TWM483038U - 電熱(地)毯之發熱裝置 - Google Patents
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Description
本創作係有關於一種電熱(地)毯之發熱裝置,尤指一種具有發熱元件(如電熱薄膜、電熱絲、碳纖維布、碳纖維絲)的電熱(地)毯之電發熱裝置。
可撓性片狀發熱器之可撓及輕薄特性使其被普遍地設置於衣物、護膝、護腰、手套、鞋墊、耳罩或腰靠等物口品上,藉以提供人體溫暖的包覆。
習知可撓性片狀發熱器之結構主要包含:一以金屬薄板經化學蝕刻或沖壓加工製成之金屬迴路、二軟質耐熱絕緣片堆疊包夾該金屬迴路於其中以及二電源導線連接該金屬迴路之二端部並伸出該二絕緣片之外,藉以提供電流經過該金屬迴路而發熱。另有一種習知可撓性片狀發熱器包含:一第一軟質耐熱絕緣片、一利用印刷技術印設於該絕緣片上之碳迴路、一第二軟質耐熱絕緣片疊接於該第一軟質耐熱絕緣片上而包夾該碳迴路於其中;同樣地,該發熱器包含有二電源導線分別與該碳迴路之二端部連接並伸出於該二絕緣片外。上述二種習知可撓性片狀發熱器雖然具有輕薄特性,但卻不能被折角而只能被微彎,因而在應用上受到很大的限
制。又或者,當它被製作成電熱毯、棉被等大面積物品時,會因為撓性不足而硬梆梆的。
台灣公告號I308465專利揭露一種以導電織布為發熱源之可撓片狀發熱器的製造方法,其包含的步驟是:先準備一導電織布及一支撐件,該支撐件係由一PET膜及附著於該PET膜之一面上的壓克力膠所構成;以加壓的方式使該壓克力膠黏結於該導電織布之一面上,而使該PET膜與該導電織布結合;將該導電織布沖壓成一具有預定迴路圖樣之發熱元件;分別在該發熱元件之二端點上塗覆導電膠並分別黏接一電源導線後,在該發熱元件相對於貼設有該PET膜之一面的另一面上施加一熱塑性材料之可撓曲保護片;除去該PET膜後,再於該發熱元件貼設有該保護片之一面的另一面上施加一熱塑性材料之可撓曲保護片,完成該可撓性發熱器之製造。然而,此發熱器之缺點在於:須另外開設模具,再利用此模具在一導電織布上沖壓成一預定迴路的圖樣。如此作法勢必使製程變得複雜而導致成本大大地增加,且設計阻抗沒彈性,以此方法製成之可撓片狀發熱器只適合用於小型的衣物、護膝、護腰、手套、鞋墊、耳罩或腰靠等物品上,而無法應用於大面積之電熱(地)毯或棉被等的物品上,故習知以導電織布為發熱源之可撓片狀發熱器的製造方法仍存有缺失而有待改進。
本創作之目的在於提供一種電熱(地)毯之發熱裝置,其係以電熱薄膜、電熱絲、碳纖維絲、碳纖維布作為發熱元件;
具有自黏性之耐高溫膠帶材料包覆長條型發熱元件,再利用金屬導體以串、並聯方式連接於發熱元件與膠帶材料的相對兩端部,而形成發熱裝置,其中該發熱裝置具有複數個鏤空區域而具有極佳撓性及電性設計彈性(串並聯方式),其係適用於電熱(地)毯等大面積物品上,且使用低電壓直流電源可避免人體觸電以及防止產生電磁波。
達到上述目的之一種電熱(地)毯之發熱裝置,包含:複數個發熱元件,每一發熱元件均各別包覆有一膠帶材料,且每一發熱元件間均間隔一距離排列;一金屬導體,依所需之電阻值,將間隔排列且包覆有該膠帶材料之每一發熱元件,以混合串、並聯連接該複數個發熱元件之兩端部;以及一直流電源,連接該金屬導體之兩端點,以形成一電氣迴路。
