感应加热的衣物的制作方法

专利名称：感应加热的衣物的制作方法
技术领域：
本发明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，本发明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。本发明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。
发明概述
本发明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，本发明的 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。
本发明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，并示出根据本发明的感应加热鞋，其中加热组 件可从鞋拆下并位于鞋的感应加热器上；


图1A是一局部截面示意图，并示出根据本发明的感应加热鞋，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是根据本发明且包括感测线圈加热组件的可加热手套的示意图9是根据本发明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是根据本发明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是根据本发明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科技有限公司供货的那些材料，其中织物形成在包围 中央可加热元件36的层中。
本体34还包括混合在聚合物基体中的保热相变材料，例如微囊密封的石 蜡。元件36可以是石墨薄片形式或适宜的铁磁性金属或混入本体34的石墨。 然而，元件36较佳为图5所示的类型。概括地说，这种元件36包括由耐热合 成树脂(例如Kapton)形成的薄、平的基片38。基片38在其一个表面上支承 初级迹线42和次级迹线44形式的感测线圈40，其中初级迹线42和次级迹线 44由铜或其它合适的金属材料形成。迹线42表现为一系列间隔开的匝并具有 内端46和外端48。次级迹线44包括靠近外端48的段50并在基片38反面上 具有与内端46相连的连接部分52。调谐电容54电连接于端部48和段50以完 成线圈40的电路。另外，传统的热开关56设置在初级迹线42中。该开关(较 佳为Portage电子产品公司供货的P印i型N蠕变动作双金属热保护器)被 设计成在预定的最大温度下断开线圈电路以防止元件36的不当加热。
元件36还包括在基片38后根区的RFID标签58以及位于基片38前端的 中央区内的温度传感器60。合适的连接线或经蚀刻的铜迹线62用来互连传感 器60和RFID标签58。另外，单独、完整的RFID标签组件和/或温度传感器 或者包含上述器件的组件(例如集成电路、天线迹线、温度传感器)可直接附 连于基片38。
感应加热器26包括耦合于交流电源66以将交流电转换为直流电的整流器 64。整流器64耦合于固态变流器68以将直流电转换成超声频率电流(较佳为 大约20—100kHz)。变流器68耦合于感应工作线圈70以向后者供电。基于 微处理器的控制电路72也构成加热器26的一部分并具有可操作地耦合于变流 器68以对其进行控制的微处理器74。电路72还控制其它加热器的内部功能和 用户接口功能。控制电路72还包括耦合于微处理器74的电路参数传感器以测 量关联于或依赖于加热器26在使用时经受的负载的参数；在实践中，这可以 是变流器68中的电流传感器，该电流传感器测量流过变流器的开关晶体管中 的一个的电流或可以是位于整流器64之前的一些点处的电流传感器，用来测 量流过将商用电源66连接于整流器64的载流线的电流。加热器26配有支承 板78，该支承板78如图所示地位于工作线圈70上方并设计成支承鞋22。加热器26还配有连接于微处理器74的RFID读取器/写入器80;这种连 接较佳地允许RS-232协议通信。较佳的读取器/写入器80是Tagsys的Medio P031。该单元具有串行TTL通信协议并能够以高达9600波特的速率传输数 据。RFID天线82可操作地经由合适的缆线耦合于读取器/写入器80并位于 鞋衬24的RFID标签58的下方。较佳的天线82由Tagsys公司供货。加热 器26也可包括实时时钟和备用电源(未示出)。微处理器74还可包括允 许用户为加热器26修改软件控制算法的可再编程存储器。
