挠性电热组件制造技术

本发明专利技术提供一种挠性电热组件，其包含多束纺织纱以及多束导电纱。每一束纺织纱为由多根个别的第一纺织纤维所捻成；每一束导电纱为由一根个别的超细金属线与多根个别的第二纺织纤维所捻成。此外，部分纺织纱为与部分导电纱错开沿纬向排列以作为纬向纱，其它纺织纱沿经向排列作为经向纱，该等纬向纱与该等经向纱为梭织在一起以形成该电热组件。进一步，该电热组件具有至少一纺织结构特性，致使当一可容忍的外力作用于该等纬向纱时，该等超细金属线的几何特性不会改变。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电热组件(Electro-heating device)，特别涉及一种挠性电热组件(Flexible electro-heating device)。
技术介绍
随着材料科学与工程的发展，各种可发热的功能性织物也随之被开发出来。以下将详述现有关于可发热的功能性织物的先前技术。第一类型的可发热功能性织物为利用传统的加热线圈(Heated coil)或是加热片所形成的加热装置为主，并与典型的织物结合。在此需强调，第一类型的可发热功能性织物其特征为在于仅仅用纺织品包裹传统的加热线圈、加热片而已。兹将上述类型加热装置的相关专利技术列举如下美国专利第6,160,246号、美国专利第6,111,233号、美国专利第5,792,714号、中国台湾新型专利公告号第135,293号、中国台湾新型专利公告号第282,662号，以及中国台湾新型专利公告号第117,353号。第一类型的可发热功能性织物存在许多缺点，兹将详述如下(1)传统的加热线圈、加热片过于笨重，利用传统加热线圈、加热片所制成的可发热功能性织物自然不易携带，所以应用型态受限，通常以轻薄的片状应用型态出现，如电热毯；(2)传统的加热线圈、加热片不利于加工，甚难执行成穿戴式的加热装置；(3)此类型的加热装置，加热线圈、加热片与人体之间，还需要至少一层或多层厚的纺织品做隔绝，以保护人体不受伤害，加上加热线圈、加热片不具柔软度，导致加热线圈、加热片与需要保暖的人体仍有相当的距离，自然加热效果打了折扣；(4)供应的电源多为交流电源，加上高功率，所引发感应电流的对年老体弱者、心脏病患者、孕妇以及婴幼儿，存在着潜在危险；(5)此类型加热装置消耗功率大，导致当使用者不当使用或是不了解产品使用方式时，非常容易发生事故；(6)此类型加热装置不可折叠，否则会导致加热线圈、加热片局部过热，而烧毁绝缘层，进而引发火灾；(7)加热线圈、加热片的材料性质会随使用时间而退化，进而发生会变硬、变脆及氧化等不利的现象，若在此情况下，加热装置若是不当地搬运或放置，容易造成加热线圈、加热片断裂，使用时便会产生火花，导致电热线走火、燃烧而引发火灾；(8)此类型的加热装置不能防水，更不用说是洗刷、或洗涤了，为了避免弄脏加热线圈或是保持卫生，通常会套上布罩，但也仅能清洗布罩而已。综合以上对于以传统加热线圈制成的加热装置的缺点的归纳，明显地可以看出其加热效率有限、应用受限、安全性堪虑的主因在于采用了笨重的加热线圈、加热片。第二类型的可发热功能性织物为利用具有吸/放热能的相变化材料(Phase change material)颗粒涂布在纺织品上，利用此相变化材料能吸收并放出热能的特性，调节温度的变化。兹将上述类型加热装置的相关专利技术列举如下美国专利第5,885,475号以及6,207,738号。相较于第一类型可发热功能性织物，第二类可发热功能性织物可执行成挠性的可发热功能性织物。然而，第二类型可发热功能性织物所运用的相变化材料能吸/放热的总热量有限，一般所能调节的温度区间范围为±2℃，调节的温度区间甚为狭小，并且穿戴者无法控制温度。因此，严格说来，这些涂布了相变化材料的纺织品真正的功效仅是维持穿戴者穿著时的舒适度，而非达到保温、御寒的功效。此外，此类涂布相变化材料的纺织品的成本高，虽可洗涤，但因材料本身的限制，洗涤次数受限。第三类型的可发热功能性织物为将金属纤维(Metal fibers)捻成导电纱(Conductive yarn)，再将导电纱以纺织技术直接与软性基底(例如，织布)结合，并形成导电回路，以取代传统的加热线圈做为加热器之用。上述与软性基底结合并做为导电回路的导电纱必须与电源供应器连接，进而将电源供应器所提供的电能转换成热能。明显地，第三类型可发热功能性织物可执行成挠性电热装置。进一步，第三类型可发热功能性织物可结合温度传感器以及温度控制器，以提供使用者温控的功能。兹将上述利用含金属纤维的导电纱做为加热器的可加热功能性织物相关专利技术列举如下美国专利第6,548,789号以及美国专利第6,545,253号。