用于产生热和散布热的针织结构的制作方法

本公开涉及用于产生热和散布热的针织结构。

背景技术：

在一些应用中，期望的是通过针织结构来散布热。例如，车辆座椅可以包括可能需要加热的针织纺织品。为此，期望的是开发一种能够产生热和散布热的针织结构。

技术实现要素：

针织结构被构造为用于产生热和散布热。在一些实施方案中，针织结构包括针织织物，该针织织物包括第一针织层和与第一针织层相对的第二针织层。第一针织层具有第一热导率。第二针织层具有第二热导率。第二热导率大于第一热导率，以促进向第一针织层的热传递。针织结构可以进一步包括至少部分布置在针织织物内部的多个电极。多个电极中的每一个被构造为在接收到电能时在针织织物内产生热，以便沿着针织结构并向第一针织层散布热。第二针织层可以包括多个绝热纱线。第二针织层可以包括多个红外线反射纱线。针织结构可以进一步包括布置在第一针织层和第二针织层之间的中间针织层。中间针织层可以包括多个电阻加热纱线，以促进向第一针织层的热传递。中间针织层可以包括多个产生红外线的纱线，以促进向第一针织层的热传递。第一针织层可以包括多个红外线透明纱线，以提供受热表面。第一针织层可以包括多个红外线透明纱线，以提供纯辐射加热表面。通过在第一针织层上界定多孔性，第一针织层可以包括多个红外线透明纱线和多个红外线吸收纱线。针织结构可以在第一针织层和第二针织层之间界定间隙，以允许空气流过该间隙。第二针织层可以包括多个绝热纱线，以促进朝向第一针织层的热传递。针织结构可以进一步包括布置在第一针织层和第二针织层之间的中间针织层。中间针织层可以包括多个电阻加热纱线，以促进朝向第一针织层的热传递。第一针织层可以包括多个红外线吸收纱线以提供受热表面。第一针织层包括多个红外线透明纱线以提供辐射加热表面。

在一些实施方案中，针织结构包括第一针织层、第二针织层和将第一针织层和第二针织层互连的针织间隔织物。进一步，针织结构包括布置在针织结构内部的热电装置(thermoelectricdevice，te)。针织结构界定尺寸设为容纳热电装置的袋部。热电装置比第一针织层更靠近第二针织层。热电装置被构造成将电能直接转换成温差用于供暖或制冷。针织间隔织物包括导热纱线网络，该导热纱线网络将袋部和第一针织层直接互连，以将热从热电装置传递到第一针织层。类似的导热网络可以被针织到第二针织层中，以服务于热电装置的相对侧，因此热电装置的每一侧都具有有效的散热器结构。针织结构可以进一步包括设置在第二针织层内部并电连接到热电装置以向热电装置供电的至少一个电源导线。袋部部分地由第二针织层界定。针织结构进一步包括直接连接到第二针织层以形成袋部的覆盖针织层。热电装置也可以以相反的模式运行，从而冷却第一针织层同时加热第二针织层。

在一些实施方案中，针织结构包括针织主体，该针织主体包括第一针织层和第二针织层。针织主体在第一针织层和第二针织层之间界定导管，以允许流体流过针织主体。针织主体被构造成为平坦的以进行运输。针织主体包括易熔纱线，从而允许展开以进行组装。针织结构可以进一步包括在第一针织层和第二针织层之间的针织间隔织物。

