本公開內容一般涉及加熱毯，并且更具體地涉及紡織加熱毯及其制造方法。

背景技術：

加熱毯可以用于許多不同的目的。例如，加熱毯可以用于家庭和醫(yī)院以保持床鋪和居住者溫暖。在另一個實例中，通過提供熱的局部施加，加熱毯可用于制造和修復復合結構。然而，常規(guī)加熱毯不提供正在被加熱的區(qū)域上的均勻溫度。因此，該區(qū)域上的差溫加熱導致某些點被過度加熱，而其它點加熱不足。

技術實現(xiàn)要素：

根據(jù)一個實施方式，公開了加熱毯。加熱毯可以包括導體紗線和多條感受器紗線，導體紗線配置為接收電流并響應于電流生成磁場，多條感受器紗線由包含居里點的磁性材料組成。導體紗線和多條感受器紗線可以交錯以形成織物層。

在一種改良方式中，織物層可以夾在第一層和第二層之間。

在另一種改良方式中，第一層和第二層中的每個可以由織物材料組成。

在另一種改良方式中，導體紗線可以包括李茲線(Litz wire)。

在另一種改良方式中，導體紗線可以包括李茲線的多個并聯(lián)電路。

在另一種改良方式中，多條感受器紗線可以包括多條合金感受器線。

在另一種改良方式中，多條合金感受器線可以包括至少第一合金感受器線和第二合金感受器線，第一合金感受器線具有第一居里點和第二合金感受器線具有與第一居里點不同的第二居里點。

在另一種改良方式中，導體紗線可以是緯紗并且多條感受器紗線可以是經紗。

在另一種改良方式中，導體紗線和多條感受器紗線可以編織在一起。

在另一種改良方式中，導體紗線和多條感受器紗線可以以平紋編織模式編織在一起。

在另一種改良方式中，導體紗線和多條感受器紗線可以針織在一起。

在另一種改良方式中，導體紗線和多條感受器紗線中的每個可以包括由尼龍或聚酯中的一種組成的絕緣體。

根據(jù)另一個實施方式，公開了加熱毯。該加熱毯可以包括由織物材料組成的第一層和第二層，以及夾在第一層和第二層之間的內層。內層可以由與多條感受器紗線編織在一起的導體紗線形成。導體紗線可以配置為接收電流并且響應于電流生成磁場。多條感受器紗線可以由包含居里點的磁性材料組成并且被配置為響應于由導體紗線生成的磁場生成熱。

在一種改良方式中，導體紗線可以包括李茲線。

在另一種改良方式中，多條感受器紗線可以包括多條合金感受器線。

在另一種改良方式中，導體紗線和多條感受器紗線可以以平紋編織、斜紋編織、緞紋編織或針織模式中的一種編織在一起。

在另一種改良方式中，織物材料可以包括棉、聚酯或其組合中的一種。

在另一種改良方式中，多條感受器紗線和導體紗線中的每種包括絕緣體。

在另一種改良方式中，絕緣體可以由尼龍或聚酯中的一種組成。

根據(jù)另一個實施方式，公開了制造加熱毯的方法。該方法可包括選擇多條感受器經紗和導體緯紗，導體緯紗被配置為接收電流并響應于電流生成磁場，多條感受器經紗由包含居里點的磁性材料組成；將多條感受器經紗和導體緯紗編織在一起以形成織物；和將電源連接至導體緯紗。

在閱讀了下面的具體實施方式之后，當結合附圖閱讀時，這些以及其它方面和特征將變得更加明顯。此外，雖然關于具體示例性實施方式公開了各個特征，但是應當理解，這些不同的特征可以彼此結合，或者單獨使用，或者與任何不同的示例性實施方式結合，而不背離本公開內容的范圍。

