TWM627500U - 多層式保溫結構、節能加熱夾克及其包覆物件 - Google Patents

Abstract

本創作揭示一種多層式保溫結構、節能加熱夾克及其包覆物件。節能加熱夾克之內層耐熱布及外層耐熱布之間係設有電熱元件及填充有多層式保溫結構，其中多層式保溫結構具有多片多孔性保溫層，且部份或全部的多孔性保溫層選擇性包覆或不包覆多孔性保溫膜。本創作之多層式保溫結構可使得節能加熱夾克之節能效率高於25%，且能防止高溫裂解所產生之粉塵微粒汙染或PM 2.5危害等問題。

Description

多層式保溫結構、節能加熱夾克及其包覆物件

本創作是有關於一種加熱夾克及其保溫結構，特別是有關於一種節能加熱夾克、多層式保溫結構及其包覆物件。

許多製造流程或處理流程，例如半導體製程或食品處理等，需要在高溫環境中進行或是需要維持在某個溫度。以半導體製程為例，半導體製程室所排放的製程廢氣的溫度相當高。為了避免高溫的製程廢氣被抽氣泵浦抽出並排放至半導體製程室外部之後，因溫差過大而快速冷卻凝結，造成製程廢氣及其所攜帶之固體微粒發生沉積及累積現象，進而導致抽氣速率降低或堵塞，所以傳統作法會使用電熱元件將這些排放管路加熱至所需溫度。然而，傳統的加熱方式需要耗費相當多能源才能使得這些排放管路維持在上述溫度，相當耗能且不環保。近年，雖然有人嘗試使用保溫材料試圖減緩這些排放管路的降溫速度，然而一般的保溫材料在高溫下長時間使用，容易產生裂解，導致製程室廠房中產生微粒或PM 2.5汙染等問題。

有鑑於此，本創作之一目的就是在提供一種多層式保溫結構、節能加熱夾克及其包覆物件，以解決上述習知技藝之問題。

為達前述目的，本創作提出一種多層式保溫結構，其特徵在於：由複數個多孔性保溫層交錯或依序堆疊而成，其中該些多孔性保溫層係由玻璃纖維棉(glass fiber)層、聚胺甲酸酯(PU，polyurethane)層或者是玻璃纖維棉層與聚胺甲酸酯層所組成，藉以使得該多層式保溫結構具有一總厚度時所能達成之節能效率高於單層之該玻璃纖維棉層具有實質相同之該總厚度時所能達成之節能效率。

其中，該些多孔性保溫層當中僅部分之該些多孔性保溫層覆蓋有一多孔性保溫膜且使得該部分之該些多孔性保溫層仍保有多孔性，其中該部分之該些多孔性保溫層與其餘之該些多孔性保溫層係交錯堆疊或依序堆疊而成該多層式保溫結構，藉以使得該多層式保溫結構具有該總厚度時所能達成之節能效率進一步高於單層之該玻璃纖維棉層具有實質相同之該總厚度時所能達成之節能效率。

其中，該多孔性保溫膜係共形包覆該部分之該些多孔性保溫層之多孔結構且未填滿該多孔結構的孔隙，藉以使得該部分之該些多孔性保溫層保有多孔性。

其中，每克該多孔性保溫膜係覆蓋90 cm ²至3,600 cm ²之該部分之該些多孔性保溫層。

其中，若該些多孔性保溫層為7層厚度3mm之玻璃纖維棉層，則該多層式保溫結構之節能效率之範圍為13.2%至25.3%。

其中，若該些多孔性保溫層係一層厚度10 mm之玻璃纖維棉層及一層厚度20 mm之聚胺甲酸酯層，且該聚胺甲酸酯層之單側表面覆蓋有該多孔性保溫膜，則該多層式保溫結構之節能效率為23.4%。

其中，該些多孔性保溫層均覆蓋有一多孔性保溫膜且使得該些多孔性保溫層均仍保有多孔性，其中該些多孔性保溫層交錯堆疊或依序堆疊而成該多層式保溫結構。

其中，該多孔性保溫膜係共形包覆該些多孔性保溫層之多孔結構且未填滿該多孔結構的孔隙，藉以使得該些多孔性保溫層保有多孔性。

其中，每克該多孔性保溫膜係覆蓋90 cm ²至3,600 cm ²之該些多孔性保溫層。

其中，若該些多孔性保溫層為7層厚度3mm之玻璃纖維棉層，則該多層式保溫結構之節能效率為23%。

其中，該多孔性保溫膜之材料係無機物、矽氧烷寡聚物(Alkoxylsiloxane Oligomer)、矽氧烷化合物(Alkoxylsiloxane compound)、修飾(Modified)高分子及溶劑，且其中該無機物係選自於由碳黑(Carbon black)、富勒烯(Fullerene)、石墨烯(Graphene)、玻璃纖維、黏土及陶瓷所組成之族群。

