TWI449909B - 量測紡織品吸濕放熱的設備 - Google Patents

Description

量測紡織品吸濕放熱的設備

本發明是有關於一種量測設備，且特別是有關於一種量測紡織品吸濕放熱的設備。

隨著人類生活水準的提高，對織物的功能亦有了新的要求，各種機能性的織物不斷問世，例如具有吸濕、排汗、舒適度、耐水洗或保溫的功能之織物。而隨著現代社會對於機能性衣物的需求越來越高，具有特定目的機能性衣物的發展也越來越完善。

舉例來說，發熱衣便為目前相當受歡迎的一種功能性衣物。發熱衣是使用具有吸濕放熱的纖維材料，待吸收人體排出的水氣(氣態水分子)後，便將潛熱釋放出來，而呈現放熱的現象。

為了客觀地了解不同紡織品的吸濕放熱功效，需要一種量測紡織品吸濕放熱的設備，尤其是一種模擬人體穿著時的量測紡織品吸濕放熱的設備。

因此本發明的目的就是在提供一種量測紡織品吸濕放熱的設備，用以動態模擬人體穿著衣物時的吸濕放熱情形。

依照本發明一實施例，提出一種量測紡織品吸濕放熱的設備，包含導熱柱體、溫度控制裝置、氣態水分子供應裝置、氣流調節裝置、溫度感測器與控制單元。導熱柱體用以模擬人體軀幹，紡織品為圍繞導熱柱體設置。溫度控制裝置用以控制導熱柱體的溫度。氣態水分子供應裝置用以提供氣態水分子輸出至導熱柱體下方。氣流調節裝置用以傳送氣態水分子向導熱柱體移動。溫度感測器用以量測紡織品的溫度。溫度感測器之數值回傳至控制單元中。

溫度控制裝置包含設置於導熱柱體的加熱元件。溫度控制裝置更包含複數個散熱片及複數個散熱風扇。量測紡織品吸濕放熱的設備更包含框架，框架用以固定紡織品，其中框架與導熱柱體之間具有空氣層。氣流調節裝置包含導流罩，設置於氣態水分子供應裝置上，用以導引氣態水分子進入空氣層。導流罩包含設置於空氣層下方之複數個開孔，氣態水分子由開孔進入空氣層。空氣層的寬度不大於四公厘。紡織品可以直接套在導熱柱體上。導熱柱體可以為圓柱，導熱柱體之材料可以為銅、鋁或是其合金。氣流調節裝置包含進氣開關及氣壓源，氣壓源通向導熱柱體下方。

量測紡織品吸濕放熱的設備中，紡織品為圍繞導熱柱體設置，可以模擬人體實際穿著衣物的狀態。氣流調節裝置具有導流罩，使得帶有氣態水分子的氣流從導熱柱體與紡織品之間的空氣層流過，以模擬水氣從人體發散至衣物的情形。空氣層的寬度、溼度以及氣流流量均可根據需求設定，可以模擬在不同穿著寬鬆度或不同運動量下的吸濕放熱狀態。

以下將以圖式及詳細說明清楚說明本發明之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本發明之較佳實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。

參照第1圖，其繪示本發明之一種量測紡織品吸濕放熱的設備一實施例的示意圖。量測紡織品吸濕放熱的設備100包含有導熱柱體110、溫度控制裝置120、氣態水分子供應裝置130、溫度感測器140以及控制單元150。量測紡織品吸濕放熱的設備100更包含有殼體160，導熱柱體110、溫度控制裝置120、氣態水分子供應裝置130、溫度感測器140以及控制單元150組裝在殼體160。控制單元150包含有操作介面，以顯示量測及/或預定的溫溼度。

其中導熱柱體110用以模擬人體軀幹，溫度控制裝置120則是用以控制導熱柱體110的溫度，使得在進行量測時，導熱柱體110的溫度可以維持在近似於人體體表溫度的恆溫狀態，紡織品可以圍繞導熱柱體110設置，以模擬人體穿著時的衣物狀態。換言之，紡織品可以穿著在導熱柱體110上，以立體的狀態進行量測。導熱柱體110可以為圓柱體或是多邊形柱體。導熱柱體110的材料可以為銅、鋁或是其合金。

溫度控制裝置120用以控制導熱柱體110之溫度。溫度控制裝置120與控制單元150連接。量測時，可以操作控制單元150以控制所欲的溫度。溫度控制裝置120包含有加熱元件122、散熱片124，與散熱風扇126。加熱元件122設置於導熱柱體110之中，對導熱柱體110加熱，使得導熱柱體110維持在人體體表溫度。散熱片124設置於殼體160內，搭配散熱風扇126可以將殼體160內的多餘熱量引出，避免殼體160內溫度過高。溫度控制單元120更包含有設置於導熱柱體110表面的感溫元件128，感溫元件128量測到的溫度為回傳至控制單元150內，以據此改變加熱元件122的功率。

