説明

加熱要素

【課題】十分に持続荷重性があり、耐食性があり、低コストに製造可能である加熱要素を提供する。
【解決手段】電気エネルギーを供給するための前記他の導体素線2が加熱ゾーン100を加熱するための少なくとも1個の前記導体素線1と導電結合されている接触領域200と、を備えた加熱要素20、特に車両の車室の利用者接触面を加熱するための加熱要素20であって、前記導体素線1と前記他の導体素線2の少なくとも一方が局所的に機能不全を起こした場合に、機能不全部位を橋絡する電気橋絡導線の少なくとも一部を前記機能不全部位に形成させる少なくとも1個の補助導体3が設けられていることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、加熱用の少なくとも1個の電気導体素線が配置されている少なくとも1つの加熱ゾーンと、加熱ゾーンを加熱するための前記少なくとも1個の導体素線に電気エネルギーを供給するための少なくとも1個の他の導体素線と、電気エネルギーを供給するための前記導体素線が加熱ゾーンを加熱するための前記少なくとも1個の導体素線と導電結合されている接触領域とを備えた加熱要素、特に車両の車室の利用者接触面を加熱するための加熱要素に関するものである。
【背景技術】
【0002】
複数個の加熱導体により互いに導電結合されている2個またはそれ以上の接触導体を備えた平形加熱要素は知られている。これらの加熱導体および/または接触導体はたとえば銅或いは他の適当な導電材から成って十分な導電性を備えており、場合によっては外側絶縁部により遮蔽および/または補強されている。しかしながら、少なくとも部分的に銅から成っている導体は機械的な荷重能が制限されており、その結果長期間使用すると、材料疲労および/または材料亀裂により障害が発生することがある。これはまず第1に銅の逆曲げ耐性が不十分なためである。この種の加熱要素の場合には、接触導体および/または加熱導体が断線する。この場合には、断線部位への給電が中断する。このとき加熱要素は少なくとも電流流動不能領域において機能不全状態になる。
【0003】
DE4101290からは、多数の加熱導体を多数の接触導体と接触させて、個々の導体の故障時の冗長性を提供することが知られている。しかしながら、この文献に記載されている加熱要素が十分に堅牢で、安全であるとは限らない使用例が存在する。
【0004】
銅から成る導体を銀鍍金して、導体を腐食から保護することが知られている。しかし銀を無孔に被着させないと、銅が腐食することがある.また、銀は時間とともに銅のなかへ拡散する。それによってAg−Cu合金から成る境界層が形成されるが、Ag−Cu合金から成る境界層は非常にもろい。この境界層の亀裂は初期クラックを形成し、同様に導体を危険にさらす。
【0005】
この問題を解消するため、いわゆるシーズ線が使用されることがある。シーズ線の場合、電気導体は鋼心を備え、鋼心は銅被覆部を有している。プラチナから成る被覆部と貴金属材料を含むコアとから形成されるシーズ線は独国特許第3832342C1号明細書から知られている。コアは可撓性、引裂き抵抗、引張り強度、逆曲げ強度のような基準に整合させることができ、他方被覆部は所望の電気的特性に関し最適化させることができる。
【0006】
ステンレス線からなるコアと銅から成る被覆部とを備えたシーズ線は独国特許出願公開第19638372A1号明細書から知られている。最後に、被覆部を鋼から構成し、コアを銅から構成し、或いは逆に構成したシーズ線は、独国特許出願公開第10206336A1号明細書に記載されている。
【0007】
これら公知の材料組み合わせの主要な欠点は、コストが比較的高いこと、シーズ線の耐食性に限界があることである。銅被覆部はほとんどのケースに対し十分良好に電流を伝導させるが、いくつかの使用例に対しては耐食性の点で十分ではない。
【0008】
特開2001−217058号公報から、多数の炭素繊維を収縮性チューブによって被覆した加熱導体が知られている。しかしながら、この種の配置構成はあまり破壊に強くない。
【0009】
次に、本明細書で使用する主要な概念について説明する。
【0010】
素線とは長尺の構成物であり、その長手方向の長さは横断面の二辺の長さをかなり上回っている。好ましくは、横断面の二辺の長さはほぼ同じ長さであるのがよい。好ましくは、構成物は曲げ弾性はあるが、硬い凝集状態にあるのがよい。
【0011】
フィラメント状とは、フィラメント状と呼ばれる対象物が短い繊維または長い繊維から形成され、或いは、モノフィラメントまたはマルチフィラメントから形成されていることを言う。
【0012】
導体素線とは、内部に数個または多数のフィラメント状の電気導体が延在している素線であり、好ましくは前記電気導体がほぼ素線の長手方向に沿って延在しているような素線である。1個の導体素線は多数の導体素線から構成されていてよい。
【0013】
外被層とは、直接または間接に素線を少なくとも部分的に被覆している層であるが、必ずしも素線を被覆している最も外側の層のことではない。
【0014】