其中，每一該些第一玻璃纖維棉層及該些第二玻璃纖維棉層之厚度範圍為3 mm至6 mm，該些多孔性保溫層之總層數範圍為3層至8層。

為達前述目的，本創作再提出一種節能加熱夾克，用以加熱及保溫一物件，該節能加熱夾克包含：一內層耐熱布及一外層耐熱布，其中該內層耐熱布係用以接觸該物件；以及一電熱元件及上述之該多層式保溫結構，設於該內層耐熱布及該外層耐熱布之間，其中該電熱元件係用以提供一熱能，該多層式保溫結構係用以蓄積該熱能，藉以提供節能保溫作用，其中該多層式保溫結構之節能效率之範圍為13.2%至25.3%。

其中，該物件為管件、滌氣器、抽氣泵浦或閥。

其中，該節能加熱夾克之外型相同於或不同於該物件，該節能加熱夾克之外型為平面狀或立體狀。

其中，該多層式保溫結構與該電熱元件之間具有一斷熱空間。

本創作更提出一種包覆有上述之節能加熱夾克之物件，其中該物件係管件、滌氣器、抽氣泵浦或閥。

承上所述，本創作之節能加熱夾克及其多層式保溫結構，具有以下優點：(1) 多層式保溫結構可由多片之多孔性保溫層交錯或依序堆疊而成，其中這些多孔性保溫層可為玻璃纖維棉層或聚胺甲酸酯層或者是玻璃纖維棉層及聚胺甲酸酯層，其中玻璃纖維棉層是由複數條棉絲交錯組成之多孔性結構，聚胺甲酸酯層則是由聚胺甲酸酯發泡材料組成之多孔性結構。(2)部分或全部的多孔性保溫層可選擇性覆蓋有多孔性保溫膜。(3)多孔性保溫膜之材料對於多孔性保溫層，如玻璃纖維棉層之棉絲，的附著性佳。(4)多孔性保溫膜可在多孔性保溫層，如玻璃纖維棉層上形成多孔性結構，節能效率可高於25%，節能且環保。(5)多層式保溫結構之耐熱性佳，可避免多層式保溫結構因高溫裂解而造成粉塵微粒汙染或PM 2.5危害等問題。(6)節能加熱夾克可適用於各種真空部件。

茲為使鈞審對本創作的技術特徵及所能達到的技術功效有更進一步的瞭解與認識，謹佐以較佳的實施例及配合詳細的說明如後。

為利瞭解本創作之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本創作配合圖式，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本創作實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本創作於實際實施上的權利範圍。此外，為使便於理解，下述實施例中的相同元件係以相同的符號標示來說明。

另外，在全篇說明書與申請專利範圍所使用的用詞，除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露的內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本創作的用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本創作的描述上額外的引導。

關於本文中如使用“第一”、“第二”、“第三”等，並非特別指稱次序或順位的意思，亦非用以限定本創作，其僅僅是為了區別以相同技術用語描述的組件或操作而已。

其次，在本文中如使用用詞“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，其均為開放性的用語，即意指包含但不限於。

本創作之多層式保溫結構、節能加熱夾克及其包覆物件可適用於各種需要維持溫度的應用，例如需要加熱或保溫的半導體製程或食品處理等上。甚至，油品或食品之輸送或運輸也有可能需要使輸送管或運輸容器的溫度保持在特定的溫度，故本創作也可適用於例如油品或食品輸送管路或運輸容器或其他應用上。以半導體製程為例，為了避免高溫的製程廢氣被抽氣泵浦抽出並排放至半導體製程室外部之後，因溫差過大而快速冷卻凝結，造成製程廢氣及其所攜帶之固體微粒發生沉積及累積現象，進而導致抽氣速率降低或堵塞，所以本創作提供一種節能加熱夾克，用以包覆且加熱製程廢氣在排放及處理過程中所有可能接觸到的物件，例如抽氣泵浦、滌氣器、管件及閥等(如圖8)，藉以可在比較節省能源的情況下使其維持高溫狀態。然而，本創作雖以半導體製程為例，但不限於此，本創作之多層式保溫結構、節能加熱夾克及其包覆物件可適用各種有維持溫度需求的應用上。由此可知，本創作之節能加熱夾克之外型可相同或不相同於其所包覆之物件，且節能加熱夾克之造型可為平面狀(如片狀)或立體狀(如夾克形狀或袋狀等)。而且，本創作之節能加熱夾克之多層式保溫結構10之外型也可相同或不相同於節能加熱夾克所包覆之物件，且多層式保溫結構10可為平面狀(如片狀)或立體狀(如夾克形狀或袋狀等)。

