CN110574978A - 温控织物及使用其制成的可穿戴物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种温控织物,其包括第一导电织布、第二导电织布、第三导电织布、第一导电型半导体薄膜及第二导电型半导体薄膜。当直流电源的正负两端分别电性连接第一导电织布与第二导电织布时,第一导电织布与第二导电织布分别电性连接与接触第一导电型半导体薄膜与第二导电型半导体薄膜的第一连结处与第三连结处作为冷端,以及第三导电织布电性连接与接触第一导电型半导体薄膜与第二导电型半导体薄膜的第二连结处与第四连结处作为热端,或者,上述第二连结处与第四连结处作为冷端,以及上述第一连结处与第三连结处作为热端。冷端与热端能用以针对不同环境与应用对活体或物品进行升温或降温。
Description
技术领域
本发明涉及一种织物,且特别是一种能够可以用来致冷的温控织物及使用其制成的可穿戴物。
背景技术
随着科技的进步,目前有不少业者开始尝试在衣服中加入电子组件,以形成智能衣。智能衣除了可以用来测量穿戴者(用户)的生理信号,更可以用来产生热能给穿戴者。多数的智能衣是由芯片、纱、电线(例如漆包线)与电阻构成,其中电线埋设或编织于在由纱编织成的织物中,并且连接到电阻与芯片。电线可以连接到外部的电源,并以使外部的电源供电给电阻与芯片。芯片可以包括控制器与用以量测生理信号的传感器。电阻在被供电时,会将电能转换成热能,以加热智能衣。如此一来,在寒冷的环境下,通过加热智能衣,智能衣可以使穿戴不会因此感冒或感觉到寒冷。
然而,在炎热的环境下,若要致冷,则目前多数作法是以特定材质来被动产生凉感的效果。另外,上述智能衣因为要加热的原因,更不会使用具有凉感效果的特定材质来作为智能衣的织物。因此,现有智能衣多数不具有致冷效果。
传统上致冷的方式有很多种,例如通过压缩机,压缩空气体积以降低气体温度,来达到致冷效果。然而,压缩机尺寸甚大,根本无法与织物或智能衣整合。另外一种致冷方式可以使用帕尔帖效应,且利用帕尔帖效应致冷的方式说明如下。
当电流流过两种不同导体的界面时,界面从外界吸收热量或向外界放出热量的效应称为帕尔帖效应(Peltier effect)。请参照图1A与图1B,图1A是利用帕尔帖效应的致冷装置的示意图,以及图1B是图1A的致冷装置的等效电路图。致冷装置1包括两片不同材质的金属11与12,其中金属11与12彼此接触连结,且直流电源VDC的正负两端分别电性连接金属11的两相对侧边。
由于金属11与12的材质不同,且通过直流电源VDC形成一个闭回路,因此帕尔帖效应会发生,导致金属11与12的两个连结处JN1与JN2(金属11与12的两侧界面)之间产生了温差,从而连结处JN1与JN2会分别吸收与放出热量,或者,连结处JN1与JN2会分别放出与吸收热量(何者放出与吸收热量系由金属11与12的塞贝克(Seebeck)系数所决定)。如此,连结处JN1与JN2中的其中一者为冷端,而其另一者为热端。
除了使用不同金属来形成致冷装置之外,另一种利用帕尔帖效应的致冷装置是使用不同导电型半导体的电偶对来形成不同界面(即,冷端与热端)。请参照图2,图2是利用帕尔帖效应的另一种致冷装置的示意图。致冷装置2包括相同材质的导体21A、21B、23、第一导电型半导体22A与第二导电型半导体22B,其中导体23位于第一导电型半导体22A与第二导电型半导体22B的上方,且接触第一导电型半导体22A与第二导电型半导体22B,导体21A与21B分别位于第一导电型半导体22A与第二导电型半导体22B的下方,且分别接触第一导电型半导体22A与第二导电型半导体22B,以及直流电源VDC正负两端分别电性连接导体21B2与1A。
