專利名稱：電熱織物結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種織物，特別是指一種直接在織物編織發(fā)熱電阻回 路使電能轉(zhuǎn)換為熱能的織物結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
軟性發(fā)熱片的制造技術(shù)已知有使用發(fā)熱電阻線以及蝕刻方式形成發(fā) 熱電阻回路等二類，就發(fā)熱電阻線來說，利用布線設(shè)備依所需功率將發(fā)熱 電阻線布置在一軟質(zhì)基材上，此方法需要特別的布線設(shè)備與技術(shù)，且線與 線之間的距離大，所以平面散發(fā)的熱能較不均勻。其次，當(dāng)發(fā)熱面積增大 時(shí)，發(fā)熱電阻線的長(zhǎng)度也隨的增加，使布置此發(fā)熱電阻線的軟質(zhì)基材重量 亦相對(duì)增加。再就蝕刻形成發(fā)熱電阻回路而言，主要是利用電路板的電路蝕刻制 程，在一軟性基材表面蝕刻有發(fā)熱電阻回路，此發(fā)熱電阻回路除了容易受 水氣氧化而影響其穩(wěn)定性與壽命外，此發(fā)熱電阻回路亦會(huì)隨著軟性基材的 彎折而毀損或斷裂。另外，此發(fā)熱電阻回路制程雖可形成均勻的二維發(fā)熱 面，但所需技術(shù)人員及蝕刻相關(guān)設(shè)備皆非常昂貴，且蝕刻液的腐蝕性或毒 害致使蝕刻制程產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)保問題。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種電熱織物，，以期能克服公知技術(shù)中 存在的缺陷。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的電熱織物結(jié)構(gòu)，由多條排列于經(jīng) 向的導(dǎo)電紗、多條排列于緯向的導(dǎo)電線材、至少一條絕緣且平行排列于二 導(dǎo)電紗之間的隔離紗材，以及多條緯向排列且絕緣的諱紗織造一織物，該 織物以導(dǎo)電線材交織導(dǎo)電紗和隔離紗材成為一端子區(qū)，該諱紗交織導(dǎo)電紗 和隔離紗材成為一發(fā)熱區(qū)，該發(fā)熱區(qū)電性連接端子區(qū)成為一發(fā)熱電阻回 路，輸入該端子區(qū)的電能于發(fā)熱區(qū)轉(zhuǎn)換成熱能，使該織物在發(fā)熱電阻回路 形成發(fā)熱的二維區(qū)域。所述電熱織物結(jié)構(gòu)，其中該導(dǎo)電紗由絕緣紗合捻發(fā)熱電阻線而成。所述電熱織物結(jié)構(gòu)，其中該織物利用剪裁或針織、經(jīng)編及編織等方式， 以該端子區(qū)的連通串聯(lián)或并聯(lián)有多數(shù)發(fā)熱電阻回路，相鄰二發(fā)熱電阻回路 之間以一絕緣區(qū)隔開。本實(shí)用新型提供的電熱織物結(jié)構(gòu)，利用下列紗線織造一織物a. 導(dǎo)電紗，排列于經(jīng)向，該導(dǎo)電紗由絕緣紗合捻發(fā)熱電阻線而成，該發(fā)熱電阻線的線徑可以是l.Omm或以下；b. 導(dǎo)電線材，排列于諱向；c. 絕緣的隔離紗材，平行排列于二導(dǎo)電紗之間；以及d. 絕緣的諱紗，排列于諱向；該導(dǎo)電線材交織導(dǎo)電紗和隔離紗材在織物上構(gòu)成一端子區(qū)，該諱紗交 織導(dǎo)電紗和隔離紗材在織物上構(gòu)成一發(fā)熱區(qū)，該發(fā)熱區(qū)電性連接端子區(qū)成 為一發(fā)熱電阻回路，輸入該端子區(qū)的電能于發(fā)熱區(qū)轉(zhuǎn)換成熱能。所述電熱織物結(jié)構(gòu)，其中該發(fā)熱電阻線由不銹鋼、鎳鉻(NiCr)合金、 銅鎳合金、鐵鉻合金、鐵鉻鋁(FeCrAl)合金或其它超細(xì)金屬合金等線材