合成物質とは、自然界には存在していない合成材であり、特にポリマーおよびポリマーから導出されるカーボンファイバ−のような物質である。
【0015】
耐熱性があるとは、日常の温度変化おいて該当する材料がその形状および強度を著しく変化させず、化学的な安定性を維持し、標準周囲条件の場合と同じ凝集状態を維持することである。
【0016】
化学的に不活性とは化学作用を起こさないということであり、すなわち腐食作用のある物質が作用しても、このように呼ばれる対象物は変化せず、少なくとも汗、炭酸または果実酸のようなこの種の物質が作用しても変化しない。
【0017】
金属化とは、たとえばガルバーニ処理またはスパッタリングにより金属被膜を備えさせることである。
【0018】
シート表面とは、利用者の臀部を支持するためのシート支持面の、面積の広い中央領域である。
【0019】
背もたれとは、利用者の背中を支持するためのシート支持面の、面積の広い中央領域である。
【0020】
シートボルスタとは、利用者を特にカーブ走行時に側方から支持するための支持面の、ほとんどの場合シート表面から浮き出ていくぶん隆起している長手側部分のことである。なお、この概念には、利用者の上腿部を支持するためのシート表面横のボルスタと、利用者の肩を支持するために背もたれに設けたボルスタとの双方が含まれる。
【0021】
他種とは、2つの対象物が少なくとも技術的機能十全にとって重要なおよび/または基本的な特性に関し互いに異なっていることをいう。特に、耐荷重性、寿命、材料選定、材料組み合わせ、横断面の形状的構成およびサイズ、加熱要素への組み付けおよび結合に基本的に関わる、電気導体素線のすべての特徴を意味する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0022】
本発明の課題は、十分に持続荷重性があり、耐食性があり、低コストに製造可能である加熱要素を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0023】
このため、請求項1,2,3に記載の構成は3つの可能な効果的な安全手段を提供する。
【0024】
請求項1に記載の構成は特に個々の導体の故障を阻止する。請求項2に記載の構成は従来の導体に比べて機械的荷重性を向上させる。請求項3に記載の構成は危険時に加熱要素の通電を簡単に遮断させる。
【0025】
請求項9に記載の構成は補助導体の二者択一的構成により補助安全手段を含んでいる。
【0026】
請求項10に記載の加熱要素は、補助導体と加熱繊維/加熱導体との合目的な接触形態を述べたもので、請求項11の構成と組み合わせることによりさらに故障がなくなり、耐荷重性が増す。
【0027】
請求項12に記載の加熱要素は、多数の給電点において加熱用の導体素線と給電用の導体素線との間に十分な接触面積を有し、他方この領域に補助導体を収容することで、個々の導体が断線したときにメッシュ間の電流を簡単に迂回させることのできる網状組織を形成させている。
【0028】
請求項13に記載の加熱要素では、補助導体を給電導線を介して結合させる必要はない。これにより加熱要素の組み立てが著しく容易になる。
【0029】
請求項14,15または16に記載の加熱要素は特に頑丈な導体素線を有している。
【0030】
請求項17,22,24に記載の加熱要素は非常に薄い多数の単体導体を有し、これらの単体導体は、素線の横断面の大部分が非導電性の(合成)物質から成っているにもかかわらず、共に大きな表面積と低抵抗とを有している。
【0031】
請求項18に記載の加熱要素は低材料コストで、しかも大きな耐荷重性を有していることを特徴としている。請求項19,20,21に記載の特徴は加熱要素の導体素線をさらに耐食性にさせる。
【0032】
請求項23に記載の加熱要素は、該加熱要素の補助的な安全機能と簡単な組み立てを可能にさせる。
【0033】
請求項25に記載の加熱要素は、多数の単体素線が設けられているにもかかわらず構成がコンパクトであり且つ低熱伝導抵抗を持つ導体素線を有している。
【0034】
請求項26に記載の加熱要素は、その都度の電気的機能に対し最適な導体を有している。
【0035】
請求項27に記載の加熱要素は、電気エネルギーを供給するための導体素線および/または加熱用の導体素線および/または補助胴体の導体素線をたとえばストリップ材または無端ワイヤーとして予め構成でき、しかもたとえばプレスするだけでよいので、組み立てが簡単である。
【0036】
請求項28に記載の加熱要素の利点は、シート表面とシートボルスタとの間の境界部に、境界範囲(いわゆる溝移行範囲)にわたって加熱導体を敷設するための面倒な保護処置をとる必要がないことである。加熱要素を後加工する際に縫製針が前記範囲において導体素線にぶつかったとしても、たとえば補助導体により、或いは、導体素線の材料選定により、シートボルスタの給電は保障されている。
【0037】
請求項32に記載の加熱要素は、保護対象である導体素線1,2よりも断路器導体素線4のほうが確実に早期に破壊するので、特に安全に通電を遮断される。
【0038】