根据以下结合附图对用于执行教导的最佳模式的详细描述，本教导的上述特征和优点以及其他特征和优点变得显而易见。

附图说明

图1是用于产生热和散布热的针织结构的示意性剖视图。

图2是图1所示针织结构的示意性局部剖视图。

图3是图1所示针织结构的示意性局部剖视图。

图4是图1的针织结构的示意性横截面侧视图，该针织结构包括用于热电装置的袋部。

图5是图4的针织结构的第一针织层的示意图示。

图6是图4的针织结构的第二针织层的示意图示。

图7是图4的针织结构的针织间隔织物的示意图示。

图8是界定一体化针织导管的针织结构的示意图示。

图9是沿剖面线a-a截取的图8的针织结构的示意性剖视图。

图10是沿区域b截取的图8的针织结构的示意性局部放大视图。

图11是图8的被示出为平坦以进行运输的针织结构的示意性等距视图。

图12是图8的示出为已展开以进行安装和/或使用的针织结构的示意性立体图。

具体实施方式

参考附图，其中贯穿几幅图，相同的附图标记对应于相同或相似的部件，并且从图1开始，针织结构10可以用于产生热和散布热。在本公开中，术语“针织的”不包括梭织材料；相反，术语“针织的”指的是针织产生的纺织品。作为非限制性示例，针织结构10可以是供热通风与空气调节(hvac)系统的包装，以便提供有效的热传递。然而，可以设想的是，针织结构10可以用于朝向期望的表面有效地传递热。例如，针织结构10可以是座椅(诸如车辆座椅)，其可以有效地向受热表面传递热，以便在寒冷气候期间向就座的乘客供热。针织结构10包括针织织物12和至少部分布置在针织织物12内部的多个电极14。例如，电极14可以针织和/或镶嵌在针织织物12中。电极14被构造成从一个或多个电源16接收电能，该电源可以被认为是针织结构10的一部分。作为非限制性示例，电源16被构造为一个或多个电池组电池。电极14电连接到电源16和接地18。因此，电极14可以从电源16接收电能。在从电源16接收电能时，电极14被构造成在针织织物12内产生热，以沿着针织结构10散布热。在所描绘的实施方案中，电极14仅布置在针织织物12的一些(不是全部)部分内，以产生热并沿着图案化电功率输送布置的目标位置散布热。然而，可以设想，电极14可以定位成沿着整个针织结构10散布热。针织结构10可以用于电加热和/或座椅取暖。还设想的是针织结构10可以用于将热引导到特定区域以使窗户除雾。

参照图2，针织织物12包括第一针织层20和与第一针织层20相对的第二针织层22。第一针织层20可以由聚酯制成，并且具有第一热导率。第二针织层22具有大于第一热导率的第二热导率，以促进向第一针织层20的热传递。如上所讨论的那样，电极14布置在针织织物12内部，并且因此可以在针织织物12内产生热，从而将热沿针织织物12向第一针织层20散布。期望的是向第一针织层20散布热，以例如为车辆座椅(即针织结构10)的就座的乘客提供舒适性。可替换地，期望的是向第一针织层20散布热，以例如为hvac系统(即针织结构10)提供节能包装。

继续参考图2，为了便于将热向第一针织层20散布，第二针织层22包括多个绝热纱线和/或红外线反射纱线(即，第二层纱线24)。在本公开中，术语“绝热纱线”是指主要由绝热材料制成的纱线。作为非限制性实例，绝热纱线可以全部或部分由聚恶二唑纤维制成，以提供最佳耐热性。在本公开中，术语“红外线反射纱线”是指能够反射红外线辐射以阻止热传递的纱线。为此，形成红外线反射纱线的纤维可以涂覆有红外线反射涂层。作为非限制性示例，形成红外线反射纱线的聚合物纤维可以涂覆有金属涂层(例如铝涂层)，以提供红外线辐射反射。附加地或可替代地，形成红外线反射纱线的聚合物纤维可以涂覆有红外线反射颜料。

继续参考图2，针织织物12进一步包括布置在第一针织层20和第二针织层22之间的中间针织层26。在所描绘的实施方案中，中间针织层26直接将第一针织层20和第二针织层22互连，以促进向第一针织层20的热传递。中间针织层26包括多个电阻加热纱线和/或产生红外线的纱线(即中间层纱线28)，以促进向第一针织层20的热传递。在本公开中，术语“电阻加热纱线”是指能够将由纱线接收的全部或至少大部分电能转换成热的纱线。因此，电阻加热纱线能够吸收热。作为非限制性示例，电阻加热纱线包括但不限于银涂覆聚酰亚胺纱线。在本公开中，术语“产生红外线的纱线”是指能够从电极14吸收热并散布红外线辐射的纱线。为此，中间层纱线28可以与电极14热连通(例如直接接触)。作为非限制性示例，产生红外线的纱线可以全部或部分由聚酰胺6.6纱线制成。