由于第一导电型半导体22A与第二导电型半导体22B形成电偶对,且通过直流电源VDC形成一个闭回路,因此帕尔帖效应会发生,导致导体23与“导体21A、21B”之间产生了温差,从而导体23与“导体21A、21B”会分别吸收与放出热量,或者,导体23与“导体21A、21B”会分别放出与吸收热量(何者放出与吸收热量系由第一导电型半导体22A与第二导电型半导体22B的导电型态所决定,其中第一导电型半导体22A与第二导电型半导体22B的导电型态刚好相反)。如此,导体23与“导体21A、21B”中的其中一者为冷端,而其另一者为热端。
由于上述致冷装置不具有水洗与抗拉扯的特性,而是单纯地应用于刚性的装置中,故皆无法作为智能衣的温控织物使用。再者,若不考虑致冷装置是否具有水洗与抗拉扯的特性,而直接地上述致冷装置设置于智能衣,则形成的智能衣也会让穿戴者感受到异物感,从而导致穿戴者不佳的穿戴体验。
发明内容
基于本发明的至少一个实施例,本发明提供一种温控织物,其包括第一导电织布、第二导电织布、第三导电织布、第一导电型半导体薄膜及第二导电型半导体薄膜。第一导电型半导体薄膜电性连接第一导电织布与第三导电织布,并接触第一导电织布与第三导电织布,以形成第一导电型半导体薄膜与第一导电织布之间的第一连结处,以及形成第一导电型半导体薄膜与第三导电织布之间的第二连结处。第二导电型半导体薄膜电性连接第一导电织布与第三导电织布,并接触第二导电织布与第三导电织布,以形成第二导电型半导体薄膜与第二导电织布之间的第三连结处,以及形成第二导电型半导体薄膜与第三导电织布之间的第四连结处。当直流电源的正负两端分别电性连接第一导电织布与第二导电织布时,第一连结处与第三连结处作为冷端,以及第二连结处与第四连结处作为热端,或者,第二连结处与第四连结处作为冷端,以及第一连结处与第三连结处作为热端。
基于本发明的至少一个实施例,本发明提供一种可穿戴物,其具有上述温控织物。
可选地,温控织物还包括绝缘织布与绝缘薄膜。绝缘织布连接于第一导电织布与第二导电织布之间,并接触第一导电织布与第二导电织布。绝缘薄膜对应于绝缘织布而设置,连接于第一导电型半导体薄膜与第二导电型半导体薄膜之间,并接触第一导电型半导体薄膜与第二导电型半导体薄膜。
可选地,温控织物还包括第一绝缘导热薄膜与第二绝缘导热薄膜。第一绝缘导热薄膜设置于第一导电织布与第二导电织布的下方。第二绝缘导热薄膜设置于第三导电织布的上方。
可选地,于温控织物中,第一导电型半导体薄膜、绝缘薄膜与第二导电型半导体薄膜以可挠性半导体薄膜实现,其中可挠性半导体薄膜具有第一导电型掺杂区、第二导电型掺杂区与未掺杂区,其中未掺杂区位于第一导电型掺杂区与第二导电型掺杂区之间。
可选地,于温控织物中,第一导电织布、第二导电织布及第三导电织布中的每一个包括多条导信纱,且导信纱包括短织纤与片状导体。短织纤的强度为26至40支之间,并用以作为撑材。片状导体以螺旋行进方式围绕短织纤的周遭表面。
可选地,于温控织物中,第一导电型半导体薄膜、绝缘薄膜与第二导电型半导体薄膜分别以第一导电型半导体织布、绝缘织布与第二导电型半导体织布来实现。
可选地,于温控织物中,第一导电型半导体织布包括多条第一导电型半导体纱,以及第二导电型半导体织布包括多条第一导电型半导体纱。第一导电型半导体纱包括第一短织纤以及以螺旋行进方式围绕第一短织纤的周遭表面的第一导电型片状半导体。第二导电型半导体纱包括第二短织纤以及以螺旋行进方式围绕第二短织纤的周遭表面的第二导电型片状半导体。
可选地,于温控织物中,第一导电型半导体薄膜、绝缘薄膜与第二导电型半导体薄膜以一体成型的半导体织布来实现,其中半导体织布包括多条复合半导体纱,且半导体纱包括短织纤以及以螺旋行进方式围绕短织纤的周遭表面的片状复合半导体,其中片状复合半导体由第一导电型片状半导体、未掺杂的片状半导体与第二导电型片状半导体依序接合而形成。
可选地,于温控织物中,第一至第三导电布与第一及第二导电型半导体薄膜由一体成形的织布来实现,其中织布包括多条温控纱,其中温控纱包括短织纤与围绕短织纤的周遭表面的复合温控片状体,其中复合温控片状体由第一片状导体、第一导电型片状半导体、第二片状导体、第二导电型片状半导体与第三片状导体依序接合而形成。。
