感应加热的衣物制造技术

提供例如鞋类（２２）和服装（１６０）的可感应加热衣物，其包括衣物本体，该衣物本体具有可感应加热元件（３６，１０８，１１２，１１４，１１６）并较佳地具有含相变材料的保热材料，其中元件（３６，１０８，１１２，１１４，１１６）当受交变磁场作用时可加热。使用感应加热器（２６、８４）对衣物（２２、１６０）加热。在较佳形式中，使用无线温度感测控制对衣物（２２、１６０）的加热。为此，加热元件（３６，１０８，１１２，１１４，１１６）可设有ＲＦＩＤ标签／温度传感器组件（５８，６０，１１０），且感应加热器（２６、８４）配有相关的ＲＦＩＤ读取器／写入器装置（８０）。或者，可将微线温度传感器（１２０）与具有微线检测器的感应加热器（２６、８４）一起使用。在其他实施例中，使用阻抗检测反馈控制完成温度监控。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术广泛地涉及例如鞋类的和服装的衣物，它可感应加热以供寒冷天气 使用。更具体地，本专利技术涉及这类衣物及其使用方法，其中衣物包括可感应加 热的元件，该元件在经历交变磁场时加热。本专利技术还涉及包含这类可加热衣物 连同设计成加热衣物成分的感应加热器的的组合体。在较佳形式中，衣物包括 用来限制可加热元件的最大温度的装置、闭合环路、允许温度控制和维持的无 线温度反馈。现有技术的描述例如鞋类或服装的受热衣物具有许多优点，尤其对那些在寒冷气候下在外 工作的人或那些从事例如滑雪的寒冷天气运动的人来说。该受热衣物可提高身 体活动能力、使关于冷的不适减至最小并能提供在长时间冬季暴露期间的安全 度。过去已提出许多加热衣物的方法。两种最普通的技术利用电池能或化学 能。电池能加热的衣物包括相对笨重的电池并以及关联的电阻加热电路。由于 在长时间使用时电路线路可能断裂并且难以清洗，这类系统可能有问题。此外， 电池往往是大体积的并经常设置在尴尬的位置，例如设置在加热手套的手腕。 化学能系统使用当暴露于氧时加热的化学包。用户将这些包放置在衣服的口袋 内，或在鞋类的情形下作为衬垫位于鞋类的鞋底附近。这些加热包在例如鞋类 应用中空气流动受到限制时无法很好地工作。此外，这些包只为一种用途而设计，这明显地增加了成本并产生废物处理问题。美国专利No. 5， 956, 866和5， 140, 131记载了在鞋类和其它衣物中的电 池/电阻加热系统。同样，美国专利No. 6,620,621和5， 997， 517记载了电 池供电的可加热服装。'621专利具体披露了在每个手套上都需要电池的电 池加暖手套。'517专利采用设置在背心内并由电池供电的可加热面板。美 国专利No. 6， 148，545使用施加于鞋类的外部加热器。本专利还暗示出使用 相变材料来存储由外部装置产生的热。在鞋类被穿着的同时，该系统不允 许再加热，并因为在小表面积上受约束的热传递面需要长的加暖时间。所 有这些系统遇到重量过大、缺乏耐久性和清洗性的问题。美国专利No. 6,701,639记载由放热化学反应加热的可移动鞋内底。 在该系统中，用户必须拆下鞋类和关联的鞋内底以插入加热源。同样，这 种类型的加热是有欠缺的，因为加热元件是唯一用途设计并且必须由用户 周期地更换。因此，业内需要改进的可加热衣物，它不增加衣物的明显的重量或复杂性， 它易于再加热而无需拆下衣物，并且它在加热期间提供闭环温度反馈控制。专利技术概述本专利技术克服上面列出的问题并提供改进的可感应加热衣物(例如鞋类和服 装)以及包含这些衣物和关联的感应加热器的衣物组件。广泛地说，本专利技术的 衣物包括衣物本体，该衣物本体具有与该本体关联工作的可感应加热元件。该 元件在受到交变磁场时可加热以为衣物的穿戴者提供温暖。为了防止危险的不 正确加热，衣物较佳地设有可工作地耦合于加热元件以在加热过程中限制其最 高温度的装置。衣物组件还具有配置成位于加热元件附近并工作以产生感应加 热为目的的交变磁场的感应加热器。在使用时，衣物放置在感应加热器上或其 附近，且后者工作以加热元件并因此加热衣物至一要求的程度。衣物的可加热元件可釆用多种形式。例如，可将感测线圈设置在特定衣物 上或内嵌在其中。或者，在该背景中可使用金属材料的薄片。另一种可能性是 使用例如内嵌在合成树脂基体中的石墨的敏感材料。如果需要，衣物也可包括 保热相变材料以充当散热器。通常，衣物包括与加热元件关联的温度传感器以及在加热时限制元件最高 温度的热开关或热熔丝。