本発明の他の有利な構成は請求の範囲および以下の図面を用いた説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】平形加熱要素の平面図である。
【図2】図1の細部Aの拡大概略図であり、リッツ線として構成された電極の一部分の前記拡大概略図である。
【図3】接触領域の細部の拡大平面図である。
【図4】電気導体素線の拡大横断面図である。
【図5】導体素線の束体の拡大図である。
【図6】図1の実施形態の変形実施形態である。
【図7】他の実施形態の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0040】
次に、本発明による平形加熱要素の有利な実施形態を説明する。
【0041】
図1は電気加熱要素20を図示したものである。電気加熱要素20は平坦な担持体8と一対の電極30とを備えている。電極30は互いに間隔を持って互いにほぼ平行に配置され、多数の加熱導体40を介して接触領域200にて互いに結合されている。加熱導体40は互いにほぼ平行に担持体8に配置され、電気的に並列に接続されている。電極30は電気接続導線50を介して電源70に接続されている。加熱導体40は電気加熱要素を加熱するための導体素線1から形成されており、好ましくは炭化させた合成物質糸から形成される。電極30は電気加熱要素20に電気エネルギーを供給するための導体素線2から形成され、好ましくは銅製のリッツ線から形成される。
【0042】
作動時、電流は電源から接続導線6と一方の電極30とを介して多数の加熱導体40へ流れる。加熱導体40の熱は加熱ゾーン100を加熱させる。加熱ゾーン100から電流は他方の電極30と接続導線6とを介して再び電源へ戻る。加熱電流の電流強度は、作動電圧が12Vの場合、たとえば4Aと5Aの間である。
【0043】
図2は一方の電極30と加熱導体40との交差領域の拡大図である。電極30の導体素線2が断線しているのがわかる。図2に図示した電極断線部は、平形加熱要素20の電気的に切り離された部分を部分故障させる。
【0044】
このような状況を回避するため、図1の実施形態では、補助導体3が一方の電極30の端部部分36,37を互いに電気的に結合させており、補助導体3は前記一方の電極30から間隔を持って配置され、同じ荷重に曝されないようになっている。
【0045】
図3に図示した電気加熱要素の実施形態では、補助導体3は電極30の導体素線2に対し交互に且つ平行に接触領域200の内部に蛇行して延在している。補助導体3は電気エネルギーを供給するための導体素線2よりも数段頑丈である。導体素線2がすべて機能しない場合も、補助導体3はそのより大きな機械的耐荷重力により無傷のままである。この場合、補助導体3には、断線部位前方の導体素線2から多数の給電点33を介してこれら給電点の間に形成されている橋絡区間42に電流が供給される。橋絡区間42は加熱導体40の短い断片から形成されている。橋絡区間42から電流は補助導体3へ流れる。電流は、断線部位を横切った後、断線部位後方にある橋絡区間42と断線により切り離されている導体素線2の部分とに再び分かれる。
【0046】
このような実施形態において、補助導体3は接点電極30に対する従来の製造方法を用いて該接点電極30に組み込むことができる。このため、接点電極30の従来の導体素線2の1本または数本(好ましくは非絶縁リッツ線)の代わりに、接点電極30の製造段階で補助導体3の導体素線3aを使用する。
【0047】
補助導体の個々の導体素線3aを蛇行状に配置すると、引張り応力の発生時に、補助導体の長手方向における該補助導体の耐荷重性の向上に寄与する。
【0048】
補助的な保護処置として、電極30と加熱導体40および補助導体3とは、合成物質コアおよび金銀被覆部を備えた導体素線1,2,3aを有しているのが好ましい。この場合加熱導体は、その抵抗を適宜高めるため、電極導体よりも薄い貴金属被覆部を備えている。
【0049】
図4は、合成物質から成るコアと貴金属からなる被覆部とを有する本発明による電気導体素線10の横断面図である。
【0050】
電気導体10はフィラメント状の内側素線12を含んでいる。内側素線12は弾性のある、引裂き強さのある、耐熱性の合成物質から成っており、特に熱可塑性合成物質、特に破壊に対し極めて強く、引裂き強さがある耐熱性のポリアミドから成っている。糸状のコア12は、特にガルバニック方式で被着させることのできるニッケル、金、銀、或いは金銀合金から成る被覆部14で被覆されている。被覆部14には極めて延性があり、したがって長期の作動期間にわたって逆曲げに強い。コア12は破壊に対し極めて強く、且つ逆曲げに強いので、電気導体10はたとえば電気加熱導体等の使用に対し理想的な機械的特性と非常に優れた電気的特性とを有している。
【0051】
コア径はほぼ0.01mmとほぼ1mmとの間であり、他方被覆部14に対する有効径はほぼ0.02mmないし3mmである。さらに、内側素線12と外被層14とは1:4と10:1の間の比率の横断面積を有し、好ましくは内側素線12と外被層14とがほぼ同じ横断面積を有しているのがよい。
【0052】
