TWI821573B - 電熱織物 - Google Patents
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Abstract
一種電熱織物包括本體區及多個發熱區。各發熱區具有孔洞結構，並連接於本體區的一側，其中相鄰兩發熱區間具有間隔，間隔在發熱區連接於本體區處具有彎折部，且發熱區的平均電阻高於本體區的平均電阻。
Description
本揭露是有關於一種電熱織物，且特別是有關於一種具有孔洞結構的電熱織物。
在全球化的趨勢下，紡織產業正面臨強大的競爭壓力，紡織業者必須不斷研發新的技術與多元化的產品，才能面對全世界的競爭。為了滿足消費者多元的需求，目前市面上已出現多種多功能織物的產品，例如防水織物、保溫織物或電熱織物等。
常見的電熱織物可依需求配置在衣物或毛毯的內部，以達到良好的保暖效果。然而，衣物在穿戴時會因為穿戴者的行動而造成形狀的改變，從而使得電熱織物不平均地發熱，甚至有熱累積在特定部位的情形。因此，如何有效地解決上述問題，便成為目前相當重要的議題。
本揭露內容提供一種電熱織物，其可提供均勻分布的熱，從而提供穿戴者舒適的使用體驗。
根據本揭露一實施方式，電熱織物包括本體區及多個發熱區。各發熱區具有孔洞結構，並連接於本體區的一側，其中相鄰兩發熱區間具有間隔，間隔在發熱區連接於本體區處具有彎折部，且發熱區的平均電阻高於本體區的平均電阻。
在本揭露一實施方式中，彎折部為半圓型、平弧型或蘑菇型。
在本揭露一實施方式中，彎折部以間隔的長軸為基準而橫向加寬。
在本揭露一實施方式中，發熱區具有緩衝區域，緩衝區域的孔洞密度低於發熱區的其他部分的孔洞密度，且彎折部位於緩衝區域中。
在本揭露一些實施方式中，緩衝區域不具有孔洞結構。
在本揭露一些實施方式中，緩衝區域的寬度由本體區朝向發熱區的方向漸縮。
在本揭露一些實施方式中，孔洞結構包括菱形孔洞。
在本揭露一些實施方式中，菱形孔洞的長軸平行於間隔的長軸。
在本揭露一些實施方式中，孔洞結構佔發熱區的整體表面積的15%至85%。
在本揭露一些實施方式中，電熱織物更具有介於0.01Ω/□至1Ω/□間的表面電阻。
根據本揭露上述實施方式，電熱織物包括本體區以及多個發熱區，其中發熱區具有孔洞結構，且相鄰的發熱區間具有間隔，又間隔在發熱區連接於本體區處具有彎折部。因此，本揭露的電熱織物可提供均勻分布的熱，從而提供穿戴者舒適的使用體驗。
100,200,300:電熱織物
110,210,310:本體區
130,230:發熱區
132:緩衝區域
150,250,350:彎折部
151:矩形部
153:半圓形部
155:半平弧形部
170,270:延伸區
D,D':間隔
L:彎折部的長軸
Y:菱形孔洞的長軸
W:寬度
C:倒角
H:孔洞結構
H1:菱形孔洞
為讓本發明的上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖繪示根據本揭露一實施方式的電熱織物的正視示意圖；第2圖繪示根據本揭露另一實施方式的電熱織物的正視示意圖；第3圖繪示根據本揭露另一實施方式的電熱織物的正視示意圖；第4圖至第6圖繪示第1圖的電熱織物的彎折部在不同實施方式中的示意圖；第7圖繪示第1圖的電熱織物的孔洞結構在一實施方式中的示意圖；以及第8圖繪示第1圖的電熱織物的緩衝區域在一實施方式中的示意圖。
以下將以圖式揭露本發明的複數個實施方式，為明
確地說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
本揭露內容提供一種電熱織物，其可提供均勻分布的熱，並可透過孔洞結構及彎折部的配置來提升熱分布的均勻性。
