的至少一种，所述卧床电热单元3包括设置于卧床31的床面上的电热膜7，所述座椅电热单元4包括设置于座椅41的椅面上的电热膜7，所述地板电热单元5包括设置于地板51上的电热膜7，所述侧面电热单元6包括设置于驾驶室侧面21上的电热膜7；所述电热膜7的膜面上连接有正电极71与负电极72，所述正电极71与电源1的一端进行电路连接，电源1的另一端与负电极72进行电路连接，且正电极71、电源1、负电极72、电热膜7构成一个电路回路。

一种上述纳米碳远红外驾驶室电暖系统的制作方法，所述制作方法包括依次进行的膜制取步骤与膜装配步骤；

所述膜制取步骤是指：先将胶加入到溶剂中，溶剂为水或有机小分子溶剂，并搅拌溶解以得到胶水，再将导电物加入到胶水中，并搅拌均匀以获得分散浆料，然后对分散浆料进行印刷、涂布或喷雾操作以得到电热膜7；所述分散浆料中，胶的用量为占分散浆料重量的10―50wt.%，导电物的用量为占分散浆料重量的50―90wt.%；所述导电物为碳纳米管、石墨烯的混合物，其中，石墨烯的用量为占分散浆料重量的0―20wt.%；优选所述胶为聚氨酯胶、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇中的任意一种或任意混合；

所述膜装配步骤是指：先根据需求对上述制取的电热膜7进行裁剪，再将裁剪所得的电热膜7放置于卧床31上、座椅41上、地板51上或驾驶室侧面21上，然后在电热膜7上设置正电极71、负电极72，再将正电极71、负电极72与电源1进行电路连接即可。

实施例2：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述卧床电热单元3中，电热膜7的功率为50―200w，电热膜7的表面温度为35―45℃；所述座椅电热单元4中，电热膜7的功率为10―30w，电热膜7的表面温度为35―45℃；所述地板电热单元5中，电热膜7的功率为20―30w，电热膜7的表面温度为30―50℃。

实施例3：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述卧床电热单元3中，电热膜7的尺寸为长2米，宽0.5米，面积为1平方米；所述座椅电热单元4中，电热膜7的尺寸为长0.4米，宽0.4米，面积为0.16平方米；所述地板电热单元5中，电热膜7的尺寸为长3米，宽3米，面积为9平方米；所述侧面电热单元6中，电热膜7的尺寸为长2米，宽0.8米，面积为1.6平方米。

实施例4：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述电源1为电压等于24v的锂离子电池。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。