第三类型可发热功能性织物并不具有传统金属线圈笨重、不易清洗…等等缺点，因此，第三类型可发热功能性织物可广泛地被应用作为保暖、御寒以及隔绝冷空气等用途的用品，例如，保暖御寒用的衣物、电热毯、热敷垫、保暖座垫以及隔绝冷空气用的窗帘…等等。然而，第三类型可发热功能性织物仍具有若干显著的缺点。首先，由于其热能为来自于成回路的导电纱转换电能而来，因此，仅有导电纱覆盖部位才能提供热能。严格来说，第三类型可发热功能性织物为一维电热装置(One-dimensional electro-heating apparatus)，亦即其热源覆盖范围本质上为一维的覆盖范围。因此，第三类型可发热功能性织物其发热所产生的温度分布并不均匀。此外，由于第三类型可发热功能性织物为使用金属纤维作为导电发热回路的基材，当该织物受到外力作用而改变其几何特性，如长度、宽度等，致使其整体电阻上升，也使其整体电压上升，因此容易有过热甚至起火之虞。而该类织物中的金属纤维也容易因外力作用而松脱，导致多根金属纤维互相靠近，当静电压上升时，可能导致金属纤维之间发生尖端放电(Pointdischarge)，产生火花而有起火的危险。
技术实现思路
因此，本专利技术的一范畴为提供一种挠性电热组件，并且特别地，该挠性电热组件能解决前述的问题。根据本专利技术的一较佳具体实施例的挠性电热组件包含多束纺织纱以及多束导电纱。该等纺织纱中的每一束纺织纱为由多根个别的第一纺织纤维所捻成。该等导电纱中的每一束导电纱为由至少一根个别的超细金属线与多根个别的第二纺织纤维所捻成。该挠性电热组件中的部份纺织纱为与部分导电纱错开沿纬向排列以作为纬向纱，其它纺织纱沿经向排列作为经向纱。该等纬向纱与该等经向纱为藉由一纺织制程梭织在一起以完成该挠性电热组件。该等超细金属线为可被施加一电力并且将该施加的电力转换为热能。并且，该电热组件具有至少一纺织结构特性，致使当一可容忍的外力作用于该等纬向纱时，该等超细金属线的几何特性不会改变，也就是说，其阻抗值的变化量可以忽略。此外，根据本专利技术的另一较佳具体实施例的挠性电热组件包含多束纺织纱以及多束导电纱。该等纺织纱中的每一束纺织纱为由多根个别的第一纺织纤维所捻成。该等导电纱中的每一束导电纱为由至少一根个别的超细金属线与多根个别的第二纺织纤维所捻成。该挠性电热组件中的部份纺织纱为与部分导电纱错开沿纬向排列以作为纬向纱，并且其它纺织纱为与其它导电纱错开沿经向排列作为经向纱。该等纬向纱与该等经向纱为藉由一纺织制程梭织在一起以完成该挠性电热组件。该等超细金属线为可被施加一电力并且将该施加的电力转换为热能。并且，该电热组件具有至少一纺织结构特性，致使当一可容忍的外力作用于该等纬向纱时，该等超细金属线的几何特性不会改变，也就是说，其阻抗值的变化量可以忽略。关于本专利技术的优点与精神可以藉由以下的专利技术详述及所附图式得到进一步的了解。附图说明图1是根据本专利技术的一挠性电热组件的结构示意图。图2是根据本专利技术的一具体实施例的挠性电热组件的立体显微镜影像。图3是根据本专利技术的一挠性电热组件的结构示意图。具体实施例方式以下将详述本专利技术的较佳具体实施例以及实际应用案例，藉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挠性电热组件（Ｆｌｅｘｉｂｌｅｅｌｅｃｔｒｏ－ｈｅａｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ），其特征在于，包含：多束纺织纱（Ｔｅｘｔｉｌｅｙａｒｎ），每一束纺织纱为由多根个别的第一纺织纤维（Ｔｅｘｔｉｌｅｆｉｂｅｒ）所捻成；以及　 　多束导电纱（Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅｙａｒｎ），每一束导电纱为由至少一个别的超细金属线（Ｕｌｔｒａ－ｆｉｎｅｍｅｔａｌｗｉｒｅ）与多根个别的第二纺织纤维所捻成；其中部分纺织纱为与部分导电纱错开沿纬向排列以作为纬向纱（Ｗ ｅｆｔｙａｒｎ），其它纺织纱沿经向排列作为经向纱（Ｗａｒｐｙａｒｎ），该等纬向纱为与该等经向纱藉由一纺织制程（Ｔｅｘｔｉｌｅｐｒｏｃｅｓｓ）梭织在一起以完成该挠性电热组件，该等超细金属线为可被施加一电力并且将该施加的电力转换为一 热，并且该电热组件具有至少一纺织结构特性，致使当一可容忍的外力作用在该等纬向纱时，该等超细金属线的几何特性不会改变。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨章民，
申请(专利权)人：杨章民，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]