继续参考图2，第一针织层20包括多个红外线透明纱线和/或红外线吸收纱线(即中间层纱线28)，以在背离第二针织层22的方向上从第一针织层20散布热h。在本公开中，术语“红外线透明纱线”是指允许红外线辐射穿过的纱线。结果，由中间层纱线28吸收的热可以容易地从第一针织层20在背离第二针织层22的方向上传递。在某些实施方案中，第一针织层20仅包括红外线透明纱线，以提供纯辐射加热表面，从而提高例如车辆座椅中的舒适性。作为非限制性示例，红外线透明纱线包括具有固有地较低的ir吸收率的合成聚合物纤维，诸如聚乙烯基纱线。如上所讨论的那样，第一针织层20可以(可替换地或附加地)包括多个红外线吸收纱线，以在背离第二针织层22的方向上从第一针织层20散布热h。在本公开中，术语“红外线吸收纱线”是指能够吸收红外线辐射以提高第一针织层20温度的纱线。作为非限制性示例，红外线吸收纱线可以包括聚合物纤维，其可以涂覆有红外线吸收颜料，诸如炭黑或甲壳质树脂。在某些实施方案中，第一针织层20可以仅由红外线吸收纱线制成，用于提供加热表面，这可以最大化hvac包装的效率。可替换地，通过在第一针织层上界定多孔性，第一针织层20包括多个红外线透明纱线和多个红外线吸收纱线，从而允许针织织物12提供受热表面并从第一针织层20辐射热h。

参照图3，针织结构10界定第一针织层20和第二针织层22之间的间隙，以允许空气a流过界定在第一针织层20和第二针织层22之间的间隙30。结果，流过间隙30的空气可以被加热，从而最大化例如havc系统的效率。

参照图4至图6，多床针织结构10包括第一针织层20、第二针织层22和将第一针织层20和第二针织层22互连的针织间隔织物32。如图5所示，第二针织层22可以被构造为热导纱线翅片网络46。类似的导热网络可以针织到第二针织层11中，以服务于热电装置的相对侧，因此热电装置的每一侧都具有有效的散热器结构。热导纱线翅片网络46可以使进入或离开第二针织层22的热传递速率最大化。第二针织层22可以针织在第一针床上。第一针织层20用作散热器层，以向例如车辆座椅供热。如图6所示，第一针织层20可以针织在第二针床上，以形成热导纱线网48，从而与乘客(例如，与第一针织层20直接接触的就座乘客)接触。

针织间隔织物32弹性地使第一针织层和第二针织层彼此偏离。一个或多个热电装置34布置在多床针织结构10内部。在本公开中，术语“热电装置”是指采用珀耳帖效应将电压直接转换成温差(反之亦然)的装置。在本实施方案中，针织结构10界定了袋部36，该袋部的形状和尺寸设为容纳热电装置34。具体而言，多床针织结构10为热电装置34提供了一体化位置限定和固定特征部(即，袋部36)。多床针织结构10允许热电装置34(其是刚性的)被隔开而避免与直接接触第一针织层20的物体或人(即乘客)产生粗糙面接触(harshcontact)。一个或多个电源导线38电连接到热电装置34和电源16。电源16连接到接地18。电源线38被针织或镶嵌在第二针织层22中。热电装置34可以通过电源导线38从电源16接收电压。因此，电源导线38布置在第二针织层22内部，并且电连接到热电装置34的一个面，以向热电装置34供电。在从电源16接收到电压时，热电装置34产生热。因此，热电装置34被构造成将电能直接转换成温差。热电装置34也可以用于冷却表面。

继续参考图4至图6，为了避免与直接接触第一针织层20的物体或人(即乘客)产生粗糙面物理接触或热接触，热电装置34比第一针织层20更靠近第二针织层22。具体而言，热电装置34可以完全布置在袋部36内，以相对于期望的加热表面(即，第一针织层20的外表面21)适当地保持和定位该热电装置。在车辆座椅中，第一针织层20的外表面21是面向就座乘客的表面。袋部36部分地由第二针织层22和直接连接到第二针织层22的覆盖针织层40界定，以便将热电装置34保持在期望的位置。覆盖针织层40与热电装置34直接接触，以促进热电装置34和覆盖针织层40之间的热传递。热电装置也可以以相反的模式运行，从而冷却第一针织层20同时加热第二针织层22。