综上所述,本发明实施例提供一种温控织物,其具有冷端与热端,故能用以针对不同环境与应用对活体或物品进行升温或降温。另外,上述温控织物不会让穿戴者感受到异物感,故使用温控织物制成的可穿戴物能够提供穿戴者较佳的穿戴体验。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,但是此等说明与附图仅用来说明本发明,而非对本发明的权利范围作任何的限制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1A是利用帕尔帖效应的致冷装置的示意图;
图1B是图1A的致冷装置的等效电路图;
图2是利用帕尔帖效应的另一种致冷装置的示意图;
图3是本发明实施例的温控织物的爆炸图;
图4是本发明实施例的温控织物应用于可穿戴物的示意图;
图5A是本发明实施例的导信纱的立体示意图;
图5B是本发明实施例的导信纱的截面剖面图;
图5C是本发明实施例的导信纱的片状导体的形成示意图;
图6是本发明另一个实施例的温控织物的平面图;
图7A是本发明实施例的温控纱的立体示意图;
图7B是本发明实施例的温控纱的截面剖面图;以及
图7C是本发明实施例的温控纱的复合温控片状体的示意图。
附图标记
1、2 致冷装置
11、12 金属
21A、21B、23 导体
22A 第一导电型半导体
22B 第二导电型半导体
3、6 温控织物
31A、31B、33、61A、61B、63 导电织布
31B 导电织布
31C 绝缘织布
32A、62A 第一导电型半导体薄膜
32B、62B 第二导电型半导体薄膜
32C 绝缘薄膜
34、35 绝缘导热薄膜
4 织物
5 导信纱
51 短织纤
52 片状导体
52’ 导体线
7 温控纱
71 短织纤
72 复合温控片状体
721A、721B、721C 片状导体
722A 第一导电型片状半导体
722B 第二导电型片状半导体
H 人手
JN1、JN2、JN1A、JN1B、JN2A、JN2B 连结处
VDC 直流电源
X 导体线的圆形截面的直径
4X 片状导体的截面的长度
X/5 片状导体的截面的宽度
具体实施方式
以下将配合附图,进一步地说明本发明实施例的虚拟货币的储存及交易装置。
本发明实施例提供一种温控织物,其具有可水洗与抗拉扯的特性,且能与其他织物缝合,以作为可穿戴物(例如,智能衣、智能鞋、智能裤、护腕或护膝)的一部分。再者,温控织物不仅能用来形成可穿戴物,且可以拿来进行农作物、电子设备、养殖动物或其他物品或活体的温控。温控织物大体具有第一导电织布、第二导电织布、第三导电织布、第一导电型半导体薄膜与第二导电型半导体薄膜,其中第一导电型半导体薄膜电性连接于第一导电织布与第三导电织布之间,并同时接触第一导电织布与第三导电织布,以及第二导电型半导体薄膜电性连接于第二导电织布与第三导电织布之间,并同时接触第二导电织布与第三导电织布。直流电源的正负两端分别电性连接第一导电织布与第二导电织布,或者分别电性连接第二导电织布与第一导电织布。
由于第一导电型半导体薄膜与第二导电型半导体薄膜形成电偶对,且通过直流电源形成一个闭回路,因此帕尔铁效应会发生,导致第一与第二导电织布接触第一导电型半导体薄膜与第二导电型半导体薄膜的部分可以作为冷端或热端,以及第三导电织布接触接触第一导电型半导体薄膜与第二导电型半导体薄膜的部分可以作为热端或冷端。
于本发明实施例中,第一导电织布、第二导电织布及第三导电织布由多条导信纱编织而成,或由多条导信纱与绝缘纱编织而成,以及第一导电型半导体薄膜与第二导电型半导体薄膜可以由具有第一导电型掺杂区与第二导电型掺杂区的可挠性半导体基板来实现,或者,第一导电型半导体薄膜与第二导电型半导体薄膜可以是第一导电型半导体织布与第二导电型半导体织布,且第一导电型半导体织布与第二导电型半导体织布分别由多条第一导电型半导体纱与第二导电型半导体纱所构成。