必要に応じては、コア12の横断面積は外被部14の横断面積よりも大きくても小さくてもよい。導体10が特に強い機械的荷重に曝される場合には、たとえばコア径1をより大きく選定して、導体10または金属製の外被部14の断線または損傷を確実に阻止するのが有効である。
【0053】
図4に図示したような電気導体素線10の形態の複数個の単体素線16を図5に示したような有利な態様でねじることにより、1つの素線束17または撚線を形成させることができる。たとえば30本ないし50本の単体素線16を撚り合わせて1本の糸を形成することができ、単体素線16の何本かを撚り合わせて1つの束体19を形成させることができる。このように1本の導体素線を多数の単体素線により形成でき、導体素線は簡単に縫合させることができる。縫製針によって導体素線を穿刺すると、フィラメントの何本かのみが損傷するにすぎず、導体素線の束体の全機能或いは電気的または機械的特性に著しく影響することはない。また、糸は破壊に対し極めて強いので、縫製糸による固定が機械的破壊につながることはない。
【0054】
場合によっては、被覆部14のまわりに、好ましくは合成物質から成る補助的な絶縁層または接着層(図示せず)を配置してもよい。
【0055】
電気導体素線10、または、多数の電気導体素線10を撚り合わせて成る束体19は、電気加熱要素の形成に適しており、特に車両シート或いはハンドルへの取り付けに適している。この場合、電気導体素線10または束体19は電極として、および/または、加熱導体として設けられる。
【0056】
さらに、補助導体3が電極3に一体化され、好ましくは少なくとも端部部分36、37の間で接点電極30から絶縁、および/または離間されることが企図される。
【0057】
特に、補助導体3を導電性ベルトとして構成し、その上に電気エネルギーを供給するための導体素線2を固定してよい。前記ベルトはたとえば電気導体素線から成る織物、メタルフォイル、金属フリース(たとえば銅鍍金、すず鍍金したもの)、ニットおよび/または編み体であってよい。面抵抗は5mΩ 以下であるべきである。導体素線2はたとえば縫い付けるか、或いは縫い込まれていてよい。
【0058】
さらに、少なくとも1つの接点電極30の端部部分を電気補助導体3により互いに導電結合させてもよい。
【0059】
図6は加熱要素20を担持体8とともに図示したものである。担持体8には加熱導体40が加熱ゾーン100をほぼ完全に覆うように配置されている。加熱導体40は導体素線1から形成され、好ましくは単体素線の束体17から形成されている。加熱導体40は両端部のそれぞれの接触ゾーン200においてそれぞれ接続導線50と導電結合され、好ましくは圧着されている。この実施形態では、接続導線50は電気エネルギーを供給するための導体素線2および接続導線6と同一である。この実施形態の場合、電流は接続導線50を介して加熱導体40の一端に供給される。その後電流は加熱導体40をその全長にわたって流れ、その際に加熱ゾーン100を加熱させる。次に電流は接触ゾーン200に設けた加熱導体40の他端と接続導線50とを介して再び電源へ戻る。
【0060】
図7は、図1の加熱要素とほぼ同様の加熱要素を示している。ここでも平坦な担持体8上には一対の電極30が互いに間隔を持って且つ互いにほぼ平行に配置されている。電極30は接触領域200において多数の加熱導体40により互いに結合されているが、ここでは電極30を橋絡するための補助導体3が設けられていない。その代わり、1つの電極30の横にそれぞれ断路器導体素線4が延在している。断路器導体素線4は電極3と同じ側に位置するように担持体8の表面上で蛇行状に延在していてよいが、しかし本実施形態のように直線的に、且つ電極とは反対の側に位置するように平坦な担持体8の表面上に配置するのが好ましい。断路器導体素線4はその一端において接触部位55にて電極30と導電結合されている。他端は接続部位57にて接続導線50を介して電源70に接続されている。基本的には、1つの加熱要素につき1つの断路器導体素線4で十分である。しかしながら、本実施形態では、両電極30のそれぞれが固有の断路器導体素線4を備えている。
【0061】
断路器導体素線4は、その直線的配置により、他方所定の材料・横断面構成により、電極30よりも機械的な抵抗力が小さい。作動中に電極が過度の機械的荷重を受けたとすると、同じ機械的荷重ゾーンに配置されている断路器導体素線4は電極30よりも早期に断線する。断路器導体素線4と電極30とを電気的に直列に接続することにより、断路器導体素線4が損傷または断線した場合の加熱要素20の加熱量は少なくなり、或いは全く加熱されない。このようにして電極断線部位における火災の発生が阻止されている。
【0062】
断路器導体素線4に加えて、或いは、断路器導体素線4の代わりに、他の断路器導体素線4’を配置してもよい。本実施形態では、この断路器導体素線4’は加熱電流により通電されない。断路器導体素線4’は少なくとも1つの電極30に沿って、本実施形態では両電極に沿って配設されている。その両端部は監視装置80に接続されている。さらに、断路器導体素線4’の導体ループに温度センサ90を挿入してもよい。温度センサの抵抗と断路器導体素線4’の抵抗とは互いに異なるオーダーであるのが好ましい。これにより、温度センサとして利用されるNTCの特性曲線は変化しない。
