CN101449623B - 用于弯曲自调节的线缆的方法和用于保护过热的加热垫 - Google Patents

Abstract

一种用于弯曲自调节的线缆的方法和用于使用所述方法来防止过热的加热垫，所述自调节的线缆具有通过所施加的电功率来保持预定温度的功能，其中，通过容易地弯曲所述自调节的线缆来以Z形状布置所述自调节的线缆。一种加热垫包括：热产生装置，用于使用所施加的电功率而保持预定温度；控制单元，其电连接到所述热产生装置，用于调节被提供到所述热产生装置的电功率；以及外部材料，其围绕所述热产生装置。所述方法包括：设置所述自调节的线缆的弯曲部分；通过去除所述绝缘膜的一部分来暴露所述半导体聚合物，所述绝缘膜的一部分对应于所述弯曲部分；通过去除暴露的半导体聚合物而暴露一对导线；以及弯曲对应于暴露的弯曲部分的所述一对导线的一部分。

Description

用于弯曲自调节的线缆的方法和用于保护过热的加热垫

技术领域

本发明涉及用于弯曲自调节的线缆的方法和用于防止过热的加热垫，具体上涉及一种用于弯曲自调节的线缆的方法和用于使用所述方法来防止过热的加热垫，所述自调节的线缆具有通过所施加的电功率来保持预定温度的功能，其中，通过容易地弯曲所述自调节的线缆来以Z形状布置所述自调节的线缆。 

背景技术

一般而言，人体经常经历由于过量的锻炼或者压力而导致的肌肉或者神经紧张的有害状态。特别是，在今日和这个年代，由于神经紧张和压力而在身体内留下疲劳物质，阻碍了血液的流动。 

特别是，公知使用沙子和热浴的热疗对于疼痛的治疗效果和缓解是有效的。对于由人体的功能的退化、关节风湿病、神经痛、慢性炎症、疲劳恢复引起的各种疾病，热疗使用传导热或者辐射热来改善周围血液的循环，并且加速新陈代谢。因此，各种加热设备已经被开发且与具有热疗效果的各种热敷包一起使用。 

加热设备包括通过在具有简单结构的包内填充高温液体而使用的且容易使用的加热设备以及通过提供诸如热产生装置、即加热器而通过电加热的加热设备。但是，因为由于被加热到高温的液体容易冷却而不能长期使用所述包，所以提出了通过使用电而具有加热效果的加热垫。 

图1是图解使用热产生装置的传统加热垫的部分剖面透视图。 

如图1中所示，在传统的垫内，作为热产生装置的电加热导线30被布置在由纤维或者非编织的织物形成的内部材料10和15之间，并且被围绕在外部材料20的内部中。如果通过电连接到电加热导线30的控制单元40来提供电流，则从电加热导线30发射热。 

传统的加热垫可以将加热状态保持长时间，并且使用电加热导线30来带来治疗效果。但是，因为通过加热垫的环境温度和被施加到电加热导线30的电流而连续地改变用户感到的温度，所以治疗效果降低。此外，控制部分40当温度提高或者降低时在使用期间应当被连续地调节。 

而且，因为在与用户的皮肤接触的同时传送由传统的加热垫产生的热，所以当热不能深深地渗入皮肤时，限制治疗效果。 

传统的加热垫通过向具有预定电阻值的电阻导线施加电流来产热产生，但是，电加热导线30由于连续使用而变形并且产生部分过热，引起严重的安全问题。特别是，因为电加热导线30的局部过热具有引起诸如火、烧伤或者电击的身体事故的危险，因此基本测量是紧迫的。 