于本发明另一实施例中,第一导电织布、第二导电织布及第三导电织布以及第一导电型半导体薄膜与第二导电型半导体薄膜由一体成型的同一块织布来实现,其由多条温控纱所形成,温控纱的复合温控片状体以螺旋行进方式围绕短织纤,且由依序连接的第一片状导体、第一导电型片状半导体、第三片状导体、第二导电型片状半导体与第二片状导体所构成。如此,可以定义出前述第一导电织布、第一导电型半导体薄膜、第三导电织布、第二导电型半导体薄膜与第二导电织布的位置。
接着,将进一步地依照图式说明前述温控织物的实现细节。然而,应该注意的是,下述实施例并非用以限制本发明,且图式的内容为示意图,其尺寸与材质等实现的方式亦非用来限制本发明。
请参照图3,图3是本发明实施例的温控织物的爆炸图。温控织物3包括导电织布31A、31B、33、绝缘织布31C、第一导电型半导体薄膜32A、第二导电型半导体薄膜32B、绝缘薄膜32C以及绝缘导热薄膜34、35。
于此实施例中,导电织布31A、31B与绝缘织布31C缝合在一起,以及绝缘薄膜32C连接于第一导电型半导体薄膜32A与第二导电型半导体薄膜32B之间,且其位置相对于绝缘织布31C。导电织布31A、31B系分别电性连接第一导电型半导体薄膜32A与第二导电型半导体薄膜32B,并分别接触第一导电型半导体薄膜32A与第二导电型半导体薄膜32B。导电织布33电性连接第一导电型半导体薄膜32A与第二导电型半导体薄膜32B,并接触第一导电型半导体薄膜32A与第二导电型半导体薄膜32B。
当直流电源VDC的正负两端分别电性连接导电织布31B、31A时,帕耳帖效应会发生,使得导电织布31B、31A与第一导电型半导体薄膜32A与第二导电型半导体薄膜32B的连结处可以作为吸热或放热界面,以及导电织布33与第一导电型半导体薄膜32A与第二导电型半导体薄膜32B的连结处可以作为放热或吸热界面。由于导电织布31A、31B与33不厚,故可以将导电织布31A、31B与33分别视为吸热界面与放热界面(或者,放热界面与吸热界面)。举例来说,当第一导电型半导体薄膜32A与第二导电型半导体薄膜32分别为P型与N型半导体薄膜时,导电织布31B、31A作为吸热界面,以作为冷端,以及导电织布33作为放热界面,以作为热端。相反地,当第一导电型半导体薄膜32A与第二导电型半导体薄膜32分别为N型与P型半导体薄膜时,则导电织布31B、31A作热端,以及导电织布33作为冷端。
于本发明实施例中,导电织布31A、31B、33、绝缘织布31C、第一导电型半导体薄膜32A、第二导电型半导体薄膜32B与绝缘薄膜32C以缝合的方式作为一块温控织物3。另外,当使用温控织物3于活体时,若要使得冷端与热端的温差较大,则需要较大的电流的直流电源VDC,故较佳地应通过缝合的方式将绝缘导热薄膜34、35分别设置于导电织布31A、31B、绝缘织布31C的下方以及导电织布33的上方。
于本发明实施例中,导电织布31A、31B、33可以由多条导信纱所形成,例如全部由导信纱编织而成,或由多条导信纱与多条绝缘纱编织而成,其中导信纱的细节如同后面所述。绝缘织布31C则由多条绝缘纱编织而成。另外,第一导电型半导体薄膜32A、第二导电型半导体薄膜32B与绝缘薄膜32C可由一块可挠性半导体基板来实现,其中可挠性半导体基板的相对两区域为第一导电型掺杂区与第二导电型掺杂区,且其相对两区域的中间为非掺杂区,以分别构成第一导电型半导体薄膜32A、第二导电型半导体薄膜32B与绝缘薄膜32C。前述可挠性半导体基板可以直接与导电织布31A、31B、33、绝缘织布31C直接缝合。
除此之外,第一导电型半导体薄膜32A、第二导电型半导体薄膜32B与绝缘薄膜32C分别通过织布的形式来实现。举例来说,第一导电型半导体薄膜32A可以由多条第一导电型半导体纱编织而成的织布来实现,第二导电型半导体薄膜32B可以由多条第二导电型半导体纱编织而成的织布来实现,以及绝缘薄膜32C可由多条绝缘纱或多条未掺杂的半导体纱编织而成的织布来实现,其中上述三个织布彼此缝合。另外,第一与第二导电型半导体纱的实现方式将于后面描述。