【0063】
作動時に、監視装置80は温度センサ90に基づいて加熱要素の作動温度を監視し、加熱要素20を流れる電流を適宜調整する。機械的過負荷により断路器導体素線4’が損傷または断線すると、監視装置80は、損傷の度合いが大きくなると増大する、断路器導体素線4’の導体ループの抵抗上昇率を記録する。これから監視装置80は断路器導体素線4’および/または温度センサに欠陥が生じたものと推定する。両ケースとも、監視装置80は加熱要素を完全に遮断する。
【0064】
断路器導体素線4,4’が複数の素線を有しているのが合目的である。個々の素線に不具合が生じると、断路器導体素線4,4’の抵抗が上昇する。上昇した抵抗は監視装置80によって検知することができる。これにより事前警告が可能である。同時に、加熱要素自体にはより少量の臨界電流が供給される。
断路器導体素線4,4’は少なくとも監視対象区間において電極30から確実に絶縁されていることが重要である。絶縁されていないと、両者の短絡が断線部位を橋絡する場合がある。
【符号の説明】
【0065】
1 加熱用導体素線
2 電気エネルギー供給用導体素線
3 補助導体
3a 補助導体の導体素線
4,4’ 断路器導体素線
5 加熱ゾーンのエッジ
6 接続導線
8 担持体
10 電気導体素線
12 内側素線
14 外被層
16 単体素線
17 素線束
19 束体
20 電気加熱要素
30 電極
36,37 端部部分
40 加熱導体
42 橋絡区間
50 接続導線
55 接触部位
57 接続部位
70 電源
80 監視装置
90 温度センサ
100 加熱ゾーン
200 接触領域

【特許請求の範囲】
【請求項1】
加熱用の少なくとも1個の電気導体素線(1)が配置されている少なくとも1つの加熱ゾーン(100)と、
前記加熱ゾーン(100)を加熱するための少なくとも1個の前記導体素線(1)に電気エネルギーを供給するための少なくとも1個の他の導体素線(2)と、
電気エネルギーを供給するための前記他の導体素線(2)が加熱ゾーン(100)を加熱するための少なくとも1個の前記導体素線(1)と導電結合されている接触領域(200)と、を備えた加熱要素(20)、特に車両の車室の利用者接触面を加熱するための加熱要素(20)にであって、
前記導体素線(1)と前記他の導体素線(2)の少なくとも一方が局所的に機能不全を起こした場合に、機能不全部位を橋絡する電気橋絡導線の少なくとも一部を前記機能不全部位に形成させる少なくとも1個の補助導体(3)が設けられていることを特徴とする加熱要素。
【請求項2】
少なくとも1個のフィラメント状の内側素線(12)と、該内側素線(12)を少なくとも部分的に被覆している少なくとも1つの外被層(14)と、を有している少なくとも1個の導体素線(10)を備える電気加熱要素(20)であって、前記外被層(14)が導電性であることを特徴とする電気加熱要素。
【請求項3】
少なくとも1つの電気的に加熱される加熱ゾーン(100)と、機械的に荷重を受けるゾーンに少なくとも部分的に配置するために設けられている少なくとも1個の電気導体素線(1,2)とを備えた加熱要素(20)にであって、前記加熱要素(20)が少なくとも1個の断路器導体素線(4,4’)を有し、前記断路器導体素線(4,4’)の機械的安定性、特にその引張り強度および/またはその逆曲げ耐性が前記導体導体素線(1,2)よりも小さく、前記断路器導体素線(4,4’)が故障したときに前記加熱要素(20)の通電を遮断可能な構成としたことを特徴とする加熱要素。
【請求項4】
特に車両の車室の利用者接触面を加熱するために設けられ、
加熱用の少なくとも1個の電気導体素線(1)が配置されている少なくとも1つの加熱ゾーン(100)と、
前記加熱ゾーン(100)を加熱するための前記少なくとも1個の導体素線(1)に電気エネルギーを供給するための少なくとも1個の他の導体素線(2)と、
電気エネルギーを供給するための前記他の導体素線(2)が前記加熱ゾーン(100)を加熱するための前記少なくとも1個の前記導体素線(1)と導電結合されている接触領域(200)とを備え、
前記導体素線(1)と前記他の導体素線(2)の少なくとも一方が局所的に機能不全を起こした場合に、機能不全部位を橋絡する電気橋絡導線の少なくとも一部を前記機能不全部位に形成させる少なくとも1個の補助導体(3)が設けられていることを特徴とする請求項2又は3に記載の加熱要素(20)。
【請求項5】
少なくとも1個のフィラメント状の内側素線(12)と、該内側素線(12)を少なくとも部分的に被覆している少なくとも1つの外被層(14)とを有している少なくとも1個の電気導体素線(10)を備え、外被層(14)が導電性であることを特徴とする請求項1または3に記載の電気加熱要素(20)。
【請求項6】