之一制成。所述電熱織物結(jié)構(gòu)，其中該隔離紗材、緯紗及絕緣紗由芳香族聚酰胺纖維(aramid fiber)、碳纖維、氧化纖維、玻璃纖維或其它耐溫絕緣纖維之 一制成。所述電熱織物結(jié)構(gòu)，其中該織物表面貼合一耐溫的保護(hù)層。 所述電熱織物結(jié)構(gòu)，其中該保護(hù)層由硅膠(SiliconeRubber)、聚酯薄 膜(Polyester Film)、聚氯乙烯(Polyvinylchloride簡(jiǎn)稱PVC)、聚氨酯 (polyurethane簡(jiǎn)稱PU)或Kapton聚酰亞胺薄膜(Kapton Polyimide Film)之一制成。概括地說，本實(shí)用新型的電熱織物結(jié)構(gòu)，是織造發(fā)熱區(qū)電性連接端子 區(qū)成為發(fā)熱電阻回路在同一織物上，可將輸入端子區(qū)的電能轉(zhuǎn)換成熱能在 發(fā)熱電阻回路形成發(fā)熱均勻的二維區(qū)域。本實(shí)用新型的電熱織物結(jié)構(gòu)，由多條排列于經(jīng)向的導(dǎo)電紗、多條排列 于緯向的導(dǎo)電線材、至少一條絕緣且平行排列于二導(dǎo)電紗之間的隔離紗 材，以及多條緯向排列且絕緣的緯紗織造一織物，該織物以導(dǎo)電線材交織 導(dǎo)電紗和隔離紗材成為一端子區(qū)，該緯紗交織導(dǎo)電紗和隔離紗材成為一發(fā) 熱區(qū)，該發(fā)熱區(qū)電性連接端子區(qū)成為一發(fā)熱電阻回路，輸入該端子區(qū)的電 能于發(fā)熱區(qū)轉(zhuǎn)換成熱能，使該織物在發(fā)熱電阻回路形成發(fā)熱的二維區(qū)域。本實(shí)用新型完全克服使用發(fā)熱電阻線布線時(shí)因發(fā)熱面積增加時(shí)重量 也增加的問題，另外，本實(shí)用新型不但具有蝕刻電阻回路的均勻性，在使 用壽命、抗張強(qiáng)度及環(huán)保方面會(huì)比蝕刻電阻回路更加優(yōu)異。


圖la為絕緣紗與發(fā)熱電阻線以包芯捻法合捻形成導(dǎo)電紗的實(shí)施例示意圖。圖lb為絕緣紗與發(fā)熱電阻線以另一包芯捻法合捻形成導(dǎo)電紗的實(shí)施 例示意圖。圖lc為絕緣紗與發(fā)熱電阻線以交捻法合捻形成導(dǎo)電紗的實(shí)施例示意圖。圖2為織造一織物的細(xì)部放大圖，顯示端子區(qū)和發(fā)熱區(qū)的編織部位。 圖3為一織物于表面貼合保護(hù)層的部份側(cè)視圖。 圖4為織物串(并)聯(lián)發(fā)熱電阻回路的平面示意圖。
具體實(shí)施方式
為能更加明了本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，以具體實(shí)施例配合附圖詳述如下。首先，本實(shí)用新型是將發(fā)熱電阻線及絕緣紗合捻一導(dǎo)電紗，加捻方式 可以是紡織技術(shù)的一種包芯捻法。請(qǐng)參閱圖la所顯示，利用一絕緣紗ll 作為芯線，兩根發(fā)熱電阻線12繞著該絕緣紗11交錯(cuò)地合捻形成一導(dǎo)電紗 lo同樣的包芯捻法(Coupling),但圖lb顯示不同的作法，數(shù)量減少到 一根的該發(fā)熱電阻線12纏繞絕緣紗11合捻一導(dǎo)電紗1。該導(dǎo)電紗1捻有的發(fā)熱電阻線12數(shù)量直接影響電阻發(fā)熱性， 一般來 說，該發(fā)熱電阻線12捻入導(dǎo)電紗1的根數(shù)越多，電阻相對(duì)地越小。圖lc提供另一種交捻法(Twisting),圖面顯示一根絕緣紗11和一根 發(fā)熱電阻線12交相纏繞合捻成一導(dǎo)電紗1。
就紡織加捻技術(shù)而言，單一發(fā)熱電阻線12依捻向轉(zhuǎn)一圈的距離為一 捻距13，該捻距13的長(zhǎng)短是可以調(diào)整的。該發(fā)熱電阻線12在導(dǎo)電紗1 上的捻度是以每吋幾轉(zhuǎn)(Twist Per Inch,縮寫TPI)來衡量，因此該發(fā)熱 電阻線12在導(dǎo)電紗1上的捻度至少1 tpi (捻/英吋)。根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt，熱量Q與電流I的平方、導(dǎo)體的電阻R、通電 時(shí)間t成正比。