請參閱圖1，本創作之節能加熱夾克100包含內層耐熱布110、外層耐熱布120、電熱元件130及多層式保溫結構10，內層耐熱布110係用以接觸待加熱之物件200。節能加熱夾克100及其多層式保溫結構10的外型並無特別限制，其可為任意形狀，也可為依據待加熱之物件200之外型而制定以具有相同之外型，藉以包覆或圈套在物件200之外側，或者可為片狀，藉由捲曲以纏繞或圍繞上述之物件200。同理，節能加熱夾克100及其多層式保溫結構10的尺寸也無特別限定，其可依據待加熱之物件200之尺寸而定。其中，以節能加熱夾克100及/或多層式保溫結構10的外型相同於物件200之外型為例，節能加熱夾克100與多層式保溫結構10的尺寸較佳為略大於物件200之尺寸，以便緊密地將待加熱之物件200包覆在節能加熱夾克100的內部。

電熱元件130及多層式保溫結構10係設於內層耐熱布110及外層耐熱布120所構成之容置袋之間，且電熱元件130較佳為位於內層耐熱布110與多層式保溫結構10之間。電熱元件130係例如為電熱線，其可例如經由電源線連接電力來源以提供熱能加熱該物件200，藉此可降低製程廢氣與此物件200之間的溫度差異。多層式保溫結構10則係用以蓄積電熱元件130所產生之熱能，避免熱能散失，藉此可減少電力供應給電熱元件130以使該物件200維持在預設溫度所需之耗能，故可提供節能保溫作用，不僅節能且環保。上述之預設溫度之範圍例如，但不限於，約攝氏100度至180度。其中，在本創作中，內層耐熱布110、外層耐熱布120及電熱元件130可採用習知結構，且可例如採用市售結構。

為了便於測試多種保溫結構之節能效率，本創作可在內層耐熱布110與外層耐熱布120所構成容置袋上形成填充口，以便於填入欲測試之保溫結構。其中，此填充口還可選擇性具有拉鍊或黏扣件等封合元件，藉以達到閉合容置袋之效果。相較於傳統使用單層式保溫層之加熱夾克，本創作之節能加熱夾克100藉由多層式保溫結構10，可達成約13.2%至25.3%之節能效率。如圖2，以片狀之節能加熱夾克100為例，本創作之節能加熱夾克100係用以包覆且加熱物件200，外層耐熱布120之兩端可增設對應之連接件125，例如魔術氈或扣接件，以便透過黏貼或扣接方式彼此連接。以片狀形式的節能加熱夾克100為例，當節能加熱夾克100欲包覆待加熱之物件200時，可先以內層耐熱布110接觸待加熱之物件200，再捲曲以纏繞或圍繞待加熱之物件200。

在本創作中，節能效率(Energy-Saving Efficiency)之計算公式為「加熱夾克A包覆一物件後使其維持在一預設溫度所需之耗能(Power consumption)扣除加熱夾克B包覆該物件後使其維持在該預設溫度所需之耗能(Power consumption)所得之差值」除以「加熱夾克A包覆該物件後使其維持在該預設溫度所需之耗能」再乘以「100%」。節能效率之測試條件為攝氏25.7度，濕度59%，時間24小時，且上述之預設溫度為攝氏180度。加熱夾克A係對照組，例如填充單層式多孔性玻璃纖維棉層之傳統加熱夾克。加熱夾克B則為待測試組，例如本創作之填充有多層式保溫結構10之節能加熱夾克。其中，為便於理解本創作之功效，加熱夾克B之多層式多孔性保溫層若採用玻璃纖維棉，則其來源完全相同於加熱夾克A之單層式保溫層之玻璃纖維棉，亦即，兩者之總厚度、化學成份及物理性質均相同。