少なくとも1つの電気的に加熱される加熱ゾーン(100)と、機械的に荷重を受けるゾーンに少なくとも部分的に配置するために設けられている少なくとも1個の電気導体素線(1,2)とを備え、加熱要素(20)が少なくとも1個の断路器導体素線(4,4’)を有し、該断路器導体素線(4,4’)の機械的安定性、特にその引張り強度および/またはその逆曲げ耐性が前記導体素線(1,2)よりも小さく、断路器導体素線(4,4’)が故障したときに加熱要素(20)の通電を遮断可能な構成としたことを特徴とする請求項1または2に記載の加熱要素(20)。
【請求項7】
加熱要素(20)が加熱用および/または電気エネルギー供給用の多数の導体素線(1,2)を有し、前記導体素線(1,2)が好ましくは互いにほぼ平行に延在し、好ましくは蛇行状に配置され、且つ接触領域(200)において、他のタイプの導電素線(1,2)と、好ましくは多数の他のタイプの導電素線(1,2)と導電結合され、電気エネルギーを供給するための導体素線(2)が好ましくは少なくとも部分的に加熱ゾーン(100)のエッジ(5)に沿って延在し、少なくとも1個の前記導体素線(1)と導電結合されていることを特徴とする請求項1〜6いずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項8】
加熱要素(20)が加熱用の少数の導体素線(1)を有し、好ましくは6個以下の、好ましくは3個以下の、好ましくは1個のみの導体素線(1,10)を有し、前記導体素線(1)が複数回方向転換して加熱ゾーン(100)に配設され、導体素線(1)の両端部が1箇所で他の導体素線(1)の端部と束にされてまとめられ、且つ好ましくは供給導線(6)および/または接続導線(50)の極にそれぞれ接続されていることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項9】
少なくとも1個の補助導体(3)が、少なくとも、導体素線(1,2)のうちの一方の導体素線にほぼ沿って配置され、好ましくは補助導体(3)も少なくとも1個の導体素線(3a)を有し、補助導体(3)が、互いに間隔を持って位置している少なくとも2つの箇所で、加熱用および/または電気エネルギー供給用の前記導体素線(1,2)と少なくとも間接的に電気接触し、補助導体(3)が好ましくは前記導体素線(1,2)とは別に形成され、特にその構成、使用する材料、および/または、加熱要素の荷重されるゾーンに対する空間的配置の点で別に構成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項10】
補助導体(3)/導体素線(3a)が少なくとも部分的に加熱ゾーン(100)のエッジ(5)に沿って延在し、好ましくは少なくとも2つの加熱導体(1)と導電結合されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項11】
少なくとも1個の補助導体(3)/導体素線(3a)が少なくとも部分的に好ましくは蛇行状に且つ好ましくは導体素線(1,2)に対しほぼ平行に配置され、および/または、補助導体(3)/導体素線(3a)が加熱用および/または電気エネルギー供給用の多数の導体素線(1,2)と好ましくは接触領域(200)において導電結合されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項12】
加熱用の導体素線(1)の少なくとも一部分が補助導体(3)の少なくとも一部分および/または電気エネルギー供給用の導体素線(2)の一部分と接触して、特に交差して、電流を給電用の導体素線(1)および/または補助導体(3)から加熱用の導体素線(1)へ給電するための多数の給電点(33)を形成しているとともに、前記導体素線(2)が断線したときに、断線部位前方で電流を該導体素線(2)から前記補助導体(3)へ誘導し、断線部位後方で電流を再び前記導体素線(2)へ戻すための多数の橋絡区間(42)を形成していることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項13】
少なくとも1個の補助導体(3)が、間接的に、特に橋絡区間(42)として用いられる導体素子(1,2)の一部分または複数部分だけを介して、電源(70)に接続され、且つ好ましくは給電導線(6)および/または接続導線(50)から間隔を持って配置されていることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項14】
少なくとも1個の導体素線(1,2,3a)が少なくとも1個の電気導体素線(10)、特に単体素線(16)を有し、電気導体素線(10)が、少なくとも1個のフィラメント状の内側素線(12)と、該内側素線(12)を少なくとも部分的に被覆し、好ましくは導電性の少なくとも1つの外被層(14)とを有し、および/または、ニッケル鍍金したカーボンファイバーを有し、或いは、実質的にニッケル合金または純粋なニッケル、特にマルチフィラメント素線から成っていることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項15】