再者,第一导电型半导体薄膜32A、第二导电型半导体薄膜32B与绝缘薄膜32C也可以由一体成型的一块半导体织布来实现,其中半导体织布由多条复合半导体纱编织而成。复合半导体纱的细节将于后面描述。
接着,请参照图4,图4是本发明实施例的温控织物应用于可穿戴物的示意图。于此实施例中,可穿载物例如为智能衣,其具有温控织物3与织物4,其中织物4与温控织物3缝合。温控织物3的位置对应于人手H的腕部位置,如此一来,温控织物3的内侧(接触手腕那侧)可以设计为冷端,以及温控织物的外侧(非接触手腕那侧)可以设计为作为热端,以在炎热环境下让人体感觉清凉。相反地,在寒冷环境下,可以温控织物3的外侧(非接触手腕那侧)可以设计为冷端,以及温控织物的内侧(接触手腕那侧)可以设计为作为热端,以让人体感觉温暖。前述冷端或热端的决定方式取决于图3中的第一导电型半导体薄膜32A及第二导电型半导体薄膜32B的类型(“N与P型”或“P与N型”)以及直流电源VDC正负两端的连接方式(若将直流电源VDC正负两端改成分别电性连接导电织布31A、31B,则冷端与热端的位置会对调)。
接着,请参照图5A与图5B,图5A是本发明实施例的导信纱的立体示意图,以及图5B是本发明实施例的导信纱的截面剖面图。导信纱5包括短织纤51与片状导体52。短织纤51用以作为撑材,以支撑围绕其的片状导体52。片状导体52以螺旋行进方式围绕短织纤51的周遭表面。片状导体52以螺旋行进方式围绕短织纤51的周遭表面的方式可以增加导信纱5的抗拉扯的强度。
可选地,还能够通过对短织纤51的强度的选择与/或片状导体52对应于螺旋行进方式的截面的长宽比例的选择来更进一步地增加导信纱5的抗拉扯的强度。于此实施例中,短织纤51的强度选择为30支,以及片状导体52对应于螺旋行进方式的截面的长宽比例选择成约为20,但本发明不以此为限制。举例来说,短织纤51的强度可以选为26、28或40支,或者,片状导体52对应于螺旋行进方式的截面的长宽比例可选择成约为10至30之间。
于此实施例中,短织纤51的材质为聚酯类、聚酰胺类、聚丙烯腈类、聚乙烯类、聚丙烯类、纤维素类、蛋白质类、弹性纤维类、聚全氟乙烯类、聚对苯撑苯并双口恶唑类、聚醚酮类、碳素类与玻璃纤维类的其中一者,且本发明不以此为限制。短织纤51的材质可以依照实际需求来选择。另外,片状导体52的材质可为金属或金属氧化物,以使其具有导电性。
再者,请参照图5C,图5C是本发明实施例的导信纱的片状导体的形成示意图。于此实施例中,片状导体52的截面的长度与宽度分别约为4X与X/5,其中X可以是导体线52’的圆形截面的直径。导体线52’经轧钢机轧辊而形成片状导体52。然而,片状导体52的形成方式并非用以作为本发明的限制。换言之,亦有不同的实施方式制成本发明实施例的片状导体52。
另外,请同时参照图3与图5A至图5C,于图3的例子中,导电织布31A、31B、33使用的导信纱5的片状导体52的材质皆为相同。另外,为了使导电织布31A、31B、33与第一及第二导电型半导体薄膜32A、32B之间具有整面大范围的连结处(界面),导信纱5的片状导体52必须接触第一导电型半导体薄膜32A与第二导电型半导体薄膜32B,故不能使用绝缘层来包覆导信纱5的全部外层。较佳地,如图3例子所述,当温控用于活体时,较佳地,使用绝缘导热薄膜34、35设置于导电织布31A、31B的下侧与导电织布33的下侧。
