CN108696954A - 用于可穿戴式装置的改进的可印刷加热器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了在可穿戴服装中使用的改进的印刷加热器。改进包括用多个小电阻材料贴片替换单个大面积电阻材料层，即用多个较小的单独加热器替换单个大面积加热器。由于每个电阻材料贴片的面积大大减小，所以有利于电阻材料的印刷。另外，一些实施例使得有机会提供可透气加热器。

Description

用于可穿戴式装置的改进的可印刷加热器
技术领域
本发明涉及可穿戴服装中的改进的可印刷加热器。
背景技术
对提供可加热的可穿戴服装的兴趣在日益增加。目前典型的商业化加热上衣是由电阻丝加热的。这些上衣的优点是电阻丝之间的区域允许织物能够透气。然而，它们所具有的缺点是电阻丝的存在会导致上衣令人不舒服。另一种替代方案是使用带有印刷部件的加热器，这将为穿戴者提供更大的舒适性。这种加热服装的一个部件是用作电阻加热元件的一层电阻材料，例如碳。这样的层可以覆盖服装的很大一部分。难以使用目前可用的合成物来印刷具有合适的厚度和均匀性的大面积电阻材料层。这种大的印刷层也可能导致服装的那部分不能透气，并且因此是穿戴者的不舒服的来源。需要一种用于可穿戴服装的改进的加热器。
发明内容
本发明提供了在可穿戴服装中使用的改进的印刷加热器。改进包括用多个小电阻材料贴片替换单个大面积电阻材料层，即用多个较小的单独加热器替换单个大面积加热器。由于每个电阻材料贴片的面积大大减小，所以有利于电阻材料的印刷。另外，一些实施例使得有机会提供可透气加热器。
因此，本发明提供了一种包含加热器的可穿戴服装，所述加热器包括成阵列布置的多个单独加热器。
在一个实施例中，单个加热器阵列最多覆盖加热器总面积的90％，其余区域包含可渗透材料。
在一个实施例中，每个单独加热器包括印刷汇流条、印刷电极、以及用作电阻加热元件的印刷电阻材料。在一个这样的实施例中，所述电极以叉指状图案进行印刷以提供两组指状电极，其中所述印刷电阻材料层邻接所述电极。在一些实施例中，印刷电极和汇流条是银电极和银汇流条，并且印刷电阻材料层是碳层。在其他实施例中，印刷电极和汇流条是铜电极和铜汇流条，并且印刷电阻材料层是碳层。在又其他实施例中，印刷电极和汇流条是银-氯化银、金或铝。
在第二种实施例中，单组汇流条连接至所有印刷电极，从而跨所有单独加热器的印刷电阻材料提供电压。在一些实施例中，印刷电极是银电极；在其他实施例中，它们是铜电极。在一些实施例中，印刷电阻层是碳层。
在第三种实施例中，只有两个印刷电极跨所有单独加热器的印刷电阻材料提供电压。
附图说明
图1展示了用于可穿戴式装置的印刷加热器的一个实施例，所述加热器包括多个单独加热器，所述单独加热器成阵列布置、覆盖了加热器总面积的90％以下，其余区域包括可渗透材料。
图2展示了用于可穿戴式装置的印刷加热器的另一个实施例，所述加热器包括多个单独加热器，所述单独加热器成阵列布置、覆盖了加热器总面积的90％以下，其余区域包括可渗透材料。
图3展示了用于可穿戴式装置的加热器的实施例，所述单独加热器包括成对叉指电极之间的印刷电阻材料条、以及单独加热器之间的暴露的衬底。
图4展示了用于可穿戴式装置的加热器的一个实施例，所述加热器包括印刷电阻贴片，它们之间的空间在尺寸上与这些贴片相似，其中，贴片和空间以棋盘状图案布置。
图5展示了图4中展示的用于可穿戴式装置的加热器类型的加热器的第二实施例，所述加热器包括其间具有空间的印刷电阻贴片，其中，空间的尺寸已经大大减小并且是贴片的尺寸的一小部分。
图6展示了用于可穿戴式装置的加热器，所述加热器具有两个螺旋电极以及沿着多个半径印刷的电阻材料贴片。
具体实施方式