氣態水分子供應裝置130為用以持續地提供氣態水分子輸出至導熱柱體110下方。氣態水分子供應裝置130包含有用以供應水之水箱132，以及用以產生氣態水分子的鍋爐134。水箱132設置於殼體160外，以便於補充水。鍋爐134設置於殼體160內，並連接至導熱柱體110下方。氣態水分子供應裝置130更包含有調節開關136，用以調節水箱132進入鍋爐134的水量。

量測紡織品吸濕放熱的設備100更選擇性地包含有框架170，框架170套設在導熱柱體110外，紡織品為固定在框架170上。框架170與導熱柱體110之間具有空氣層，以模擬人體穿著衣物時，衣物與身體之間的空隙。空氣層的寬度較佳地為不大於四公厘。框架170的內徑可以變更，以改變其上之紡織品與導熱柱體110之間的距離，代表穿著不同寬鬆度的衣物進行量測。當然，若是要模擬貼身穿著的狀態，則框架170可以省略，紡織品可以直接套裝在導熱柱體110上，此時，紡織品可與導熱柱體110直接接觸。

為確保含有氣態水分子的氣流會從紡織品與導熱柱體110之間的空氣層通過，以模擬人體穿著衣物時，體表排出氣態水分子的情形，量測紡織品吸濕放熱的設備100更包含有氣流調節裝置180，用以傳送氣態水分子向導熱柱體移動，尤其是向紡織品與導熱柱體110之間的空氣層移動。氣流調節裝置180包含進氣開關182與氣壓源184。進氣開關182用以控制氣壓源184的流量。氣壓源184連接至導熱柱體110下方，使氣壓源184供應之氣體與氣態水分子供應裝置130供應的氣態水分子混合之後，從導熱柱體110的下方至上方流過。

溫度感測器140是用以量測紡織品在吸濕放熱之後的溫度，溫度感測器140所量測之數值為回傳至控制單元150中紀錄並顯示於操作介面上。量測紡織品吸濕放熱的設備100更包含有溼度感測器190，溼度感測器190用以量測空氣層的溼度，溼度感測器190所量測到的數值回傳至控制單元150中紀錄並顯示於操作介面上，當偵測到的溼度逼近100%時，控制中心150便發出訊號至氣態水分子供應裝置，以降低氣態水分子的供應量。

量測紡織品吸濕放熱的設備100利用導熱柱體110模擬人體軀幹，藉由溫度控制裝置120將導熱柱體110的溫度維持在近似於人體體表的溫度。紡織品是立體圍繞於導熱柱體110設置，氣態水分子則是從紡織品與導熱柱體110之間穿過，以模擬人體實際穿著衣物的情形，使得量測的吸濕放熱結果更為貼近人體穿著時的結果。

同時參照第1圖與第2圖，第2圖繪示第1圖中之量測紡織品吸濕放熱的設備100的局部放大圖。為了使得帶有氣態水分子的氣流集中向導熱柱體110與框架170(為清楚表示導流罩186的特徵，第2圖中之框架170予以省略)之間的空氣層流過，氣流調節裝置180更包含有導流罩186，導流罩186用以導引氣態水分子進入空氣層。導流罩186包含有設置於空氣層下方的多個開孔188，帶有氣態水分子的氣流由開孔188進入空氣層中。開孔188可以為均勻分布，使得帶有氣態水分子的氣流均勻地環繞導熱柱體110，使帶有氣態水分子的氣流由內而外地穿過位於框架170上的紡織品，以在進行測試時更為貼近人體穿著時實際狀況。

其中試樣A為20%羊毛與80%聚酯(白色)。試樣B為57%棉、38%聚酯、5%彈性纖維(灰色)。試樣C為39%丙烯酸酯、33%聚酯、20%嫘縈、8%彈性纖維(黑色)，溫差△T1(℃)為最高溫度(℃)-起始溫度(℃)。溫差△T2(℃)為平衡溫度(℃)-起始溫度(℃)。其中平衡溫度可視為量測結束後之溫度。表一的實驗條件為外界環境溫度28℃、外界溼度40%R.H、導熱柱體的溫度維持在35℃，空氣層的溼度從40% R.H增加至90% R.H，空氣層的寬度為2公厘，氣流調節裝置的進氣量為4公升/分，藉由改變導流罩的有無，觀察紡織品的溫度變化。