发明内容

技术问题 

因此，已经考虑到上述问题而提出了本发明，本发明提供了一种用于防止过热的加热垫，其在不考虑所使用的环境的情况下，可以防止加热垫被过度加热到预定温度之上。 

而且，本发明提供了一种用于防止过热的加热垫，其具有发出大量的远红外线的功能，所述大量远红外线具有通过加热效果来治疗人体并且减少电磁波的效果。 

而且，本发明提供了一种用于防止过热的加热垫，其能够由于极好地触觉和接触人体的部分的吸收而被方便地长时间使用。 

而且，本发明提供了一种用于弯曲自调节的线缆的方法，所述方法能够容易地弯曲自调节的线缆，所述自调节的线缆具有将***保持在预定温度的功能。 

技术方案 

根据本发明的一个方面，提供了一种用于防止过热的加热垫，包括：热产生装置，用于使用所施加的电功率而保持预定温度；控制单元，其电连接到所述热产生装置，用于调节被提供到所述热产生装置的电功率；以及外部材料，其围绕所述热产生装置；所述热产生装置是一种一对导线通过半导体聚合物的介质被布置在绝缘膜的内部的自调节(self-regulating)的线缆，从通过所述控制单元连接到多个分支点的电导线和分支出来，并且并联连接。 

通过局部地去除所述半导体聚合物的一部分和分离所述一对导线，暴露所述热产生装置。 

所述一对暴露的导线中的至少一个被另一个绝缘膜围绕。 

所述一对暴露的导线被弯曲。 

所述一对暴露的导线中的一个连接到地。 

在所述热产生装置内，局部地去除了所述绝缘膜和围绕所述外部绝缘膜的外部绝缘膜。 

在所述热产生装置内，被去除的所述绝缘膜和所述外部绝缘膜的部分被弯曲。 

 通过局部地去除所述半导体聚合物的一部分并且分离所述一对导 线来暴露所述热产生装置。 

所述一对暴露的导线中的至少一个被另一个绝缘膜围绕。 

与所述一对暴露的导线的分离的地线被留下。 

所述控制单元包括电流泄漏断续器，用于检测在地线和一对导线之间的泄漏的电流。 

在热产生装置内，多个自调节的线缆通过接合装置而串联连接。 

所述接合装置串联连接到自调节的线缆的一对导线，以连接多个自调节的线缆。 

在热产生装置中弯曲结合装置。 

所述加热垫还包括：内部材料，其在外部材料的内部中围绕热产生装置。 

在外部材料和内部材料之间提供了石粉。 

所述石粉包括选自由下述材料构成的组的至少一种材料：锗、电气石、黄土、硬材木炭、水晶、淡英斑岩和陶瓷。 

所述外部材料的表面是提花织物材料。 

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于弯曲自调节的线缆的方法，所述自调节的线缆包括通过半导体聚合物的介质而被布置在绝缘膜的内部的一对导线，所述半导体聚合物的介质被填充在绝缘膜的内部，该方法包括：设置自调节的线缆的弯曲部分；通过去除绝缘膜 的一部分来暴露半导体聚合物，所述绝缘膜的一部分对应于弯曲部分；通过去除暴露的半导体聚合物而暴露一对导线；以及，弯曲与暴露的弯曲部分相对应的一对导线的一部分。 

所述自调节的线缆包括在绝缘膜外部形成的地线和围绕地线和绝缘膜的外部绝缘膜，该方法还包括：在设置自调节的线缆的弯曲部分后，去除与弯曲部分相对应的外部膜的一部分。 

在暴露一对导线后，通过另一个绝缘膜来围绕一对导线中的至少一个。 

有益效果 

如上所述，本发明具有下面的效果。 

因为根据本发明的用于防止过热的加热垫使用具有当在外部温度提高时热产生装置的电阻提高的时候停止加热的特性的自调节的线缆来防止过热，所以加热垫可以容易地保持恒定温度，而与使用条件和周围环境无关，并且可以方便地使用加热垫。 

此外，在根据本发明的用于防止过热的加热垫内，因为多个热产生装置以并联结构连接，所以减少了流过热产生装置的电流，并且限制了电磁波的产生。此外，由在热产生装置内包括的半导体聚合物的碳成份发出对于人体具有治疗效果的大量的远红外线，由此，提高对于用户的治疗效果。 