附圖說明

圖1是根據(jù)本公開內容的一個實施方式的加熱毯的立體剖面圖；

圖2是根據(jù)另一個實施方式的智能織物層的示意圖；

圖3是根據(jù)另一個實施方式的包含斜紋編織模式的智能織物層的側視圖；

圖4是根據(jù)另一個實施方式的包含緞紋編織模式的智能織物層的側視圖；

圖5是根據(jù)另一個實施方式的包含針織模式模式的智能織物層的側視圖；

圖6是圖2的智能織物層的放大剖面圖；

圖7是根據(jù)另一個實施方式的包含導體紗線的多個并聯(lián)電路的智能織物層的示意圖；和

圖8是圖解根據(jù)另一個實施方式的用于制造加熱毯的方法的流程圖。

雖然本公開內容容易進行各種變化和可選構造，但是其某些說明性實施方式將被示出并在下面詳細地描述。本公開內容不限于公開的具體實施方式，而是包括其所有的變化、可選構造和等價物。

具體實施方式

現(xiàn)在將詳細參見具體的實施方式或特征，其實施例在附圖中圖解。一般而言，相應的附圖標記將貫穿附圖被使用以指相同的或相應的部分。

圖1圖解了根據(jù)本公開內容的實施方式的加熱毯20的橫截面視圖。加熱毯20可以包括第一層22、第二層24和夾在其間的智能織物層26。第一層22和第二層24中的每一個由織物材料組成，比如天然或人造織物?？椢锏膶嵗?、聚酯或其組合。但是，其他織物或非織物材料可用于第一和第二層22、24。

加熱毯20可以具有比在內部智能織物層26周圍的第一層22和第二層24更多的層。而且，加熱毯20可以具有多于一個智能織物層26，比如堆疊在一起的多個智能織物層。在另一個實施方式中，加熱毯20可以包括不含有任何周圍層——比如第一層22或第二層24——的智能織物層(一個或多個)26。

現(xiàn)在參考圖2，并且繼續(xù)參考圖1，示出了根據(jù)本公開內容的實施方式的智能織物層26。智能織物層26可以包括交錯以形成織物層的至少一條導體紗線28和多條感受器紗線30。如本文所使用，術語“紗線”可以指實心股線或絞合(ply)在一起成為單個繩的多個纖維。導體紗線28被配置為接收電流并響應于電流生成磁場。在一個實施例中，導體紗線28可以包括李茲線，但是也可以使用其他適合類型的導體。

導體紗線28可操作地連結至便攜式或固定電源32，比如經由接線34。電源32可以提供交流電功率至導體紗線28并且可以連結至常規(guī)的電器插口。此外，電源32可以以較高的頻率操作。例如，最小實際功率可以是大約10千赫茲，并且最大實際功率可以是大約400千赫茲。但是，可以使用其它頻率。此外，電源32可以連接至控制器36和電壓傳感器38或者其他感測設備，其配置為指示由電源32提供的電壓水平?；谟呻妷簜鞲衅?8指示的電壓水平，控制器36可以在預定的范圍內調節(jié)電源32的交流電，從而有助于將加熱毯20應用至不同的加熱需求。

多條感受器紗線30被配置為響應于由導體紗線28生成的磁場生成熱。更具體地，多條感受器紗線30吸收來自導體紗線28的電磁能并將該能量轉化為熱。此外，多條感受器紗線30由具有居里點的磁性材料組成。居里點是多條感受器紗線30變?yōu)榉谴判缘臏囟取?/p>

在接近居里點溫度時，由多條感受器紗線30生成的熱減少。例如，如果多條感受器紗線30的磁性材料的居里點是125°F，則多條感受器紗線30可以在100°F下生成2瓦特每平方英寸，可以在110°F下減少熱生成至1瓦特每平方英寸，并且可以在120°F下進一步減少熱生成至0.5瓦特每平方英寸。這樣，由于較大散熱而較冷的加熱毯20的部分生成較多的熱并且由于較小散熱器而較熱的加熱毯20的部分生成較少的熱，從而導致加熱毯20的所有部分達到大約相同的平衡溫度并且可靠地在整個加熱毯20上提供均勻溫度。