其中試樣A為20%羊毛與80%聚酯(白色)。試樣B為57%棉、38%聚酯、5%彈性纖維(灰色)。試樣C為39%丙烯酸酯、33%聚酯、20%嫘縈、8%彈性纖維(黑色)，試樣D為100%聚酯。溫差△T1(℃)為最高溫度(℃)-起始溫度(℃)。溫差△T2(℃)為平衡溫度(℃)-起始溫度(℃)。其中平衡溫度可視為量測結束後之溫度。表二的實驗條件為外界環境溫度28℃、外界溼度40%R.H、導熱柱體的溫度維持在35℃，空氣層的溼度從40% R.H增加至90% R.H，具有導流罩，氣流調節裝置的進氣量為4公升/分，藉由改變不同的空氣層寬度，觀察紡織品的溫度變化。

由上述本發明較佳實施例可知，應用本發明具有下列優點。量測紡織品吸濕放熱的設備中，紡織品為圍繞導熱柱體設置，可以模擬人體實際穿著衣物的狀態。氣流調節裝置具有導流罩，使得帶有氣態水分子的氣流從導熱柱體與紡織品之間的空氣層流過，以模擬水氣從人體發散至衣物的情形。空氣層的寬度、溼度以及氣流流量均可根據需求設定，可以模擬在不同穿著寬鬆度或不同運動量下的吸濕放熱狀態。

雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．設備

110．．．導熱柱體

120．．．溫度控制裝置

122．．．加熱元件

124．．．散熱片

126．．．散熱風扇

128．．．感溫元件

130．．．氣態水分子供應裝置

132．．．水箱

134．．．鍋爐

136．．．調節開關

140．．．溫度感測器

150．．．控制單元

160．．．殼體

170．．．框架

180．．．氣流調節裝置

182．．．進氣開關

184．．．氣壓源

186．．．導流罩

188．．．開孔

190．．．溼度感測器

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：

第1圖繪示本發明之一種量測紡織品吸濕放熱的設備一實施例的示意圖。

第2圖繪示第1圖中之量測紡織品吸濕放熱的設備的局部放大圖。

100．．．設備

110．．．導熱柱體

120．．．溫度控制裝置

122．．．加熱元件

124．．．散熱片

126．．．散熱風扇

128．．．感溫元件

130．．．氣態水分子供應裝置

132．．．水箱

134．．．鍋爐

136．．．調節開關

140．．．溫度感測器

150．．．控制單元

160．．．殼體

170．．．框架

180．．．氣流調節裝置

182．．．進氣開關

184．．．氣壓源

186．．．導流罩

190．．．溼度感測器

Claims (10)

1. 一種量測紡織品吸濕放熱的設備，包含：一導熱柱體，用以模擬人體軀幹，一紡織品為圍繞該導熱柱體設置；一溫度控制裝置，用以控制該導熱柱體的溫度；一氣態水分子供應裝置，用以提供氣態水分子輸出至該導熱柱體下方；一氣流調節裝置，用以傳送氣態水分子向該導熱柱體移動；一溫度感測器，用以量測該紡織品的溫度；以及一控制單元，該溫度感測器之數值回傳至該控制單元中。
2. 如申請專利範圍第1項所述之量測紡織品吸濕放熱的設備，其中該溫度控制裝置包含設置於該導熱柱體之一加熱元件。
3. 如申請專利範圍第1項所述之量測紡織品吸濕放熱的設備，其中該溫度控制裝置包含複數個散熱片及複數個散熱風扇。
4. 如申請專利範圍第1項所述之量測紡織品吸濕放熱的設備，更包含一框架，用以固定該紡織品，其中該框架與該導熱柱體之間具有一空氣層。
5. 如申請專利範圍第4項所述之量測紡織品吸濕放熱的設備，其中該氣流調節裝置包含一導流罩，用以導引氣態水分子進入該空氣層。
6. 如申請專利範圍第5項所述之量測紡織品吸濕放熱的設備，其中該導流罩包含設置於該空氣層下方之複數個開孔，氣態水分子由該些開孔進入該空氣層。
7. 如申請專利範圍第4項所述之量測紡織品吸濕放熱的設備，其中該空氣層的寬度不大於四公厘。
8. 如申請專利範圍第1項所述之量測紡織品吸濕放熱的設備，其中該紡織品為直接套在該導熱柱體上。
9. 如申請專利範圍第1項所述之量測紡織品吸濕放熱的設備，其中該導熱柱體為圓柱，該導熱柱體之材料為銅、鋁或是其合金。
10. 如申請專利範圍第1項所述之量測紡織品吸濕放熱的設備，其中該氣流調節裝置包含一進氣開關及一氣壓源，該氣壓源通向該導熱柱體下方。