專利名稱：面加熱元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種面加熱元件，尤其用于機(jī)動(dòng)車的乘客室中的與使用者
接觸的面的加熱，它具有至少一個(gè)加熱區(qū)，在該加熱區(qū)中設(shè)有至少一個(gè) 用于加熱的電導(dǎo)體纜線；至少另一導(dǎo)體纜線，用于將電能饋入加熱該加熱 區(qū)的所述至少一個(gè)導(dǎo)體纜線； 一個(gè)觸點(diǎn)接通區(qū)域，在該觸點(diǎn)接通區(qū)域中， 用于饋入電能的導(dǎo)體纜線與用于加熱該加熱區(qū)的所述至少一個(gè)導(dǎo)體纜線導(dǎo) 電地連接。
背景技術(shù)：
已公開了具有兩個(gè)或多個(gè)接觸導(dǎo)體的面加熱元件，這些接觸導(dǎo)體彼此 通過(guò)多個(gè)加熱導(dǎo)體導(dǎo)電地連接。這些加熱導(dǎo)體和/或接觸導(dǎo)體例如可由銅或 由其它合適的、具有足夠的電導(dǎo)率的導(dǎo)體材料組成及可以必要時(shí)通過(guò)外部 絕緣屏蔽和/或加強(qiáng)。但至少部分地由銅組成的導(dǎo)體僅可承受有限的機(jī)械負(fù) 荷，以致在長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的使用后可出現(xiàn)由材料疲勞和/或材料斷裂造成的損 壞。這主要在于銅材料的抗交變彎曲的強(qiáng)度不足。在這種加熱元件中會(huì)出 現(xiàn)接觸導(dǎo)體和/或加熱導(dǎo)體的斷裂。在此情況下在斷裂部位上形成饋電的斷 路。加熱元件至少在不再能流過(guò)電流的區(qū)域中不能再工作。
由DE 41 01 290公開了，使多個(gè)加熱導(dǎo)體與多個(gè)接觸導(dǎo)體觸點(diǎn)接通， 以便當(dāng)個(gè)別導(dǎo)體損壞的情況下留有冗余。但存在這樣的一些應(yīng)用情況，在 其中該文獻(xiàn)所述的加熱元件總是不夠穩(wěn)固及可靠。
己公開了，對(duì)銅制的導(dǎo)體鍍銀，以保護(hù)它防止腐蝕。但如果不孔隙密 封地鍍銀，則銅還可被侵蝕。此外銀隨著時(shí)間將擴(kuò)散到銅內(nèi)。由此形成了 一個(gè)由Ag-Cu合金作的邊界層，它非常脆。該邊界層的破裂形成了初始裂 紋，這對(duì)導(dǎo)體同樣是危險(xiǎn)的。
為了消除該問(wèn)題，可使用所謂的鎧裝線，其中電導(dǎo)體設(shè)有鋼芯，它具有銅外套層。由DE38 32 342C1公開了由鉑作的外層與一種含貴金屬材料 作的芯組成的鎧裝線。該芯可根據(jù)一些標(biāo)準(zhǔn)如柔性、抗斷及抗拉強(qiáng)度以及 抗交變彎曲強(qiáng)度來(lái)確定，而外層則可在所需的電性能上被優(yōu)化。
由DE196 38 372 Al公開了一種具有由不銹鋼絲作的芯及由銅作的外 套層的鎧裝線。最后在DE 102 06 336 Al中描述了一種外套層由鋼制成及 芯由銅制成或可選擇地反過(guò)來(lái)制成的鎧裝線。
這些公知的材料組合的主要缺點(diǎn)在于，鎧裝線有相對(duì)高的成本及僅有 限的耐蝕性。銅外層雖然對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合可足夠好地傳導(dǎo)電流，但對(duì) 于有些應(yīng)用不能足夠好地耐腐蝕。
由JP 2001-217058公開了一種加熱導(dǎo)體，其中多個(gè)碳纖維被一個(gè)皺紋 管包裹。但這種結(jié)構(gòu)不是非常抗斷裂的。
一些定義
以下將說(shuō)明該說(shuō)明書中的主要術(shù)語(yǔ)
