专利名称：电磁波屏蔽发热线的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于电热板或电热毯等寝具的发热线，具体地说，涉及能够屏蔽电流通过发热线时产生的电场及磁场，不会对人体造成不良影响的寝具用无电磁波发热线。
背景技术：
在电热板、电热毯或热敷垫等寝具中作为发热体使用的发热线，一般由聚酯线(thread)或玻璃绒制成的电缆芯、螺旋型缠绕在电缆芯上的发热线圈、包裹在电缆芯外表面发热线圈上起绝缘作用的内部绝缘体、以网状或导线形状设置在内部绝缘体外表面并接地的防护层(shield)、以及包裹在防护层上的外部绝缘体等组成。上述结构中，发热线圈和防护层的各末端以直联形式相接，它们的各前端成为与电源(+)(-)端相连的电源输入端子。
所述发热线中通过电流时，将会产生电场和诱导磁场。这种电磁波会对人体造成不良影响，对于长期与人体接触的寝具类，这种电磁波必须屏蔽。迄今为止出现了多种屏蔽电磁波的方案。
以本申请人过去发明的电磁波屏蔽发热线为例，对以往屏蔽方法进行说明如下。这里引用的本申请人过去发明的技术尚未公开。
图1是以往电磁波屏蔽发热线的结构示意图。如图1所示，发热线的中心具有由合成树脂材料制成的电缆芯1，第1电热线2以螺旋型缠绕于电缆芯1周围。缠绕于电缆芯1的第1电热线2主要起发热作用，将其包括在内称之为第1电热层。也可以根据具体情况，省去电缆芯1，以较厚的直线型形成第1电热线2。
电缆芯1和第1电热线2的外侧设置了第1皮层，第1皮层3主要是包裹电缆芯1和第1电热线2。第1皮层3可以是起绝缘作用的合成树脂材料，也可以是起探测温度作用并进行调节的NTC电热调节器。
第1皮层3外侧缠绕了第2电热线4，第2电热线4所处的层称之为第2电热层。输入到第1电热线2的电流在第2电热线4反向流出，所以第1电热线2和第2电热线4中的电流方向相反，能够屏蔽诱导电磁场。可以根据性质和功能选择导线(lead line)、编织体、金属膜制成第2电热线4。
在第2电热线4外侧包裹导电性合成树脂层5，在导电性合成树脂层5外侧包裹第2皮层6。导电性合成树脂层5的主要作用是屏蔽第2电热线4之间泄漏的电磁场。根据具体情况，也可以除去第2皮层6，只设置导电性合成树脂层5。这种结构的发热线的屏蔽作用将参照图2进行说明。
图2是以往电磁波屏蔽发热线的电磁波屏蔽原理示意图。如图2所示，对于如a所示没有导电性合成树脂层5的发热线，将会在第2电热线4之间泄漏电磁场，从而带电。这些电荷流过人体，会引起不适的感觉。在b中在第2皮层6内侧设置了导电性合成树脂层5，在c中没有第2皮层6，只使用了导电性合成树脂层5。
在导电性合成树脂层5的作用下，泄漏的电流流向接地面，导电性合成树脂层5通过第2电热线4或其它接地方法使电流流向外部，不会出现残存的泄漏电流。这种发明不仅能够屏蔽电磁场，还能屏蔽泄漏电磁场。但是由于要用一层导电性合成树脂进行包裹，工序有点繁琐。即，为包裹导电性合成树脂，除电热线缠绕器以外，还要使用其它包裹装置，因此为生产带来不便，同时增加了生产成本。
发明内容本发明目的在于提供通过在发热线上缠绕薄膜来屏蔽泄漏电磁场的发热线。
本发明目的还在于提供，无需其它工序，仅通过缠绕工序即可具备泄漏电磁场屏蔽结构的发热线。
