专利名称：一种碳纤维丝发热手套的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及手套，尤其是一种碳纤维丝发热手套。适合比较寒冷或寒冷地区的警察、保安执勤、户外体育运动人员、自行车及摩托车驾驶者，还有野外作业人员等使用。
背景技术：
传统手套多采用毛线针织或者两层布中间填充棉花的方式，靠减缓空气流通来减少人体热量散失及减少冷空气渗透以达到保暖效果，相对成本比较低廉。但在高寒地区，特别是低温寒带地区，室外特别寒冷，普通手套的保暖效果十分有限。电热手套是解决寒冷地区户外运动及出行人员的保暖问题的有效办法。目前市面上多采用金属作发热材料。金属材料的发热件分两种，一种是采用镍铬作为基材的发热丝，另一种是在织物表面采用化学方法镀上银或者镍铬等材料。现有的电热手套受金属材料所限存在以下缺陷1)快速升温，有起火的风险。手套由棉布包裹着，金属电热丝在通电时容易出现过热而出现起火的风险。2)有刺伤手的风险。金属丝本身比较硬，为了适合手套的需要，厂家把金属发热丝做得很细解决过硬的问题。但仍然难以避免在清洗时或者因为其它不可抗拒力而折断。金属发热丝折断后不易发现，有刺伤皮肤而伤及使用者的可能。3)镍铬等金属对人体有危害。考虑到镍铬长期可能对人体的危害，在某些方面欧盟已经将镍铬列为禁用物质，只在部分发展中国家还可以使用。这种织物镀镍铬或者银的方法是先在无纺布或者其它织物中植入细铜丝，再将银或者镍铬镀在铜的表面。这种方法处理的产品镍铬容易脱落，镍铬脱落后铜丝也会很快氧化，氧化铜会对人体健康造成不可预知的危害。
发明内容为克服现有技术的上述不足，本实用新型提供一种碳纤维丝发热手套。能有效的解决现在手套的起火风险，刺伤皮肤以及有色金属危害人体健康的问题。为此，本实用新型一种碳纤维丝发热手套，采用如下技术方案构造本实用新型一种碳纤维丝发热手套，用外层和内层制作成夹层手套，在夹层内布设碳纤维丝作为发热体，且碳纤维丝由电池供电。对上述技术方案进行进一步阐述碳纤维丝与电池之间的电路包括开关电路、温控电路及工作状态指示电路。所述开关电路包括电子开关，电子开关受微处理器CPU控制；或者所述开关电路采用脉冲宽度调制方式，脉冲宽度调制电路包括微处理器CPU。所述开关电路还包括启动或关停所述开关电路的开关控制装置，开关控制装置与微处理器CPU连接。温控电路包括温度传感器，温度传感器与微处理器CPU连接。[0016]工作状态指示电路包括显示装置，显示装置与微处理器CPU及电池连接。启动或关停所述开关电路的开关控制装置为一控制开关。所述电池为干电池或可充电电池。所述外层和所述内层分别为织物，如棉布等。本实用新型同现有技术相比，有益效果在于其一，环保，相比金属发热丝或者镀金属发热元件，碳有无污染的优势。其二，安全，碳纤维发热丝比较柔软，可以漂洗，并且没有损伤人手的安全风险。其三，使用寿命长。碳是不活性元素，相对金属丝以及镀金属材料没有氧化的问题。其四，可恒温，碳纤维丝成阻性，配以温控电路，保持手套恒定的温度。其五，用途广，适用于比较寒冷和寒冷地区的警察、保安执勤、户外体育运动人员、自行车及摩托车驾驶者，还有野外作业人员等使用。
图1为本实用新型示意图；图2为本实用新型另一种实施例示意图；图3为本实用新型电路图实施例一；图4为本实用新型电路图实施例二 ；图5为采用脉冲宽度调制方式PWM的导通时间示意图(快速加热)；图6为采用脉冲宽度调制方式PWM的导通时间示意图(恒温时)。
具体实施方式
下面，结合附图，介绍本实用新型的具体实施方式
。如图1至图6所示，本实用新型一种碳纤维丝发热手套，用外层2和内层3制作成夹层手套，在夹层内布设碳纤维丝1作为发热体，且碳纤维丝1由电池供电。具体制作时，碳纤维丝1被缝制在外层或内层上(当然，要使碳纤维丝1位于夹层内)，还可以在夹层内充填棉、人造棉等以形成保温层4 (图2)。碳纤维丝1与电池E之间的电路包括开关电路、温控电路及工作状态指示电路。所述开关电路包括电子开关5，电子开关受微处理器CPU控制；图3中的电子开关5其实是一个负载开关，包括三极管Q2及场效应管Q3。电子开关5的打开与关闭受微处理器CPU控制，当用户操作控制开关K加温时，微处理器CPU首先比对温度传感器Rl检测的数据，按预置的程序打开电子开关5给碳纤维丝1供电，同时显示装置D2的发光二极管显示工作状态。