續言之，本創作之多層式保溫結構10係由多片之多孔性保溫層交錯或依序堆疊而成，其中這些多孔性保溫層係於由玻璃纖維棉層、聚胺甲酸酯(PU，polyurethane)層或者是玻璃纖維棉層與聚胺甲酸酯層所組成。換言之，這些多孔性保溫層可皆為玻璃纖維棉層或皆為聚胺甲酸酯層或者是為玻璃纖維棉層及聚胺甲酸酯層之組合，其中玻璃纖維棉層是由複數條棉絲交錯組成之多孔性結構，聚胺甲酸酯層則是由聚胺甲酸酯發泡材料組成之多孔性結構。

本創作之多層式保溫結構10具有多種實施態樣。簡言之，在第一實施例中，每一片的多孔性保溫層均無覆蓋多孔性保溫膜50。在第二實施例中，僅部分的多孔性保溫層覆蓋有多孔性保溫膜50，其餘則無。在第三實施例中，每一片的多孔性保溫層均覆蓋有多孔性保溫膜50。如圖7所示，相較於傳統加熱夾克使用之單層式保溫層，本創作之第一實施例至第三實施例之節能加熱夾克100係使用具有複數層之多孔性保溫層之多層式保溫結構10，可達成約13.2%至25.3%之節能效率。本創作藉由在多層式保溫結構10的內部提供多個斷熱面，亦即以堆疊的多孔性保溫層20中每層多孔性保溫層20的表面作為斷熱面，可降低熱能繼續向外傳導至相鄰的多孔性保溫層20的可能性，使得堆疊且相鄰的多孔性保溫層20之間的堆疊間隙形成可提供輔助保溫效果的斷熱空間。因此，本創作之多層式保溫結構10確實可有效降低熱能向外擴散。本創作之多孔性保溫層20堆疊在電熱元件130上，因此亦可使得多孔性保溫層20與電熱元件130之間的堆疊間隙形成可提供輔助保溫效果形成斷熱空間，可有效達到保溫效果。同理，本創作亦可例如藉由調整電熱元件130(電熱線)之繞線方式或是在多孔性保溫層20上形成對應於電熱線之凹槽，以加大多孔性保溫層20與電熱元件130之間的斷熱空間。

為了簡化圖示並清楚說明本創作所能達成的節能功效，本創作係以多層式保溫結構10之多孔性保溫層皆為玻璃纖維棉層作為範例，但不以此為限。舉例而言，本創作之多孔性保溫層可採用市售之多孔性玻璃纖維棉作為玻璃纖維棉層，厚度範圍約為3 mm至6 mm，總層數範圍為3層至8層，其化學成份例如為SiO ₂(52~55 wt%)、Al ₂O ₃(12~16 wt%)、CaO (15~25 wt%)、B ₂O ₃(4~9 wt%)、MgO(0~6 wt%)、Na ₂O/K ₂O (0~1 wt%)及Fe ₂O ₃(0.05~0.4 wt%)，物理性質為直徑9 μm、棉絲長度大於50 mm、熱傳導率約為0.055 W/m.K.，孔隙率約為83%~93%，密度範圍約為0.102 g/cm ³~0.2 g/cm ³。惟，上述之多孔性玻璃纖維棉之成份、含量比例及規格僅為舉例，並非用以限定本創作，本創作同樣適用於各種多孔性玻璃纖維棉成份、含量及規格。舉例而言，依據實際需求，本創作所適用之多孔性玻璃纖維棉也可大於6 mm，例如10 mm或20 mm等。

詳言之，請參閱圖3，圖3為本創作之多層式保溫結構之第一實施例之結構示意圖。在第一實施例中，本創作之多層式保溫結構10係由多片的多孔性保溫層20交錯或依序堆疊組成，其中多孔性保溫層20可為玻璃纖維棉層或聚胺甲酸酯層或者是玻璃纖維棉層及聚胺甲酸酯層。本創作之多層式保溫結構10具有一總厚度時所能達成之節能效率高於單層之玻璃纖維棉層具有相同之總厚度時所能達成之節能效率。相較於單層式玻璃纖維棉層(即以具有大約實質相同總厚度的玻璃纖維棉層填入加熱夾克A中作為對照組)，在第一實施例中，若以多孔性保溫層20皆為玻璃纖維棉層為例，本創作填入加熱夾克B中作為待測試組之玻璃纖維棉層若總層數為7層且每層厚度3 mm，則其節能效率可達到約13.2%。由此可知，本創作僅以7層堆疊之玻璃纖維棉層取代實質相同總厚度之單層玻璃纖維棉層，而無須其他特別加工處理，就可達到約13.2%之節能效率，顯然具備突出實質性特點和顯著的進步。