为达到上述目的，本发明的发热线特征是，包括连接于电源的第1电热层、包裹第1电热层的第1皮层、包裹第1皮层的薄膜层、包裹薄膜层外表面的第2皮层；并且所述薄膜层的一面由金属薄膜构成，另一面由绝缘薄膜构成。
所述薄膜层的特征是，以螺旋型缠绕于所述第1皮层的外侧。
所述薄膜层的特征是，薄膜层的一侧向上折叠，使该侧的金属薄膜面向上折叠，在缠绕时所述折叠部分与其余金属薄膜面接触。
所述薄膜层的特征是，所述薄膜层的宽度长于第1皮层的周长，使其在缠绕第1皮层外侧后，能够使所述金属薄膜的两侧端面相互对接。
所述薄膜层的特征是，相接的金属薄膜端面向侧方折叠。
所述薄膜层的特征是，呈管状完全包裹第1皮层外侧，不会使内部露出。
本发明发热线的特征是，包括与电源一侧端子连接的第1电热层、包裹第1电热层的第1皮层、缠绕在第1皮层外表面且一端与电源另一个端子相连的第2电热层、包裹第1皮层及第2电热层的薄膜层、包裹薄膜层外表面的第2皮层，所述薄膜层的一面由金属薄膜构成，另一面由绝缘薄膜构成。
所述薄膜层的特征是，以螺旋型缠绕于第1皮层及第2电热层的外表面。
所述薄膜层的特征是，薄膜层的一侧向上折叠，使该侧的金属薄膜面向上折叠，在缠绕时折叠部分与其余金属薄膜面接触。
所述薄膜层的特征是，所述薄膜层的宽度长于第1皮层及第2电热层的周长，使其在缠绕第1皮层及第2电热层的外侧后，能够使金属薄膜的两侧端面相互对接。
所述薄膜层的特征是，相接的金属薄膜端面向侧方折叠。
所述薄膜层的特征是，呈管状完全包裹第1皮层及第2电热层的外侧，不会使内部露出。
本发明发热线的特征是，包括与电源一侧端子连接的第1电热层、包裹第1电热层的第1皮层、缠绕在第1皮层外表面且一端与电源另一个端子相连的第2电热层、包裹第1皮层及第2电热层的第3皮层、包裹第3皮层的薄膜层、包裹薄膜层外表面的第2皮层，所述薄膜层的一面由金属薄膜构成，另一面由绝缘薄膜构成。
所述薄膜层的特征是，以螺旋型缠绕于第3皮层的外表面。
所述薄膜层的特征是，薄膜层的一侧向上折叠，使该侧的金属薄膜面向上折叠，在缠绕时折叠部分与其余金属薄膜面接触。
所述薄膜层的特征是，薄膜层的宽度长于第3皮层的周长，使其在缠绕第3皮层外侧后，能够使金属薄膜的两侧端面相互对接。
所述薄膜层的特征是，相接的金属薄膜端面向侧方折叠。
所述薄膜层的特征是，呈管状完全包裹第3皮层外侧，不会使内部露出。
图1是以往电磁波屏蔽发热线的结构示意图。
图2是以往电磁波屏蔽发热线的电磁波屏蔽原理示意图。
图3是本发明薄膜层的结构示意图。
图4是本发明涉及的电磁波屏蔽发热线和连接结构示意图。
图5是本发明涉及的另一种电磁波屏蔽发热线和连接结构示意图。
图6是本发明涉及的又一种电磁波屏蔽发热线和连接结构示意图。
图7是本发明涉及的又一种电磁波屏蔽发热线和连接结构示意图。
图8是本发明薄膜层的包裹方式示意图。
图9是本发明薄膜层的另一种包裹方式示意图。
图10是本发明涉及的电磁波屏蔽发热线的剖面结构示意图。
图11是本发明涉及的电磁波屏蔽发热线的电磁波屏蔽原理示意图。
<附图符号说明>
1电缆芯 2第1电热线3第1皮层 4第2电热线5导电性合成树脂层 5a第3皮层6第2皮层 7金属板10薄膜11金属薄板12绝缘薄膜C电力控制器 D1、D2整流器具体实施方式参照附图所示的本发明涉及的一个实施方式，对本发明结构说明如下。
图3是本发明薄膜层的结构示意图。如图3所示，a、b所示的薄膜层代替导电性合成树脂层缠绕于第1皮层及第2电热层外表面。