当加温的温度达到预定值时电子开关5关闭，由手套的保暖层维持一段时间，当温度传感器Rl感测到手套温度降到一定的温度时，再次启动电子开关5给碳纤维丝1供电加热，维持手套的温度。更高级的控制方式是采用恒温控制加热。可以采用PWM控制等方式PWM是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制。脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。[0034]图4为适用于大温差环境恒温PWM控制方式的电路示意图。图4中当场效应管Ql的控制极=1时，场效应管Ql导通，电感Ll流过电流并储存能量，当场效应管Ql的控制极=0时，场效应管Ql截止，电感Ll中储存的能量通过二极管Dl供应给负载并给电容Cl充电。当电压跌落时，电容Cl对负载放电，这样电容Cl两端可以得到比电源高得多的电压。在碳纤维丝1的电阻(负载)不变的情况下，电压升高了，通过碳纤维丝1的电流增大，碳纤维1发热的温度增高。当用户按下加热开关以后，微处理器CPU检测温度传感器Rl传来的数据，然后从存储器中取出预置相近的数据，输出PWM波到场效应管Q1，手套很快加热，这个时间会很快(图5)。当手套加热达到预定值时，输出的PWM波的导通时间t缩短，关闭时间延长，并自动调整以使手套温度始终维持在恒定的温度值(图6)。控制PWM波的导通时间可以控制输出温度，以达到恒温的效果，同时提高了手套佩带的舒适度。并且可设置高温时(温度在一定值不需要加热时)禁止打开加热，按控制开关K无效。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的技术范围作任何限制。本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可以做出一些变形与修改，凡是依据本实用新型的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种碳纤维丝发热手套，用外层和内层制作成夹层手套，其特征在于在夹层内布设碳纤维丝作为发热体，且碳纤维丝由电池供电。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维丝发热手套，其特征在于碳纤维丝与电池之间的电路包括开关电路、温控电路及工作状态指示电路。
3.根据权利要求2所述的一种碳纤维丝发热手套，其特征在于所述开关电路包括电子开关，电子开关受微处理器CPU控制；或者所述开关电路采用脉冲宽度调制方式，脉冲宽度调制电路包括微处理器CPU ；所述开关电路还包括启动或关停所述开关电路的开关控制装置，开关控制装置与微处理器CPU连接。
4.根据权利要求2所述的一种碳纤维丝发热手套，其特征在于温控电路包括温度传感器，温度传感器与微处理器CPU连接。
5.根据权利要求2所述的一种碳纤维丝发热手套，其特征在于工作状态指示电路包括显示装置，显示装置与微处理器CPU及电池连接。
6.根据权利要求3所述的一种碳纤维丝发热手套，其特征在于启动或关停所述开关电路的开关控制装置为一控制开关。
专利摘要一种碳纤维丝发热手套，涉及手套。用外层和内层制作成夹层手套，在夹层内布设碳纤维丝作为发热体，且碳纤维丝由电池供电。碳纤维丝与电池之间的电路包括开关电路、温控电路及工作状态指示电路。所述开关电路包括电子开关，电子开关受微处理器CPU控制；或者所述开关电路采用脉冲宽度调制方式，脉冲宽度调制电路包括微处理器CPU；温控电路包括温度传感器，温度传感器与微处理器CPU连接；工作状态指示电路包括显示装置，显示装置与微处理器CPU及电池连接。环保，安全，使用寿命长，可恒温，防寒效果好，用途广，适于比较寒冷和寒冷地区的警察、保安执勤、户外体育运动人员、自行车及摩托车驾驶者，还有野外作业人员等使用。
文档编号H05B1/02GK202311324SQ201120494358
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者刘鲁杰, 廖明进 申请人:东莞市玄天电子有限公司