請參閱圖4，圖4為本創作之多層式保溫結構之第二實施例之結構示意圖。在第二實施例中，本創作之多層式保溫結構10係由多片的多孔性保溫層20交錯或依序堆疊組成，其中多孔性保溫層20可為玻璃纖維棉層或聚胺甲酸酯層或者是玻璃纖維棉層及聚胺甲酸酯層。在第二實施例中，僅部分的多孔性保溫層20覆蓋有多孔性保溫膜50，其餘則無。以多孔性保溫層20皆為玻璃纖維棉層為例，其中僅部分的玻璃纖維棉層有覆蓋多孔性保溫膜50，且使得覆蓋有多孔性保溫膜50之該部分之玻璃纖維棉層仍保有多孔性，至於其餘的玻璃纖維棉層則無包覆多孔性保溫膜，其中本創作之多層式保溫結構10具有一總厚度時所能達成之節能效率高於單層之玻璃纖維棉層具有相同之總厚度時所能達成之節能效率。相較於單片的玻璃纖維棉層(即以具有大約實質相同總厚度的玻璃纖維棉層填入加熱夾克A中作為對照組)，在第二實施例中，本創作填入加熱夾克B中作為待測試組之多層式保溫結構10若為每層厚度3 mm且總層數為7層之玻璃纖維棉層(4層玻璃纖維棉層覆蓋有多孔性保溫膜及3層玻璃纖維棉層無覆蓋多孔性保溫膜)，則其節能效率可達到約13.2%~25.3%。相較於第一實施例，本創作在第二實施例中除了以每層多孔性保溫層20的表面作為斷熱面，還在部分的多孔性保溫層20上增加了多孔性保溫膜50，可進一步減少溫度傳導。由此可知，相較於單層相同總厚度之玻璃纖維棉層，本創作之多層式保溫結構10確實可有效降低熱能向外擴散。

續言之，在本創作之第二實施例之多層式保溫結構10中，覆蓋有多孔性保溫膜50之多孔性保溫層20及無覆蓋多孔性保溫膜之多孔性保溫層20可為多種堆疊態樣，例如交錯堆疊，亦即如圖4(A)所示由下而上例如分別為覆蓋有多孔性保溫膜50之多孔性保溫層20、無覆蓋多孔性保溫膜之多孔性保溫層20、覆蓋有多孔性保溫膜50之多孔性保溫層20…依此類推(若為4層多孔性保溫層20覆蓋有多孔性保溫膜50及3層多孔性保溫層20無覆蓋多孔性保溫膜，則節能效率可達到約23.7%)，或是如圖4(B)所示由下而上例如分別為無覆蓋多孔性保溫膜之多孔性保溫層20、覆蓋有多孔性保溫膜50之多孔性保溫層20、無覆蓋多孔性保溫膜之多孔性保溫層20…依此類推。此外，在本創作之多層式保溫結構10之多孔性保溫層20中，覆蓋有多孔性保溫膜50之多孔性保溫層20及無覆蓋多孔性保溫膜之多孔性保溫層20的堆疊模式也可例如為覆蓋有多孔性保溫膜50之多孔性保溫層20及無覆蓋多孔性保溫膜之多孔性保溫層20先各自彼此堆疊，然後堆疊後的覆蓋有多孔性保溫膜50之多孔性保溫層20再堆疊於堆疊後的無覆蓋多孔性保溫膜之多孔性保溫層20上，如圖4(C)所示，若為4層多孔性保溫層20覆蓋有多孔性保溫膜50及3層多孔性保溫層20無覆蓋多孔性保溫膜，則節能效率可達到約25.3%。或者是，覆蓋有多孔性保溫膜50之多孔性保溫層20及無覆蓋多孔性保溫膜之多孔性保溫層20先各自彼此堆疊，然後無覆蓋多孔性保溫膜之多孔性保溫層20堆疊於覆蓋有多孔性保溫膜50之多孔性保溫層20上，如圖4(D)所示，若為4層多孔性保溫層20覆蓋有多孔性保溫膜50及3層多孔性保溫層20無覆蓋多孔性保溫膜，則節能效率可達到約13.2%。此外，以多孔性保溫層為玻璃纖維棉層及聚胺甲酸酯層為例，若多孔性保溫層為一層厚度10 mm之玻璃纖維棉層及一層厚度20 mm之聚胺甲酸酯層，且聚胺甲酸酯層之單側表面覆蓋有多孔性保溫膜，其中本創作之多層式保溫結構之節能效率約為23.4%。亦即，本創作不須在聚胺甲酸酯層之雙側表面都覆蓋多孔性保溫膜，就可達到一定效果的節能效率，故可節省成本。其中，上述之單側表面係指聚胺甲酸酯層接觸玻璃纖維棉層之表面。而且，在本創作中，較佳為以玻璃纖維棉層之一側接觸內層耐熱布，且聚胺甲酸酯層以覆蓋有多孔性保溫層之一側接觸玻璃纖維棉層之另一側。其中，上述雖以聚胺甲酸酯層之單側表面覆蓋有多孔性保溫膜為例，但本創作不限於此，在第二實施例中，雖然會增加成本，但是聚胺甲酸酯層之雙側表面也可皆覆蓋有多孔性保溫膜。基於相同理由，本創作也可採用市售之聚胺甲酸酯作為多孔性保溫層之材料，以上述厚度20 mm之聚胺甲酸酯層為例，聚胺甲酸酯之密度值較佳約為等於或小於0.038g/cm ³。