薄膜10一般具有金属薄板11，优选在金属薄板11背面是不导电的非金属绝缘薄膜12。只使用金属薄板11，屏蔽效果会更好，但是由于金属薄板11容易撕裂或卷曲，所以将金属薄板11与合成树脂等非金属绝缘薄膜12结合使用。如b所示，在非金属绝缘薄膜12的一侧设置金属薄板11。薄膜10的厚度大约是一般铝箔厚度的1/5～1/10左右。
图4及图5是本发明涉及的电磁波屏蔽发热线和连接结构示意图。如图4所示，第1皮层3和第2电热线4的外表面缠绕有薄膜10。薄膜10由金属薄板11和绝缘薄膜12组成，可以将金属薄板11设置于薄膜10的内侧，也可以设置于外侧。图4中薄膜10的内侧设置有第3皮层5a，图5则是不具备第3皮层5a的图。
电流输入第1电热线2，通过发热线内部时产生热量，在其端面通过整流器D1、D2的作用来反向，重新流入第2电热线4。此时，第1电热线2和第2电热线4的电流方向相反，诱导磁场可以相互抵消。首先，屏蔽第2电热线4的第1皮层3所带的电荷，在其间泄漏的电磁场则通过薄膜10的金属薄板11屏蔽。由于第3皮层5a的存在，金属薄板11不直接与第2电热线4接触，需要另外接地。如图4下方的连接示意图所示，加热电流输入到第1电热线2并转向返回通过第2电热线4流出。由于其外侧被金属薄板11完全包裹，而金属薄板11又接地，所以能够将所带电荷全部导出。
参照图5，整体结构与图4相同，但是金属薄板11位于内侧，同时没有第3皮层5a，所以第2电热线4和金属薄板11相互接触。因此，即使没有其它接地结构，金属薄板11屏蔽的电荷也能通过第2电热线4导出。
图6及图7是本发明涉及的电磁波屏蔽发热线和连接结构示意图。参照图6及图7，图6中薄膜10的内侧设置了第3皮层5a，图7中则没有第3皮层5a。这种结构大体上与图4及图5结构相同，但是在第1电热线2与第2电热线4相接的端部E有所差别。
在图4及图5的结构中，作为第1皮层3设置了NTC电热调节器和整流器D1、D2，根据电阻值随发热温度发生变化的性质能够进行温度调节。在不需要此功能的情况下，如图6及图7，第1皮层3可以由合成树脂绝缘材料形成，其端部也不需要进行特殊结构处理，可以直接相接。所以前面的结构适用于需要温度调节功能的高级寝具的发热线，后面的结构适用于不需要温度调节功能的简单寝具的发热线。无论哪种发热线内部结构，薄膜10都具有屏蔽泄漏电磁场的功能。
将上述薄膜10缠绕于第1皮层3和第2电热线4的外侧。缠绕薄膜10的方法大体有两种，一种是包裹方式，沿发热线方向放置薄膜10，一次性进行包裹；另一种是以螺旋型缠绕的方法。图8为包裹方式示意图，图9为螺旋型缠绕方式示意图。
图8是本发明中薄膜层缠绕状态示意图。如图8所示，以稍大于第1皮层3和第2电热线4外侧周长的宽度平行放置薄膜10，然后收拢两侧端部，将第1皮层3和第2电热线4包裹住。
这里，使金属薄板11位于内侧进行包裹，并将其端部剩余部分A相互对接(参照a)。然后，将金属薄板11相互接触的部分A向侧方折叠(参照b)。如c所示，外侧的第2皮层6将会压住相互接触并向侧方折叠的B部分，从而金属薄板11可以实现完全接触，不会出现空隙。如果不将金属薄板11的剩余部分A进行折叠，直接将一端的金属薄板11覆盖另一端的绝缘薄板12的外侧，则将无法阻止电荷通过绝缘薄板12和金属薄板11之间的空隙泄漏。所以为了实现完全的屏蔽，需要将金属薄板11相互对接并进行折叠。
