CN102368917B - 静电放电(esd)外衣 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有主体(11)和一对袖子(12a、12b)的静电放电外衣(10)，其包括：连续的导电路径(17)，所述导电路径(17)沿所述袖子(12a)的长度提供，且沿所述主体(11)的对应侧的实质长度延伸；导电构件(18)，其适合于与所述穿戴者(28)的手腕接触，且连接到所述导电路径(17)，以形成从所述穿戴者(28)到所述外衣(10)的电连续性路径；以及多个导电迹线(19)，其从所述导电路径(17)越过所述主体(11)在所述穿戴者的臀部附近延伸，当所述穿戴者(28)采取坐位时，所述导电迹线(19)压在静电放电(ESD)椅(21)的座位上。

Description

静电放电(ESD)外衣

技术领域

本发明涉及一种静电放电(ESD)外衣，其被设计为不需要接地线的接地媒体，这将产生此独特技术的经济效用和有效使用。

背景技术

使用ESD工作服的主要目标是为了控制污染和屏蔽来自穿戴者的内部衣物的任何静电场。

在工业制造环境中，使用标准ESD工作服作为接地媒体是不切实际的，因为在洗涤过某一次数之后(通常在50个标准洗涤周期之后)，电特性会丧失或失效。洗涤将导致黑色导电衬里的电特性失效，且随着时间的过去，导致无法满足电子制造工业中实际的所需电阻率标准。

US5548469强调一种用于使静电荷接地的ESD工作服。此现有技术利用双触点腕带以通过两个接地路径来排放来自身体的静电荷。电荷通过缝在褶边处的导电条带被传导经过袖子，且最终经由附接到工作服附近的前工作台的接地线而接地。

ANSI/ESD S20.20强调腕带与接地线系统在被穿着时必须采取坐立的姿势，不管是坐在ESD椅还是非ESD椅上，因为在某种坐姿或坐位中，操作者的双腿可能会抬起，从而导致操作者的身体与地面之间的电中断。

然而，第US5548469号专利中所强调的此类ESD工作服保护造成两个主要问题。

第一个缺点是在生产人员正在工作时使用需要将其一端附接到工作服且相对端附接在前工作台的接地点。接地线约束了(尤其是在如今的高度紧凑且多任务工作环境中)工人的自由移动，这在某种程度上阻碍了生产率。悬挂着的接地线还增加了工作事故的机率。

第二个缺点是所述接地线需要连续的接地监视器，以保证接地完全性和可靠性。获取接地监视设备的成本、其例行校准、修理和维护成本将使得接地线接地方法成为不经济的静态控制任务。

存在用更经济但又能够保证接地完全性和可靠性的途径来代替接地线方法的实用和工业需要。这引起进一步研究以提供更用户友好的且经济上可行的解决方案。

发明内容

由此揭示一种使驻存在采取坐位的穿戴者的身体上的静电荷有效地接地而无需接地线的传统使用的独特方法。

本发明由经特殊设计的具有独特特征的ESD外衣组成，所述独特特征由以下部分组成：

腕套经由扣针连接到外衣袖子的袖口。这是为了确保穿戴者的身体与外衣之间的电连续性。或者，所述外衣的袖子可配备有导电袖带，以代替腕带与身体接触。

又一选择是将导电条带或多根导电线附接在袖口的内表面，以在外衣与穿戴者的手腕之间赋予电接触。

再一选择是三(3)个上述选择的任一组合，用以将穿戴者的手腕电连接到ESD外衣。

因此，在不脱离本发明的原理的情况下，此实施例中所描述的内容可存在变化。

通过使用导电线来电连接外衣的袖口和坐着的部分。导电线沿袖子的内褶边缝制，且继续沿着所述褶边缝在外衣主体的侧面直到外衣的坐区为止。

平行的导电线迹线缝制越过外衣的坐着的部分。可用标准的双线缝纫方法来缝制所述平行迹线，其中缝纫线中的一者或两者均为导电的，以便实现缝纫迹线中的电连续性。可使用其它缝纫方法，只要能实现缝纫迹线中的电连续性即可。所有平行迹线均电连接以促进有效且可靠的接地网。外衣的坐着的部分的暴露表面将具有星散导电点的缝纫迹线或导电虚线的缝纫迹线，这取决于是顶部线为导电的还是底部线为导电的。或者，两根线均可为导电的。

