TWI383706B - 平面織物加熱元件和其製造方法 - Google Patents

Description

平面織物加熱元件和其製造方法

本發明關於平面加熱元件，因為其特別使用於機動車輛中的座部加熱系統。但是該等元件也能使用於地毯、毛毯、可加熱衣服、或其零件、和類似物。

織物電性表面被使用控制和人體接觸之環境的溫度，藉此，該等表面在大部分的情況中，都藉由縫合或黏合而附接於其他織物。在其他的情況中，該等表面是由加熱導體和其電源線所組成之對應加加熱導體所形成。形式和尺寸適於特別的應用條件。因為形式和尺寸可做很大的變化，所以現今共通的問題是非常複雜的技術，其涉及非常長的處理時間和很多作業步驟。

平面加熱元件和和用以生產該元件的方法，為德國DE 4136425 A1專利案所習知。該平面加熱元件由大致平行的加熱導線所組成，該等導線的末端和/或偏向區域電性連接於電流供給導體，且該等導線嵌入織物基材內。該等加熱導體正弦地延伸，做為橫越針織基材之縫線的緯線，且至少在最大振幅處結合於該織物基材的縫線。在該處，該電流供給導體配置在相對於正弦軸成直角的相反重複邊緣，做為接點帶。且每一加熱導體連接成電性導通於每一接點導體。

再者，特別用於機動車輛之座部加熱系統內的平面加熱元件，已為德國DE 10112405 A1號專利案所習知。該等加熱導體被放置在加熱區域內，該等加熱區域由在縫線稜紋方向和正交於縫線稜紋的接點導體所界定。依此方式，至少設有兩個具不同加熱能力的區域。每一區至少做為一主要加熱區域和一輔助加熱區域。

在針織製程之前，以膠黏或縫製將該等接點導體施加於一織物基材，因此該等接點導體是以一分離的加工製程生產。該接點導體的生產是在預備階段以針織來執行。可能的金屬纖維數目取決於對應機器之針的空間，且因此界定接點導體帶的寬度。

從德國DE 4142774 A1號專利案已知一種平面加熱元件和一種用以生產該加熱元件的方法，其中的基底針織材料、做為緯線的加熱導體、和供給電流的導體，在一個加工步驟中被針織。

創造上述類型的之平面織物加熱元件，是本發明的技術問題(目的)。該元件的生產更容易且更便宜。

依據本發明，該目的是由申請專利範圍第1項的平面織物加熱元件解決，上述問題也被申請專利範圍第6項的方法解決。該平面織物元件的生產，主要是藉由針織來執行。

本發明的解決方案構成相對於習知技術儘可能高的自動化位準。以此解決方案所生產的平面織物構造，關於個別組件的合併具有高均質的位準。該個別組件亦即被針織的材料、羊毛狀物、複數加熱導體、和複數接點導體。此簡化或促進平面加熱元件的生產，並有助於節省成本，因為該等接點導體特別地不須在分離的加工步驟中生產，且該羊毛狀物也不須分離地施加。此在大量生產時特別真實。

有利地，該等加熱導體可為織物或被針織材料的電傳導性經線之至少一部分，且該等接點導體可為設置成彼此相隔一段距離的緯線。做為經線被針織材料的該等加熱導體和同時被橫向設置做為緯線的該等接點導體，可在一個加工步驟中被針織進入由所謂非織材料製成的一基底羊毛狀物內。

藉此，該等接點材料被設置成單一的線組或彼此相隔一段距離的線組群。

從製程技術的觀點，為了供給該等緯線，藉由在筒子架的一控制裝置可界定該等接點導體線的張力。且藉此可影響平面加熱元件的某些彈性特性。

更可能藉由例如1至30條線之可變進給於一緯線插入系統內，以界定所供給之接點導體線的數目。藉此，該緯線插入系統是由一電腦控制，且由該電腦導通或斷開。藉此，由橫向地設置在該被針織材料中之接點線所界定的平面加熱元件之長度尺寸，是可程式的，且因此可在針織製程期間幾乎不特定地界定。因此不再需要用以決定和量測距離的感測器技術。因此，增加了用以生產各種可能產品的彈性，且能藉由機器本身來控制生產的彈性，此簡化庫存和存貨。

中央電腦更使得可能在針織製程期間改變縫線密度(每公分的縫線數)。結果，在已改變縫線密度的此可自由選擇得區域中，也增加金屬緯線的數。且因此接點線的最大數目在一非常狹窄的空間內，形成和加熱導體的接觸點，因此能獲得高度的接點信賴性。有利地，機器被程式化使得在併入橫向放置的接點導體期間，也能降低縫線密度，藉此能獲得由在小寬度上大數目之電連接點所製成之密集接點導體。

藉由電腦選擇縫線密度的另一可能優點是，藉此，部分線材料可基於有效的加熱表面而變化，因為加熱線被併入基底針織結合(大部分是邊緣結合)的縫線內。此產生具有不同加熱能力表面。該等加熱能力由加熱導體所形成的修飾圖案所產生，且也從藉由增加縫線數而併入較多加熱材料而產生。

圖1所示的平面加熱元件包含呈羊毛狀物形式的基材1，此為所謂的非織材料，雖然也可使用針織材料、織物、或薄片。將該基材1進給於具有刺穿技術的習知針織機內。參考數字2是指形成刺穿該羊毛狀物之針織結合的複數縫線。藉此，線材料不導電。

