CN109729606A - 具切口导电致热纤维面料及其连接结构 - Google Patents

具切口导电致热纤维面料及其连接结构 Download PDF

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Abstract

本发明关于一种具切口导电致热纤维面料及其连接结构，具切口导电致热纤维面料包含多条以一第一方向排列的导电纱线以及多条以一第二方向排列的纺织纱线与金属导电线，多条导电纱线与多条纺织纱线、金属导电线交错编织以形成具切口导电致热纤维面料；多条金属导电线排列于具切口导电致热纤维面料的两侧边缘以形成第一导电侧边与第二导电侧边，且第一导电侧边与第二导电侧边具有多个切口。本发明提供的具切口导电致热纤维面料及其连接结构，具切口导电致热纤维面料的导电侧边上所设有的切口可以提高电阻以使具切口导电致热纤维面料发热，并具有节能省电的功效。

Description

具切口导电致热纤维面料及其连接结构
技术领域
本发明为一种具切口导电致热纤维面料及其连接结构，具有节能省电的功效。
背景技术
制备具保暖功效的机能性衣物、睡袋或是棉被等纺织品时，布料的特性或是纺织品的结构皆为影响保暖功效的重要因子。除了布料本身的固有特性外，于纺织品内部装设具有加温功效的物件，如于纺织品内部装设电热装置，便可藉由使电热装置通电后发热以制成具有保温功效的纺织品，而降低此类产品的耗电量以及提高此类产品的使用安全性则为主要的研发方向。例如中国专利第CN 102450895(A)号专利公开案，为一种超温自动断电的电热毯，该电热毯包括毯布、电热丝、温控开关、温度传感器；其中，电热丝按照一定密度固定在毯布内，温度传感器分布在电热毯的毯布上，温控开关与电热丝相连，内部含有温度检测芯片；使用时温度传感器亦同时启动，若感应到局部温度超过警戒温度时将自动发出警报，如无人工处理则会自动断电，除了可节省电力外亦可提高使用安全性；但若是温度传感器无法正常运作时，则无法有效的控制电热毯的温度。
发明内容
今，发明人有鉴于现今导电发热的纺织品于实际实施时仍有多处缺失，于是乃一本孜孜不倦的精神，并藉由其丰富专业知识及多年的实务经验所辅佐，而加以改善，并据此研创出本发明。
本发明关于一种具切口导电致热纤维面料及其连接结构，具切口导电致热纤维面料包含多条以第一方向排列的导电纱线以及多条以第二方向排列的纺织纱线与金属导电线；多条金属导电线排列于具切口导电致热纤维面料的两侧边缘以形成第一导电侧边与第二导电侧边，且第一导电侧边与第二导电侧边具有多个切口。将至少二具切口导电致热纤维面料以串联或并联的方式电连接，便构成一具切口导电致热纤维面料的连接结构。其中，金属导电线为金线、银线、铜线，铁线、锡线或铝线至少其中之一或其组合。
于本案的一实施例中，第一导电侧边具有奇数个切口，该第二导电侧边具有偶数个切口。
于本案的一实施例中，每一导电纱线包含多条纤维丝与一微细金属丝，且微细金属丝卷绕于多条纤维丝外。
于本案的一实施例中，每一导电纱线包含多条纤维丝，一微细金属丝与一不导电的微细纤维丝束，其中该微细金属丝卷绕于该多条纤维丝外，且该不导电的微细纤维丝束进一步以相反于该微细金属丝的卷绕方向卷绕于该多条纤维丝外，且该不导电的微细纤维丝束的直径介于0.01毫米～0.12毫米；其中多条纤维丝与不导电的微细纤维丝束可为多根不导电长纤维、多根不导电短纤维或多根不导电长短纤混纺组合的纤维材料，多根不导电长纤维、多根不导电短纤维或多根不导电长短纤混纺组合的纤维材料可为人造合成纤维，包含尼龙、烯烃、丙烯酸、聚酯、氨纶、涤纶、奥纶、达克纶、腈纶、聚乙烯纤维、聚醚酮纤维、芳香聚酰胺纤维、蛋白质类、弹性纤维、碳纤维或玻璃纤维。