一個(gè)"纜線"(Strang)是一個(gè)長(zhǎng)形的形體，它的長(zhǎng)度尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)它 的橫截面尺寸。優(yōu)選其橫截面的兩個(gè)維具有大致相同的尺寸。優(yōu)選該形體 是可彎曲回彈的，但處于一個(gè)固態(tài)中。
這里對(duì)于"絲狀"(filamentartig)應(yīng)理解為被這樣稱呼的物體由一個(gè) 短纖維或長(zhǎng)纖維構(gòu)成或由單絲或復(fù)絲線構(gòu)成。
"導(dǎo)體纜線"(Leiterstrang)是一種纜線，在該纜線中延伸著一個(gè)、多 個(gè)或許多絲狀的電導(dǎo)體，優(yōu)選基本上沿該纜線的縱向延伸。 一個(gè)導(dǎo)體纜線 本身可由多個(gè)導(dǎo)體纜線構(gòu)成。
一個(gè)"外套層"(Mantelschicht)是一個(gè)層，它直接或間接地至少部分 地包裹著一個(gè)纜線，但并不是必須地為包裹著纜線的最外層。
"塑料"是任何一種合成的、在自然中不存在的材料，尤其是聚合物 及由它導(dǎo)出的物質(zhì)如碳纖維。
"耐熱"意味著，所涉及的材料在日常溫度變化中其形狀及其強(qiáng)度最 多無(wú)關(guān)緊要地變化，該材料保持化學(xué)上的穩(wěn)定及保持與在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件中 相同的物態(tài)。
"化學(xué)上不活潑"表示是惰性的，即，既使在腐蝕性物質(zhì)的作用下被 這樣稱呼的物體也不變化，至少在如汗、碳酸或果酸這樣的物質(zhì)作用下不變化。
"金屬化"應(yīng)理解為設(shè)置金屬涂層，例如通過(guò)電鍍或?yàn)R射。
"座面"(Sitzspiegel)為一個(gè)座位的支撐面的大面積的中間區(qū)域，它被 確定用于支撐使用者的臀部。
"座位靠背"為一個(gè)座位的支撐面的大面積的中間區(qū)域，它被確定用 于支撐使用者的背部。
"座位側(cè)部"(Sitzwangen)通常是支撐面的、離開座面的及通常突出 一些的縱向側(cè)區(qū)段，它被確定用于尤其在彎道行駛時(shí)側(cè)向支撐使用者。對(duì) 于該概念這里既表示座面旁邊用于支撐大腿的側(cè)部，也表示靠背上的用于 支撐使用者肩的側(cè)部。
對(duì)于"其它類型"應(yīng)理解為，兩個(gè)物體至少在對(duì)于技術(shù)功能實(shí)現(xiàn)是重 要的和/或基本的特性方面是相互不同的。尤其是指電導(dǎo)體纜線的所有特征， 它們基本上涉及負(fù)載能力，工作壽命，材料選擇，材料組合，橫截面形狀-結(jié)構(gòu)及橫截面尺寸，到加熱元件中的引入及觸點(diǎn)接通。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種加熱元件，它具有足夠的持久負(fù)載能力、 耐腐蝕性及可被成本有利地制造。
權(quán)利要求1，2及3的技術(shù)方案對(duì)此任務(wù)提供了三個(gè)有效的保證可能性。
權(quán)利要求1的技術(shù)方案尤其可針對(duì)單個(gè)導(dǎo)體的失效進(jìn)行防護(hù)。權(quán)利要 求2的技術(shù)方案相對(duì)傳統(tǒng)的導(dǎo)體具有提高的機(jī)械負(fù)荷能力。權(quán)利要求3的 技術(shù)方案在有危險(xiǎn)時(shí)關(guān)斷單個(gè)加熱元件。
權(quán)利要求9的技術(shù)方案通過(guò)一個(gè)附加導(dǎo)體的替換構(gòu)型具有附加的保險(xiǎn)。
根據(jù)權(quán)利要求10的加熱元件描述了附加導(dǎo)體與加熱織物/加熱導(dǎo)體之 間的一個(gè)合乎目的的觸點(diǎn)接通形式，它用權(quán)利要求11的特征可得到附加的 故障保險(xiǎn)及負(fù)荷能力。