接點導體3藉由針織處理做為緯線，該接點導體由導電金屬材料(大部分是金屬導線)組成。其數目可為1至30，且也取決於該針織機的技術結構。加熱導體4被插入做為經紗(線)，該加熱導體由織物、導體材料、大部分是碳所組成。實際的加熱線是經由該接點導體3供給電流。

參考數字5是指由該等傳導性接點導體的距離所界定的加熱區域的長度。該距離在機器中可自由選擇，且輸入機器的程式中。參考數字6顯示該接點導體線的末端被接在一起，且被用做加熱元件的電流供給。

整個平面加熱元件和該基材在一個製程中被針織在一起，如果此基材的使用並非絕對必要的。

如圖中所示，一界定的交叉點7形成在該接點導體3和加熱導體4之間。該等接點導體3和加熱導體4被固定定位，且藉由邊緣縫線2連接於基材1。在接點導體3的區域中，接點導體線3設置在每一邊緣縫線，並在該處和加熱導體產生交叉，其結果是固定且理想的電流供給。

在圓2和3中可清楚地看到全部的構造。圖2中的參考數字8是指界定縫線建立之線2、接電導體3、和做為加熱導體4的碳線間之連接的詳細構造。藉此，交叉點7形成在加熱導體4和接點導體3之間，且該兩導體藉由邊緣縫線2連接於基材1。在圖3中，以剖面表示此細部構造。

如果(特別是)該平面加熱元件表示一單元，且做為織物可加熱內襯的該單元，不只用於機動車輛的座部內，且用於其他用途，則例如在圖示(特別參考圖3)的平面加熱元件中，可在相對於羊毛狀物1的另一側，將一織物層10覆蓋在加熱導體4和接點導體3的複合構造上。但是平面加熱元件也可設成只有黏性層(特別是熱熔黏性層)施加於加熱導體和接點導體之複合構造，使得如果想要的話，在一段時間之後，可在另一點執行應用，該應用將使熱熔黏劑進行熱活化作用。在圖3中，此是藉由在此圖中施加成點矩陣圖案的熱熔黏劑來執行。該熱熔黏劑可被熱活化，且因此該熱熔黏劑織物層不須同時被施加。此一內襯廣泛地用於加熱各種類的區域。

該覆蓋的另一優點，導致藉由熱熔黏劑(特別是當廣大區域施加熱熔黏劑時)，使加熱導體和接點導體的複合構造固定定位較佳。再者，如果需要的話，藉此產生抵抗天氣並電性絕緣。

因為針織機為熟悉該項技藝人士所習知，且可在市場是購得，所以不須描述生產圖1所示平面加熱元件的針織機。

1．．．基材

2．．．縫線

3．．．接點導體

4．．．加熱導體

5．．．長度

6．．．接點導體的末端

7．．．交叉點

8．．．詳細構造

9．．．熱熔黏劑

10．．．織物層

圖1顯示一段平面織物加熱元件的上視圖；圖2顯示圖1上視圖的放大區域；圖3顯示沿著圖2中A－A線的剖面視圖。

1．．．基材

2．．．縫線

3．．．接點導體

4．．．加熱導體

7．．．交叉點

8．．．詳細構造

Claims (10)

1. 一種平面織物加熱元件，特別用於機動車輛中的座部加熱系統，該元件具有一織物基材、多數接點導體、和多數加熱導體；該織物基材由一非織材料和一被針織的材料所組成，該被針織的材料被針織進入和/或刺穿該非織材料；該等接點導體及加熱導體，具電傳導性且彼此接觸，當生產時，該等加熱導體和該等接點導體在一個且相同的加工步驟中，形成該基材的一整合部分。
2. 如申請專利範圍第1項所述的平面織物加熱元件，其中該等加熱導體是織物或被針織材料的電傳導性經線之至少一部分，且該等接點導體是設置成彼此相隔一段距離的緯線。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述的平面織物加熱元件，其中該等加熱導體在一個加工步驟中被針織進入非織材料的一羊毛狀物內做為經線，且在此同時，該等接點導體被橫向地針織進入非織材料的羊毛狀物內做為緯線。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述的平面織物加熱元件，其中該等接點導體被設置成單一的線組或彼此相隔一段距離的線組群。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述的平面織物加熱元件，其中為了將該平面加熱元件用做一內襯，選擇性地使 用一熱熔黏劑，使一織物層覆蓋複數接點導體和加熱導體的複合構造，該熱熔黏劑是設在複數接點導體和加熱導體的複合構造上，或設在該織物層上。
6. 一種用以生產一平面織物加熱元件的方法，該元件特別是用於機動車輛中的座部加熱系統，該方法包含：在一個且相同的加工步驟中，一被針織的材料，被針織進入例如一羊毛狀物的一非織材料內，該被針織的材料刺穿該非織材料；和放置多數加熱導體，該等加熱導體至少部分做為經線；和插入多數接點導體使其彼此相隔一段距離，並做為緯線組或緯線組群。
7. 如申請專利範圍第6項所述用以生產一平面織物加熱元件的方法，其中為了供給該等緯線，藉由在筒子架的一控制裝置調節該等接點導體線的張力。
8. 如申請專利範圍第6或7項所述用以生產一平面織物加熱元件的方法，其中藉由例如1至30條線之可變進給於一緯線插入系統內，以界定所供給之接點導體線的數目。
9. 如申請專利範圍第8項所述用以生產一平面織物加熱元件的方法，其中該緯線插入系統是由一電腦控制，且由該電腦導通或斷開。
10. 如申請專利範圍第9項所述用以生產一平面織物加熱元件的方法，其中該縫線密度在針織製程期間被改變。