電阻R與電阻率p、長(zhǎng)度/及截面積A的計(jì)算式R， (//A)因?yàn)殡娮鑂與長(zhǎng)度/成正比，與截面積A成反比，所以捻度越大，即 表示該發(fā)熱電阻線(12)越長(zhǎng)，電阻越大，熱量相對(duì)增加。其次，圖2顯示織造一種電熱織物的細(xì)部放大圖。根據(jù)發(fā)熱功率與發(fā) 熱面積的需求，將復(fù)數(shù)條導(dǎo)電紗1平行排列在經(jīng)向21上，同時(shí)，在二相 鄰的導(dǎo)電紗1之間，以至少一條絕緣的隔離紗材3將每條導(dǎo)電紗1絕緣地 隔開，重要的是排入的導(dǎo)電紗l數(shù)量越多，相對(duì)地電阻越低。再利用低電阻的導(dǎo)電線材4以及絕緣的緯紗31 ，依緯向22垂直織入， 與經(jīng)向各該導(dǎo)電紗1及隔離紗材3接觸織造一織物2。其中，該導(dǎo)電線材 4可以是銅線或銀線等導(dǎo)電金屬線材之一。該織物2中，該導(dǎo)電線材4依緯向22與復(fù)數(shù)條導(dǎo)電紗1及隔離紗材3 編織的部份形成一端子區(qū)24，該端子區(qū)24可用來連接電源，其導(dǎo)電聯(lián)結(jié) 方式得選擇焊接、扣件連接或車縫連接等技術(shù)手段之一予以實(shí)施。該織物2中，該緯紗31依緯向22與復(fù)數(shù)條導(dǎo)電紗1及隔離紗材3編 織的部份形成一發(fā)熱區(qū)23，該發(fā)熱區(qū)23電性連接端子區(qū)24即構(gòu)成一種發(fā) 熱電阻回路。電力輸入該端子區(qū)24，經(jīng)由此種發(fā)熱電阻回路在該發(fā)熱區(qū) 23形成二維發(fā)熱均勻的區(qū)域，故本實(shí)施例為一電熱織物2的構(gòu)造。圖3顯示該織物2表面貼合一耐溫的保護(hù)層5，該保護(hù)層5以薄膜狀 為佳，防止人體觸摸到該織物2的導(dǎo)電部位。其中，該織物2于端子區(qū)24 焊接端子供一電源線25連接。該保護(hù)層為絕緣的，選自硅膠(SiliconeRubber)、聚酯薄膜(Polyester Film)、聚氯乙烯(Polyvinylchloride簡(jiǎn)稱PVC)、聚氨酯(polyurethane簡(jiǎn)稱 PU)及杜邦公司Kapton聚酰亞胺薄膜(Kapton Polyimide Film)耐溫材質(zhì) 之一制成一薄膜狀。從上述技術(shù)內(nèi)容得知，本實(shí)施例生產(chǎn)的織物2因?yàn)橹亓枯p、薄如膜狀、 便于攜帶、散熱保溫效率高和可水洗等特性，應(yīng)用的范圍相當(dāng)廣泛，譬如 登山衣物、護(hù)具、女性生理期衣著用品、奶瓶保溫、登山用鞋靴、熱敷用 途的藥布、軟質(zhì)加熱器甚至是鋪設(shè)在屋頂表面用以除雪融冰等皆可使用。另外，實(shí)施本發(fā)明的電熱織物時(shí)，該發(fā)熱電阻線12和導(dǎo)電線材4可 以選擇單一或不同的導(dǎo)電金屬線材來織造；同樣地，該絕緣紗ll、隔離紗 材3及緯紗31亦可選擇單一或不同的絕緣紗線材來織造。圖4為衍生的另一實(shí)施例，從圖面看到同一織物2上平行排列復(fù)數(shù)發(fā) 熱電阻回路231，相鄰二發(fā)熱電阻回路231之間以絕緣的紗線織成一絕緣 區(qū)232。利用剪裁方式在端子區(qū)24將復(fù)數(shù)發(fā)熱電阻回路231形成串聯(lián)或并 聯(lián)的回路，或者是利用針織、經(jīng)編及編織等方式來完成該發(fā)熱電阻回路231 的串聯(lián)或并聯(lián)，對(duì)于電路的設(shè)計(jì)會(huì)有更大的彈性與簡(jiǎn)易性。
權(quán)利要求1. 一種電熱織物結(jié)構(gòu)，其特征在于，由多條排列于經(jīng)向的導(dǎo)電紗、多條排列于緯向的導(dǎo)電線材、至少一條絕緣且平行排列于二導(dǎo)電紗之間的隔離紗材，以及多條緯向排列且絕緣的緯紗織造一織物，該織物以導(dǎo)電線材交織導(dǎo)電紗和隔離紗材成為一端子區(qū)，該緯紗交織導(dǎo)電紗和隔離紗材成為一發(fā)熱區(qū)，該發(fā)熱區(qū)電性連接端子區(qū)成為一發(fā)熱電阻回路，輸入該端子區(qū)的電能于發(fā)熱區(qū)轉(zhuǎn)換成熱能，該織物在發(fā)熱電阻回路形成發(fā)熱的二維區(qū)域。