在使用中，用户如图l所示地将鞋22放置在加热器26上，其中工作 线圈70直接位于元件36下方且RFID标签58位于天线82的磁场内。然后 加热器26开始工作，以使线圈70为加热元件36 (尤其是其线圈40)产生 适当频率的交变磁场。具体地说，交变磁场将在由线圈40界定的谐振电路 中感应出电流。该电流完全流过电路，即使是那些不在磁场附近的区域。 感应出的电流通过线圈40的焦耳发热而产生热量。这使鞋衬24受热并加 热其中的保热材料。在该加热过程中，在温度传感器60、 RFID标签58、天 线82、读取器/写入器80和控制微处理器74之间建立闭环无线温度反馈。 在加热开始时，从RFID标签58检取操作数据且该操作数据包括关于加热 对象类型、最大工作加热温度和最大功率的操作数据。该信息利用该数据 使工作线圈70开始工作。在加热过程中，对RFID标签58进行周期性査询 以获得取自传感器60的温度信息。该信息由微处理器74使用以控制加热 器26的操作，从而建立和维持感测线圈40中的适当温度。这种加热和控 制记载于美国专利No. 6, 953， 919中，该文献以参考方式援引于此。
当然， 一旦鞋衬24被加热至要求的温度，鞋22为穿戴者提供长时间的温 暖。由于本体34中的保热相变材料，这种持久的温暖在移去感应加热器后仍 然存在。
图1的实施例可以多种方式变化而不脱离本发明的原理。首先，尽管鞋衬 24图示为与鞋22分离，然而可感应加热的元件可在其制造过程中包含在鞋22 内。另外，感应加热器26可采取若干形式。它可以是标准感应炉灶面形状(例 如CookTek C-1800)或标准浴室比例。或者，可采用基本平的、便携式充电 垫块84 (见图12)，这种垫块84可落在底板或其它支承表面上。垫块84包括上方和下方互连的弹性片或薄层86、 88。 一对鞋底形感应工作线圈90、 92 被包夹在薄片86、88之间并具有可操作地耦合于接线盒98的连接引线94、96。 较佳地，RFID天线(未示出)位于线圈90、 92附近，这取决于加热元件36 的相应RFID标签58的位置。端接盒100 (较佳地为例如货车技术智能AC瓦 特变流器的现有技术汽车变流器的形状和结构)经由同轴电缆102连接于接线 盒98。端接盒100容纳结合加热器26描述的这种感应充电电路并可工作以对 工作线圈90、 92供电。端接盒100还具有设计成配合在DC汽车电源插座内 的狭长电插塞104。上部薄片86具有一对鞋底轮廓106，它们各自围住在其下 方的工作线圈90、 92。在使用充电垫块84时，端接盒100的插头104插入汽 车DC电源插座，且用户将鞋22放在薄片86上的轮廓106内。在加热操作中， 如果需要可穿着鞋22，或简单地将鞋22放置在垫块84上。这样加热操作以图 1实施例相同的方式开始或结束。
可对感应加热器26或垫块84作出其它变形。例如，可将机械止动件附连 于加热器或垫块以使鞋22在理想位置对齐以使工作线圈70和90、 92以及鞋 衬24的关联感测线圈之间传递的能量最大化。另外，加热器24或垫块84可 设计成不发热，除非鞋22处于理想加热位置。因此，能量传递不允许发生除 非且直到成功读取加热元件36的RFID标签，其中RFID标签直接对齐于RFID 天线上(并因此感测线圈对齐于感应加热器的工作线圈)是成功读取所必需的。 也可采用功率监视以确定鞋22正确地位于关联的工作线圈上。可利用低功率 传递的判定以给予用户视觉或听觉提示以将鞋22移动至更为理想的充电位置。