根據(jù)權(quán)利要求12的加熱元件一方面在用于加熱的導(dǎo)體纜線與用于饋給 電流的導(dǎo)體纜線之間的多個(gè)饋電點(diǎn)上具有足夠的接觸面，另一方面一個(gè)附 加導(dǎo)體的安裝在該區(qū)域中構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)在單個(gè)導(dǎo)體斷裂時(shí)可簡(jiǎn)單 地旁路網(wǎng)目之間的電流。
在根據(jù)權(quán)利要求13的加熱元件中，使通過(guò)電源導(dǎo)線來(lái)觸點(diǎn)接通附加導(dǎo)體成為多余，由此使加熱元件的安裝顯著地簡(jiǎn)化。
根據(jù)權(quán)利要求14， 15或16的加熱元件具有特別牢固的導(dǎo)體纜線。 根據(jù)權(quán)利要求17， 22及24的加熱元件具有多個(gè)非常薄的單導(dǎo)體，它
們一起具有一個(gè)大的表面積及一個(gè)低電阻，盡管該纜線的橫截面的大部分
由一個(gè)非導(dǎo)電的(塑料)材料組成。
權(quán)利要求18的加熱元件的特點(diǎn)是在低材料成本情況下具有高的負(fù)載能
力。權(quán)利要求19， 20及21的特征使加熱元件的導(dǎo)體纜線具有附加的耐腐蝕性。
根據(jù)權(quán)利要求23的加熱元件可實(shí)現(xiàn)附加的保險(xiǎn)功能及加熱元件的簡(jiǎn)單 安裝。
根據(jù)權(quán)利要求25的加熱元件具有這樣的導(dǎo)體纜線，它們盡管有多個(gè)單 纜線，但可構(gòu)成緊湊的結(jié)構(gòu)及具有低的熱傳遞阻力。
根據(jù)權(quán)利要求26的加熱元件具有對(duì)于相應(yīng)電功能優(yōu)化的導(dǎo)體。
根據(jù)權(quán)利要求27的加熱元件可簡(jiǎn)單地安裝，因?yàn)橛糜陴伣o電能和/或用 于加熱的導(dǎo)體纜線和/或附加導(dǎo)體的導(dǎo)體纜線可簡(jiǎn)單地例如預(yù)成型為帶狀材 料或連續(xù)件及例如僅需要再被褽平。
根據(jù)權(quán)利要求28的加熱元件具有的優(yōu)點(diǎn)是，在一個(gè)座面與一個(gè)座位側(cè) 部之間的邊界上不需要采取費(fèi)事的保護(hù)措施來(lái)用于使導(dǎo)體纜線穿過(guò)邊界區(qū) 域(所謂的溝過(guò)渡)。這里即使在加熱元件的進(jìn)一步加工時(shí)用于加熱的導(dǎo)體 纜線還將遇到縫紉的針,例如通過(guò)附加導(dǎo)體或?qū)w纜線的材料選擇保證了座 位側(cè)部的供電。
根據(jù)權(quán)利要求32的加熱元件能特別可靠地關(guān)斷，因?yàn)閿嗦?導(dǎo)體纜線4 能可靠地比待保護(hù)的導(dǎo)體纜線1， 2早地失效。
本發(fā)明的其它的有利構(gòu)型可由權(quán)利要求書及以下對(duì)附圖的描述中得到。


以下將描述根據(jù)本發(fā)明的面加熱元件的優(yōu)選實(shí)施例。附圖表示 圖l: 一個(gè)面加熱元件的俯視圖，
圖2:根據(jù)圖1中局部A的、 一個(gè)由編織線構(gòu)成的電極的斷裂部位的 概要放大圖，圖3: —個(gè)觸點(diǎn)接通區(qū)域的局部的放大俯視圖， 圖4: 一個(gè)電導(dǎo)體纜線的放大的橫截面圖， 圖5: —個(gè)導(dǎo)體纜線的整體線束的放大視圖， 圖6:圖1實(shí)施形式的一個(gè)替換方案， 圖7:另一實(shí)施形式的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示一個(gè)電加熱元件20，它具有一個(gè)面載體8， 一對(duì)電極30，這 對(duì)電極彼此間隔開及彼此大致平行地設(shè)在載體上及在多個(gè)觸點(diǎn)接通區(qū)域 200上通過(guò)多個(gè)加熱導(dǎo)體40相互連接。加熱導(dǎo)體40大致彼此平行地設(shè)置在 載體8上及并聯(lián)地電連接。這些電極30本身通過(guò)電連接導(dǎo)線50與一個(gè)電 源70相連接。加熱導(dǎo)體40由用于加熱該加熱元件的一些導(dǎo)體纜線1構(gòu)成， 優(yōu)選由碳化的塑料絲組成。電極30由用于將電能饋入加熱元件20的一些 導(dǎo)體纜線2構(gòu)成，優(yōu)選由銅的絞合線組成。