較佳地,該發熱元件為一長條型。
較佳地,該金屬導體為軟性PCB或銅金屬。
較佳地,該發熱元件係包覆一層或二層之該膠帶材料。
較佳地,該發熱元件包覆一層之該膠帶材料係以U、倒U形狀的包覆法將該發熱元件1包覆,並形成兩個黏合處。
較佳地,該發熱元件包覆二層之該膠帶材料係先以U、倒U形狀的包覆法將該發熱元件1包覆,並形成兩個黏合處,再以相同方法再包覆一層。
較佳地,該發熱元件係包覆三層之該膠帶材料。
較佳地,該發熱元件包覆三層之該膠帶材料,係於最裡面第一層該膠帶材料的黏合處係位在該發熱元件的上側,介於中間第二層該膠帶材料的黏合處係位在該發熱元件的下側,而最外面第三層該膠帶材料的黏合處係位在該發熱元件的上側。
較佳地,該發熱元件包覆三層之該膠帶材料,係於最裡面第一層該膠帶材料係先以倒ㄈ形狀的包覆法將該發熱元件包覆,中間第二層該膠帶材料再以ㄈ形狀的包覆法將第一層該膠帶材料包覆,而最外面第三層該膠帶材料再以ㄈ形狀的包覆法將中間第二層該膠帶材料包覆。
較佳地,該發熱元件包覆三層之該膠帶材料,該發熱元件包覆三層之該膠帶材料,係於最裡面第一層該膠帶材料的黏合處係位在該發熱元件的左側,介於中間第二層該膠帶材料的黏合處係位在該發熱元件的右側,而最外面第三層該膠帶材料的黏合處係位在該發熱元件的左側。
較佳地,該發熱元件包覆三層之該膠帶材料,係於最裡面第一層該膠帶材料係分別以U、倒U形狀的包覆法將該發熱元件包覆,並形成兩個黏合處,中間第二層該膠帶材料再包覆第一層膠帶材料並形成黏合處係位在該發熱元件的上側,而最外面第三層該膠帶材料再包覆中間第二層該膠帶材料並形成黏合處係位在該發熱元件的下側。
較佳地,本創作電熱(地)毯之發熱裝置應用於一發熱系統,其中該發熱系統具有一控制器,電性連接該發熱裝置,且該控
制器為一溫度控制器,用以調整該發熱裝置的發熱溫度。
1‧‧‧發熱元件
2‧‧‧膠帶材料
4、4’、4”‧‧‧黏合處
5、6‧‧‧金屬導體
7‧‧‧發熱裝置
9‧‧‧控制器
10‧‧‧發熱系統
11‧‧‧直流電源
12‧‧‧鏤空區域
13‧‧‧導線
14‧‧‧正極電源端子
15‧‧‧負極電源端子
20‧‧‧布料製品
第一圖係顯示本創作電熱(地)毯之發熱裝置之示意圖。
第二圖係顯示本創作電熱(地)毯之發熱裝置之單一發熱元件被該膠帶材料包覆的剖面圖。
第三A圖係顯示本創作電熱(地)毯之發熱裝置之單一發熱元件的第一種實施態樣之示意圖。
第三B圖係顯示第三A圖之C-C線剖面圖。
第四A圖係顯示本創作電熱(地)毯之發熱裝置之單一發熱元件的第二種實施態樣之示意圖。
第四B圖係顯示第四A圖之C-C線剖面圖。
第五圖係顯示本創作電熱(地)毯之發熱裝置之單一發熱元件的第三種實施態樣之發熱元件與膠帶材料之結合剖面示意圖。
第六圖係顯示本創作電熱(地)毯之發熱裝置之單一發熱元件的第四種實施態樣之發熱元件與膠帶材料之結合剖面示意圖。
第七圖係顯示本創作電熱(地)毯之發熱裝置應用於一發熱系統之方塊圖。
雖然本創作將參閱含有本創作較佳實施例之所附圖
式予以充分描述,但在此描述之前應瞭解熟悉本行之人士可修改本文之創作內容,同時獲致本創作之功效。因此,須瞭解以上之描述對熟悉本行技藝之人士而言為一廣泛之揭示,且其內容不在於限制本創作。