本发明涉及在可穿戴服装中使用的改进的印刷加热器。改进是由于使用了多个小电阻材料贴片，每个电阻材料贴片都用作单独加热器，而不是使用具有大面积电阻材料层的一个单独加热器。印制许多小电阻材料贴片的能力导致更均匀的电阻材料的区域，并且因此导致单独加热器以及包括这些单独加热器的加热器的改进的性能。一个实施例具有的加热器包括多个单独加热器，所述多个单独加热器成阵列布置、最多覆盖加热器总面积的90％。另一个实施例具有的加热器包括多个单独加热器，所述多个单独加热器成阵列布置、最多覆盖加热器总面积的75％。又另一个实施例具有的加热器包括多个单独加热器，所述多个单独加热器成阵列布置、最多覆盖加热器总面积的50％。
当其上印有加热器的衬底是可渗透的时，加热器在空气和湿气可以通过的意义上具有可透气的附加优点。没有被单独加热器覆盖的衬底区域，即单独加热器之间的区域，是可渗透的且可透气的。这样可以为穿戴者提供额外的舒适性。可穿戴服装本身可以由可渗透织物构成，在所述可渗透织物上印有包括单独加热器的加热器、或者可以将加热器印刷在贴附于服装的可渗透聚合物衬底上。可以在可渗透织物的没有被单独加热器覆盖的区域(即单独加热器之间的区域)中制作开口，以便在衬底可渗透的情况下提供额外的透气性或在衬底不可渗透的情况下提供透气性。
如本文所使用的，“两个汇流条”用于指连接至印刷电极并向印刷电极提供电压的印刷导体。每个加热器都有两个汇流条跨所述加热器施加电压。在一些实施例中，可以方便地将汇流条分成单独的部分。这类实施例被包含在“两条汇流条”的用途中。
每个单独加热器都包含用作此单个加热器的电阻加热元件的印刷电阻材料贴片。每个单独加热器进一步包括印刷电极以便跨电阻贴片提供电压。在一个实施例中，所述电极以叉指状图案进行印刷以提供两组指状电极，其中所述印刷电阻材料邻接所述电极。这两组叉指电极可以向所有电阻贴片供应电压。可替代地，每个单独加热器可以具有其自己的电极组。典型地，电阻贴片与每组叉指电极中的一个电极邻接。可替代地，电阻贴片可以与来自每组叉指电极的多于一个电极邻接。典型地，加热器中的来自一组叉指状电极的所有电极连接至一个汇流条，并且来自另一组叉指状电极的所有电极连接至第二个汇流条。可替代地，每个单独加热器可以具有其自己的汇流条组。
可以将电极和任何汇流条在电阻材料贴片之前或之后印刷到衬底上。
这里所指的电极和汇流条由含有金属的聚合物厚膜糊料形成，即使用聚合物厚膜银浆形成印刷银电极和汇流条。还使用聚合物厚膜糊料来印刷电阻材料，即，当印刷电阻材料是印刷碳时，是使用聚合物厚膜碳糊来形成的。当使用聚合物厚膜糊料时，聚合物是最终合成物的整合部分，即电极、汇流条或电阻材料。
将参照图来进一步讨论上述实施例中的一些实施例。
图1展示了包含单独加热器的加热器，每个单独加热器包括印刷汇流条、印刷电阻材料贴片、以及电极，所述电极以叉指状图案进行印刷以提供全部印刷在衬底上的两组指状电极。加热器1显示为具有九个单独加热器2，以提供加热器构造的清晰视图。每个单独加热器由一对汇流条3和4和电阻材料贴片5组成。每个单独加热器进一步包括电极，所述电极以叉指状图案进行印刷以提供两组指状电极，其中一组电极6连接至汇流条3、并且另一组电极7连接至汇流条4。电阻材料5与电极6和7邻接。汇流条8向单独汇流条3和4供应电压。衬底的区域9(即单独加热器之间的区域)暴露。如果衬底是可渗透的且可透气的，则在加热器中提供了可透气区域。将以相同的方式构造这种类型的具有更多数量的较小的单独加热器和相应地较小的电阻材料贴片的加热器。
图2展示了另一种包含单独加热器的加热器，每个单独加热器包括印刷汇流条、印刷电阻材料贴片、以及电极，所述电极以叉指状图案进行印刷以提供全部印刷在衬底上的两组指状电极。这种加热器具有为单独汇流条提供电压的替代方式。加热器11显示为具有十六个单独加热器12，以提供加热器构造的清晰视图。每个单独加热器由一对汇流条13和14和电阻材料贴片15组成。每个单独加热器进一步包括电极，所述电极以叉指状图案进行印刷以提供两组指状电极，其中一组电极连接至汇流条13、并且另一组电极连接至汇流条14。然而，在所示的实施例中，首先将沉积电极，并且电阻材料贴片15覆盖叉指状电极。印刷电阻材料15与电极邻接。连接导体16和17向单独汇流条13和14供应电压。衬底的区域18(即未被单独加热器覆盖的区域)暴露。如果衬底是可渗透的且可透气的，则在加热器中提供了可透气区域。将以相同的方式构造这种类型的具有更多数量的较小的单独加热器和相应地较小的电阻材料贴片的加热器。