在工作中電流由電源通過(guò)連接導(dǎo)線6及所述一個(gè)電極30流到多個(gè)加熱 導(dǎo)體40中。這些加熱導(dǎo)體的熱量使加熱區(qū)域IOO加熱。電流從那里再通過(guò) 另一電極30及連接導(dǎo)線6又回流到電源。在此，當(dāng)工作電壓為12V時(shí)加熱 電流的電流強(qiáng)度例如在4與5A之間。
圖2中表示一個(gè)電極30與一些加熱導(dǎo)體40的交叉區(qū)域的一個(gè)放大視 圖。它表示出龜極30的一些導(dǎo)體纜線2的一個(gè)斷裂部分。圖2中所示的電 極斷裂部分將導(dǎo)致面加熱元件20的斷電部分的局部失效。
為了避免這種情況，在圖1的實(shí)施形式中一個(gè)附加導(dǎo)體3將一個(gè)電極 30的這些端部區(qū)段36， 37相互電連接及此外與電極30有間距，以便不受 到相同的負(fù)荷。
圖3表示加熱元件的一個(gè)實(shí)施形式，其中附加導(dǎo)體3與電極30的導(dǎo)體 纜線2交替平行并曲折地延伸在觸點(diǎn)接通區(qū)域200內(nèi)。這里，附加導(dǎo)體3 比用于饋入電能的導(dǎo)體纜線2的牢固性高出一些數(shù)量級(jí)。如果所有的導(dǎo)體 纜線2失效，附加導(dǎo)體3由于其更高的機(jī)械負(fù)載能力仍保持有效。電流則 從斷裂部位前的這些導(dǎo)體纜線2經(jīng)過(guò)多個(gè)饋給點(diǎn)33饋入在其之間構(gòu)成的跨 接區(qū)段42到附加導(dǎo)體3中，這些跨接區(qū)段由加熱導(dǎo)體40的短區(qū)段構(gòu)成。 電流從那里流到附加導(dǎo)體3中。在跨過(guò)斷裂部位后電流又分配到位于斷裂部位后面的跨接區(qū)段42上及導(dǎo)體纜線2的由斷裂部分?jǐn)嚅_的部分上。
在這個(gè)實(shí)施形式中，附加導(dǎo)體3可通過(guò)迄今用于接觸電極30的制造方 法組合在接觸電極中。為此，接觸電極30的這些迄今的導(dǎo)體纜線2 -優(yōu) 選未絕緣的絞合線-的一個(gè)或多個(gè)在其制造時(shí)由附加導(dǎo)體3的導(dǎo)體纜線 3a來(lái)代替。
附加導(dǎo)體的各個(gè)導(dǎo)體纜線3a的曲折形狀的布置有助于附加導(dǎo)體在其縱 向上受拉應(yīng)力時(shí)負(fù)載能力的提高。
無(wú)論是電極30還是加熱導(dǎo)體40及附加導(dǎo)體3具有設(shè)有塑料芯及金-銀 涂層或鎳絲的導(dǎo)體纜線l， 2， 3,作為附加保護(hù)。在此，這些加熱導(dǎo)體為了 相應(yīng)提高其電阻設(shè)有比電極導(dǎo)體更薄的貴金屬涂層。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明的電導(dǎo)體纜線10的一個(gè)橫截面，該導(dǎo)體纜線具有
一個(gè)由塑料作的芯及由貴金屬制成的一個(gè)包套。
電導(dǎo)體10包括一個(gè)由一種彈性的、抗斷裂及耐熱的塑料、尤其是熱塑 性的塑料、尤其由聚酰胺制成的絲狀的內(nèi)纜線12，聚酰胺非常抗斷裂、抗 拉斷及耐熱。線狀的芯12被一個(gè)由鎳、金、銀或金-銀合金制成的包套14 包裹著，它尤其可通過(guò)電鍍方式施加上。包套14是非常有延性的及由此在 一個(gè)長(zhǎng)的工作持續(xù)時(shí)間上非常耐交變彎曲。芯12是非?？箶嗔训募翱沙惺?交變彎曲負(fù)載，使得電導(dǎo)體10具有理想的機(jī)械特性及非常好的電特性，例 如適用作電加熱導(dǎo)體等。