感测线圈加热元件36还可以多种方式修改。图4和图6 — 7示出示例性实 施例，其类似于图5的设计。因此，参照图5描述的同样出现在图4和图6 — 7 中的部件用相同附图标记表示。参照图4，元件108非常类似于图5的元件36， 但它具有位于后根区的组合的RFID标签和温度传感器110。较佳地，标签和 传感器直接连在一起，从而省去图5的连接线或连接迹线62。图6示出具有位 于传感器元件前端区域内的组合的RFID标签/温度传感器110。
最后，图7示出不具有RFID标签或温度传感器的加热元件114。该实施 例利用美国专利No. 6, 232， 585中记载的阻抗检测温度反馈控制系统。具体地 说，该温度调整技术涉及关于构成加热装置26或充电垫块84的一部分的"空载"检测器的阻抗阈值的调整。在这种方法中，当负载阻抗不合适时意图抑制 连续磁场产生的空载电路用于对可感应加热的加热元件的温度调整。
在许多磁感应加热装置中，视为谐振电路外部负载的阻抗通过测量流过工
作线圈或从商用电源至变流器流过输入AC线路的谐振电流的振幅而间接检测
得到。多个谐振电路参数可用于这种检测。不管是否测得精确的电路参数，每 个空载检测系统最终对负载阻抗的阈值作出反应，低于该阈值则中断连续磁场 产生。在该技术中，加热元件磁耦合于工作线圈并向加热器的谐振电路提供以 可预知、可控制方式变化的阻抗，以使谐振电流(或流向整流器的电流)的振 幅一致地移动通过谐振电流阈值(或负载在同一温度下的电流值)。当这发生 时，加热器的空载检测器对工作线圈去激励，由此消除磁场产生并因此中断加 热元件在与谐振电流振幅的阈值(或流至整流器的电流的阈值)对应的温度下 焦耳发热。
图11中示出又一种加热元件116。在这种设计中，提供一种鞋底形状的 合成树脂本体118。该本体118由合适的合成树脂材料形成并在树脂基体内具 有石墨微粒119。在替换形式中，将可感应受热的树脂基体铁磁性微粒或薄片 石墨材料代替微粒119。例如，其间具有保热相变材料的可感应发热的层的多 层设计可用于如美国专利No. 6，657，170完整描述的背景中。本实施例也利 用美国专利公布No. 2007/0263699以及提交于2007年5月7日的S/N 11/745, 348和提交于2008年1月23日的S/N 12/018, 100待审美国专利申 请记载类型的微线温度传感器120，所有前述文献均以参考方式援引于此。
具体地说，传感器120包括至少一个，在本实施例中为支承在耐热合 成树脂基板124上的三个磁敏感微线122。微线122在施加的交变磁场的影 响下具有一种特征性再磁化响应，该响应是具有所定义的短持续时长的至 少一个短促可检测的磁场扰动脉冲的形式，并且在低于和高于至少一个设 定点温度是不同的，且优选地在低于设定点温度之下的小温度范围内可检 测到不同。每根微线122的设定点温度较佳为其居里温度或接近居里温度 的温度(一般在大约25'C内)。当足够大小的交变磁场施加于传感器120 以造成所要求的再磁化响应时，传感器120以"温度开关"的方式工作。 即，当加热元件116低于传感器120的设定点温度时，观察到来自传感器120的再磁化响应；当元件116到达或超过传感器120的最大设定点温度时，
不是没有观察到再磁化就是观察到的响应改变。该信息随后用来控制元件
116的感应加热。
一般，如图11所示，传感器元件120利用多条微线122，每条微线具 有不同的设定点温度。较佳地，多条微线被设计成具有连续的不同设定点 温度，这些设定点温度可从最低至最高变化并至少某种程度以均一方式变 化，以在所要求温度的范围内监视元件116的温度。
为了更有效地利用微线温度传感器120，使用与传感器元件相关的检测 器。该检测器一般具有产生足够大小的交变磁场以查询传感器元件(即， 基于对象的温度导致传感器元件的再磁化响应)的装置以及检测该响应的 装置。在实践中，检测器具有磁场发生器线圈和磁场接收线圈，它们均耦 合于一个处理单元。在使用中，检测器产生必要的交变磁场，而磁场接收 传感器元件的再磁化响应，发出输出信号至信号处理单元。较佳以微处理 器形式出现的信号处理单元采用允许确定对象温度的解码算法。在较佳形 式中，解码算法包括将传感器元件的再磁化响应与对象温度关联的一个或 多个査找表。在加热器26的背景中，利用所描述的微线检测器代替RFID 读取器/写入器80。