因此，智能織物層26可以提供均勻施加熱至加熱毯20施加的區(qū)域，彌補將熱拉離正在被加熱毯20加熱的區(qū)域的部分的散熱。例如，智能織物層26將繼續(xù)加熱還沒有達到居里點的區(qū)域的部分，同時，停止提供熱至已經達到居里點的區(qū)域的部分。這樣做，與溫度有關的磁特性，比如在多條感受器紗線30中使用的磁性材料的居里點，可以阻止加熱毯20施加的區(qū)域的過度加熱或加熱不足。

多條感受器紗線30的磁性材料可以以多種組成提供，比如金屬、合金、金屬氧化物、鈦酸鹽和具有接近任何期望溫度的居里點的任何其它適合的材料。例如，多條感受器紗線30可以包括多條合金感受器線。在一個實施例中，多條感受器紗線30可以由合金31組成，合金31具有31％的Ni和69％的Fe并且具有大約180°F的居里點。

在其它實施例中，多條感受器紗線30的磁性材料可以包括合金30，其具有30％的Ni和70％的Fe以及大約100°F的居里點，或者合金34，其具有34％的Ni和66％的Fe以及大約400°F的居里點。但是，其它組成可以用于多條感受器紗線30的磁性材料。此外，多條感受器紗線30的熱生成還可以取決于其它因素，比如每條紗線的直徑和感受器線的規(guī)格。雖然這些因素可以影響在加熱毯20中生成的每平方英寸的瓦特數(shù)，但是多條感受器紗線30的居里點將仍然決定加熱毯20的最終溫度。

而且，多條感受器紗線30可以包含兩種或多種不同的磁性材料。例如，多條感受器紗線30可以包括由第一磁性材料組成的多個第一感受器紗線40和由第二磁性材料組成的多個第二感受器紗線42。多個第一感受器紗線40的第一磁性材料可以具有與多個第二感受器紗線42的第二磁性材料的居里點不同的居里點。在另一個實施例中，多條感受器紗線30中的每個可以由卷繞在一起形成單線股的兩種或多種不同的磁性材料組成。通過將具有不同居里點的不同磁性材料摻入多條感受器紗線30，可以通過智能織物層26實現(xiàn)在較寬的溫度范圍內的增加的溫度調節(jié)。

導體紗線28和多條感受器紗線30可以以不同模式并通過不同的過程一起交錯以形成用于智能織物層26的織物或紡織品。在一個實施例中，導體紗線28可以是緯紗并且多條感受器紗線30可以是經紗。例如，導體紗線28和多條感受器紗線30可以編織在一起，比如以平紋編織44。

導體紗線28和多條感受器紗線30的其他編織模式可以包括圖3中示出的斜紋編織46，或者圖4中示出的緞紋編織48，但是可以使用任何類型的編織模式。在另一個實施例中，導體紗線28和多條感受器紗線30可以以圖5中示出的針織模式50針織在一起。但是，也可以使用除了編織和針織之外的其他織物或紡織品生產過程以形成智能織物層26。導體紗線28與多條感受器紗線30的接近距離可以在大約千分之二十英寸(20密爾)至100密爾的包含性范圍內，但是可以使用其他距離。此外，如果導體紗線28與多條感受器紗線30的接近距離大于100密爾，則增加的電流可以施加至導體紗線28從而實現(xiàn)熱生成。

現(xiàn)在參考圖6，并且繼續(xù)參考圖1-5，導體紗線28可以包括絕緣體52。例如，如果導體紗線28包括李茲線，比如在單個線股上具有氟化乙丙烯(FEP)或其他含氟聚合物絕緣的四十美國線規(guī)格(American Wire Gauge)(AWG)的125個線股，絕緣體52可以是在李茲線中的線股的束周圍的另外的絕緣層。絕緣體52可以包括由尼龍、聚酯、合成纖維、天然纖維或其他材料組成的涂層。在該實施例中，絕緣體52可以是千分之十英寸(10密爾)厚，但是可以使用其他厚度。此外，應當理解，導體紗線28和絕緣體52的上述配置僅僅是實例并且可以使用其他配置。