芯直徑可在約0.01mm與約lmm之間，而對(duì)于包套14合適的直徑可約 為0.02至3mm。還可以考慮，內(nèi)纜線12與外套層14的橫截面積具有1:4 與10:1之間的比例，優(yōu)選內(nèi)纜線12及外套層14具有大致相同大小的橫截 面積。
視需要而定，芯12的橫截面積可大于或小于外套14的橫截面積。在 一個(gè)經(jīng)受特別強(qiáng)的機(jī)械負(fù)荷的導(dǎo)體10中，合理的例如可以為芯直徑被選 擇得大些，以便可靠地排除導(dǎo)體10或金屬外套14的斷裂或損壞。
多個(gè)相應(yīng)于圖4的電導(dǎo)體纜線10形式的單纜線16可用有利的方式、 如圖5中所示地，被扭轉(zhuǎn)成一個(gè)線束17或一個(gè)捻線。例如可由30至50個(gè) 單纜線16捻成一個(gè)線，由多個(gè)這樣的線可再捻成一個(gè)總線束19。由此可構(gòu) 成一個(gè)具有多個(gè)單纜線的導(dǎo)體纜線，它可毫無(wú)問(wèn)題地被縫紉。如果該導(dǎo)體
13纜線被一個(gè)針穿過(guò)，僅是一些單個(gè)的絲被損傷，而不會(huì)對(duì)導(dǎo)體纜線的總線 束的總體功能或電特性或機(jī)械特性有值得一提的影響。此外，通過(guò)一個(gè)縫 紉線的固定不會(huì)導(dǎo)致機(jī)械斷裂，因?yàn)樵摼€是非?？箶嗔训?。
必要時(shí)可圍繞外套層14設(shè)置一個(gè)附加的絕緣層或粘接劑層(未示出)， 該層優(yōu)選由塑料組成。
電導(dǎo)體纜線10或由多個(gè)捻合電導(dǎo)體纜線10構(gòu)成的總線束19適合構(gòu)成 電加熱元件，尤其用于安裝在機(jī)動(dòng)車座或方向盤中。在此，它可被設(shè)置作 為電極和/或作為加熱導(dǎo)體。
還可考慮，附加導(dǎo)體3被組合在電極3中及優(yōu)選至少在接觸電極3的 端部區(qū)段36， 37之間被絕緣和/或間距開。
尤其可考慮，附加導(dǎo)體3被構(gòu)造成導(dǎo)電的帶及用于饋給電能的這些導(dǎo) 體纜線2被固定在其上。該帶例如可為由電導(dǎo)體纜線、金屬薄膜、金屬化 纖維網(wǎng)(如鍍銅的，鍍錫的)、編結(jié)物和/或針織物組成的編織物。它應(yīng)具有 5mQ/口以下的表面電阻。導(dǎo)體纜線2例如可被縫上或被縫入。
此外可考慮，至少一個(gè)接觸電極3的這些端部區(qū)段通過(guò)一個(gè)電附加導(dǎo) 體3彼此導(dǎo)電地連接。
圖6表示具有一個(gè)載體8的加熱元件20，在其上設(shè)置了基本上完全覆 蓋加熱區(qū)域100的加熱導(dǎo)體40。該加熱導(dǎo)體40由一個(gè)導(dǎo)體纜線1、優(yōu)選由 多個(gè)單導(dǎo)體纜線組成的總線束17構(gòu)成。在其兩個(gè)端部的每個(gè)上，加熱導(dǎo)體 40各在一個(gè)接觸區(qū)200中與一個(gè)連接導(dǎo)線50形成導(dǎo)電連接，優(yōu)選被收縮。 在該實(shí)施例中，連接導(dǎo)線50與用于饋給電能的導(dǎo)體纜線2及連接導(dǎo)線6相 同。在該實(shí)施例中，電流通過(guò)連接導(dǎo)線50饋入加熱導(dǎo)體40的一個(gè)端部； 它流過(guò)該加熱導(dǎo)體40的整個(gè)長(zhǎng)度及由此加熱該加熱區(qū)100;接著它通過(guò)加 熱導(dǎo)體40的另一端部在接觸區(qū)200上經(jīng)過(guò)連接導(dǎo)線50再導(dǎo)回電源。