請參閱第一圖,係顯示本創作電熱(地)毯之發熱裝置之示意圖。本創作電熱(地)毯之發熱裝置7,包含:複數個發熱元件1,每一發熱元件1均各別包覆有一膠帶材料2,且每一發熱元件1間均間隔一距離排列;一金屬導體5、6,依所需之電阻值,將間隔排列且包覆有該膠帶材料2之每一發熱元件1,以混合串、並聯連接該複數個發熱元件1之兩端部;以及一直流電源11(請參考第六圖),連接該金屬導體5、6之兩端點,以形成一電氣迴路。
於本實施例中,該發熱元件為一長條型體,且該發熱元件1為使用容易取得的材料-軟性材質,例如:電熱薄膜、電熱絲、碳纖維布、碳纖維絲,其特性是若對該發熱元件1通以電流的話,該發熱元件1便可發熱;而該膠帶材料2可為PET或PI,且該膠帶材料2可耐高溫,該膠帶材料2係自黏性材料,可藉由其黏性而互相結合;而該直流電源具有一正極電源端子14與一負極電源端子15。
另外,於本實施例中,包覆有該膠帶材料2之每一發熱元件1,係平行排列且間隔一距離,形成一鏤空區域12,且依所需之電阻值,利用該複數個金屬導體5與該金屬導體6先並聯複數個包覆有該膠帶材料2之發熱元件1的兩端部,再將並聯連接後之複數個發熱元件1進行串聯連接,然後,利用一導線13連接該金屬導體5、6與
該直流電源11之正極電源端子14、負極電源端子15。該金屬導體6以該導線13連接至該正極電源端子14,而該金屬導體5以該導線13連接至該負極電源端子15,藉由該正極電源端子14與該負極電源端子15通入電流,以形成一電氣迴路。當對該金屬導體5、6通以電流時,電流會流經該發熱元件1而使其產生熱。當本創作發熱裝置7被布料製品20(例如:電熱(地)毯等大面積物品)包覆於其內時,由於其具有複數個鏤空區域12,所以可以大量減輕總重量並且也可以增加總體的柔軟度(該金屬導體5、6的串並聯方式可以增加電性設計彈性),以使電熱(地)毯仍然具有輕便性與柔軟性。
值得一提的是,本創作電熱(地)毯之發熱裝置7之直流電源可為一電池,且本創作電熱(地)毯之發熱裝置7之直流電源亦可利用一轉接器接收一交流電源的輸入;另外,本創作電熱(地)毯之發熱裝置7之該金屬導體5、6為軟性PCB或銅金屬;再者,本創作電熱(地)毯之發熱裝置7之包覆有該膠帶材料2之發熱元件1亦可僅利用串聯方式連接,或者利用並聯連接,亦或者先串聯連接後再進行並聯連接,此為技術領域中具有通常知識者均能推及與理解者,故在此不另予以圖示及為文贅述之。
請參考第二圖,係顯示本創作電熱(地)毯之發熱裝置之單一發熱元件被該膠帶材料包覆的剖面圖。本創作電熱(地)毯之發熱裝置7係採用低直流電壓,故該發熱元件1僅可包覆一層或二層之膠帶材料2即可,可降低整體之厚度,於本實例中,係以包覆二層作說明,首先該膠帶材料2係將該發熱元件1包覆在裡面,最
裡面第一層該膠帶材料2係分別以U、倒U形狀的包覆法將該發熱元件1包覆,並形成兩個黏合處4,而第二層則以相同包覆法再包覆第一層膠帶材料2並形成黏合處4’。該膠帶材料2的黏合處4、4’係位在該發熱元件1的上側及下側,即完成該發熱元件1之包覆。
再者,為加強該膠帶材料2包覆該發熱元件1之包覆性,本創作電熱(地)毯之發熱裝置7的膠帶材料2包覆該發熱元件1亦具有四種實施態樣之包覆法,可包覆二至三層,詳述如下。