于本案的一实施例中，多条纤维丝为不导电的纤维丝，且该微细金属丝为金、银、铜、钨、铅、锌、铝、镍、铂、钯、钛、锆、钽、钼或一合金材料，该合金材料包含黄铜、磷青铜、钼合金、铜镍合金、铜镍锌合金、铜镍硅合金、铜镍锡合金、铜铬合金、铜银合金、镍铬合金、铍铜合金、铜钨合金、钛合金、镍铬钼钨合金、钨合金、锆合金、镍合金或是不锈钢，其中该微细金属丝的直径介于0.01毫米～0.12毫米。
于本案的一实施例中，本案具切口导电致热纤维面料进一步设置一电源供应单元。
于本案的一实施例中，电源供应单元连接一温度控制器以调节具切口导电致热纤维面料的温度。
于本案的一实施例中，每一该切口连接一绝缘单元，且该绝缘单元的面积大于缺口的面积。
藉此，本发明的具切口导电致热纤维面料及其连接结构，具切口导电致热纤维面料的导电侧边上所设有的切口可以提高电阻以使具切口导电致热纤维面料发热，并具有节能省电的功效。
附图说明
图1是本发明实施例中具切口导电致热纤维面料的切口示意图；
图2是本发明实施例中具切口导电致热纤维面料编织平面示意图；
图3是本发明实施例中具切口导电致热纤维面料并联连接示意图；
图4是本发明实施例中具切口导电致热纤维面料的导电纱线示意图(一)；
图5是本发明实施例中具切口导电致热纤维面料的导电纱线示意图(二)；
图6是本发明实施例中具切口导电致热纤维面料编织立体图；
图7是本发明实施例中具切口导电致热纤维面料的切口设置绝缘单元示意图(一)；
图8是本发明实施例中具切口导电致热纤维面料的切口设置绝缘单元示意图(二)；
图9是无切口导电致热纤维面料示意图。
附图标记：
(1)具切口导电致热纤维面料 (11)导电纱线
(111)纤维丝 (112)微细金属丝
(113)不导电的微细纤维丝束 (12)纺织纱线
(13)金属导电线 (131)第一导电侧边
(132)第二导电侧边 (133)第一端
(134)第二端 (14)切口
(141)第一切口 (142)第二切口
(15)绝缘单元 (2)固定衬布
(3)电线 (4)连接端口
(5)电源供应单元 (51)输出电线
(6)温度控制器 (71)第一电流方向
(72)第二电流方向 (73)第三电流方向
(74)第四电流方向 (8)无切口导电致热纤维面料
(81)导电纱线 (82)纺织纱线
(83)金属导电线 (831)导电侧边
具体实施方式
为使审查委员对于本案的技术内容能有更完整的了解，本案发明人以下列的具体实施例详细说明本案的整体技术特征，并请参阅所搭配的附图。
请参阅图1与图2，为本案具切口导电致热纤维面料(1)局部示意图，具切口导电致热纤维面料(1)包含多条以一第一方向排列的导电纱线(11)以及多条以一第二方向排列的纺织纱线(12)与金属导电线(13)，多条导电纱线(11)与该多条纺织纱线(12)、金属导电线(13)交错编织以形成具切口导电致热纤维面料(1)；例如以导电纱线(11)做为纬线、纺织纱线(12)与金属导电线(13)作为经线，进行编织以获得本案具切口导电致热纤维面料(1)；其中多条金属导电线(13)排列于具切口导电致热纤维面料(1)的两侧边缘以形成一第一导电侧边(131)与一第二导电侧边(132)，且第一导电侧边(131)与该第二导电侧边(132)具有多个切口(14)。