請參閱圖5，圖5為本創作之多層式保溫結構之第三實施例之結構示意圖。在第三實施例中，本創作之多層式保溫結構10係由多片之多孔性保溫層20交錯或依序堆疊組成，其中多孔性保溫層20可為玻璃纖維棉層或聚胺甲酸酯層或者是玻璃纖維棉層及聚胺甲酸酯層，其中每片多孔性保溫層20均有包覆多孔性保溫膜50。亦即，以多孔性保溫層20皆為玻璃纖維棉層為例，每片的玻璃纖維棉層之複數個棉絲之表面均包覆有多孔性保溫膜50且使得包覆有多孔性保溫膜50之玻璃纖維棉層仍保有多孔性，其中本創作之多層式保溫結構10具有一總厚度時所能達成之節能效率高於單層之玻璃纖維棉層具有相同之總厚度時所能達成之節能效率。亦即，本創作之多層式保溫結構10具有一總厚度時所能達成之節能效率高於未包覆有多孔性保溫膜50之單層玻璃纖維棉層具有相同之總厚度時所能達成之節能效率。相較於單層的玻璃纖維棉(即以具有大約實質相同總厚度的玻璃纖維棉層填入加熱夾克A中作為對照組)，在第三實施例中，本創作填入加熱夾克B中作為待測試組之玻璃纖維棉若為每層厚度3 mm且總層數為7層，則其節能效率可達到約23%。相較於第一實施例，本創作在第三實施例中除了以每層多孔性保溫層20的表面作為斷熱面，還在全部的多孔性保溫層20上增加了多孔性保溫膜50，可進一步減少溫度傳導。由此可知，相較於單層相同總厚度之玻璃纖維棉層，本創作之多層式保溫結構10確實可有效降低熱能向外擴散。

在上述第二實施例至第三實施例中，本創作係藉由噴塗或浸泡等方式將多孔性保溫材料溶液均勻覆蓋在多孔性保溫層20之多孔結構之表面上，再置入烤箱中進行約攝氏50度至70度之烘烤程序，藉以形成多孔性保溫膜50覆蓋多孔性保溫層20。其中，上述之噴塗法較佳為低壓噴塗法，噴槍壓力例如約為8~15 psi。本創作所採用之多孔性保溫材料係一種奈米級尺寸之無機物-高分子奈米複合材料，且例如為奈米級尺寸之無機物(5-40 wt%)、矽氧烷寡聚物(Alkoxylsiloxane Oligomer) (5-45 wt%)、矽氧烷化合物(Alkoxylsiloxane compound) (5-45 wt%)、修飾(Modified)高分子(0.1-10 wt%)及溶劑(1-30 wt%)。其中，無機物矽選自於由碳黑(Carbon black)、富勒烯(Fullerene)、石墨烯(Graphene)、玻璃纖維、黏土及陶瓷所組成之族群，黏土例如為層狀矽酸鹽材料，例如蒙脫土。陶瓷之成分例如為二氧化矽、二氧化鈦或三氧化二鋁。溶劑例如為丁醇。上述之矽氧烷寡聚物的結構介於二氧化矽(SiO ₂)及矽氧烷(R ₂-SiO)之間，較佳為多面體結構，且其化學結構式為(RSiO _1.5)n，n例如為8、10或12，n較佳為8。以多面體形之矽氧烷寡聚物為例，其為單一分子結晶體，分子大小約為0.7 nm至2 nm。修飾(Modified)高分子例如為含矽氧烷之聚亞醯胺或者是具有反應性取代基之矽氧烷寡聚物，上述之反應性取代基可例如為雙鍵、氫基、氫氧基或氯苯基等。