磁敏感微线122较佳地形成为无定形或纳米结晶状态的金属体。该金 属体较佳地以最大横截面尺寸(例如直径)高达约100nm的非常薄的细长 线或条带形式出现并能以多种方式制成。金属体的一种尤为合适形式是微 线形式，包括内金属芯和优选的外玻璃覆层。这样的微线可通过公知的 Taylor方法制成或制造成水铸无定形体。
图10示出具有下鞋底部128和互连的上部130的鞋衬126。鞋衬126 是模制的合成树脂物体并具有含鞋底部分134和鞋面部分136的感测线圈 132。鞋底部分134包括初级金属迹线138和次级迹线140。初级迹线138 具有内端142和外端144。调谐电容146可操作地连接在端144和次级迹线 140之间，且温度开关148设置在鞋底部分134。鞋面部分136包括迹线150， 该迹线150表现为通过上部130长度和宽度的线匝，包括其脚踝区和脚趾 区以及端子152、 154。为了完成感测线圈电路，连接器156、 158连接在次级迹线140和端子152之间、以及端子154和迹线内端142之间。鞋衬126的鞋底部分134还设有与结合图ll描述的那些相同的微线传感器120。要注意，微线传感器120可直接敷设在迹线138顶部以保持与迹线138的热接触，同时仍然能够由加热器26的微线检测器检测到。直接敷设在迹线上同时能可靠地读出的这种能力是RFID标签/传感器设计上的微线传感器的优点，其中RFID标签和RFID读取器的通信受直接在标签和读取器天线之间的导电材料或者从读取器天线观察直接位于RFID后方的导电材料的不利影响。本发明中微线温度传感器的优点归因于由于感测线圈132的鞋底部分134可延伸入传感器120所处的区域内，鞋衬126的鞋底部128的更多表面积可感应受热。
己结合鞋类的感应加热对本发明进行了如上描述。然而，本发明不局限于鞋类，而实际上适用于任何种类的衣物。因此，图8示出设计成传感应加热的手套160。该手套160 —般为多层设计并具有位于内层和外层之间的感应加热装置。如图8所示，提供的加热组件162包括感测线圈164，该感测线圈164包括位于中间的、圆形初级部166和延伸通过手套160的手指和拇指区的次级部168。初级部166和次级部168互连以界定完整的线圈电路。温度开关170被放入如图所示的线圈电路。微线温度传感器120位于初级线圈部166附近并如上所述地提供温度信息。传感器120可直接位于完整线圈电路的一部分上以保持与其热接触，或位于要检测和调整温度的手套其它部分内。如果需要，初级线圈部166和传感器120可安装在薄的、柔性的、耐热的合成树脂支承基片(未示出)上，或者这些组件可通过缝制或其它手段而设置在手套160中。此外，较佳地包括混入、编织入或以其它方式包含入手套各个层的保热相变材料，从而通过从感应加热器至感测线圈164的热传递能量而使热能存储于其中。
为了加热手套160，手套被放置在磁感应加热器附近，其工作线圈靠近初级线圈部166。当启动加热器时，交流磁场将引发感测线圈164的发热电流。同样，该电流将完全流过线圈164，包括初级部166和次级部168，其结果是整个手套160的焦耳加热。较佳地，手套160中具有保热相变材料以使热能随时间释放以使佩戴者的手暖和。
15图9示出一种衣物，在这里为手套172，该手套172设有传统的电池供电的电阻加热组件174以及感应电池充电组件176。电阻加热组件174包括在整个手套172沿手指、拇指及其手腕部分延伸的电阻线178;以及可再充电电池180和开关182。 一对电池引线183a和183b从电阻线178和开关182延伸至电池180的相反极。热开关184如图所示地位于电阻线178中。为了加热手套172，开关182移动以闭合电池180和电阻线178之间的电路。当加热周期结束时，开关182移动至图9所示的断开位置。
电池充电组件176包括圆形感测线圈186，该感测线圈186具有通过引线190耦合于开关182的内端188以及耦合于电池引线183a的外端192。线圈186具有如图所示的调谐电容194。无线电池充电状态传感器196 (例如RFID标签或微线传感器)可操作地连接于引线183a、 190并连接于开关182。