再请参见图3，可将多块具切口导电致热纤维面料(1)设置于一固定衬布(2)的一侧，并将各具切口导电致热纤维面料(1)以电性方式串联或并联，例如图3的实施例中便是以电线(3)将具切口导电致热纤维面料(1)并联；进一步，串接的具切口导电致热纤维面料(1)再通过电线(3)连接至一连接端口(4)，以形成一导电回路，其中连接端口(4)可设置于固定衬布(2)上或是设置于固定衬布(2)外。本创作进一步连接一电源供应单元(5)，电源供应单元(5)通过一输出电线(51)连接至连接端口(4)，再将电力藉由电线(3)传送至每一具切口导电致热纤维面料(1)，并使具切口导电致热纤维面料(1)发热；电源供应单元(5)可再进一步连接一温度控制器(6)以调整电源供应单元(5)所输出的电力，进而控制具切口导电致热纤维面料(1)的温度。本案的电源供应单元(5)可为直流电源供应单元或是交流电源供应单元，且可提供3V～48V的电压；而温度控制器(6)可调整电源供应单元(5)输出的电压、电流、温度与时间等等，以进一步控制具切口导电致热纤维面料(1)的温度，例如使具切口导电致热纤维面料(1)的发热温度介于0℃～75℃，例如可为10℃、30℃、65℃等等。本案可进一步使用二外层布，将设置于固定衬布(2)上的具切口导电致热纤维面料(1)与固定衬布(2)夹设于其中，此二外层布可为防风或防水布料。
请参阅图4，本案的一实施例中，导电纱线(11)包含多条纤维丝(111)与一微细金属丝(112)，且微细金属丝(112)卷绕于多条纤维丝(111)外；请再参见图5，于本案的另一实施例中，导电纱线(11)包含多条纤维丝(111)、一微细金属丝(112)与一不导电的微细纤维丝束(113)，微细金属丝(112)以一固定方向卷绕于多条纤维丝(111)外，而不导电的微细纤维丝束(113)进一步以相反于微细金属丝(112)卷绕方向的方式，卷绕于多条纤维丝(111)上，其目的在于保护导电纱线(11)上的微细金属丝(112)，使微细金属丝 (112)不易脱落、断裂或移位，并使本案的具切口导电致热纤维面料(1)的结构更稳固；其中该不导电的微细纤维丝束(113)的直径以介于0.01毫米～0.12毫米为佳；又，微细金属丝(112)卷绕于该多条纤维丝(111)的密度以及不导电的微细纤维丝束(113)卷绕于该导电纱线(11)的密度比例可以为1:1、1:2或是1:3等等。
再请见图2与图6，本案具切口导电致热纤维面料(1)藉由金属导电线(13)与导电纱线(11)外的微细金属丝(112)相连接，以构成一导电通路；微细金属丝(112)为可导电的金属细丝，材质可为金、银、铜、钨、铅、锌、铝、镍、铂、钯、钛、锆、钽、钼或一合金材料，其中该合金材料包含黄铜、磷青铜、钼合金、铜镍合金、铜镍锌合金、铜镍硅合金、铜镍锡合金、铜铬合金、铜银合金、镍铬合金、铍铜合金、铜钨合金、钛合金、镍铬钼钨合金、钨合金、锆合金、镍合金或是不锈钢，以直径介于0.01毫米～0.12毫米为佳。此外，金属导电线(13)可为微细铜丝、微细银丝或是其他可导电的金属线或合金线，纺织纱线(12)则为不导电的一般纱线。
请再参见图1、图2、图7与图8，本案具切口导电致热纤维面料(1)中，多条金属导电线(13)排列于具切口导电致热纤维面料(1)的两侧，以形成第一导电侧边(131) 与第二导电侧边(132)，且第一导电侧边(131)与第二导电侧边(132)分别具有多个切口 (14)，以中断流经第一导电侧边(131)或第二导电侧边(132)的电流；切口(14)可切割为任意形状，且切口(14)处可进一步缝制或黏贴一绝缘单元(15)，绝缘单元(15)的面积会大于切口(14)面积，以防止通电后的具切口导电致热纤维面料(1)的切口(14)两边的金属导电线(13)相互接触而产生电路短路的情形。
