[发明专利]温控织物及使用其制成的可穿戴物

说明书

本发明提供一种温控织物，其包括第一导电织布、第二导电织布、第三导电织布、第一导电型半导体薄膜及第二导电型半导体薄膜。当直流电源的正负两端分别电性连接第一导电织布与第二导电织布时，第一导电织布与第二导电织布分别电性连接与接触第一导电型半导体薄膜与第二导电型半导体薄膜的第一连结处与第三连结处作为冷端，以及第三导电织布电性连接与接触第一导电型半导体薄膜与第二导电型半导体薄膜的第二连结处与第四连结处作为热端，或者，上述第二连结处与第四连结处作为冷端，以及上述第一连结处与第三连结处作为热端。冷端与热端能用以针对不同环境与应用对活体或物品进行升温或降温。

技术领域

本发明涉及一种织物，且特别是一种能够可以用来致冷的温控织物及使用其制成的可穿戴物。

背景技术

随着科技的进步，目前有不少业者开始尝试在衣服中加入电子组件，以形成智能衣。智能衣除了可以用来测量穿戴者(用户)的生理信号，更可以用来产生热能给穿戴者。多数的智能衣是由芯片、纱、电线(例如漆包线)与电阻构成，其中电线埋设或编织于在由纱编织成的织物中，并且连接到电阻与芯片。电线可以连接到外部的电源，并以使外部的电源供电给电阻与芯片。芯片可以包括控制器与用以量测生理信号的传感器。电阻在被供电时，会将电能转换成热能，以加热智能衣。如此一来，在寒冷的环境下，通过加热智能衣，智能衣可以使穿戴不会因此感冒或感觉到寒冷。

然而，在炎热的环境下，若要致冷，则目前多数作法是以特定材质来被动产生凉感的效果。另外，上述智能衣因为要加热的原因，更不会使用具有凉感效果的特定材质来作为智能衣的织物。因此，现有智能衣多数不具有致冷效果。

传统上致冷的方式有很多种，例如通过压缩机，压缩空气体积以降低气体温度，来达到致冷效果。然而，压缩机尺寸甚大，根本无法与织物或智能衣整合。另外一种致冷方式可以使用帕尔帖效应，且利用帕尔帖效应致冷的方式说明如下。

当电流流过两种不同导体的界面时，界面从外界吸收热量或向外界放出热量的效应称为帕尔帖效应(Peltier effect)。请参照图1A与图1B，图1A是利用帕尔帖效应的致冷装置的示意图，以及图1B是图1A的致冷装置的等效电路图。致冷装置1包括两片不同材质的金属11与12，其中金属11与12彼此接触连结，且直流电源VDC的正负两端分别电性连接金属11的两相对侧边。

由于金属11与12的材质不同，且通过直流电源VDC形成一个闭回路，因此帕尔帖效应会发生，导致金属11与12的两个连结处JN1与JN2(金属11与12的两侧界面)之间产生了温差，从而连结处JN1与JN2会分别吸收与放出热量，或者，连结处JN1与JN2会分别放出与吸收热量(何者放出与吸收热量系由金属11与12的塞贝克(Seebeck)系数所决定)。如此，连结处JN1与JN2中的其中一者为冷端，而其另一者为热端。

除了使用不同金属来形成致冷装置之外，另一种利用帕尔帖效应的致冷装置是使用不同导电型半导体的电偶对来形成不同界面(即，冷端与热端)。请参照图2，图2是利用帕尔帖效应的另一种致冷装置的示意图。致冷装置2包括相同材质的导体21A、21B、23、第一导电型半导体22A与第二导电型半导体22B，其中导体23位于第一导电型半导体22A与第二导电型半导体22B的上方，且接触第一导电型半导体22A与第二导电型半导体22B，导体21A与21B分别位于第一导电型半导体22A与第二导电型半导体22B的下方，且分别接触第一导电型半导体22A与第二导电型半导体22B，以及直流电源VDC正负两端分别电性连接导体21B2与1A。

由于第一导电型半导体22A与第二导电型半导体22B形成电偶对，且通过直流电源VDC形成一个闭回路，因此帕尔帖效应会发生，导致导体23与“导体21A、21B”之间产生了温差，从而导体23与“导体21A、21B”会分别吸收与放出热量，或者，导体23与“导体21A、21B”会分别放出与吸收热量(何者放出与吸收热量系由第一导电型半导体22A与第二导电型半导体22B的导电型态所决定，其中第一导电型半导体22A与第二导电型半导体22B的导电型态刚好相反)。如此，导体23与“导体21A、21B”中的其中一者为冷端，而其另一者为热端。