图3展示了一种加热器，所述加热器包括衬底、电极、两个印刷汇流条、以及电阻材料贴片，所述电极以叉指状图案进行印刷以提供两组由指状电极组成的电极，所述指状电极各自具有给定宽度，其中，所述第一组电极连接至一个汇流条，并且所述第二组电极连接至另一个汇流条，以在所述两个汇流条之间提供叉指状电极阵列，并且所述电阻材料贴片是平行于指状电极进行印刷的条带形式，所有这些部件都印刷在衬底上。单独加热器各自包括来自两组电极中的每一组的电极和电阻材料条。加热器21显示为具有十二个单独加热器22。单独加热器22各自包括两个电极(一个电极23来自一组电极并且第二个电极24来自另一组电极)、以及电阻材料条25。每个电阻材料条25具有的宽度至少等于相邻电极之间的距离，使得每个电阻材料条与来自所述第一组电极的一个指状电极和来自所述第二组电极的一个指状电极邻接，并且宽度不大于指状电极的宽度的两倍加上相邻电极之间的距离，其中，每个电阻材料条沿着与其邻接的两个电极的长度延伸以形成单独加热器，其中单独加热器之间的区域包括暴露的衬底26。如果衬底是可渗透的且可透气的，则在加热器中提供了可透气区域。可以在可渗透织物的没有被单独加热器覆盖的区域(即暴露的衬底26单独加热器之间的区域)中制作开口，以便在衬底可渗透的情况下提供额外的透气性或在衬底不可渗透的情况下提供透气性。
在各种实施例中，相邻电极之间的距离可以减小或增加。两个汇流条27和28分别向两组电极23和24提供电压。可以将电极和汇流条在电阻材料条之前或之后印刷到衬底上。端子29和30分别向汇流条27和28提供电压。如所示出的汇流条是具有长度和宽度的矩形。为了改善性能，汇流条可以是锥形的，使得汇流条的宽度沿着其长度在远离端子的方向上减小。
图4展示了用于可穿戴式装置的加热器的一个实施例，所述加热器包括印刷电阻贴片，它们之间的空间在尺寸上与这些贴片相似，其中，贴片和空间以棋盘状图案布置，加热器包括两个印刷汇流条、电极、以及印刷电阻材料贴片阵列，所述电极以叉指状图案进行印刷以提供两组指状电极，其中一组连接至一个汇流条，并且另一组连接至另一个汇流条，所有这些部件都印刷在衬底上。加热器31显示为具有四百七十三个单独加热器32。单独加热器32各自包括两个电极(一个电极33来自一组电极并且第二个电极34来自另一组电极)、以及电阻材料条35。在每对相邻指状电极33和34之间是一系列与这对电极的两个电极都邻接的电阻材料贴片35。所述系列的电阻材料贴片35被沿着所述成对的相邻电极的长度、并且在相邻系列电阻贴片之间的空间36分隔开。如图4所示，分隔电阻材料贴片35的空间36在尺寸上与电阻材料贴片相似，使得电阻材料贴片和空间的总阵列形成了棋盘状图案。如果衬底是可渗透的且可透气的，则空间36在加热器中提供了可透气区域。可以在空间36中制作开口，以便在衬底可渗透的情况下提供额外的透气性或在衬底不可渗透的情况下提供透气性。汇流条37和38分别向两组电极33和34提供电压。
图5展示了图4中展示的用于可穿戴式装置的加热器类型的加热器的第二实施例，所述加热器包括其间具有空间的印刷电阻贴片，其中，空间的尺寸已经大大减小并且是贴片的尺寸的一小部分。再一次，加热器包括两个印刷汇流条、电极、以及印刷电阻材料贴片阵列，所述电极以叉指状图案进行印刷以提供两组指状电极，其中一组连接至一个汇流条，并且另一组连接至另一个汇流条，所有这些部件都印刷在衬底上。加热器41显示为具有九百个单独加热器42。单独加热器42各自包括两个电极(一个电极43来自一组电极并且第二个电极44来自另一组电极)、以及电阻材料条45。在每对相邻指状电极43和44之间是一系列与这对电极的两个电极都邻接的电阻材料贴片45。所述系列的电阻材料贴片45被沿着所述成对的相邻电极的长度、并且在相邻系列电阻贴片之间的空间46分隔开。如图5中所示，分隔电阻材料贴片45的空间46与图4中所示的空间相比大大地减小，并且九百个电阻材料贴片彼此非常接近。这些小的印刷贴片比用一个大的电阻材料层可以达到的更均匀。汇流条47和48分别向两组电极43和44提供电压。