在尤佳的形式中，还提供无线闭环温度反馈控制。例如，衣物可包括可操作地耦合于温度传感器的RFID标签。在该实施例中，感 应加热器配有RFID天线和控制器，它们允许加热器查询RFID标签并接收源 自传感器的温度信息。该信息则用来至少部分地控制感应加热器的操作。照此， 可在一定范围的要求温度内连续加热可加热元件。RFID温度反馈控制记载于 美国专利6,320， 169和6,953,919中，这两篇文献以参考方式援引于此。 在其它实施例中，如美国专利申请2007/0263699所披露，微线温度传感器 用于衣物且感应加热器包括微线读取器，该文献以参考方式援引于此。同 样，可采用美国专利申请S/N 11/496,683 (以参考方式援引于此)披露的 温度控制方法。如美国专利No.6，232，585所述，也可采用阻抗检测温度反 馈系统，该文献以参考方式援引于此。在另一实施例中，可通过将感应供电的电池充电组件提供给衣物而改 良靠电池供电、电阻加热的衣物。该充电组件包括可工作地耦合于电池并 当经历交变磁场时产生充电电流的感应线圈。本专利技术实质上可用于人或动物穿着的所有类型衣物。例如，选自包括 鞋类、长袜、手套、帽子、裤子、裙子、夹克和外套的衣物均可使用本发 明的原理予以改善。附图简述图l是一局部截面示意图，并示出根据本专利技术的感应加热鞋，其中加热组 件可从鞋拆下并位于鞋的感应加热器上；附图说明图1A是一局部截面示意图，并示出根据本专利技术的感应加热鞋，其中加热 和绝缘组件是鞋的永久部分；图2是沿图1的线2-2剖切得到的局部垂直截面图并示出鞋的脚趾区内的 温度传感器；图3是沿图1的线3-3剖切得到的局部垂直截面图并示出鞋的后根区附近 的RFID标签；图4是包括感测线圈的鞋加热组件的平面图，其中在组件的后根区具有RPID标签和温度传感器；图5是包括感测线圈的鞋加热组件的平面图，其中RFID标签位于组件的 后根区而温度传感器位于组件的前端区；图6是包括感测线圈的鞋加热组件的平面图，其中RFID标签和温度传感 器位于组件的前端区；图7是包括感测线圈并设计成提供阻抗检测温度反馈的鞋加热组件的平 面图8是根据本专利技术且包括感测线圈加热组件的可加热手套的示意图9是根据本专利技术且包括电池供电的电阻加热组件和感应电池充电组件 的可加热手套的示意图10是根据本专利技术的可加热鞋衬的局部分解示意图，其中鞋衬包括延伸 过鞋底和鞋衬上部感测线圈；图ll是包含石墨基体的鞋加热组件的平面图；以及图12是根据本专利技术的设计成感应加热鞋类的垫块感应加热单元部分剖切 的立体图。较佳实施例的详细说明现在参照附图，感应鞋类组件20示出于图1、图1A、图2和图3中并概 括地包括配有可感应加热的鞋内衬24以及感应加热器26的鞋22。如图所示， 鞋22沿某一方向位于加热器26的顶上以如所将要描述的感应加热鞋衬24。图1中的鞋22本身完全是传统的并包括鞋底28、后跟30和鞋面32。鞋 衬24被放置在鞋内并可移除。图1A中的鞋22使用传统结构但具有模制在鞋 底28和/或后根30内的鞋衬24。由例如Aspen Aerogel的公司制造的一层例 如气凝胶的热绝缘体35被设置在鞋衬24下面。鞋衬24通过层35a完全密封 在鞋底28和/或后根30中。或者，鞋衬24的顶部可覆盖以由基于聚合物的材 料、皮革或通常用于鞋类的其它材料形成的单独覆层35a。在任何一种情形下， 鞋衬24表现为模制本体34的形式，该模制本体34由合适的合成树脂材料(例 如氨基甲酸乙酯、热塑性聚亚胺酯、硅酮或其它弹性聚合物)形成并在其中具 有中央可加热元件36。鞋衬或者可由耐热织物材料形成，例如由科罗拉多州玻尔得市的Outlast科技有限公本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于穿戴的衣物，包括：　衣物本体；　可操作地联接于所述本体的可感应加热元件，所述元件当受交变磁场作用时被加热，从而为衣物的穿戴者提供温暖；以及　可操作地耦合于所述元件以在加热所述元件时限制其温度的装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：MJ伯克三世，BL克洛希尔，
申请(专利权)人：热溶体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]