此外，在根据本发明的用于防止过热的加热垫中，石粉用作吸收材料，改善与人体接触部分的触觉。因此，加热垫可以长时间使用。 

此外，根据本发明的用于弯曲自调节的线缆的方法可以容易地弯曲自调节的线缆，所述自调节的线缆具有通过小程度地变形弯曲部分 的横截面而将***保持在恒定温度的功能。 

此外，在根据本发明的用于防止过热的加热垫中，如果向半导体聚合物提供电源，则因为温度瞬时提高，所以可以通过甚至在冬季立即提高温度来方便地使用它，而没有等待超过预定时间的不方便。 

附图说明

结合附图，根据下面的详细说明，将使本发明的上述和其他目的、特征和优点变得更明显，其中： 

图1是图解使用热产生装置的传统加热垫的部分剖面透视图； 

图2是图解根据本发明的第一实施例的用于防止过热的加热垫的部分剖面透视图； 

图3是图解在本发明的加热垫内被用作热产生装置的自调节的线缆的内部结构的透视图； 

图4是在图3内示出的自调节的线缆的横截面视图； 

图5是图解在图2内示出的用于防止过热的加热垫中使用的热产生装置的弯曲形状的横截面视图； 

图6是放大图5的热产生装置的弯曲部分的前视图； 

图7是用于说明根据本发明的一个实施例的用于弯曲自调节的线缆的方法的流程图； 

图8是图解根据本发明的另一个实施例的加热垫中并联连接热产生装置的结构的电路连接视图； 

图9是显示在图8内示出的加热垫中测量电磁波的位置的平面图；以及 

图10是显示示出了通过以mG(毫高斯)为单位测量电磁波而获得的结果的数据的表格。 

具体实施方式

以下，将参考附图说明本发明的示例实施例。 

图2是图解根据本发明的第一实施例的用于防止过热的加热垫的部分剖面透视图。图3是图解在本发明的加热垫内被用作热产生装置的自调节的线缆的内部结构的透视图。图4是在图3内示出的自调节的线缆的横截面视图。 

如图2和图4所示，根据本发明的用于防止过热的加热垫包括热产生装置130、控制单元140和外部材料110。 

热产生装置是自调节的线缆，其具有通过使用所施加的电功率能量产热产生而保持预定温度的功能。在热产生装置内，通过半导体聚合物220的介质而在绝缘膜230的内部布置一对导线210。 

半导体聚合物220是其中在塑料树脂内包含碳的热产生体，并且是由于当其温度提高时其电阻提高的其特性而具有自调节功能的材料。此外，如果其温度提高到预定温度以上，例如摄氏85度以上，则电流不能流过诸如绝缘体的半导体聚合物。 

如果电功率被施加到被称为总线导线的一对导线210，则通过电连接总线导线的半导体聚合物220的电阻特性而热产生，并且外部温度由于在半导体聚合物220中产生的热而提高。如果半导体聚合物220的温度提高，则半导体聚合物220的电阻提高，并且减少所产生的热量。然后，如果半导体聚合物220的温度达到预定温度，则电流不再流动，并且停止产热产生。因此，在半导体聚合物220的***的温度减少，并且半导体聚合物220作为电阻体再一次产热产生。 

因此，因为半导体聚合物被施加到其的热产生装置130本身具有防止过热的功能，所以其可以基本上解决在传统的加热垫中产生的部分 过热问题。 

上述的功能防止半导体聚合物220的温度提高到预定温度之上，并且半导体聚合物220保持恒定温度，并且通过自调节功能而产热产生。然后，在自调节的线缆中，优选的是，地线240被形成在绝缘膜外部，并且地线240和绝缘膜230被外部绝缘膜250围绕。 

一般的自调节的线缆的横截面是椭圆的，并且椭圆的长轴是10-20毫米厚。在一般的自调节的线缆中，难以将厚的自调节的线缆布置为Z形状，以形成用于防止过热的加热垫。此外，在传统方法中，不可能将一般的自调节的线缆应用到加热垫，并且不可能利用使用所述自调节的线缆的加热垫。 