此外，多條感受器紗線30中的每個可以包括絕緣體54。例如，如果多條感受器紗線30中的每個包括20密爾直徑的合金31線，則每個絕緣體54可以圍繞每條線并且包括由尼龍、聚酯、合成纖維、天然纖維或其他材料組成的涂層。在該實施例中，絕緣體54的每個可以是10密爾厚，但是可以使用其他厚度。此外，應當理解，多條感受器紗線30和絕緣體54的上述配置僅僅是實例并且可以使用其他配置。通過在導體紗線28和多條感受器紗線30上設置絕緣體52、54，加熱毯20可以單獨地由智能織物層26組成而不需要周圍層比如圖1中的第一層22和第二層24。

現(xiàn)在轉向圖7，并且繼續(xù)參考圖1-6，智能織物層56可以包括多條導體紗線58、60、62、64、66。多條導體紗線58、60、62、64、66中的每個可以包括并聯(lián)連接至電源32的李茲線。多條感受器紗線30可以與多條導體紗線58、60、62、64、66交錯以形成單個織物層。例如，導體紗線58、60、62、64、66的多個并聯(lián)電路可以被并入智能織物層56從而減小驅動大尺寸加熱毯20上的電流所必需的電壓。雖然智能織物層56具有五條導體紗線58、60、62、64、66，但是可以使用任何數(shù)目的導體紗線或者并聯(lián)電路。

一般而言，上述公開內容在與加熱毯有關的不同應用中提供了許多技術效果和益處。例如，公開的加熱毯可以用于醫(yī)院和家里，用于在制造和修復復合結構期間的工業(yè)應用中，以及其他應用中。公開的加熱毯對表面區(qū)域提供均勻的、控制的加熱。更具體地，智能織物層中感受器紗線的居里點用于控制加熱毯施加的區(qū)域中的溫度均勻性。正在被加熱的區(qū)域的所有部分可以實現(xiàn)相同的溫度，比如感受器紗線的居里點，從而有助于阻止正在被加熱的區(qū)域的某些部分的過度加熱或加熱不足。

此外，通過提供交錯的導體紗線(一條或多條)和感受器紗線的配置作為織物層，加熱毯不是必定地需要基體，或嵌入導體紗線和感受器紗線中的介質。雖然基體幫助傳導熱至被毯覆蓋的區(qū)域，但是其可以貢獻增加的重量和剛度。因而，在沒有基體的情況下，智能織物層的開放編織配置可以有助于相對輕質的加熱毯。此外，僅具有織物層的編織的加熱毯可以提供增加的柔韌性和較低的制造成本，同時仍然提供溫度均勻性。但是，在另一個實施方式中，智能織物層可以嵌入基體而不背離本公開內容的范圍。此外，通過提供絕緣至導體和感受器紗線，智能織物可用于制造不需要外層的加熱毯。

現(xiàn)在參考圖8，并且繼續(xù)參考圖1-7，示出了根據(jù)本公開內容的另一個實施方式的用于制造加熱毯20的方法70。在方框72，可以選擇至少一條導體緯紗28和多條感受器經紗30。導體緯紗28被配置為接收電流并響應于電流生成磁場。多條感受器經紗30由包含居里點的磁性材料組成。多條感受器經紗30被配置為響應于由導體緯紗28生成的磁場生成熱。

例如，李茲線可以被選擇為絕緣或不絕緣的至少一條導體緯紗28。基于加熱毯20被應用的加熱需求，多條感受器經紗30的磁性材料(一種或多種)可以被選擇具有期望的居里點(一個或多個)。若需要，多條感受器經紗30的每條還可以包含絕緣材料。此外，導體緯紗28和多條感受器經紗30的線的規(guī)格可以被選擇以為加熱毯20的具體應用提供期望的熱密度、重量和柔韌性。

在方框74，多條感受器經紗30和導體緯紗28編織在一起以形成織物。例如，多條感受器經紗30和導體緯紗28可以以平紋編織44、斜紋編織46、緞紋編織48或針織模式59交錯。但是，可以使用除了編織和針織之外的其他織物制造方法。