继续参考图4至图7，针织间隔织物32包括多个不导热纱线42。进一步，针织间隔织物32包括导热纱线网络44(也参见图6)，其将te装置36的袋部36/面的一侧(具体地说，覆盖的针织层40)和第一针织层20直接互连，以将热传递到热电装置34或从热电装置34传递到第一针织层20。为此，导热纱线网络44包括直接互连覆盖针织层40(其部分界定袋部36)的热导纱线47。在本公开中，术语“热导纱线”是指能够(并且事实上促进)进行热传递的纱线。因此，热导纱线47将热电装置34热耦合到第一针织层20。第一针织层20和第二针织层22彼此不物理接触。进一步，第一针织层20和第二针织层22彼此不电接触，以避免短路。

参考图7，针织间隔织物32可以是聚酯样本，并且包括热导纱线47和围绕热导纱线47的非热导纱线42，从而最大化从热电装置34(图4)到第一针织层20的热传递速率。热导纱线47可以布置在第一纱线区50和第二纱线区52中。第二纱线区52中的热导纱线47的密度大于第一纱线区50中的热导纱47的密度，从而最大化从热电装置34(图4)到第一针织层20的热传递速率。进一步，第一纱线区50围绕第二纱线区52，从而最大化从热电装置34(图4)到第一针织层20的热传递速率。第一纱线区50中的热导纱47稀疏布置，但是沿着x方向和y方向彼此直接连接。第二纱线区52可以围绕袋部36。

参考图8至图12，多床针织结构10可以界定用于hvac和航空应用的一体化针织导管54。多床针织结构10也可以用于制动导管和需要定向气流输送的其他应用。不需要特殊的工具来生产针织结构10。相反，单个针织机可以生产具有许多几何形状的针织结构10。进一步，针织结构10可以被针织成一体，即使对于复杂的、分支的和/或重叠的几何形状也是如此。针织结构10包括针织主体13，该针织主体包括第一针织层20和第二针织层22。针织主体13在第一针织层20和第二针织层22之间界定一个或多个一体化针织导管54，以允许流体流过针织主体13。如图11所示，针织主体13被构造为平坦的以便运输，并且然后(如图12所示)，可以被展开以便安装和/或使用，从而允许灵活和有效的制造。针织主体13全部或部分由可熔纱线33制成，以在该针织主体展开后固定针织主体13的期望的形状(图12)。为了展开，针织主体13通过一体化针织导管54膨胀并进行蒸热处理，以固定易熔纱线33的形状。结果，易熔纱线33粘合并硬化。易熔纱线33也防止密封表面泄漏。易熔纱线33可以全部或部分由低熔点聚酰胺或共聚酯制成。针织主体13可以一体化在车辆的装饰中，诸如顶篷。

针织结构10可以包括针织间隔织物32。通过第一针织层20和第二针织层22之间的针织间隔织物32界定间隙，以允许流体流过间隙30。绝缘材料可以针织到针织主体13中。针织主体13可以界定延伸穿过第二针织层22的网眼针织出口56。网眼针织出口56可以将流体(例如空气)输送到目标位置。此外，针织主体13可以界定延伸穿过网眼针织出口56的网眼的通孔58。

虽然已经详细描述了用于实行教导的最佳模式，但是熟悉本公开所涉及的领域的人员将会认识到在所附权利要求的范围内用于实践教导的各种替代性设计和实施方案。本文说明性公开的针织结构可以在缺乏本文没有具体公开的任何元件的情况下适当地实践。另外，附图中所示的实施方案或本说明书中提及的各种实施方案的特性不一定被理解为彼此独立的实施方案。相反，可能的是，在实施方案的其中一个示例中描述的每一特性可以与来自其他实施方案的一个或多个其他期望的特性相结合，从而产生其他没有以文字或参考附图来描述的其他实施方案。例如，图1至图3中描述的针织结构10的所有或一些特征可以与图4至图7中描述的针织结构10的所有或一些特征和/或图8至图12中描述的针织结构10的所有或一些特征相结合。