本发明适于解决上述问题，并且弯曲能够被应用到加热垫的自调节的线缆。 

图5是图解在图2内示出的用于防止过热的加热垫中使用的热产生装置的弯曲形状的横截面视图。图6是放大图5的热产生装置的弯曲部分的前视图。 

如图5和图6所示，为了在被用作在根据本发明的用于防止过热的加热垫内使用的热产生装置130的自调节的线缆中形成弯曲部分。 

此外，通过应用相同的方法，优选的是，在所述热产生装置内，多个自调节的线缆串联连接，并且结合装置串联到自调节的线缆的一对导线，以连接多个自调节的线缆。然后，通过在热产生装置中弯曲结合装置，将所述热产生装置布置成Z形状。 

因此，如图5和图6所示，优选的是，热产生装置130的去除部分容易被弯曲。此外，优选的是，作为一对导线的总线导线131和133被与金属线135留在一起，以防止电流泄漏。 

因为去除部分与其他部分相比较容易被弯曲，因此自调节的线缆被布置为Z形状，以被应用到本发明的用于防止过热的加热垫。 

例如，优选的是，通过部分地去除半导体聚合物和分离一对导线来暴露自调节的线缆，并且一对暴露的导线中的至少一个被另一个绝缘膜围绕。然后，优选的是，一对暴露的导线被弯曲，并且暴露的导线中的一个连接到地。如图6所示，优选的是，当地线被独立地弯曲和使用时，金属线和总线导线被另一个绝缘膜围绕以绝缘。 

此外，优选的是，在图3和图4示出的自调节的线缆中，在其中自调节的线缆被弯曲的部分去除外部绝缘膜250、绝缘膜230和半导体聚合物220，并且在自调节的线缆内部的一对导线210被部分地暴露到外部。然后，优选的是，导线210中的至少一个在暴露部分被另一绝缘膜围绕，以提高在一对导线210之间的绝缘。 

优选的是，通过去除绝缘膜和外部绝缘膜，将自调节的线缆以Z形状布置。然后，优选的是，作为地线240的金属导线与作为一对导线210的总线导线留在一起，以防止电流的泄漏。 

控制单元140电连接到热产生装置130，并且具有向自调节的线缆即热产生装置130的导线提供电功率并且调节所提供的电功率的功能。因此，控制单元140连接到外部电源，以用作向自调节的线缆提供电功 率的电源。 

然后，优选的是，控制单元140包括电流泄漏断续器，用于检测在地线240和一对导线210之间的电流泄漏，并且具有中断由于在使用期间对于绝缘膜230的损害而产生电流泄漏的功能。 

优选的是，外部材料110从外部围绕热产生装置130，并且外部材料110的上部113的表面由使用根据本发明的用于防止过热的加热垫与用户身体接触的材料形成，并且由例如提花织物材料的织物形成，以便向用户提供所示的感觉。 

此外，外部材料110具有使用织物或者皮革的多层结构，并且外部材料110的下部111提供防水功能和绝缘功能，以防止产生到热产生装置的下部的热损失。 

优选的是，在外部材料110和热产生装置130之间***内部材料(未示出)，并且在内部材料和外部材料之间提供石粉(未示出)，所述石粉包括选自由下述材料构成的组中的至少一种材料：锗、电气石、黄土、硬材木炭、水晶、淡英斑岩和陶瓷。在热产生装置130的上部在内部材料和外部材料110之间填充的石粉被转换为压印的表面形状，以向用户提供垫子。 

因为根据本发明的用于防止过热的加热垫通过将被用作热产生装置130的自调节的线缆的弯曲部分制作得薄而在其内部被布置为Z形状，所以传统上不能使用的自调节的线缆被用作热产生体。因此，用于防止温度过热——其被调节到在10-85摄氏度的范围内的恒定温度——的加热垫将用于防止 

过热的加热垫的温度保持在恒定温度，而与使用用于防止过热的加热垫的环境无关。此外，可以通过改变自调节的线缆的条件来调节最大温度。 

此外，被用作半导体聚合物220的主要构成材料的碳具有大约0.9的大发射率。因为碳是有效地发射具有对治疗人体具有极好效果的12-14微米的波的远红外线的材料，所以其通过远红外线而提高治疗效果。 