另外,于前述图3中有多种不同的实现方式,其中第一导电型半导体纱、第二导电型半导体纱、未掺杂的半导体纱与复合半导体纱的实现方式可以与图5A与图5B的导信纱5的实现方式类似。第一导电型半导体纱、第二导电型半导体纱、未掺杂的半导体纱与复合半导体纱都可以使用短织纤51作为撑材,而第一导电型片状半导体、第二导电型片状半导体、未掺杂的片状半导体与片状复合半导体分别以螺旋行进方式围绕第一导电型半导体纱、第二导电型半导体纱、未掺杂的半导体纱与复合半导体纱的短织纤51的周遭表面,其中片状复合半导体系由第一导电型片状半导体、未掺杂的片状半导体与第二导电型片状半导体依序接合而成,以定义出图3的第一导电型半导体薄膜32A、绝缘薄膜32C与第二导电型半导体薄膜32B的位置。较佳地,短织纤51的强度可选择为30支,以及第一导电型片状半导体、第二导电型片状半导体、未掺杂的片状半导体与片状复合半导体对应于螺旋行进方式的截面的长宽比例选择成约为20,但本发明不以此为限制。
接着,请参照图6,图6是本发明另一个实施例的温控织物的平面图。于此实施例中,冷端与热端不是如同图3的实施例为整个面,而是设计成整条线。温控织物6包括导电织布61A、63、61B、第一导电型半导体薄膜62A与第二导电型半导体薄膜62B。第一导电型半导体薄膜62A电性连接导电织布61A、63,并接触导电织布61A、63,以分别形成连结处JN1A与JN2A。第二导电型半导体薄膜62B电性连接导电织布63、61B,并接触导电织布63、61B,以分别形成连结处JN2B与JN1B。
当直流电源VDC的正负两端分别电性连接导电织布61B、61A时,且第一导电型半导体薄膜62A与第二导电型半导体薄膜62B分别为P与N型半导体薄膜时,连结处JN1A与JN1B可以作为冷端,以及连结处JN2A与JN2B可以作为热端。温控织物6在使用时,可以卷成圆弧状,以让连结处JN1A与JN1B皆触需要散热的物品或活体,以及让连结处JN2A与JN2B接触外在环境或需要吸收热量的物品或活体。
于本发明其中一个明实施例中,导电织布61A、61B、63可以由多条导信纱所所形成,以及第一导电型半导体薄膜62A与第二导电型半导体薄膜62B可以由不同掺杂的可挠性半导体基板形成。在另一种实施例中,第一导电型半导体薄膜62A与第二导电型半导体薄膜62B可以是织布形式,也就是,第一导电型半导体薄膜62A可以由多条第一导电型半导体纱形成的织布来实现,以及第二导电型半导体薄膜62B可以由多条第二导电型半导体纱形成的织布来实现。
在又一种实施例中,导电织布61A、63、61B、第一导电型半导体薄膜62A与第二导电型半导体薄膜62B实际上由一体成形的一块织布来实现,其中此织布由多条温控纱经编织而实现。
请接着参照图7A与图7B,图7A是本发明实施例的温控纱的立体示意图,图7B是本发明实施例的温控纱的截面剖面图。温控纱7包括短织纤71与复合温控片状体72,其中短织纤71作为撑材,其材质与强度可以如前所述,以及复合温控片状体72以螺旋行进方式围绕短织纤71的周遭表面。于其他实施例中,温控纱7还可以包括包围短织纤71与复合温控片状体72的导热绝缘层(图未绘示)。
接着,进一步地说明复合温控片状体72的细节。请参照图7C,图7C是本发明实施例的温控纱的复合温控片状体的示意图。复合温控片状体72可以是由片状导体721A、第一导电型片状半导体722A、片状导体721C、第二导电型片状半导体722B与片状导体721B依序连结而形成的片状体来实现,其中片状导体721A、第一导电型片状半导体722A、片状导体721C、第二导电型片状半导体722B与片状导体721B的位置定义了图6中的导电织布61A、61B、第一导电型半导体薄膜62A、第二导电型半导体薄膜62B与导电织63的位置。
综上所述,本发明实施例所提供的温控织物系可以由其第一与第二导电型半导体薄膜所接触的导电织布的连结处来作冷端与热端,从而达到对物品或活体进行温控的功能。由于本发明实施例的温控织物可以进行水洗,并具有良好的抗拉扯能力,故可作为可穿戴物的一部分,如此,可以方便使用者清洗可穿戴物。再者,由于本发明实施例的温控织物是织布形式,且不会让使用者感受到异物感,因此,使用本发明实施例的温控织物所作成的可穿戴物可以让穿戴者有更好的穿戴体验。
以上所述仅为本发明的实施例,其并非用以局限本发明的专利范围。
Claims (10)
1.一种温控织物,特征在于,所述温控织物包括:
第一导电织布;
第二导电织布;
第三导电织布;
第一导电型半导体薄膜,电性连接所述第一导电织布与第三导电织布,并接触所述第一导电织布与第三导电织布,以形成所述第一导电型半导体薄膜与所述第一导电织布之间的第一连结处,以及形成所述第一导电型半导体薄膜与所述第三导电织布之间的第二连结处;以及
第二导电型半导体薄膜,电性连接所述第一导电织布与第三导电织布,并接触所述第二导电织布与第三导电织布,以形成所述第二导电型半导体薄膜与所述第二导电织布之间的第三连结处,以及形成所述第二导电型半导体薄膜与所述第三导电织布之间的第四连结处;
其中当直流电源的正负两端分别电性连接所述第一导电织布与第二导电织布时,所述第一连结处与第三连结处作为冷端,以及所述第二连结处与第四连结处作为热端,或者,所述第二连结处与第四连结处作为所述冷端,以及所述第一连结处与第三连结处作为所述热端。
2.根据权利要求1所述温控织物,其特征在于,所述温控织物还包括:
绝缘织布,连接于所述第一导电织布与第二导电织布之间,并接触所述第一与第二导电织布;以及
绝缘薄膜,对应于所述绝缘织布而设置,连接于所述第一导电型半导体薄膜与第二导电型半导体薄膜之间,并接触所述第一导电型半导体薄膜与第二导电型半导体薄膜。
3.根据权利要求2所述温控织物,其特征在于,所述温控织物还包括:
第一绝缘导热薄膜,设置于所述第一导电织布与第二导电织布的下方;以及
第二绝缘导热薄膜,设置于所述第三导电织布的上方。
4.根据权利要求2所述温控织物,其特征在于,所述第一导电型半导体薄膜、所述绝缘薄膜与所述第二导电型半导体薄膜以可挠性半导体薄膜实现,其中所述可挠性半导体薄膜具有第一导电型掺杂区、第二导电型掺杂区与未掺杂区,其中所述未掺杂区位于所述第一导电型掺杂区与第二导电型掺杂区之间。
5.根据权利要求1所述温控织物,其特征在于,所述第一导电织布、第二导电织布和第三导电织布中的每一个包括多条导信纱,且所述导信纱包括:
短织纤,其强度为26至40支之间,并用以作为撑材;以及
片状导体,以螺旋行进方式围绕所述短织纤的周遭表面。
6.根据权利要求2所述温控织物,其特征在于,所述第一导电型半导体薄膜、所述绝缘薄膜与所述第二导电型半导体薄膜分别以第一导电型半导体织布、绝缘织布与第二导电型半导体织布来实现。
7.根据权利要求6所述温控织物,其特征在于,所述第一导电型半导体织布包括多条第一导电型半导体纱,以及所述第二导电型半导体织布包括多条第一导电型半导体纱;
所述第一导电型半导体纱包括第一短织纤以及以螺旋行进方式围绕所述第一短织纤的周遭表面的第一导电型片状半导体;以及所述第二导电型半导体纱包括第二短织纤以及以螺旋行进方式围绕所述第二短织纤的周遭表面的第二导电型片状半导体。
8.根据权利要求2所述温控织物,其特征在于,所述第一导电型半导体薄膜、所述绝缘薄膜与所述第二导电型半导体薄膜以一体成型的半导体织布来实现,其中所述半导体织布包括多条复合半导体纱,且所述半导体纱包括短织纤以及以螺旋行进方式围绕所述短织纤的周遭表面的片状复合半导体,其中所述片状复合半导体由第一导电型片状半导体、未掺杂的片状半导体与第二导电型片状半导体依序接合而形成。
9.根据权利要求1所述温控织物,其特征在于,所述第一导电布、第二导电布及第三导电布与所述第一导电型半导体薄膜及第二导电型半导体薄膜由一体成形的织布来实现,其中所述织布包括多条温控纱,其中所述温控纱包括短织纤与围绕所述短织纤的周遭表面的复合温控片状体,其中所述复合温控片状体由第一片状导体、第一导电型片状半导体、第二片状导体、第二导电型片状半导体与第三片状导体依序接合而形成。
10.一种可穿戴物,特征在于,所述可穿戴物包括:
根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述温控织物。
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