图6展示了用于可穿戴式装置的加热器，所述加热器具有两个螺旋电极以及沿着所述螺旋的多个半径进行印刷的电阻材料贴片，所述加热器包括：两个电极、以及一系列电阻材料贴片，每个电极呈螺旋状围绕固定中心点缠绕，其中从各螺旋的外端到各螺旋的内端的距离逐渐减小，并且被放置成使得各螺旋相对于另一个螺旋间隔开，使得从这些螺旋的外端到所述中心点的线以交替的方式与第一个电极交叉、然后与另一个电极交叉，所述电阻材料贴片沿着从所述螺旋的外端到中心点的多条线(本文是指所述螺旋的半径)，使得每个贴片与所述两个电极邻接。加热器51显示为具有一百一十一个单独加热器52。加热器52各自包括两个螺旋电极53和54、以及与两个电极邻接的电阻材料贴片55。有相当数量的暴露的衬底56。如果衬底是可渗透且可透气的，则暴露的衬底56在加热器中提供了可透气区域。可以在暴露的衬底的区域制作开口以提供透气性。
实例
实例1
如图4中所示，对相对稀疏地布有电阻贴片的加热器进行制作和测试。使用的衬底是厚度为0.09mm的热塑性聚氨酯Bemis St-604(Bemis Associates Inc.，Shirley，MA)。参照图4，有两个汇流条37和38，每个汇流条具有152.4mm的长度和20mm的宽度。有五个银电极指33附接至汇流条37，并且另外五个银电极指34附接至汇流条38。每个电极指的长度为161.2mm，并且宽度为3mm。在每对相邻的电极指33和34之间，有十一个等距间隔的电阻贴片35，并且有九个系列的这种电阻贴片组，从而制成总数为99个的电阻贴片。每个电阻贴片的尺寸沿着电极指是2mm，并且在相邻的电极指33和34之间是13.6mm。电阻贴片之间的空间36长12.7mm。包括汇流条宽度的加热器的总宽度为203.2mm，并且与汇流条的长度相同的加热器的长度为152.4mm。
电阻贴片是电阻率为260欧姆/平方的印刷碳糊(DuPontTM PE-671，DuPont Co.，Wilmington，DE)。汇流条和电极是电阻率为0.025欧姆/平方的印刷银浆(DuPontTM PE874，DuPont Co.，Wilmington，DE)。
表1示出了获得的最大温度与所施加的电压的关系。
表1
所施加的电压(伏特) 最高温度(℃)
1 21.5
6 24.8
9 35.8
12 41.9
15 46.6
18 50.7
20 53.1
实例2
如图4中所示，对具有比实例1更密集地布有电阻贴片的加热器进行制作和测试。使用的衬底是厚度为0.09mm的热塑性聚氨酯Bemis St-604(Bemis Associates Inc.，Shirley，MA)。参照图4，有两个汇流条37和38，每个汇流条具有152.4mm的长度和20mm的宽度。有四个银电极指33附接至汇流条37，并且另外四个银电极指34附接至汇流条38。每个电极指的长度为160.5mm，并且宽度为3mm。在每对相邻的电极指33和34之间，有三十八个等距间隔的电阻贴片35，并且有七个系列的这种电阻贴片组，从而制成总共为266个的电阻贴片。每个电阻贴片的尺寸沿着电极指是2mm，并且在相邻的电极指33和34之间是19.5mm。电阻贴片之间的空间36长2.2mm。包括汇流条宽度的加热器的总宽度为203.2mm，并且加热器的长度为152.4mm，与汇流条的长度相同。
电阻贴片是电阻率为260欧姆/平方的印刷碳糊(DuPontTM PE-671，DuPont Co.，Wilmington，DE)。汇流条和电极是电阻率为0.025欧姆/平方的印刷银浆(DuPontTM PE874，DuPont Co.，Wilmington，DE)。