請參考第三A圖與第三B圖,其中第三A圖係顯示本創作電熱(地)毯之發熱裝置之單一發熱元件的第一種實施態樣之示意圖,而第三B圖係顯示第三A圖之C-C線剖面圖。該膠帶材料2係將該發熱元件1包覆在裡面,其中最裡面第一層該膠帶材料2的黏合處4係位在該發熱元件1的上側,介於中間第二層該膠帶材料2的黏合處4’係位在該發熱元件1的下側,而最外面第三層該膠帶材料2的黏合處4”係位在該發熱元件1的上側。值得一提的是:當然該膠帶材料2的黏合處4、4’、4”亦可位在該發熱元件1的左側或右側做交互設計。
第二種實施態樣如第四A圖與第四B圖所示,第四A圖係顯示本創作電熱(地)毯之發熱裝置之單一發熱元件的第二種實施態樣之示意圖,第四B圖係顯示第四A圖之D-D線剖面圖。該膠帶材料2係將該發熱元件1包覆在裡面,最裡面第一層該膠帶材料2係先以倒ㄈ形狀的包覆法將該發熱元件1包覆,中間第二層該膠帶材料2再以ㄈ形狀的包覆法將第一層該膠帶材料2包覆,而最外面第
三層該膠帶材料2再以ㄈ形狀的包覆法將中間第二層該膠帶材料2包覆。
第三種實施態樣如第五圖所示,第五圖係顯示發熱元件與膠帶材料之結合剖面示意圖。該膠帶材料2係將該發熱元件1包覆在裡面,該膠帶材料2的黏合處4、4’、4”係位在該發熱元件1的左側或右側做交互設計,即為第一種實施態樣之變形。
第四種實施例態樣如第六圖所示,第六圖係顯示發熱元件與膠帶材料之結合剖面示意圖。該膠帶材料2係將該發熱元件1包覆在裡面,最裡面第一層該膠帶材料2係分別以U、倒U形狀的包覆法將該發熱元件1包覆,並形成兩個黏合處4,中間第二層該膠帶材料2再包覆第一層膠帶材料2並形成黏合處4’,而最外面第三層該膠帶材料2再包覆中間第二層該膠帶材料2並形成黏合處4”。該膠帶材料2的黏合處4、4’、4”係位在該發熱元件1的上側、下側、左側及右側做交互設計,亦為第一實施態樣之另一變形。
視情況所需,尚有其它的實施例態樣,而這些實施例態樣可以是第一種實施例、第二種實施例與第三種實施例的混合型,其中第四種實施例態樣即為第一種實施例與第三種實施例的混合型。
請參閱第七圖,係顯示本創作電熱(地)毯之發熱裝置應用於一發熱系統之方塊圖,並配合參閱第一圖。該發熱系統10包含:該金屬導體5、6結合該發熱元件1與該膠帶材料2所形成的該發熱裝置7;一控制器9,電性連接該發熱裝置7;以及一直流電源
11,供給電源予該控制器9。較佳地,該控制器9為一溫度控制器,可用以調整本創作發熱裝置7的發熱溫度。。
本創作發熱裝置之優點在於:
1.金屬導體以串、並聯方式設於發熱元件與膠帶材料的相對兩端部可以用調整整體的輸出功率,如此一來,便不會受限於材料的特性,使電性設計更佳彈性。
2.具有輕薄可撓曲的長條型發熱元件,減少材料成本、柔軟及實用的特性,可廣泛地應用於電熱(地)毯等大面積(大型)物品上,用以作為人體取暖的來源。
3.採用直流電源可避免人體觸電以及防止產生電磁波。
在詳細說明本創作的較佳實施例之後,熟悉該項技術人士可清楚的瞭解,在不脫離下述申請專利範圍與精神下可進行各種變化與改變,且本創作亦不受限於說明書中所舉實施例的實施方式。
1‧‧‧發熱元件
2‧‧‧膠帶材料
5、6‧‧‧金屬導體
7‧‧‧發熱裝置
12‧‧‧鏤空區域
