电热毯

背景

电热毯是一种带有内置加热元件的床罩，即使在寒冷的房间里，睡眠者也能保持所需的温度。许多消费者更喜欢电热毯，因为它们的使用可以降低家庭供暖成本。现代电热毯精密的温度控制可以感应皮肤和空气温度的变化，并相应地调整设置。最先进的模型毯子是可编程的，因此它们可以在特定时间预热床并在特定时间关闭。他们还能够根据两个人在同一张床上的需要调节温度。有些毯子甚至可以补偿身体不同部位的不同热量需求；例如，在让头部区域凉爽的同时，向睡眠者的脚发送更多热量。每年在美国销售大约 450 万条电热毯。

历史

演变成今天的电热毯的设备最初是为残障人士设计的。著名的电热毯之父是美国医生西德尼·罗素，他于 1912 年设计了一种电加热垫。金属胶带来实现这一点。类似产品的商业用途始于 1920 年代，当时电热毯被用于结核病疗养院的患者身上。疗养院的肺部虚弱患者被建议多呼吸新鲜空气，他们睡觉时开窗睡觉——有时甚至在户外过夜。电热毯有助于在这些通风条件下为患者保暖。长期以来，人们，无论是生病的还是健康的，在冬天的夜晚都使用热水袋或石床取暖器来取暖。 1920 年代和 1930 年代见证了这些传统设备的许多新的电气化版本。其中包括形状像热水瓶的电取暖器和用灯泡加热的扁平圆顶状暖床。 1930 年代，美国和英国生产电热毯，主要是作为奢侈品或病房最好的装备。它们通常比今天的电热毯更小更厚，它们被称为暖垫或加热被。到 1936 年，一家公司推出了一种具有自动温度控制功能的加热被子。床边恒温器对房间内的温度变化做出反应，并相应地循环打开和关闭毯子。这些早期的电热毯还包含几个安全恒温器，如果毯子的一部分变得危险地温暖，它们会关闭电热毯。

今天所知的电热毯直到二战后才发展起来。对战争期间战斗机飞行员电加热服的研究提高了安全性，并使制造商能够制造更薄、更容易折叠的毯子。通用电气是电热毯的领先营销商。 1945 年，随着战争的结束，它开始为它的自动毯做广告，强调与它在战时为在日本作战的飞行员制造的“电暖”服的联系。毯子的形象发生了变化，从病人或老人需要的东西变成了现代便利，让每个人都睡得更舒服。虽然战后毯子的技术更好，但与 1930 年代用于保暖被子的技术没有太大区别。一个包裹着电线和嵌入式恒温器的毯子外壳，以及一个带有高或低设置的床头控制，可以打开和关闭毯子。嵌入式温度计的数量逐渐增加，双人大小的毯子从 1950 年代的四个增加到 1980 年代可能的 10 个。开发了具有两个温度控制装置的毯子，床的每一侧各一个。从 1984 年开始，随着无恒温系统的应用，该技术发生了重大变化。这些新毯子使用“正温度系数布线系统”，使布线本身能够感知温度变化。因此，毯子可以感应并响应体温和室温。

安全问题

从 1990 年开始，电热毯制造商开始回应关于电磁场安全性的争议。各种研究引起了人们对电子设备（包括电热毯）发出的极低频 (ELF) 电场和磁场的担忧。 1990 年在美国流行病学杂志上发表的一项研究 发现母亲在怀孕期间使用电热毯的儿童患脑瘤和儿童白血病的风险增加。尽管追踪癌症与使用电热毯有关的其他研究得出了负面或相互矛盾的结果，但这些报告令人震惊，足以促使一群美国国会议员要求将电热毯贴上对妇女和儿童有害的标签。美国食品和药物管理局任命的一个小组得出结论，没有足够的证据证明对电热毯进行监管，但研究确实显示了一些问题。一些品牌的电热毯产生的电场比其他品牌大。如果毯子的插头没有极化，那么它可能会以错误的方式插入，即使在关闭时也会产生明显的电场。虽然没有确凿的证据表明电热毯产生的电场有害，但美国的主要制造商改变了他们的产品。电热毯布线的主要制造商提出了一种新系统，该系统使用平行电线保持相反方向流动的电流。这有效地消除了大部分 ELF 字段。 1992 年后生产的重新设计的毯子的电场比它们的前辈弱得多。在此之后，电热毯安全的话题就消失了。