这种包裹方式可以在缠绕第2电热线4的装置中同时使用。即，在缠绕第2电热线4后，从两侧套上薄膜10，将其端部收拢进行折叠。相比后面的螺旋型缠绕方式，包裹方式更为容易。
图9是本发明中另一种薄膜层缠绕状态示意图。参照图9，如a所示，将薄膜10的金属薄板11部分位于外侧，将薄膜10的一侧以一定宽度折起。折起的薄膜10将会以螺旋型紧密缠绕，此时绝缘薄膜12在外侧。此时，折起的金属薄板11的面D将与下次缠绕时的薄膜10的金属薄板11接触。
由于金属与金属相互接触，所以不会从它们之间的缝隙泄漏电荷。如果不折叠金属薄板11的D部分而直接进行缠绕，将会通过绝缘薄膜12和覆盖在上方的金属薄板11之间的缝隙泄漏电磁场，不能实现完全的电磁屏蔽。这种缠绕方式也可以在缠绕第2电热线4的装置中同时使用，不需要使发热线通过其它装置进行包裹。
图10是本发明涉及的电磁波屏蔽发热线的剖面结构示意图。图10中给出了以图8所示包裹方式缠绕的薄膜10。位于内侧同时两端相互接触并折叠的金属薄板11的两端相接的部分的金属面能够充分接触，因此能够防止电磁场通过缝隙泄漏。a是第2电热线4和薄膜10之间设置了第3皮层5a的发热线剖面结构示意图；b是没有第3皮层5a，金属薄板11与第2电热线4直接接触的发热线剖面结构示意图。在如a所示结构中，需要另外设置与薄膜10的金属薄板11连接的接地结构。没有第2电热线4的单线型发热线也不能屏蔽诱导电磁场，但是在外表面缠绕薄膜10后即可100％屏蔽电磁场。只是需要设置第1皮层3或第3皮层5a，来确保薄膜10不会直接与第1电热线2接触，同时薄膜10需要另外连接接地线。
图11是本发明涉及的电磁波屏蔽发热线的电磁波屏蔽原理示意图。参照图11，a是在薄膜10的金属薄板11位于内侧的状态下屏蔽电磁场，b为在增设了第3皮层5a的状态下屏蔽电磁场，c是在薄膜10的金属薄板11位于外侧的状态下屏蔽电磁场。金属薄板11将所有外部泄漏的电荷导出到接地点，所以在发热线外面没有电荷。因此使用者不会受到发热线泄漏电磁场的影响。
本发明涉及的发热线利用具有金属薄板的薄膜，在缠绕薄膜时，将端部金属薄板相互对接并进行折叠，能够以更简单的工序制造发热线，而且具有更强的电磁屏蔽功能。实验结果表明，以前的发热线能够检测到相当程度的电磁场泄漏，但是本发明涉及的发热线几乎可以100％屏蔽电磁场。此外，金属薄板，特别是具有铝箔的薄膜层的曲伸性能优越，不会大幅增加发热线的整体厚度，相比导电性合成树脂材料具有更加显著的效果。
发明效果本发明通过设置金属薄膜，可以完全屏蔽发热线产生的电磁场，不会对人体造成不良影响。
本发明通过简单的工序即可将泄漏电磁场屏蔽结构设置在发热线内。
权利要求
1.一种电磁波屏蔽发热线，其特征是，其包括连接于电源的第1电热层、包裹所述第1电热层的第1皮层、包裹所述第1皮层的薄膜层、以及包裹所述薄膜层外表面的第2皮层；所述薄膜层的一面由金属薄膜构成，另一面由绝缘薄膜构成。
2.如权利要求1所述的电磁波屏蔽发热线，其特征是，所述薄膜层以螺旋型缠绕在所述第1皮层外侧。
3.如权利要求2所述的电磁波屏蔽发热线，其特征是，所述薄膜层的一侧向上折叠，使该侧的所述金属薄膜面向上折叠，在缠绕时所述折叠部分与其余金属薄膜面接触。
4.如权利要求1所述的电磁波屏蔽发热线，其特征是，所述薄膜层的宽度长于所述第1皮层的周长，使其在缠绕所述第1皮层外侧后，能够使所述金属薄膜的两侧端面相互对接。