13‧‧‧導線
14‧‧‧正極電源端子
15‧‧‧負極電源端子
20‧‧‧布料製品
Claims (12)
- 一種電熱(地)毯之發熱裝置,包含:複數個發熱元件,每一發熱元件均各別包覆有一膠帶材料,且每一發熱元件間均間隔一距離排列;一金屬導體,依所需之電阻值,將間隔排列且包覆有該膠帶材料之每一發熱元件,以混合串、並聯連接該複數個發熱元件之兩端部;以及一直流電源,連接該金屬導體之兩端點,以形成一電氣迴路。
- 如申請專利範圍第1項所述之電熱(地)毯之發熱裝置,其中該發熱元件為一長條型。
- 如申請專利範圍第1項所述之電熱(地)毯之發熱裝置,其中該金屬導體為軟性PCB或銅金屬。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之電熱(地)毯之發熱裝置,其中該發熱元件係包覆一層或二層之該膠帶材料。
- 如申請專利範圍第4項所述之電熱(地)毯之發熱裝置,其中該發熱元件包覆一層之該膠帶材料係以U、倒U形狀的包覆法將該發熱元件1包覆,並形成兩個黏合處。
- 如申請專利範圍第4項所述之電熱(地)毯之發熱裝置,其中該發熱元件包覆二層之該膠帶材料係先以U、倒U形狀的包覆法將該發熱元件1包覆,並形成兩個黏合處,再以相同方法再包覆一層。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之電熱(地)毯之發熱裝置,其中該發熱元件係包覆三層之該膠帶材料。
- 如申請專利範圍第7項所述之電熱(地)毯之發熱裝置,其中該發熱元件包覆三層之該膠帶材料,係於最裡面第一層該膠帶材料的黏合處係位在該發熱元件的上側,介於中間第二層該膠帶材料的黏合處係位在該發熱元件的下側,而最外面第三層該膠帶材料的黏合處係位在該發熱元件的上側。
- 如申請專利範圍第7項所述之電熱(地)毯之發熱裝置,其中該發熱元件包覆三層之該膠帶材料,係於最裡面第一層該膠帶材料係先以倒ㄈ形狀的包覆法將該發熱元件包覆,中間第二層該膠帶材料再以ㄈ形狀的包覆法將第一層該膠帶材料包覆,而最外面第三層該膠帶材料再以ㄈ形狀的包覆法將中間第二層該膠帶材料包覆。
- 如申請專利範圍第7項所述之電熱(地)毯之發熱裝置,其中該發熱元件包覆三層之該膠帶材料,該發熱元件包覆三層之該膠帶材料,係於最裡面第一層該膠帶材料的黏合處係位在該發熱元件的左側,介於中間第二層該膠帶材料的黏合處係位在該發熱元件的右側,而最外面第三層該膠帶材料的黏合處係位在該發熱元件的左側。
- 如申請專利範圍第7項所述之電熱(地)毯之發熱裝置,其中該發熱元件包覆三層之該膠帶材料,係於最裡面第一層該膠帶材料係分別以U、倒U形狀的包覆法將該發熱元件包覆,並形成兩個黏合處,中間第二層該膠帶材料再包覆第一層膠帶材料並形成黏合 處係位在該發熱元件的上側,而最外面第三層該膠帶材料再包覆中間第二層該膠帶材料並形成黏合處係位在該發熱元件的下側。
- 如申請專利範圍第1項所述之電熱(地)毯之發熱裝置應用於一發熱系統,其中該發熱系統具有一控制器,電性連接該發熱裝置,且該控制器為一溫度控制器,用以調整該發熱裝置的發熱溫度。
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