当穿戴者坐在导电椅上时，会惊喜地注意到当在所有这三(3)种配置当中进行身体到座位电阻测量时，电阻无任何差异。还惊喜地注意到当根据ANSI/ESD S20.20测量时，所有这三(3)种配置显示在暴露织物表面的表面电阻的电特性方面无任何差异。这清楚地得出结论，就座人员的体重将产生与导电椅的极佳接触，以提供与地面的可靠且连贯的电连续性。本申请案中所使用的词“导电椅”表示为了静电放电(ESD)保护而设计的椅子，其通常包套有导电聚合物盖层，且配备有搁置在导电地板上以提供电连续性和接地的导电轮。

通过将上述三个实施例连接为一个独特的系统，本发明将在采取坐位时将来自身体的静电荷有效地排放到地面。这是一种独特且无疑低成本的解决方法，用以在无需接地线的情况下消除生产人员坐着时的身体上的静电荷的威胁。

附图说明

当参考附图来阅读时，将从以下描述内容中明白本发明的其它目标、特征和优点。在图式中，相同参考标号在若干视图中始终表示对应的部分：

图1说明典型现有技术的布局；

图2a说明本发明的静电放电(ESD)外衣的优选实施例的布局，其展示通过使用位于外衣的坐着部分处的水平缝制的导电线来使ESD外衣接地的方法；

图2b展示本发明的ESD外衣的替代实施例的布局；

图3描绘穿戴者穿着静电放电外衣坐在ESD椅上的侧视图；以及

图4a到图4c展示本发明中所使用的缝纫迹线的横截面图。

具体实施方式

在以下详细描述内容中，陈述大量具体细节以便提供对本发明的全面理解。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些具体细节的情况下实践本发明。在其它例子中，为了不模糊本发明，未详细描述众所周知的方法、程序和/或组件。现在将详细参考本发明的优选实施例，其实例在附图中说明。

本发明中所描述的词“导电”意指材料具有在接地时将静电或静电荷传导走的能力。其包含静电耗散(通常被界定为1x10⁵到1x10¹¹欧姆)或导电(通常被界定为小于1x10⁵欧姆)材料。为了清楚起见，本发明中始终使用词“导电”。

图2展示根据本发明而构造的静电放电(ESD)外衣(10)的第一实施例。外衣(10)呈电子和相关工业中通常使用的工作服的形式。然而，所说明的外衣(10)仅仅是用于说明目的，且将容易理解，在不脱离本发明的原理的情况下，外衣(10)的形状和式样可变化。

外衣(10)包含主体(11)和一对袖子(12a、12b)，所述对袖子(12a、12b)分别在接缝(13)处连接到主体(11)。袖子(12a、12b)由管状配置构造，且分别在袖缝(14)处被缝在一起。主体(11)通常也由管状配置构造，且在外衣(10)两侧的侧缝(15)处被缝在一起。袖缝(14)和侧缝(15)是用缝线缝制的常规接缝，其中织物(16)的边缘被折叠且缝在一起，以分别提供袖褶边和侧褶边。

连续的导电线(17)沿袖缝(14)的长度被缝到袖褶边上，且延伸到主体的侧褶边上，且沿侧接缝(15)进一步继续，且在穿戴者臀部附近的区域(20)处终止，如图2a所示。用于本发明的静电放电外衣(10)的导电线(17)可为碳化的导电线、金属化的导电线或碳纳米管导电线。然而，金属化的导电线(17)因优良的电接触能力和耐用性而成为优选的。