本創作之特點在於多層式保溫結構10之多孔性保溫層20及多孔性保溫膜50均為多孔性結構，且多孔性保溫膜50較佳為僅覆蓋多孔性保溫層20之多孔結構之表面，例如玻璃纖維棉層之棉絲之表面，且更佳為共形包覆多孔性保溫層20之多孔結構之表面，但未填滿多孔結構的孔隙(即棉絲之間的空間)，藉以使得本創作之多孔性保溫層20縱使覆蓋多孔性保溫膜50後仍保有多孔性。其中，以多孔性保溫層20為玻璃纖維棉層為例，每克多孔性保溫膜50可覆蓋約90 cm ²至3,600 cm ²之玻璃纖維棉層，較佳為約180 cm ²至359 cm ²。就重量比而言，上述玻璃纖維棉層中所含之多孔性保溫膜50之重量比介於約1:0.2~1:0.7之間，較佳為1:0.2。此外，若多孔性保溫層20為聚胺甲酸酯層，則聚胺甲酸酯層中所含之多孔性保溫膜50之重量比同樣例如介於約1:0.2~1:0.7之間，較佳為1:0.2。如圖6所示，當多孔性保溫膜50與玻璃纖維棉層之重量比約為1:0.2時，本創作可降低玻璃纖維棉層之熱擴散率(Thermal diffusivity)。在本創作中，每片玻璃纖維棉層20經過覆蓋多孔性保溫膜50後之熱傳導率可低於未包覆多孔性保溫膜50時之熱傳導率。由此可知，本創作之多孔性保溫膜50能夠提升本創作之節能加熱夾克之節能功效。就節能功效而言，本創作之多層式保溫結構10具有一總厚度時所能達成之節能效率高於單片之多孔性玻璃纖維棉層具有實質相同之總厚度時所能達成之節能效率，同理自然更高於單片之多孔性玻璃纖維棉層具有較小之總厚度時所能達成之節能效率。

綜上所述，本創作之節能加熱夾克及其多層式保溫結構，具有以下優點：(1) 多層式保溫結構可由多片之多孔性保溫層交錯或依序堆疊而成，其中這些多孔性保溫層可為玻璃纖維棉層或聚胺甲酸酯(PU)層或者是玻璃纖維棉層及聚胺甲酸酯層，其中玻璃纖維棉層是由複數條棉絲交錯組成之多孔性結構，聚胺甲酸酯層則是由聚胺甲酸酯發泡材料組成之多孔性結構。(2)部分或全部的多孔性保溫層可選擇性覆蓋有多孔性保溫膜。(3)多孔性保溫膜之材料對於多孔性保溫層，如多孔性玻璃纖維棉層之棉絲，的附著性佳。(4)多孔性保溫膜可在多孔性保溫層，如玻璃纖維棉層，上形成多孔性結構，節能效率可高於25%，節能且環保。(5)多層式保溫結構之耐熱性佳，可避免多層式保溫結構因高溫裂解而造成粉塵微粒汙染或PM 2.5危害等問題。(6)節能加熱夾克可適用於各種真空部件。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本創作之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

10:多層式保溫結構 20:玻璃纖維棉層 50:多孔性保溫膜 100:節能加熱夾克 110:內層耐熱布 120:外層耐熱布 125:連接件 130:電熱元件 200:物件

圖1為本創作之節能加熱夾克之結構示意圖。

圖2為本創作之節能加熱夾克包覆待加熱之物件之示意圖。

圖3為本創作之多層式保溫結構之第一實施例之結構示意圖。

圖4為本創作之多層式保溫結構之第二實施例之結構示意圖，圖4(A)至圖4(D)分別為不同堆疊態樣。

圖5為本創作之多層式保溫結構之第三實施例之結構示意圖。

圖6為本創作之多孔性玻璃纖維棉層之電子顯微鏡照片及數據圖，其中左邊照片為玻璃纖維無包覆多孔性保溫膜，右邊照片為玻璃纖維有包覆多孔性保溫膜。

圖7為本創作之實施例之節能效率數據之比較圖。

圖8為本創作之節能加熱夾克應用於待加熱之物件之示意圖，其中此物件為閘閥。

10:多層式保溫結構

100:節能加熱夾克

110:內層耐熱布

120:外層耐熱布

125:連接件

130:電熱元件

200:物件

Claims (17)