2. 依權(quán)利要求l所述電熱織物結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該導(dǎo)電紗由 絕緣紗合捻發(fā)熱電阻線而成。
3. 依權(quán)利要求l所述電熱織物結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該織物為剪 裁或針織、經(jīng)編及編織的織物，該端子區(qū)的連通串聯(lián)或并聯(lián)有多數(shù)發(fā)熱電 阻回路，相鄰二發(fā)熱電阻回路之間以一絕緣區(qū)隔開。
4 . 一種電熱織物結(jié)構(gòu)，其特征在于，為下列紗線織造一織物a. 導(dǎo)電紗，排列于經(jīng)向，該導(dǎo)電紗為絕緣紗合捻發(fā)熱電阻線，該發(fā)熱 電阻線的線徑是l.Omm或以下；b. 導(dǎo)電線材，排列于緯向；c. 絕緣的隔離紗材，平行排列于二導(dǎo)電紗之間；以及d. 絕緣的緯紗，排列于緯向；該導(dǎo)電線材交織導(dǎo)電紗和隔離紗材在織物上構(gòu)成一端子區(qū)，該緯紗交 織導(dǎo)電紗和隔離紗材在織物上構(gòu)成一發(fā)熱區(qū)，該發(fā)熱區(qū)電性連接端子區(qū)成 為一發(fā)熱電阻回路，輸入該端子區(qū)的電能于發(fā)熱區(qū)轉(zhuǎn)換成熱能。
5. 依權(quán)利要求4所述電熱織物結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該發(fā)熱電阻 線由不銹鋼、鎳鉻合金、銅鎳合金、鐵鉻合金、鐵鉻鋁合金的超細(xì)金屬合 金線材之一制成。
6. 依權(quán)利要求4所述電熱織物結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該隔離紗材、 緯紗及絕緣紗由芳香族聚酰胺纖維、碳纖維、氧化纖維、玻璃纖維的耐溫 絕緣纖維之一制成。
7. 依權(quán)利要求4所述電熱織物結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該織物表面貼合一耐溫的保護(hù)層。
8. 依權(quán)利要求7所述電熱織物結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該保護(hù)層由 硅膠、聚酯薄膜、聚氯乙烯、聚氨酯或Kaptcm聚酰亞胺薄膜之一制成。
專利摘要一種電熱織物結(jié)構(gòu)，利用紡織技術(shù)織造織物期間，直接編織發(fā)熱電阻回路在同一織物上，具有生產(chǎn)效率高、重量輕、可撓性佳、抗張強(qiáng)度強(qiáng)以及可水洗的優(yōu)點(diǎn)。此發(fā)熱電阻回路具有輸入電力的端子區(qū)，會(huì)在具有發(fā)熱電阻回路的織物形成均勻的二維發(fā)熱面，發(fā)熱效率高。此發(fā)熱電阻回路的發(fā)熱功率，在織物的織造期間可以被調(diào)整和控制的，例如此發(fā)熱電阻回路中導(dǎo)電紗在織物上的根數(shù)、此導(dǎo)電紗中關(guān)于發(fā)熱電阻線的捻度、此發(fā)熱電阻線在導(dǎo)電紗上的根數(shù)、此發(fā)熱電阻線的材質(zhì)與線徑，甚至于此發(fā)熱電阻回路在導(dǎo)電織物的串并聯(lián)方式等。
文檔編號(hào)D03D15/00GK201080531SQ20072014729
公開日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2007年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月30日
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