在本发明的一个实施例中，外衣(10)具备腕套(18)，其在袖子(12a、12b)的开口端中的一者处附接到导电线(17)，其中腕套(18)也由导电材料制成，以便形成从穿戴者(28)的身体到穿戴者(28)所穿的静电放电外衣(10)的电连续性路径，如图2a所示。腕套(18)可存在许多变化形式。通常，腕套(18)可为可扩展的带。或者，腕套(18)可被制造为可调整的带。腕套(18)带的构造材料可为导电纤维、聚合物金属或其组合。腕套(18)以由金属按扣的阳部分和阴部分形成的针(19)的形式附接到外衣(10)的袖子(12a)。在操作中，针(19)的阳部分和阴部分将扣在一起以提供电连续性。

或者，袖子(12a、12b)的开口端可形成有可拉伸的袖带(未图示)，其由导电材料制成，所述袖带紧密且舒适地配合在穿戴者(28)的手腕周围，并直接接触手腕的皮肤。

又一替代方案是在袖子的弹性开口(具有手握设计)的内表面附接导电条带或缝制导电线的连续环或衬里，使得此导电衬里将在ESD外衣(10)被穿着时提供在袖子的开口(25)与穿戴者的手腕之间进行(电)桥接的极佳导电表面。

在外衣(10)的坐区处，多个导电迹线(19)永久地附接到外衣(10)上，其中每一导电迹线(19)是通过在穿戴者的臀部区域(20)附近越过外衣(10)的主体(11)缝制导电线而构造的。因此，当穿戴者(28)采取坐位时，穿戴者的臀部区域处的水平导电线(19)将被抵靠着静电放电椅(21)的座位按压，如图3所示。

为了保护缝上的导电线免遭任何可能的物理损坏，且为了赋予持久的电特性，将条带(未图示)缝在其从手腕区的袖口开始、沿袖子的内褶边且进一步沿外衣(10)主体的侧部的褶边向下行进直到覆盖外衣(10)的坐区中的所有并行迹线为止的整个长度上。所缝上的条带可由以下材料(包含织物、塑料和橡胶)中的一者或组合制成。

图4a到图4c展示缝制到外衣(10)的织物(16)的导电线(17)的特写截面图。所述缝制优选为双线缝纫，其中配置可为导电虚线向内面向人体，而“小点”向外面向暴露表面，如图4a所示，或导电小点向内面向人体，而导电虚线向外面向暴露表面，如图4b所示。然而，还可在两根线均导电的情况下进行所述缝制。

最优选的实施例是将导电线(17)缝制成虚线向内面向人体或穿戴者(28)，而导电小点向外面向暴露表面，如图4a所示。这是因为如图4a到图4c中出现的导电小点实际上稍微“隐藏”在织物(16)的表层下方。导电线越薄，小点将“淹没”在织物(16)的表层以下就越多。这将提供较好的耐磨性，因为在外衣(10)在日常使用中的摩擦性较大的水平摩擦移动期间表面接触的机会较少。然而，当穿戴者坐下时，来自体重的垂直压力提供极佳的途径来激活ESD外衣(10)与ESD椅表面之间的电接触，从而使得此电连接方法变得简单且独特。将导电线缝制成虚线向内面向人体还将在很大程度上避免可能的因尤其与带电的金属物体的意外外部接触而引起的ESD发火花。将导电虚线缝制成向内面向人体还保护线(17)免遭外部接触，以最大化ESD外衣(10)的电使用寿命。

换句话说，因人的体重而产生的压力将有效地使充足的微小导电线点与导电座位(21)的表面直接接触。所形成的所述较大数量的微小导电点保证了恰当的电接触，且确保从外衣(10)到导电椅(21)的电连续性，如图3所示。以此方式，将不需要伴随先前所提到的相关联问题而出现的外部接地线。

在另一实施例中，如果导电迹线(19)是用被缝制成虚线在外衣(10)的织物(16)的外表面的导电线来构造的，那么可在穿戴者臀部附近的区域(20)附接具有导电网格迹线(24)的标准ESD织物，以防止暴露的金属导电线的磨损，且进一步消除微火花的机率。