1. 一種多層式保溫結構，其特徵在於：由複數個多孔性保溫層交錯或依序堆疊而成，其中該些多孔性保溫層係由玻璃纖維棉層、聚胺甲酸酯層或者是玻璃纖維棉層與聚胺甲酸酯層所組成，藉以使得該多層式保溫結構具有一總厚度時所能達成之節能效率高於單層之該玻璃纖維棉層具有實質相同之該總厚度時所能達成之節能效率。
2. 如請求項1所述之多層式保溫結構，其中該些多孔性保溫層當中僅部分之該些多孔性保溫層覆蓋有一多孔性保溫膜且使得該部分之該些多孔性保溫層仍保有多孔性，其中該部分之該些多孔性保溫層與其餘之該些多孔性保溫層係交錯堆疊或依序堆疊而成該多層式保溫結構，藉以使得該多層式保溫結構具有該總厚度時所能達成之節能效率進一步高於單層之該玻璃纖維棉層具有實質相同之該總厚度時所能達成之節能效率。
3. 如請求項2所述之多層式保溫結構，其中該多孔性保溫膜係共形包覆該部分之該些多孔性保溫層之多孔結構且未填滿該多孔結構的孔隙，藉以使得該部分之該些多孔性保溫層仍保有多孔性。
4. 如請求項2所述之多層式保溫結構，其中每克該多孔性保溫膜係覆蓋90 cm ²至3,600 cm ²之該部分之該些多孔性保溫層。
5. 如請求項2所述之多層式保溫結構，其中若該些多孔性保溫層為7層厚度3mm之玻璃纖維棉層，則該多層式保溫結構之節能效率之範圍為13.2%至25.3%。
6. 如請求項2所述之多層式保溫結構，其中若該些多孔性保溫層係一層厚度10 mm之玻璃纖維棉層及一層厚度20 mm之聚胺甲酸酯層，且該聚胺甲酸酯層之單側表面覆蓋有該多孔性保溫膜，則該多層式保溫結構之節能效率為23.4%。
7. 如請求項1所述之多層式保溫結構，其中該些多孔性保溫層均覆蓋有一多孔性保溫膜且使得該些多孔性保溫層均仍保有多孔性，其中該些多孔性保溫層交錯堆疊或依序堆疊而成該多層式保溫結構。
8. 如請求項7所述之多層式保溫結構，其中該多孔性保溫膜係共形包覆該些多孔性保溫層之多孔結構且未填滿該多孔結構的孔隙，藉以使得該些多孔性保溫層保有多孔性。
9. 如請求項7所述之多層式保溫結構，其中每克該多孔性保溫膜係覆蓋90 cm ²至3,600 cm ²之該些多孔性保溫層。
10. 如請求項7所述之多層式保溫結構，其中若該些多孔性保溫層為7層厚度3mm之玻璃纖維棉層，則該多層式保溫結構之節能效率為23%。
11. 如請求項2至10任一項所述之多層式保溫結構，其中該多孔性保溫膜係覆蓋該些多孔性保溫層之多孔結構，該多孔性保溫膜之材料係無機物、矽氧烷寡聚物(Alkoxylsiloxane Oligomer)、矽氧烷化合物(Alkoxylsiloxane compound)、修飾(Modified)高分子及溶劑，且其中該無機物係選自於由碳黑(Carbon black)、富勒烯(Fullerene)、石墨烯(Graphene)、玻璃纖維、黏土及陶瓷所組成之族群。
12. 如請求項1、2或7所述之多層式保溫結構，其中每一該些多孔性保溫層之厚度範圍為3mm至6mm，該些多孔性保溫層之總層數範圍為3層至8層。
13. 一種節能加熱夾克，用以加熱及保溫一物件，該節能加熱夾克包含： 一內層耐熱布及一外層耐熱布，其中該內層耐熱布係用以接觸該物件；以及 一電熱元件及如請求項1至12中任一項所述之該多層式保溫結構，設於該內層耐熱布及該外層耐熱布之間，其中該電熱元件係用以提供一熱能，該多層式保溫結構係用以蓄積該熱能，藉以提供節能保溫作用，其中該多層式保溫結構之節能效率之範圍為13.2%至25.3%。
14. 如請求項13所述之節能加熱夾克，其中該物件為管件、滌氣器、抽氣泵浦或閥。
15. 如請求項13所述之節能加熱夾克，其中該節能加熱夾克之外型相同於或不同於該物件，該節能加熱夾克之外型為平面狀或立體狀。
16. 如請求項13所述之節能加熱夾克，其中該多層式保溫結構與該電熱元件之間具有一斷熱空間。
17. 一種包覆有如請求項13所述之節能加熱夾克之物件，其中該物件係管件、滌氣器、抽氣泵浦或閥。

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