请参见图2与图3，第一导电侧边(131)具有的切口数可为奇数，如1、3、5、7 个切口(14)，第二导电侧边(132)的切口数为偶数个切口(14)，如2、4、6、8个切口(14)；如图2与图3的实施例中，第一导电侧边(131)具有3个切口(14)、而第二导电侧边(132) 具有2个切口(14)。
于图3的实施例中，启动电源供应单元(5)后，电流藉由输出电线(51)传送至连接端口(4)，再经由电线(3)将电流传送至各具切口导电致热纤维面料(1)的第一导电侧边(131)的第一端(133)导入、以第一电流方向(71)行进，遇到第一导电侧边(131)上的第一切口(141)后，电流会再经由导电纱线(11)、以第二电流方向(72)行进至第二导电侧边(132)、以第三电流方向(73)行进，当电流行进至第二导电侧边(132)的第二切口(142) 后，会再依第四电流方向(74)行进，即电流是依照具切口导电致热纤维面料(1)上所绘制空心箭头所指的方向行进，最后再由第一导电侧边(131)的第二端(134)流出；综上，本案的具切口导电致热纤维面料(1)藉由第一导电侧边(131)与第二导电侧边(132)的切口(14)引导电流的行进方向，以于一块具切口导电致热纤维面料(1)内形成多数段的电路串联状态。以图3为例，本发明具切口导电致热纤维面料(1)上的电流会依照图绘制空心箭头所指的方向行进，而形成6段串联的电路。
由于本发明中提供最佳发热温度所使用的安全电压为6V～12V，当电源供应单元(5)供应的总电压为48V时，由于具切口导电致热纤维面料(1)上，因切口(14)而形成的6个串联段，因此每个串联段通过的电压为8V，因此每个串联段的具切口导电致热纤维面料(1)的电压是介于安全电压的范围，且亦能达到安全的发热温度，更具有节省电能的优点，且不会使微细金属丝(112)产生过高温度；反观图9的无切口导电致热纤维面料(8)，虽然无切口导电致热纤维面料(8)亦以导电纱线(81)、纺织纱线(82) 与金属导电线(83)相互编织而成，但其导电侧边(831)不具有任何切口，因此导电后仅有一段电路产生，若以电源供应单元(5)提供总电压48V时，通过无切口导电致热纤维面料(8)的电压亦为48V，会消耗更多瓦数的热能，且更耗电。
因此，本发明具切口导电致热纤维面料(1)内的串联电路，能将较小的供应电压(如图3的8V)经过电路串联的方式，以较低的电压及电流驱使发热布发热，因此本发明具切口导电致热纤维面料(1)与无切口导电致热纤维面料(8)相比具有节能省电的功效。值得注意的是，本发明具切口导电致热纤维面料(1)内所能形成的串联电路数量，会依据电源供应单元(5)提供的总电压量及每一串联段的安全电压而考量，使第一导电侧边(131)与第二导电侧边(132)的切口(14)数进行变化，并不局限于图3所示的六段串联电路。
由上述的实施说明可知，本发明的具切口导电致热纤维面料及其连接结构，将具切口导电致热纤维面料结合于固定衬布上并以串联或并联方式串接，于通电后可使具切口导电致热纤维面料的温度提高；本案的具切口导电致热纤维面料以导电纱线做为经线、纺织纱线与金属导电线做为纬线编织而成，所制得的布匹柔软性佳。此外本发明具切口导电致热纤维面料的两个导电侧边具有个多个切口，切口的设置会阻断电流并使整块具切口导电致热纤维面料通电后产生多数段的串联电路，因此于导入固定电压的电流后，能使本发明能以较少的电压使本案的具切口导电致热纤维面料达到预设的温度，以达到能省电的目的。
综上所述，本发明具切口导电致热纤维面料及其连接结构，的确能藉由上述所揭露的实施例，达到所预期的使用功效。