原材料

电热毯中使用的材料在很大程度上是该行业独有的。电热毯由三个主要部分组成：称为外壳的特殊编织布；加热元件，绝缘线形式；和床头控制和电源线。对于外壳，制造商使用专为该行业配制的聚酯和丙烯酸混合物。接线是一种正温度系数材料，沿其整个长度产生热量且对热敏感，无需恒温器。这种特殊的电线被包裹在由专有塑料混合物制成的绝缘护套中。床头控制和电源线由塑料和金属材料组合而成。这些通常由外部供应商制造。

制造过程

制作纱线

• 1 毛毯制造商从纤维制造商处购买毛毯外壳的原材料。然后将用于毯子的纤维混合并纺丝。

编织贝壳

• 2 外壳是在专为这种特殊用途而设计的特殊高速织机上编织的。毯壳由一系列 20-30 根长的空心管或通道构成，从头到脚排列。通道不是缝合在一起而是编织成一块布。它们形成双层，通道之间的织物是单层。操作员启动织机，机器将纱线编织成完成的外壳。

加热元件

• 3 当电流通过其加热元件时，电热毯会产生热量。加热元件是一种特殊的电线，它充当自己的恒温器。该线材中使用的合金形成为 在 1930 年代和 1940 年代获得专利和普及的各种类型的暖床。棒，清洁，并通过拉丝机拉出。塑料绝缘护套是通过挤压工艺形成的。完成的电线以大线轴的形式运送到装配厂，在那里将其插入到下一步中的橡皮布外壳中。

插入加热元件

• 4 将加热元件穿入毯壳的机械是专为电热毯行业开发的专用设备。该技术涉及一个推动器，它将电线的末端推过外壳的通道。由于外壳的编织方式，通道是连接的，线以一种连续的锯齿形结束。在较旧的毯子（在 1980 年代中期之前制造的毯子）中，加热元件被分成许多由恒温器连接的部分。现代毯子由单根连续金属丝加热。

总装

• 5 完成毯子还需要其他各种小步骤。制造商的标签缝在一个角落，毛毯的边缘被修剪。床边控制器和电源线通常由外部供应商制造或部分组装。工人们拿起这些组件并将它们安装到毯子上。每块毯子都经过检查和测试，然后移到包装区，在那里折叠、装袋，最后装箱。

质量控制

毯子的每个元素都经过单独的测试，最终产品作为一个整体也经过严格的测试。橡皮布外壳经过各种测试，包括检查是否有异物和整个厚度是否合适。加热元件在制造时由其制造商进行测试，因此在到达毯子组装工厂时，电线的每一英寸都已经过检查。它经过测试以确保没有短路，没有异物，并且功率以适当的速率通过它耗散。温度控制和电源线的制造商对其进行了自己的测试。此外，这家电热毯制造商还向美国保险​​商实验室（一家电气设备的私人测试机构）注册了其产品。制造商同意遵循某些测试程序并根据保险商实验室概述的规格制造毯子。保险商实验室通过暗访工厂来确保制造商遵守其规格。但总的来说，制造商自己的测试比保险商实验室要求的更全面。只要制造商遵守检测机构的指导方针，就可以在其标签上显示保险商实验室 (UL) 标志，作为对消费者的保证。防火安全是电热毯制造商关注的重要问题。加热元件完全封闭在防火和防水绝缘材料中。

在每条毯子完全组装好后，工作人员将其插入电源并将其打开至最大额定功率。检查员观察毯子是否有任何明显的缺陷和温度的恒定性。至于在 1990 年代引起公众关注的电场和磁场产生的测试，这些通常没有进行。 ELF 场的实际危害仍未得到证实，随着行业对低能量毯子的适应，对毯子安全性的担忧最终消失了。毯子的防火安全、易用性和总体可靠性是装配厂质量控制检查员最关心的领域。

未来

据Winterwarm公司称，1999/2000年冬季，电热毯销量增至85万件。为了利用 2001 年销售额的增长，电热毯市场将发生一些变化。营销将面向新一代，包装变得更现代，更年轻。它们将不再被称为电热毯，而是带有更细电线的加热毯。织物外壳将具有更明亮的图案和颜色。现代化的毯子也将很容易编程，并有望吸引更多的人群。