当电池180如传感器196指示那样需要再充电，手套172被放置在合适配置的传导加热装置附近，且开关182或者手动或者自动地移动至充电位置，通过线圈186、引线183a、电池180、引线183b、开关182和引线190形成完整的电路。 一旦激活加热装置，从传感器196检取操作数据，例如对象类型、最大再充电时间、理想工作电压和最大功率传递。在本例中充当再充电装置的加热装置将使用这些检取的参数来控制交变磁场的场强以为电池180产生合适的再充电条件。这是通过周期地监视传感器196以确定电池180的充电状态而达成的。电池充电的发生归因于产生在线圈186中并流过电池180的电流。通常，电池180或传感器196包括当再充电周期结束时终止充电的电路。这种感应加热器则检测输出能量的下降以通过无线方式检测充电周期的结束，并此时加热器的工作线圈去激励。
如图手套160，手套172也较佳地在手套的本体内具有保热相变材料，它在电池180充电其间被加热。因此，手套172—戴上就提供长久的温暖。另外，手动开关182的引入允许根据需要的加暖。
权利要求
1.一种适于穿戴的衣物，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。
2. 如权利要求1所述的衣物，其特征在于，所述装置包括与所述元件相 联的温度传感器。
3. 如权利要求l所述的衣物，其特征在于，所述元件包括感测线圈。
4. 如权利要求3所述的衣物，其特征在于，所述感测线圈内嵌在所述衣 物本体内。
5. 如权利要求1所述的衣物，其特征在于，所述元件包括磁敏感材料的 基体。
6. 如权利要求5所述的衣物，其特征在于，所述材料包含石墨。
7. 如权利要求l所述的衣物，其特征在于，所述装置包括RFID标签和可 操作地耦合于所述RFID标签的温度传感器。
8. 如权利要求7所述的衣物，其特征在于，所述温度传感器安装在所述 RFID标签上。
9. 如权利要求7所述的衣物，其特征在于，所述温度传感器与所述RFID 标签隔开，在所述温度传感器和RFID标签之间具有电连接。
10. 如权利要求l所述的衣物，其特征在于，所述元件包括感测线圈，所 述装置包括耦合于所述感测线圈并当所述线圈加热至预定的最大温度时断开 所述感测线圈的电路的热开关。
11. 如权利要求l所述的衣物，其特征在于，所述衣物选自包括鞋类、长 袜、帽子、裤子、裙子、夹克和外套的组。
12. —种衣物组件，包括-具有衣物本体的衣物；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，从而为衣物穿戴者提供温暖；以及配置成位于所述元件附近并能够产生交变磁场以加热所述元件的感应加热器。
13. 如权利要求12所述的衣物组件，其特征在于，包括与所述元件可操作地耦合以在加热所述元件时限制其温度的装置。
14. 如权利要求13所述的衣物组件，其特征在于，所述装置包括温度传感器。
15. 如权利要求13所述的衣物组件，其特征在于，所述元件包括感测线圈。
16. 如权利要求15所述的衣物组件，其特征在于，所述感测线圈内嵌在所述衣物本体中。
17. 如权利要求12所述的衣物组件，其特征在于，所述元件包括磁感应材料的基体。
18. 如权利要求17所述的衣物组件，其特征在于，所述材料包含石墨。
19. 如权利要求12所述的衣物组件，其特征在于，所述装置包括RFID标签以及可操作地耦合于所述RFID标签的温度传感器。
20. 如权利要求19所述的衣物组件，其特征在于，所述温度传感器安装在所述RFID标签上。
21. 如权利要求19所述的衣物组件，其特征在于，所述温度传感器与所述RFID标签隔开，在所述温度传感器和RFID之间具有电连接。
22. 如权利要求13所述的衣物组件，其特征在于，所述装置工作以在所述元件加热期间控制其温度。
23. 如权利要求22所述的衣物组件，其特征在于，所述装置包括可操作地耦合于所述元件的温度传感器，以及将取自所述传感器的温度信息以无线方式发送给所述感应加热器的设备。