第1圖繪示根據本揭露一實施方式的電熱織物100的正視示意圖。電熱織物100包括本體區110以及多個發熱區130(例如，兩個以上的發熱區130)，且各發熱區130連接於本體區110的一側並具有孔洞結構H。相鄰的發熱區130間具有間隔D，且間隔D在發熱區130連接於本體區110處具有彎折部150。當對電熱織物100通電時，其可藉由電熱效應來產生熱，而電阻較高的區域可產生較多的熱(亦即可達到較高的溫度)。由於在本揭露的電熱織物100中，發熱區130的平均電阻高於本體區110的平均電阻，因此發熱區130的溫度會高於本體區110的溫度，從而適用於保暖。在一些實施方式中，電熱織物100可具有0.01Ω/□至1Ω/□的表面電阻，使其達到良好的保暖效果。
在一些實施方式中，電熱織物100可包括聚酯布料以及導電金屬。在一些實施方式中，導電金屬可配置於聚酯布料的表面，以於聚酯布料的表面形成金屬薄膜。在
一些實施方式中，可透過含浸或網版印刷的方式將例如是銅、銀或鎳等金屬或合金配置在聚酯布料上，從而製作成電熱織物100。在一些實施方式中，電熱織物100的厚度可介於30μm至70μm間，且其中金屬薄膜的厚度可介於3μm至10μm間，從而提供輕量化及穿戴舒適性。
各發熱區130連接於本體區110的一側，且相鄰的發熱區130間具有間隔D。在一些實施方式中，間隔D可以固定的寬度配置於相鄰的發熱區130間。間隔D在發熱區130連接於本體區110處具有彎折部150，當熱由發熱區130往本體區110移動時，彎折部150可避免熱累積在發熱區130與本體區110的連接處，從而使得電熱織物100可提供均勻分布的熱。在一些實施方式中，可透過雷射雕刻或化學蝕刻的方式形成彎折部150。
各發熱區130具有孔洞結構H。在一些實施方式中，孔洞結構H可以等間距交錯或陣列地排列於發熱區130中。在一些實施方式中，孔洞結構H可佔發熱區130的整體表面積的15%至85%，以使發熱區130達到一定的平均電阻，並使發熱區130具有足夠硬挺的結構。詳細而言，當孔洞結構H佔發熱區130的整體表面積的15%以下時，可能導致發熱區130的平均電阻太低；而當孔洞結構H佔發熱區130的整體表面積的85%以上時，則可能導致發熱區130的硬挺性不足，不利於電熱織物100後續應用的配置與固定。在一些實施方式中，可透過雷射雕刻或化學蝕刻的方式形成孔洞結構H。
在一些實施方式中，發熱區130及本體區110皆可具有孔洞結構H，且發熱區130的孔洞密度(分布密度)大於本體區110的孔洞密度，以使發熱區130的平均電阻高於本體區110的平均電阻。在一些實施方式中，發熱區130中相鄰的孔洞結構H的中心點間的距離可介於2mm至12mm間，以使得孔洞結構H可以合適的密度分布於發熱區130中。在另一些實施方式中，本體區110可不具有孔洞結構H，從而提高發熱區130與本體區110兩者間的平均電阻的差值。
在一些實施方式中，發熱區130可具有緩衝區域132，且緩衝區域132可位於發熱區130中相鄰於本體區110的位置。更詳細而言，彎折部150可位於緩衝區域132中，並受緩衝區域132夾置。在一些實施方式中，緩衝區域132的孔洞密度可小於發熱區130的其他部分的孔洞密度，使得緩衝區域132的平均電阻可低於發熱區130的其他部分的平均電阻。如此一來，緩衝區域132可避免熱累積在發熱區130與本體區110的連接處。在一些實施方式中，緩衝區域132的寬度可由本體區110朝向發熱區130的方向漸縮，使得熱可更均勻地分布於電熱織物100中。
在一些實施方式中，電熱織物100更可包括分別連接各發熱區130的多個延伸區170，其可提升電熱織物100的結構強度，有利於電熱織物100後續應用的配置與固定。在一些實施方式中，相鄰的延伸區170間可具有間隔D'，且間隔D'可以固定的寬度配置於相鄰的延伸區170
間。在一些實施方式中，各延伸區170間的間隔D'與各發熱區130間的間隔D可彼此連通。在一些實施方式中，延伸區170亦可具有孔洞結構H，且延伸區170的孔洞密度小於發熱區130的孔洞密度，使得延伸區170可具有良好的結構強度。在另一些實施方式中，延伸區170可不具有孔洞結構H，以進一步提升延伸區170的結構強度。