少なくとも1個の内側素線(12)が、少なくとも75℃以下、好ましくは150℃以下、好ましくは300℃以下、好ましくは500℃以下、好ましくは1000℃以下の耐熱性を有する材料であることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項16】
内側素線(12)が金属化可能であること、外被層(14)が内側素線(12)上へガルバニック方式で被着され、および/または、外被層(14)が内側素線(12)と物質拘束的に結合されていることを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項17】
内側素線(12)の材料が紡糸可能であり、或いは、フィラメントまたはワイヤーへ引張り可能(または)引き伸ばし可能であり、好ましくは厚さが100μm以下、好ましくは10μm以下、好ましくは1μm以下、好ましくは0.1μm以下、好ましくは0.01μm以下フィラメントへ引張り可能(または)引き伸ばし可能であり、外被層(14)の厚さが0.2μmと2μmの間、好ましくは0.5μmと1.5μmの間、好ましくは0.8μmと1.2μmの間であること、および/または、単体素線(16)および/または導体素線(1,2,3a)が1mm以下の厚さ、好ましくは0.1mm以下の厚さ、好ましくは10mm以下の厚さを有していることを特徴とする請求項1〜16のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項18】
内側素線(12)が少なくとも部分的に合成物質から成り、好ましくは弾性があり且つ引裂き強さのある合成物質から成り、好ましくは少なくとも部分的に、好ましくは完全に、熱可塑性合成物質、ポリアミド、カーボンファイバー、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、および/または、ガラス絹糸、および/または、少なくとも部分的に鋼からなり、前記内側素線(12)の材料が外被層(14)の材料よりも大きな逆曲げ耐性および/または高い材料価格および/または小さな引張り強度または圧縮強度を有していることを特徴とする請求項1〜17のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項19】
外被層(14)が、通常の周囲条件で、少なくとも外側へ(内側素線へ)指向する表面に、化学的に不活性な面を有していることを特徴とする請求項1〜18のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項20】
外被層が金属を含んでおり、好ましくは少なくとも部分的に合金、燐光体を含んだニッケル、銀、銅、および/または金から製造され、好ましくは実質的に銀、銅、金および/またはニッケルから完全に形成されている合金から製造されていること、外被層(14)が金属を有し、該金属の表面が不動態化可能であり、および/または、外被層(14)の表面が酸化およびまたはクロメート処理されていることを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項21】
外被層(14)の表面がコーティングされ、特に合成物質および/または塗料および/または少なくとも部分的にポリウレタン、PVC、PTFEおよび/またはポリエステルでコーティングされていることを特徴とする請求項1〜20のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項22】
少なくとも1個の導体素線(1,2,3a,10)が多数の単体素線(16)を有し、好ましくは5個以上、好ましくは50個以上、好ましくは100個以上、好ましくは300個以上の単体素線(16)を有していることを特徴とする請求項1〜21のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項23】
多数の単体素線(16)および/または導体素線(1,2,3a,10)が少なくとも部分的に互いに電気的に絶縁され、好ましくは、少なくとも1個の単体素線(16)がその外被層(14)に設けた絶縁層(18)により少なくとも部分的に絶縁されていることにより互いに電気的に絶縁され、および/または、導体素線(10)および/または単体素線(16)が少なくとも部分的に接着剤(72)で被覆され、特に熱で活性可能な接着剤で被覆されていることを特徴とする請求項22に記載の加熱要素。
【請求項24】
複数個の単位素線(16)が1個の素線束(17)にまとめられ、好ましくは複数個の前記素線束(17)および/または素線束(17)の束が1個の束体(19)にまとめられ、導体素線(10)および/または少なくとも1個の前記単体素線(16)が好ましくは空間的にスパイラル上に配置され、好ましくは互いにねじり、撚り合わせ、ひねりにより配置されていることを特徴とする請求項22または23に記載の加熱要素。
【請求項25】