以下，将说明一种用于弯曲自调节的线缆以制造根据本发明的用于防止过热的加热垫的方法。 

图7是用于说明根据本发明的一个实施例的用于弯曲自调节的线缆的方法的流程图。 

如图7所示，通过用于弯曲包括通过填充在绝缘膜中的半导体聚合物的介质而在绝缘膜内部布置的一对导线的自调节的线缆的方法来设置具有厚的横截面的自调节的线缆的弯曲部分(S100)。优选的是，地线被形成在自调节的线缆内的绝缘膜外部，并且通过外部绝缘膜来围绕地线和绝缘膜以按照自调节的线缆的目的来确定要弯曲的部分。 

其后，去除在与自调节的线缆的弯曲部分相对应的部分处的外部绝缘膜，并且在不存在外部绝缘膜的情况下省略这个步骤。 

此外，通过在与弯曲部分相对应的部分处去除绝缘膜来暴露半导体聚合物(S120)，并且通过去除电连接和围绕一对导线的半导体聚合物的暴露部分来暴露所述一对导线(S130)。 

如图5所示，因为从其去除绝缘膜和半导体聚合物的自调节的线缆的部分足够薄，所以有可能弯曲自调节的线缆。因此，通过在所需要 的方向上弯曲一对导线的暴露部分来弯曲自调节的线缆(S140)。然后，优选的是，使用另一个绝缘膜来围绕一对暴露导线中的至少一个导线，以防止提高通过所述一对导线的接触而产生短路的可能。 

根据本发明的用于弯曲自调节的线缆的上述方法可以通过下述方式而用于加热设备或者工业领域内：通过改变自调节的线缆的方向而容易地弯曲难以弯曲和使用的自调节的线缆。 

同时，图8是图解根据本发明的另一个实施例的加热垫中并联连接热产生装置的结构的电路连接视图。图9是显示在图8所示的加热垫内测量电磁波的位置的平面图。图10是显示示出了通过以mG(毫高斯)为单位测量电磁波而获得的结果的数据的表格。 

如图2、4、5和8所示，根据本发明的另一个实施例的用于防止过热的加热垫包括多个热产生装置130、控制单元140、外部材料110，并且所述多个热产生装置并联。 

如图8所示，包括具有温度调节功能的自调节的线缆的多个热产生装置从通过控制单元140连接到多个分支点131-1的电导线141和142分支出来，并且并联连接。多个热产生装置被布置在外部材料的内部中。然后，多个热产生装置用作热产生的电阻体，并且串联连接到控制单元。 

以并联连接分开的多个热产生装置并联连接以减少施加到热产生装置的电流，由此减少在热产生装置内产生的电磁波。 

因为如果使用被应用到根据本发明的用于防止过热的加热垫的并联结构，则自调节的线缆的弯曲部分被消除，所以可以容易地制造根据本发明的用于防止过热的加热垫。 

在下面，按照其中连接多个热产生装置的结构来比较使用自调节的线缆的、根据本发明的用于防止过热的加热垫中产生的电磁波。 

图9是显示在图8中所示的加热垫内测量电磁波的位置的平面图。图10是显示示出了通过以mG(毫高斯)为单位测量电磁波而获得的结果的数据的表格。 

因而，串联结构1是通过竖起线缆而弯曲自调节的线缆的情况，并且串联结构2和3是通过改变自调节的线缆的厚度而弯曲线缆的情况。在串联结构2内，在自调节的线缆内部的一对导线彼此相交，并且在串联结构3内，它们不相交。 

当比较图10的结果时，串联的自调节的线缆按照其位置而显著地提高电磁波。但是，在使用并联结构的自调节的线缆内测量很小的电磁波。 

因此，因为根据本发明的用于防止过热的加热垫具有如果外部温度提高则热产生装置的电阻也提高、由此自动停止热的产生的特性，所以防止其被过度加热到预定温度之上。此外，显著地减少电磁波的产生，以有助于使用用于防止过热的加热垫的用户的健康。 