在一些實施方式中，電熱織物100的相對兩表面可配置披覆膠皮，且披覆膠皮可透過膠膜貼附於電熱織物100的表面。披覆膠皮配置以保護電熱織物100，以避免電熱織物100直接暴露於外界環境中，從而延長電熱織物100的使用壽命並提高電熱織物100的水洗牢度。在一些實施方式中，披覆膠皮可例如是聚醯亞胺的絕緣耐高溫材料，且膠膜可例如是聚對苯二甲酸乙二酯或聚氨酯等絕緣耐高溫材料。在一些實施方式中，膠膜可經熱壓滲透以將披覆膠皮固定於電熱織物100。
第2圖繪示根據本揭露另一實施方式的電熱織物200的正視示意圖。第2圖的電熱織物200是由兩個第1圖的電熱織物100經橫向並聯而形成的。更詳細而言，兩個第1圖的電熱織物100分別透過各自的一個延伸區170相互連接，以形成第2圖的電熱織物200，而相互連接的延伸區170進一步形成第2圖的電熱織物200的本體區210。具體而言，電熱織物200包括三個本體區210，且其中一個本體區210橫向地位於另兩個本體區210間。另外，發熱區230未連接本體區210的一側可各自連接一個
延伸區270，且延伸區270可適於與其他延伸區(未繪示)連接。基於上述，本體區210、發熱區230及延伸區270可共同地形成S形的開放結構，且第2圖的電熱織物200可具有三個彎折部250。
第3圖繪示根據本揭露另一實施方式的電熱織物300的正視示意圖。第3圖的電熱織物300是由兩個第1圖的電熱織物100經縱向串聯而形成的。更詳細而言，兩個第1圖的電熱織物100分別透過各自的延伸區170相互連接，以形成第3圖的電熱織物300。具體而言，電熱織物300包括兩個本體區310，且兩個本體區210將四個發熱區230以及兩個延伸區270夾置於其間。基於上述，本體區210、發熱區230及延伸區270可共同地形成環形封閉結構，且第3圖的電熱織物300可具有兩個彎折部350。
應瞭解到，在本揭露的電熱織物中，至少前述的彎折部、孔洞結構以及緩衝區域的配置可影響電熱織物的熱分布均勻性。在以下敘述中，將針對彎折部、孔洞結構以及緩衝區域的配置進行更詳細的說明。
第4圖至第6圖繪示第1圖的電熱織物100的彎折部150在不同實施方式中的示意圖。為了清楚說明，第4圖至第6圖以圓形圖案簡單地示意孔洞結構H，但並不用以限制本揭露。首先，請參閱第4圖，其彎折部150的形狀是半圓型。在一些實施方式中，半圓型的彎折部150的直徑可等於間隔D的寬度W，也就是說，可由間隔D的
寬度W作為直徑以形成半圓型的彎折部150。
接著，請參閱第5圖，其彎折部150的形狀是平弧型。具體而言，平弧型的彎折部150可包括矩形部151以及兩個半圓形部153，矩形部151與間隔D連通，且兩個半圓形部153橫向地將矩形部151夾置於其間。平弧型的彎折部150以間隔D的長軸為基準而橫向加寬。在一些實施方式中，平弧型的彎折部150的長軸L的長度可大於間隔D的寬度W的2倍。在一些實施方式中，平弧型的彎折部150更可具有倒角C位於其與間隔D的連接處，從而避免熱累積的現象發生。
隨後，請參閱第6圖，其彎折部150的形狀是蘑菇型。具體而言，蘑菇型的彎折部150可包括半圓形部153及半平弧形部155，且半圓形部153與間隔D縱向地將半平弧形部155夾置於其間。蘑菇型的彎折部150以間隔D的長軸為基準而橫向加寬。在一些實施方式中，蘑菇型的彎折部150的長軸L的長度可大於間隔D的寬度W的2倍。在一些實施方式中，蘑菇型的彎折部150更可具有倒角C位於其與間隔D的連接處，從而避免熱累積的現象發生。
第7圖繪示第1圖的電熱織物100的孔洞結構H在一實施方式中的示意圖。為了清楚說明，第7圖以半圓型的彎折部150簡單地示意彎折部150，但並不用以限制本揭露。第7圖的孔洞結構H包括菱形孔洞H1，且菱形孔洞H1的長軸Y平行於間隔D的長軸。藉此，可提升熱