圖7表示一個(gè)與圖1中基本上相似的加熱元件。這里在一個(gè)面載體8 上也相互有間距地及大致平行地設(shè)有一對(duì)電極30。它們?cè)谟|點(diǎn)接通區(qū)域200 上通過(guò)多個(gè)加熱導(dǎo)體40彼此相連接。但這里不設(shè)有用于跨接電極30的附 加導(dǎo)體3。代替它的是延伸在電極30旁邊的各一個(gè)斷路-導(dǎo)體纜線4。該斷 路-導(dǎo)體纜線可曲折地及與電極3 —起延伸在載體8的同一表面?zhèn)壬?。但是?它也可如該實(shí)施例中那樣優(yōu)選為直線的及布置在面載體8的位于與電極相反的表面?zhèn)壬稀Ｋ谄湟粋€(gè)端部上在一個(gè)接觸部位55上與電極30導(dǎo)電連 接。它在其另一端部上在一個(gè)連接部位57上通過(guò)一個(gè)連接導(dǎo)線50與一個(gè) 電源70相連接。原則上每個(gè)加熱元件用一個(gè)斷路-導(dǎo)體纜線4就夠了 。但在 本實(shí)施例中兩個(gè)電極30的每個(gè)設(shè)有一個(gè)自己的斷路-導(dǎo)體纜線4。斷路-導(dǎo)體纜線4一方面通過(guò)它的直線布置及通過(guò)有目的的材料/橫截面 構(gòu)型其抗機(jī)械作用能力比電極30小。如果現(xiàn)在電極在工作中受到過(guò)大的機(jī) 械負(fù)荷，則設(shè)置在同一機(jī)械負(fù)荷區(qū)域中的斷路-導(dǎo)體纜線4比電極30斷得早。 當(dāng)斷路-導(dǎo)體纜線4被損壞或斷開了時(shí)，通過(guò)斷路-導(dǎo)體纜線4與電極30的 串聯(lián)電路使加熱元件20減小地或完全不再被加熱。以此方式可排除電極斷 開部位上燒傷點(diǎn)的形成。對(duì)斷路-導(dǎo)體纜線4附加地或替換地，可設(shè)置另一斷路-導(dǎo)體纜線4'。在 本實(shí)施例中它不被加熱電流流過(guò)。它僅是沿著至少一個(gè)電極30、在該實(shí)施 例中沿著兩個(gè)電極布置。它們的端部被連接到一個(gè)監(jiān)測(cè)裝置80上。此外可 考慮，在斷路-導(dǎo)體纜線4'的導(dǎo)電回路中加入一個(gè)溫度傳感器90。該溫度傳 感器的電阻及斷路-導(dǎo)體纜線4'的電阻優(yōu)選彼此在數(shù)量級(jí)上不相同。由此例 如一個(gè)作為溫度傳感器使用的NTC (負(fù)溫度系數(shù)元件)的特性曲線將保持 不變。在工作中，監(jiān)測(cè)裝置80借助溫度傳感器90來(lái)監(jiān)測(cè)加熱元件的溫度及 適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)通過(guò)加熱元件20的電流。如果斷路-導(dǎo)體纜線4'被機(jī)械的超負(fù) 荷損壞或斷開，則監(jiān)測(cè)裝置80將記錄到斷路-導(dǎo)體纜線4'的導(dǎo)電回路電阻 的升高，該電阻隨著損壞程度的增加而增大。由此它推斷出斷路-導(dǎo)體纜線 4'和/或溫度傳感器的損壞。在這兩種情況下，監(jiān)測(cè)裝置80都將使加熱元件 完全關(guān)斷。合乎目的地，斷路-導(dǎo)體纜線4， 4'可具有多個(gè)纜線。如果單個(gè)的纜線 失效，這將導(dǎo)致斷路-導(dǎo)體纜線4， 4'的電阻的增高。這同樣可通過(guò)一個(gè)監(jiān) 測(cè)裝置80來(lái)檢測(cè)。由此可給出一個(gè)預(yù)警報(bào)。此外，加熱元件本身同時(shí)地被 供給一個(gè)減小的、不太臨界的電流量。重要的是，斷路-導(dǎo)體纜線4， 4'至少在一個(gè)待監(jiān)測(cè)的區(qū)段上與電極可 靠地絕緣。否則這兩者之間的短路會(huì)使一個(gè)損壞的部位又被跨接。參考標(biāo)號(hào)表1用于加熱的導(dǎo)體纜線14外套層2用于饋給電能的導(dǎo)體纜線16單纜線3附加導(dǎo)體17纜線束3a附加導(dǎo)體的導(dǎo)體纜線19總線束4，4'斷路一導(dǎo)體纜線20電加熱元件5加熱區(qū)的邊緣30電極6連接導(dǎo)線36,37端部區(qū)段8載體40加熱導(dǎo)體10電導(dǎo)體纜線42跨接區(qū)段12內(nèi)纜線50連接導(dǎo)線70電源55接觸部位80監(jiān)測(cè)裝置57連接部位90溫度傳感器100加熱區(qū)200觸點(diǎn)接通區(qū)域1權(quán)利要求