产业上的应用 

虽然已经为了说明的目的而描述了本发明的几个示例实施例，但是本领域内的技术人员可以明白，在不脱离在所附的权利要求内公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、增加和替代是可能的。 

Claims (21)

1.一种用于防止过热的加热垫，包括：

热产生装置，用于使用所施加的电功率而保持预定温度；

控制单元，其电连接到所述热产生装置，用于调节被提供到所述热产生装置的电功率；以及，

外部材料，其围绕所述热产生装置；

所述热产生装置是一种一对导线通过半导体聚合物的介质被布置在绝缘膜的内部的自调节的线缆，

从通过所述控制单元连接到多个分支点的电导线和分支出来，并且并联连接。

2.根据权利要求1所述的加热垫，其中通过局部地去除所述半导体聚合物的一部分和分离所述一对导线来暴露所述热产生装置。

3.根据权利要求2所述的加热垫，其中所述一对暴露的导线中的至少一个被另一绝缘膜围绕。

4.根据权利要求2所述的加热垫，其中所述一对暴露的导线被弯曲。

5.根据权利要求2所述的加热垫，其中所述一对暴露的导线中的一个连接到所述地。

6.根据权利要求1所述的加热垫，其中在所述热产生装置中，局部地去除了所述绝缘膜和围绕所述绝缘膜的外部绝缘膜。

7.根据权利要求6所述的加热垫，其中在所述热产生装置中，被去除的所述绝缘膜和所述外部绝缘膜的部分被弯曲。

8.根据权利要求6所述的加热垫，其中通过局部地去除所述半导体聚合物的一部分并且分离所述一对导线来暴露所述热产生装置。

9.根据权利要求8所述的加热垫，其中所述一对暴露的导线中的至少一个被另一绝缘膜所围绕。

10.根据权利要求8所述的加热垫，其中与所述一对暴露的导线分离的地线被留下。

11.根据权利要求10所述的加热垫，其中所述控制单元包括电流泄漏断续器，用于检测在所述地线和所述一对导线之间的泄漏电流。

12.根据权利要求1所述的加热垫，其中在所述热产生装置中，多个自调节的线缆通过接合装置而串联连接。

13.根据权利要求12所述的加热垫，其中所述接合装置串联连接到所述自调节的线缆的所述一对导线，以连接多个自调节的线缆。

14.根据权利要求12所述的加热垫，其中在所述热产生装置内弯曲所述结合装置。

15.根据权利要求1所述的加热垫，还包括：

内部材料，其在所述外部材料的内部围绕所述热产生装置。

16.根据权利要求15所述的加热垫，其中在所述外部材料和所述内部材料之间设置石粉。

17.根据权利要求16所述的加热垫，其中所述石粉包括选自由下述材料构成的组中的至少一种材料：锗、电气石、黄土、硬材木炭、水晶、淡英斑岩和陶瓷。

18.根据权利要求15所述的加热垫，其中所述外部材料的表面是提花织物材料。

19.一种用于弯曲自调节线缆的方法，所述自调节线缆包括通过半导体聚合物的介质而被布置在绝缘膜内部的一对导线，所述半导体聚合物的介质被填充在所述绝缘膜的内部，所述方法包括：

设置所述自调节的线缆的弯曲部分；

通过去除所述绝缘膜的一部分来暴露所述半导体聚合物，所述绝缘膜的一部分对应于所述弯曲部分；

通过去除所述暴露的半导体聚合物而暴露一对导线；以及

弯曲与所述暴露的弯曲部分相对应的所述一对导线的一部分。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述自调节的线缆包括在所述绝缘膜外部形成的地线和围绕所述地线和所述绝缘膜的外部绝缘膜，所述方法还包括：在设置所述自调节的线缆的弯曲部分后，去除与所述弯曲部分相对应的所述外部膜的一部分。

21.根据权利要求19所述的方法，其中在暴露所述一对导线后，通过另一个绝缘膜来围绕所述一对导线中的至少一个。

Images