導体素線(10)の径、素線束(17)の径、前記素線束(17)および/または束体(19)の1つの束の径が制限手段により制限され、素線/束とその周囲との間の熱伝導がわずかに変化しており、好ましくは制限手段が前記導体素線(10)または前記素線束(17)または前記束体(19)をスパイラル状に取り囲んでいる補助素線を有していることにより熱伝導がわずかに変化しており、前記補助素線が好ましくは少なくとも部分的に導電材料から製造され、および/または、隣接する2つの巻回ピッチ間の間隔が前記補助素線の径の複数倍であることを特徴とする請求項22〜24のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項26】
導電素線(2,3a,10)および/または単体素線(16)が0Ω/mと3Ω/mの間の電気抵抗を有し、好ましくは0Ω/mと2Ω/mの間の電気抵抗、好ましくは0.1Ω/mと0.3Ω/mの間の電気抵抗を有し、および/または、加熱要素(20)を加熱するための少なくとも1個の導体素線(1)が0.1Ω/mと3Ω/mの間の電気抵抗、好ましくは0.2Ω/mと0.5Ω/mの間の電気抵抗を有していることを特徴とする請求項1〜25のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項27】
導体素線(1,2,3a,10)がニットおよび/または編み体のなかに形成され、前記導体素線(1,2,3a,10)が繊維上に敷設され、補助の縫製糸または編み糸により繊維に固定され、前記導体素線(1,2,3a,10)が縫製糸として繊維のなかに絡んでおり、および/または、前記導体素線(1,2,3a,10)が少なくとも1つの繊維と接着され、および/または2つの繊維層の間に接着されていることを特徴とする請求項1〜26のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項28】
加熱要素(20)および/または導体素線(1,2,3a,10)が、少なくとも部分的に、車両シートのシートボルスタの表面付近に配置され、導体素線(10)が好ましくは加熱用に用いられることを特徴とする請求項1〜27のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項29】
断路器導体素線(4,4’)の少なくとも1個が、少なくとも部分的に、第1の導体素線(1,2)が設けられているのと同じ機械的に荷重を受けるゾーンに配置され、好ましくは前記断路器導体素線(4,4’)が、少なくとも部分的に、前記第1の導体素線(1,2)の延在に少なくともほぼ従うように配置されていることを特徴とする請求項1〜28のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項30】
断路器導体素線(4,4’)の比導電率および/または絶対導電率が第1の導体素線(1,2)と少なくとも同じ大きさであり、好ましくは2倍であり、好ましくは4倍であることを特徴とする請求項1〜29のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項31】
断路器導体素線(4,4’)の少なくとも1個が、少なくとも部分的に、第1の導体素線(1,2)に対し電気的に絶縁され、および/または、好ましくは前記第1の導体素線(1,2)に対し間隔を持って配置され、好ましくは層状の担持体(8)の互いに対向しあっている面(表面)に配置されていることを特徴とする請求項1〜30のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項32】
第1の導体素線(1,2)が直線状の延在とは異なるように配置され、好ましくはジグザグ状および/または蛇行状に配置されていること、これに対して断路器導体素線(4,4’)の少なくとも1個が直線状の延在とはわずかに異なるように配置され、好ましくはほぼ直線状に配置されていることを特徴とする請求項1〜31のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項33】
断路器導体素線(4,4’)の少なくとも1個(4)が第1の導体素線(1,2)と電気的に直列に接続されていることを特徴とする請求項1〜32のいずれか1項に記載の加熱要素。
【請求項34】
断路器導体素線(4,4’)の少なくとも1個(4’)が前記断路器導体素線(4,4’)の機能不全時に加熱要素(20)の通電を遮断する監視装置(80)によって監視されていることを特徴とする請求項1〜33のいずれか1項に記載の加熱要素。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2010−135331(P2010−135331A)
【公開日】平成22年6月17日(2010.6.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−287255(P2009−287255)
【出願日】平成21年12月18日(2009.12.18)
【分割の表示】特願2007−501113(P2007−501113)の分割
【原出願日】平成17年3月4日(2005.3.4)
【出願人】(599067662)ヴィー・エー・テー・オートモーティヴ・システムス・アクチェンゲゼルシャフト (29)
【Fターム(参考)】