24. 如权利要求23所述的衣物组件，其特征在于，所述设备包括可操作地耦合于所述传感器的RFID标签，所述感应加热器包括可操作地査询所述RFID标签并从所述RFID标签接收所述温度信息的天线。
25. 如权利要求24所述的衣物组件，其特征在于，所述感应加热器还包括耦合于所述天线并至少部分地响应所述温度信息来控制所述感应加热器的输出的控制器。
26. 如权利要求23所述的衣物组件，其特征在于，所述设备包括微线温度传感器，所述感应加热器具有微线温度传感器读取器。
27. 如权利要求23所述的衣物组件，其特征在于，所述设备包括阻抗检测反馈控制系统。
28. 如权利要求12所述的衣物组件，其特征在于，所述衣物选自包括鞋类、长袜、手套、帽子、裤子、裙子、夹克和外套的组。
29. 如权利要求12所述的衣物组件，其特征在于，所述元件包括感测线圈，所述装置包括可操作地耦合于所述感测线圈并当所述线圈被加热至预定的最大温度时断开所述感测线圈的电路的热开关。
30. —种加热衣物的方法，包括步骤提供包括衣物本体和可操作地关联于所述本体的可感应加热元件的衣物，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；以及将所述衣物放置在能够产生交变磁场的感应加热器附近；以及使所述感应加热器工作以加热所述元件。
31. 如权利要求30所述的方法，其特征在于，包括步骤在所述元件的加热过程中感测所述元件的温度，并将取自所述感测步骤的温度信息发送给所述感应加热器。
32. 如权利要求31所述的方法，其特征在于，包括步骤响应所述温度信息至少部分地控制所述感应加热器的操作。
33. 如权利要求31所述的方法，其特征在于，包括步骤将所述温度信息以无线方式发送给所述感应加热器。
34. —种适于穿戴的衣物，包括衣物本体；联接于所述衣物本体并包括电池和可操作地耦合于所述电池的电阻加热电路的加热组件，所述电池能够对所述电路供电并在其中产生电阻发热；以及由所述衣物本体携带并可操作地耦合于所述电池以周期地对电池充电的电池充电组件，所述电池充电组件包括当受交变磁场作用时产生充电电流的感应线圈。
35. 如权利要求34所述的衣物，其特征在于，包括可操作地耦合于所述加热组件以限制其温度的装置。
36. 如权利要求35所述的衣物，其特征在于，所述装置包括在所述加热电路中的热开关。
37. 如权利要求34所述的衣物，其特征在于，包括电池充电状态传感器。
38. —种感应加热装置，包括敷设在支承表面上的大致平坦的、垫块状本体；由所述本体携带的至少一个感应工作线圈；以及可操作地耦合于所述工作线圈并与工作线圈配合以产生交变磁场的控制电路，从而感应加热安放在所述本体上并靠近所述工作线圈的对象。
39. 如权利要求38所述的装置，其特征在于，所述控制电路设置在与所述本体分开的壳体中，存在将所述控制电路和所述工作线圈耦合的电连接。
40. 如权利要求38所述的装置，其特征在于，所述装置是便携的。
41. 如权利要求38所述的装置，其特征在于，所述本体包括互连的上、下层，所述工作线圈位于所述上层和下层之间。
42. 如权利要求38所述的装置，其特征在于，包括由所述本体承载的第一工作线圈和第二工作线圈，所述控制电路可操作地耦合于两个所述工作线圈。
43. 如权利要求42所述的装置，其特征在于，所述第一和第二工作线圈均大致呈鞋底形状。
44. 如权利要求38所述的装置，其特征在于，在所述本体的上表面包括标记，所述标记指示所述工作线圈的位置。
45. 如权利要求38所述的装置，其特征在于，包括可操作地耦合于所述电路的电插头，所述插头与汽车电流源配合。
全文摘要
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。
文档编号A43B7/02GK101641027SQ200880009191
公开日2010年2月3日 申请日期2008年2月15日 优先权日2007年2月16日
发明者B·L·克洛希尔, M·J·伯克三世 申请人:热溶体股份有限公司