表2示出了获得的最大温度与所施加的电压的关系。
表2
所施加的电压(伏特) 最高温度(℃)
1 22
6 30
9 34.7
12 41.6
15 48.8
18 56.8
20 62.5
实例3
如图4中所示，对布有电阻贴片的加热器进行制作和测试。使用的衬底是厚度为0.09mm的热塑性聚氨酯Bemis St-604(Bemis Associates Inc.，Shirley，MA)。参照图4，有两个汇流条37和38，每个汇流条具有152.4mm的长度和20mm的宽度。有五个银电极指33附接至汇流条37，并且另外五个银电极指34附接至汇流条38。每个电极指的长度为161.2mm，并且宽度为3mm。在每对相邻的电极指33和34之间，有十四个等距间隔的电阻贴片35，并且有九个系列的这种电阻贴片组，从而制成总数为126个的电阻贴片。每个电阻贴片的尺寸沿着电极指是4mm，并且在相邻的电极指33和34之间是13.6mm。电阻贴片之间的空间36长7.3mm。包括汇流条宽度的加热器的总宽度为203.2mm，并且与汇流条的长度相同的加热器的长度为152.4mm。
电阻贴片是电阻率为260欧姆/平方的印刷碳糊(DuPontTM PE-671，DuPont Co.，Wilmington，DE)。汇流条和电极是电阻率为0.025欧姆/平方的印刷银浆(DuPontTM PE874，DuPont Co.，Wilmington，DE)。
为了使这种加热器可透气，在相邻的电阻贴片之间的每个空间36的中心处制成开口。每个孔具有5mm的直径。总共有117个这样的孔，并且它们有意地位于空间36的中心，因此没有电阻贴片或导电路径受到影响并且加热器的电气操作不受干扰。
表3示出了获得的最大温度与所施加的电压的关系。
表3
所施加的电压(伏特) 最高温度(℃)
1 22.1
6 33.9
9 41.9
12 51.7
15 62.9
18 74.4
20 82.9

Claims (10)

1.一种在衬底上包含加热器的可穿戴服装，所述加热器包括多个单独加热器，所述多个单独加热器成阵列布置、最多覆盖所述加热器总面积的90％。
2.如权利要求1所述的可穿戴服装，其中，每个单独加热器包括汇流条、印刷电极、以及用作电阻加热元件的印刷电阻材料，其中，所述电极以叉指状图案进行印刷以提供两组指状电极，其中所述印刷电阻材料邻接所述电极，并且其中，每个单独加热器进一步包括汇流条，并且所述单独加热器以图1所展示的方式进行布置。
3.如权利要求1所述的可穿戴服装，其中，每个单独加热器包括汇流条、印刷电极、以及用作电阻加热元件的印刷电阻材料，其中，所述电极以叉指状图案进行印刷以提供两组指状电极，其中所述印刷电阻材料邻接所述电极，并且其中，每个单独加热器进一步包括汇流条，并且所述单独加热器以图2所展示的方式进行布置。
4.如权利要求1所述的可穿戴服装，所述加热器包括：
a)衬底；
b)电极，所述电极以叉指状图案进行印刷以提供两组由指状电极组成的电极，所述指状电极各自具有给定宽度；
c)两个印刷汇流条，其中，所述第一组电极连接至一个汇流条，并且所述第二组电极连接至另一个汇流条，以在所述两个汇流条之间提供叉指状电极阵列；以及
d)平行于所述指状电极印刷的电阻材料条，其中，每个电阻材料条具有的宽度至少等于相邻电极之间的距离，使得每个电阻材料条与来自所述第一组电极的一个指状电极和来自所述第二组电极的一个指状电极邻接，并且宽度不大于指状电极的宽度的两倍加上相邻电极之间的距离，其中，每个电阻材料条沿着与其邻接的两个电极的长度延伸以形成单独加热器，其中单独加热器之间的区域包括暴露的衬底，并且其中，能够将所述电极和所述汇流条在所述电阻材料条之前或之后印刷到所述衬底上。
5.如权利要求4所述的可穿戴服装，其中，电阻材料条的数量等于每组电极上的指状电极的数量。