在發熱區130(見第1圖)中的流動性，使得電熱織物100可提供更均勻分布的熱。需特別說明的是，本文中「菱形孔洞H1的長軸Y」是指菱形孔洞H1中較長的對角線。
第8圖繪示第1圖的電熱織物100的緩衝區域132在一實施方式中的示意圖。為了清楚說明，第8圖以半圓型的彎折部150簡單地示意彎折部150，並以圓形圖案簡單地示意孔洞結構H，但皆不用以限制本揭露。第8圖的緩衝區域132中不具有任何孔洞結構H。藉此，緩衝區域132可產生更少的熱，以避免熱累積在發熱區130(見第1圖)與本體區110(見第1圖)的連接處，從而使得電熱織物100可提供更均勻分布的熱。
在以下敘述中，將列舉本揭露多個實施例的電熱織物來驗證本揭露的功效。詳細而言，實施例1至實施例5的電熱織物依序包括如第4圖至第8圖所示的結構。具體而言，各實施例的電熱織物中有關於彎折部、孔洞結構以及緩衝區域的配置如表一所示。在本實驗例中，分別對實施例1至實施例5的電熱織物進行整體平均溫度以及其發熱區的平均溫度的測量，並計算兩者間的差值(以下簡稱為溫度差值)，以驗證本揭露的功效。各實施例所測得的溫度差值如表一所示。
由實施例1至3可以看出，平弧型的彎折部相較於半圓型的彎折部可使電熱織物具有較小的溫度差值，而蘑菇型的彎折部相較於平弧型的彎折部又可使電熱織物具有更小的溫度差值，顯示蘑菇型的彎折部可使電熱織物具有較佳的熱均勻性。由實施例1及4可以看出，菱形的孔洞結構相較於長方形的孔洞結構可使電熱織物具有較小的溫度差值，顯示菱形的孔洞結構可使電熱織物具有較佳的熱均勻性。由實施例1及5可以看出，當緩衝區域不具有任何孔洞結構時，電熱織物可具有較佳的熱均勻性。
根據本揭露上述實施方式，電熱織物包括本體區以及多個發熱區，其中發熱區具有孔洞結構，且相鄰的發熱區間具有間隔，又間隔在發熱區連接於本體區處具有彎折部。透過孔洞結構及彎折部的配置(例如，位置及形狀等)，電熱織物可提供均勻分布的熱。此外，透過緩衝區域的配置，電熱織物的熱均勻性更可進一步提升。另外，透過披覆膠皮的配置，電熱織物可提供良好的保溫性能，並可具有長的使用壽命。因此，本揭露的電熱織物可提供均勻分布的熱，從而提供穿戴者舒適的使用體驗。
100:電熱織物
110:本體區
130:發熱區
132:緩衝區域
150:彎折部
170:延伸區
D,D':間隔
H:孔洞結構
Claims (6)
- 一種電熱織物，包括：本體區；多個發熱區，各所述發熱區具有孔洞結構，並連接於所述本體區的一側，其中相鄰的所述發熱區間具有間隔，所述間隔在所述發熱區連接於所述本體區處具有彎折部，所述發熱區的平均電阻高於所述本體區的平均電阻，所述發熱區具有緩衝區域，所述緩衝區域的孔洞密度低於所述發熱區的其他部分的孔洞密度，所述彎折部位於所述緩衝區域中，所述彎折部為半圓型、平弧型或蘑菇型，所述半圓型的直徑等於所述間隔的寬度，所述平弧型的長軸以及所述蘑菇型的長軸平行於所述間隔的所述寬度的方向，所述平弧型的所述長軸的長度大於所述間隔的所述寬度的2倍，且所述蘑菇型的所述長軸的長度大於所述間隔的所述寬度的2倍；其中，所述電熱織物包括聚酯布料及配置於所述聚酯布料的表面的金屬薄膜，且所述金屬薄膜的厚度介於3微米至10微米間。
- 如請求項1所述之電熱織物，其中所述緩衝區域的寬度由所述本體區朝向所述發熱區的方向漸縮。
- 如請求項1所述之電熱織物，其中所述孔洞結構包括菱形孔洞。
- 如請求項3所述之電熱織物，其中所述菱形孔洞的長軸平行於所述間隔的長軸。
- 如請求項1所述之電熱織物，其中所述孔洞結構佔所述發熱區的整體表面積的15%至85%。
- 如請求項1所述之電熱織物，更具有介於0.01Ω/□至1Ω/□間的表面電阻。
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