在方框76，由多條感受器經紗30和導體緯紗28編織在一起形成的織物可以夾在第一層22和第二層24之間。但是，方框76是任選的。在其他實施方式中，方法70可以不包括方框76并且加熱毯20可以僅由織物組成而不包含外層22、24，織物由編織在一起的多條感受器經紗30和導體緯紗28形成。在方框708，電源32連接至導體緯紗28以形成電路，比如經由接線34。在方框80，控制器36和電壓傳感器38可以可操作地耦合至電源32從而為各種加熱需求提供控制的功率。

應當理解，圖8中的流程圖僅作為實例被示出和描述以幫助公開所公開的系統(tǒng)和技術的特征，并且與示出的相比更多或更少的步驟可以被包含在與公開的系統(tǒng)的上述的不同特征對應的過程中，而不背離本公開內容的范圍。

進一步，本公開內容包括根據(jù)以下條款的實施方式：

條款1.加熱毯，其包括：導體紗線，其配置為接收電流并響應于電流生成磁場；和多條感受器紗線，其由包含居里點的磁性材料組成，導體紗線和多條感受器紗線交錯以形成織物層。

條款2.條款1的加熱毯，其中織物層夾在第一層和第二層之間。

條款3.條款2的加熱毯，其中第一層和第二層中的每個由織物材料組成。

條款4.條款1的加熱毯，其中導體紗線包括李茲線。

條款5.條款1的加熱毯，其中導體紗線包括李茲線的多個并聯(lián)電路。

條款6.條款1的加熱毯，其中多條感受器紗線包括多條合金感受器線。

條款7.條款6的加熱毯，其中多條合金感受器線包括至少第一合金感受器線和第二合金感受器線，第一合金感受器線具有第一居里點和第二合金感受器線具有與第一居里點不同的第二居里點。

條款8.條款1的加熱毯，其中導體紗線是緯紗并且多條感受器紗線是經紗。

條款9.條款1的加熱毯，其中導體紗線和多條感受器紗線編織在一起。

條款10.條款9的加熱毯，其中導體紗線和多條感受器紗線以平紋編織模式編織在一起。

條款11.條款1的加熱毯，其中導體紗線和多條感受器紗線針織在一起。

條款12.條款1的加熱毯，其中導體紗線和多條感受器紗線中的每個包括由尼龍或聚酯中的一種組成的絕緣體。

條款13.加熱毯，其包括：由織物材料組成的第一層和第二層；和夾在第一層和第二層之間的內層，內層由與多條感受器紗線編織在一起的導體紗線形成，導體紗線配置為接收電流并且響應于電流生成磁場，多條感受器紗線由包含居里點的磁性材料組成并且被配置為響應于由導體紗線生成的磁場生成熱。

條款14.條款13的加熱毯，其中導體紗線可以包括李茲線。

條款15.條款13的加熱毯，其中多條感受器紗線包括多條合金感受器線。

條款16.條款13的加熱毯，其中導體紗線和多條感受器紗線以平紋編織、斜紋編織、緞紋編織或針織模式中的一種編織在一起。

條款17.條款13的加熱毯，其中織物材料可以包括棉、聚酯或其組合中的一種。

條款18.條款13的加熱毯，其中多條感受器紗線和導體紗線中的每個包括絕緣體。

條款19.條款18的加熱毯，其中絕緣體由尼龍或聚酯中的一種組成。

條款20.制造加熱毯的方法，其包括選擇多條感受器經紗和導體緯紗，導體緯紗被配置為接收電流并響應于電流生成磁場，多條感受器經紗由包含居里點的磁性材料組成；將多條感受器經紗和導體緯紗編織在一起以形成織物；和將電源連接至導體緯紗。

雖然上面的詳細描述已經給出并且關于某些具體的實施方式提供，但是應當理解，本公開內容的范圍應當不限于這些實施方式，而是僅出于充分公開和最佳模式目的而被提供。本公開內容的寬度和精神比具體公開的和所附權利要求書中涵蓋的實施方式要寬。而且，雖然一些特征結合某些具體的實施方式進行了描述，但是這些特征不限于僅僅與同它們一起描述的實施方式一起使用，而是可以與連同可選實施方式公開的其他特征一起使用或者連同可選實施方式公開的其他特征可以分開使用。