6.如权利要求5所述的可穿戴服装，其中，所述单独加热器以图3所展示的方式进行布置。
7.如权利要求1所述的可穿戴服装，所述加热器包括：两个印刷汇流条、电极、以及印刷电阻材料贴片阵列，所述电极以叉指状图案进行印刷以提供两组指状电极，其中一组连接至一个汇流条，并且另一组连接至另一个汇流条，其中，在每对相邻指状电极之间是一系列与这对电极的两个电极都邻接的电阻材料贴片，其中，所述系列的电阻材料贴片被沿着所述成对的相邻电极的长度、并且在相邻系列电阻贴片之间的空间分隔开，并且其中，每个电阻材料贴片和其邻接电极形成单独加热器。
8.如权利要求7所述的可穿戴服装，其中，所述电阻材料片阵列和所述空间以图4所展示的方式进行布置。
9.如权利要求1所述的可穿戴服装，所述加热器包括：两个电极、以及一系列电阻材料贴片，每个电极呈螺旋状围绕固定中心点缠绕，其中从各螺旋的外端到各螺旋的内端的距离逐渐减小，使得各螺旋相对于另一个螺旋间隔开，使得从所述螺旋的所述外端到所述中心点的线以交替的方式与第一个电极交叉、然后与另一个电极交叉，所述电阻材料贴片沿着所述螺旋的多个半径进行印刷，使得每个贴片与所述两个电极邻接。
10.如权利要求9所述的可穿戴服装，其中，所述电阻材料片阵列和所述空间以图6所展示的方式进行布置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11300458B2 (en) 2017-09-05 2022-04-12 Littelfuse, Inc. Temperature sensing tape, assembly, and method of temperature control
JP2019090785A (ja) * 2017-09-05 2019-06-13 リテルヒューズ・インク 温度感知テープ
US11317661B2 (en) * 2019-01-04 2022-05-03 Matthew Winningham Arm warming device
TWI708877B (zh) 2019-10-18 2020-11-01 福懋興業股份有限公司 導電布及其製備方法與應用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006033710B4 (de) * 2006-07-20 2013-04-11 Epcos Ag Verfahren zur Herstellung einer Widerstandsanordnung
WO2017034257A1 (ko) * 2015-08-21 2017-03-02 주식회사 아모그린텍 웨어러블 플렉서블 인쇄회로기판 및 그의 제조 방법과 이를 이용한 웨어러블 스마트 장치
WO2017202350A1 (en) * 2016-05-24 2017-11-30 Advanced Materials Enterprises Co., Ltd A temperature manipulating apparatus and method of preparation thereof
WO2017209938A1 (en) * 2016-05-31 2017-12-07 3M Innovative Properties Company Conductive heater

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10892588B2 (en) 2016-12-01 2021-01-12 Dupont Electronics, Inc. Electrical connections for wearables and other articles

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