5.如权利要求4所述的电磁波屏蔽发热线，其特征是，相接的所述金属薄膜端面向侧方折叠。
6.如权利要求5所述的电磁波屏蔽发热线，其特征是，所述薄膜层呈管状完全包裹所述第1皮层外侧，不会使内部露出。
7.一种电磁波屏蔽发热线，其特征是，其包括与电源一侧端子连接的第1电热层、包裹所述第1电热层的第1皮层、缠绕在所述第1皮层外表面且一端与电源另一个端子相连的第2电热层、包裹所述第1皮层及第2电热层的薄膜层、以及包裹所述薄膜层外表面的第2皮层；所述薄膜层的一面由金属薄膜构成，另一面由绝缘薄膜构成。
8.如权利要求7所述的电磁波屏蔽发热线，其特征是，所述薄膜层以螺旋型缠绕于所述第1皮层及第2电热层的外侧。
9.如权利要求8所述的电磁波屏蔽发热线，其特征是，所述薄膜层的一侧向上折叠，使该侧的所述金属薄膜面向上折叠，在缠绕时所述折叠部分与其余金属薄膜面接触。
10.如权利要求6所述的电磁波屏蔽发热线，其特征是，所述薄膜层的宽度长于第1皮层及第2电热层的周长，使其在缠绕所述第1皮层及第2电热层的外侧后，能够使所述金属薄膜的两侧端面相互对接。
11.如权利要求10所述的电磁波屏蔽发热线，其特征是，相接的所述金属薄膜端面向侧方折叠。
12.如权利要求11所述的电磁波屏蔽发热线，其特征是，所述薄膜层呈管状完全包裹所述第1皮层及第2电热层的外侧，不会使内部露出。
13.一种电磁波屏蔽发热线，其特征是，其包括与电源一侧端子连接的第1电热层、包裹所述第1电热层的第1皮层、缠绕在所述第1皮层外表面且一端与电源另一个端子相连的第2电热层、包裹所述第1皮层及第2电热层的第3皮层、包裹所述第3皮层的薄膜层、以及包裹所述薄膜层外表面的第2皮层；所述薄膜层的一面由金属薄膜构成，另一面由绝缘薄膜构成。
14.如权利要求13所述的电磁波屏蔽发热线，其特征是，所述薄膜层以螺旋型缠绕于所述第3皮层外侧。
15.如权利要求14所述的电磁波屏蔽发热线，其特征是，所述薄膜层的一侧向上折叠，使该侧的所述金属薄膜面向上折叠，在缠绕时所述折叠部分与其余金属薄膜面接触。
16.如权利要求13所述的电磁波屏蔽发热线，其特征是，所述薄膜层的宽度长于所述第3皮层的周长，使其在缠绕所述第3皮层外侧后，能够使所述金属薄膜的两侧端面相互对接。
17.如权利要求16所述的电磁波屏蔽发热线，其特征是，相接的所述金属薄膜端面向侧方折叠。
18.如权利要求17所述的电磁波屏蔽发热线，其特征是，所述薄膜层呈管状完全包裹所述第3皮层外侧，不会使内部露出。
全文摘要
本发明涉及用于电热板或电热毯等寝具的发热线，具体地说涉及能够屏蔽电流通过发热线时产生的电场及磁场，不会对人体造成不良影响的寝具用无电磁波发热线。本发明特点是包括与电源一侧端子连接的第1电热层、包裹第1电热层的第1皮层、缠绕在第1皮层外表面且一端与电源另一个端子相连的第2电热层、包裹第1皮层及第2电热层的薄膜层、包裹薄膜层的第2皮层。本发明具有金属薄膜，能够完全屏蔽发热线产生的电磁场，不会对人体造成不良影响，而且通过简单的工序即可将电磁场屏蔽结构设置于发热线内。
文档编号H01B13/22GK1886010SQ20051009860
公开日2006年12月27日 申请日期2005年9月5日 优先权日2005年6月23日
发明者吉钟镇 申请人:吉钟镇