惟，上述所揭的说明，仅为本发明的较佳实施例，非为限定本发明的保护范围；大凡本领域技术人员，其所依本发明的特征范畴，所作的其它等效变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的设计范畴。

Claims (10)

1.一种具切口导电致热纤维面料，其特征在于，包含多条以一第一方向排列的导电纱线以及多条以一第二方向排列的纺织纱线与金属导电线，该多条导电纱线与该多条纺织纱线、该多条金属导电线交错编织以形成该具切口导电致热纤维面料，该多条金属导电线排列于该具切口导电致热纤维面料的两侧边缘以形成一第一导电侧边与一第二导电侧边，且该第一导电侧边与该第二导电侧边具有多个切口。
2.如权利要求1所述的具切口导电致热纤维面料，其特征在于，该第一导电侧边具有奇数个切口，该第二导电侧边具有偶数个切口。
3.如权利要求1所述的具切口导电致热纤维面料，其特征在于，每一该导电纱线包含多条纤维丝与一微细金属丝，且该微细金属丝卷绕于该多条纤维丝外。
4.如权利要求1所述的具切口导电致热纤维面料，其特征在于，每一该导电纱线包含多条纤维丝，一微细金属丝与一不导电的微细纤维丝束，其中该微细金属丝卷绕于该多条纤维丝外，且该不导电的微细纤维丝束进一步以相反于该微细金属丝的卷绕方向卷绕于该导电纱线外，且该微细纤维丝束的直径介于0.01毫米～0.12毫米，其中该多条纤维丝及该不导电的微细纤维丝束为多根不导电长纤维，多根不导电短纤维或多根不导电长短纤混纺的纤维材料，其中该多根不导电长纤维，该多根不导电短纤维或该多根不导电长短纤维混纺的纤维材料为人造合成纤维，包含尼龙、烯烃、丙烯酸、聚酯、氨纶、涤纶、奥纶、达克纶、腈纶、蛋白质类、弹性纤维、碳纤维或玻璃纤维。
5.如权利要求3或4所述的具切口导电致热纤维面料，其特征在于，该微细金属丝为金、银、铜、钨、铅、锌、铝、镍、铂、钯、钛、锆、钽、钼或一合金材料，其中该合金材料包含黄铜、磷青铜、钼合金、铜镍合金、铜镍锌合金、铜镍硅合金、铜镍锡合金、铜铬合金、铜银合金、镍铬合金、铍铜合金、铜钨合金、钛合金、镍铬钼钨合金、钨合金、锆合金、镍合金或是不锈钢，其中该微细金属丝的直径介于0.01毫米～0.12毫米。
6.如权利要求1所述的具切口导电致热纤维面料，其特征在于，进一步连结一电源供应单元。
7.如权利要求6所述的具切口导电致热纤维面料，其特征在于，该电源供应单元进一步连接一温度控制器以调节该具切口导电致热纤维面料的温度。
8.如权利要求1所述的具切口导电致热纤维面料，其特征在于，每一该切口设置一绝缘单元，且该绝缘单元的面积大于该切口的面积。
9.一种具切口导电致热纤维面料的连接结构，其特征在于，包含一固定衬布与至少二具切口导电致热纤维面料，该至少二具切口导电致热纤维面料结合于该固定衬布的一侧，并以串联或并联方式电连接，其中每一该具切口导电致热纤维面料包含多条以一第一方向排列的导电纱线以及多条以一第二方向排列的纺织纱线与金属导电线，该多条导电纱线与该多条纺织纱线、该多条金属导电线交错编织以形成该具切口导电致热纤维面料，该多条金属导电线排列于该具切口导电致热纤维面料的两侧边缘以形成一第一导电侧边与一第二导电侧边，且该第一导电侧边与该第二导电侧边具有多个切口。
10.如权利要求9所述的具切口导电致热纤维面料的连接结构，其特征在于，每一该导电纱线包含多条纤维丝与一微细金属丝，且该微细金属丝卷绕于该多条纤维丝外。
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