本发明允许在采取坐位时通过独特的ESD外衣(10)将静电荷可靠地从身体传导到导电椅(21)，而无需使用接地线或接地线圈。尽管已结合本发明的特定形式和实施例描述了本发明，但将了解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可采用不同于上文所论述的内容的各种修改。

Claims (17)

1.一种静电放电外衣（10），其具有主体（11）和一对袖子（12a、12b），所述静电放电外衣（10）由以下部分组成：

连续的导电路径（17），其沿至少一个袖子（12a）的长度提供，且沿所述主体（11）的对应侧的实质长度延伸到穿戴者的臀部（28）附近的区域；

导电构件（18），其适合于与所述穿戴者（28）的手腕接触，且连接到所述导电路径（17），以形成从所述穿戴者（28）到所述外衣（10）的电连续性网；以及

多个导电迹线（19），其从所述导电路径（17）越过所述主体（11）在所述穿戴者的臀部附近延伸，当所述穿戴者（28）采取坐位时，所述导电迹线（19）压在静电放电（ESD）椅（21）的座位上，以形成从所述穿戴者（28）的所述外衣（10）到地面的电连续性网。

2.根据权利要求1所述的静电放电外衣（10），其中用于所述外衣（10）的所述导电路径（17）是被缝到所述外衣（10）的织物（16）的导电线。

3.根据权利要求2所述的静电放电外衣（10），导电线（17）是碳化的线、金属化的线或碳纳米管线。

4.根据权利要求1所述的静电放电外衣（10），其中所述导电构件（18）是可为可扩展的带或可调整的带的导电腕套（18）。

5.根据权利要求4所述的静电放电外衣（10），其中所述导电腕套（18）由导电纤维、聚合物、金属或其组合制成。

6.根据权利要求5所述的静电放电外衣（10），其中所述导电腕套（18）以由金属按扣的阳部分和阴部分形成的针（19）的形式附接到所述外衣（10）的所述袖子（12a）。

7.根据权利要求4所述的静电放电外衣（10），其中所述导电构件（18）是弹性开口（25）的内表面处的导电条带或导电线的连续环或衬里。

8.根据权利要求7所述的静电放电外衣（10），其中所述导电条带由织物、塑料带、金属或碳纳米管材料制成。

9.根据权利要求7所述的静电放电外衣（10），其中所述导电线是碳化的线、金属化的线或碳纳米管线。

10.根据权利要求1所述的静电放电外衣（10），其中所述导电构件（18）是环绕所述穿戴者的手腕的可拉伸的袖带，其由导电材料制成。

11.根据权利要求1所述的静电放电外衣（10），其中所述导电迹线（19）被缝到所述外衣（10）的织物（16）上，缝制方式为双线缝制。

12.根据权利要求11所述的静电放电外衣（10），其中具有单根导电线的所述导电迹线（19）被缝制成导电虚线向内面向所述穿戴者（28）而小点向外面向暴露表面。

13.根据权利要求11所述的静电放电外衣（10），其中具有单根导电线的所述导电迹线（19）被缝制成所述导电虚线向外面向且小点向内面向所述穿戴者（28）。

14.根据权利要求13所述的静电放电外衣（10），其中所述外衣（10）在所述穿戴者的臀部附近的区域（20）处进一步与导电网格化织物（24）附接。

15.根据权利要求11所述的静电放电外衣（10），其中具有两根导电线的所述导电迹线（19）被缝制到所述外衣（10）的所述织物（16）上。

16.根据权利要求1所述的静电放电外衣（10），其中所述外衣（10）进一步具备条带，其被缝在所述导电路径（17）和导电迹线（19）的整个长度上，以保护它们免遭可能的损坏。

17.根据权利要求16所述的静电放电外衣（10），其中所述条带由织物、塑料和橡胶中的一者或组合制成。

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