1.加熱元件(20)，尤其用于機(jī)動(dòng)車的乘客室中的與使用者接觸的面的加熱，它具有-至少一個(gè)加熱區(qū)(100)，在該加熱區(qū)中設(shè)有至少一個(gè)用于加熱的電導(dǎo)體纜線(1)；-至少一個(gè)另外的導(dǎo)體纜線(2)，用于將電能饋入加熱該加熱區(qū)(100)的所述至少一個(gè)導(dǎo)體纜線(1)；-一個(gè)觸點(diǎn)接通區(qū)域(200)，在該觸點(diǎn)接通區(qū)域中，用于饋入電能的導(dǎo)體纜線(2)與用于加熱該加熱區(qū)(100)的所述至少一個(gè)導(dǎo)體纜線(1)導(dǎo)電地連接，其特征在于設(shè)有至少一個(gè)附加導(dǎo)體(3)，它在這些導(dǎo)體纜線(1，2)的至少一個(gè)局部失效時(shí)在一個(gè)失效部位上構(gòu)成跨接該失效部位的電跨接導(dǎo)線的至少一部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的電加熱元件(20)，其特征在于設(shè)有至少一個(gè)電 導(dǎo)體纜線(10)，該導(dǎo)體纜線具有至少一個(gè)絲狀的內(nèi)纜線(12)及至少一個(gè) 至少部分地包裹該內(nèi)纜線(12)的外套層(14)，及該外套層(14)是導(dǎo)電 的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的加熱元件(20)，其特征在于設(shè)有至少一個(gè)電加 熱的加熱區(qū)(100)及至少一個(gè)電導(dǎo)體纜線(1， 2)，該導(dǎo)體纜線被設(shè)置用 于至少部分地布置在受機(jī)械負(fù)荷的區(qū)域中；及加熱元件(20)具有至少一 個(gè)斷路-導(dǎo)體纜線(4， 4')，它的機(jī)械穩(wěn)定性、尤其它的抗拉強(qiáng)度和/或抗交 變彎曲強(qiáng)度比第一導(dǎo)體纜線(1， 2)的小及它的失效導(dǎo)致加熱元件(20) 的關(guān)斷。
4. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于該加熱元件(20) 具有用于加熱和/或饋給電能的多個(gè)導(dǎo)體纜線(1， 2)，它們優(yōu)選彼此大致平 行延伸地及優(yōu)選曲折地布置，它們?cè)谟|點(diǎn)接通區(qū)域(200)中與一個(gè)其它類型的至少一個(gè)、優(yōu)選多個(gè)導(dǎo)體纜線(1, 2)電連接；用于饋給電能的該一個(gè)或這些導(dǎo)體纜線(2)優(yōu)選至少區(qū)段地沿加熱區(qū)(100)的一個(gè)邊緣(5) 延伸及在那里與所述至少一個(gè)加熱導(dǎo)體(1)電連接。
5. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于該加熱元件(20) 具有少量的用于加熱的導(dǎo)體纜線(1)，優(yōu)選少于6個(gè)，優(yōu)選少于3個(gè)，優(yōu)選僅為l個(gè)導(dǎo)體纜線(1， 10);所述導(dǎo)體纜線(1)多次變換方向地被布置在一個(gè)加熱區(qū)(100)中；所述導(dǎo)體纜線(1)的兩個(gè)端部各在一個(gè)部位與 另外的導(dǎo)體纜線(1)的端部被成束地組合在一起并優(yōu)選各與一個(gè)電源導(dǎo)線 (6)和/或一個(gè)連接導(dǎo)線(50)的一個(gè)極相連接。
6. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件(20)，其特征在于至少一個(gè) 附加導(dǎo)體(3)至少大致地沿這些導(dǎo)體纜線(1， 2)的一個(gè)布置，它優(yōu)選同 樣具有至少一個(gè)導(dǎo)體纜線(3a);它與用于加熱/饋給電能的導(dǎo)體纜線(1， 2) 在至少兩個(gè)彼此間隔開的部位上至少間接地電觸點(diǎn)接通；它優(yōu)選相對(duì)該導(dǎo) 體纜線(1， 2)以另一種類型構(gòu)型，尤其是在其結(jié)構(gòu)上、所使用的材料上 和/或鑒于加熱元件的受負(fù)荷區(qū)域的空間布置上。
7. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于該或這些附加導(dǎo) 體(3) /導(dǎo)體纜線(3a)至少區(qū)段地沿加熱區(qū)(100)的一個(gè)邊緣(5)延伸 及在那里優(yōu)選與至少兩個(gè)加熱導(dǎo)體(1)電連接。
8. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于至少一個(gè)附加導(dǎo) 體(3) /導(dǎo)體纜線(3a)至少區(qū)段地、優(yōu)選曲折的及優(yōu)選大致平行于用于加 熱和/或饋給電能的一個(gè)導(dǎo)體纜線(1， 2)地布置；和/或附加導(dǎo)體(3) /導(dǎo) 體纜線(3a)與多個(gè)用于加熱和/或饋給電能的導(dǎo)體纜線(1， 2)電連接， 優(yōu)選在觸點(diǎn)接通區(qū)域(200)中相連接。
9. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于用于加熱的導(dǎo)體 纜線(1)的至少一部分與附加導(dǎo)體(3)的至少一部分和/或用于饋給電能的導(dǎo)體纜線(2)的一部分相接觸，尤其是相交叉，以便構(gòu)成多個(gè)饋電點(diǎn)(33)， 在這些饋電點(diǎn)上電流可由用于饋電的導(dǎo)體纜線(2)和/或附加導(dǎo)體(3)饋 入用于加熱的導(dǎo)體纜線(1)，和/或?yàn)榱藰?gòu)成多個(gè)跨接區(qū)段(42)，當(dāng)一個(gè)導(dǎo) 體纜線(2)斷開時(shí)電流可通過(guò)這些跨接區(qū)段在斷開部位前由所述導(dǎo)體纜線 (2)導(dǎo)入該附加導(dǎo)體(3)及在斷開部位后又導(dǎo)回該導(dǎo)體纜線(2)。
10. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于至少一個(gè)附加 導(dǎo)體(3)僅間接地、尤其僅通過(guò)導(dǎo)體纜線(1， 2)的一個(gè)或多個(gè)用作跨接 區(qū)段(42)的區(qū)段與一個(gè)電源(70)相連接及優(yōu)選與一個(gè)電源導(dǎo)線(6)和 /或多個(gè)連接導(dǎo)線(50)間隔開。
11. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于至少一個(gè)導(dǎo)體 纜線(1， 2， 3a)具有至少一個(gè)電導(dǎo)體纜線(10)、尤其是一個(gè)單纜線(16)， 所述導(dǎo)體纜線具有至少一個(gè)絲狀的內(nèi)纜線(12)及至少一個(gè)至少部分地包 裹該內(nèi)纜線(12)的及優(yōu)選導(dǎo)電的外套層(14)和/或所述導(dǎo)體纜線具有鍍 鎳的碳纖維或基本上由鎳合金或純鎳、尤其作為復(fù)絲纜線-組成。
12. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于至少一個(gè)內(nèi)纜 線(12)具有一種材料，該材料可耐熱到至少75°C，優(yōu)選到150°C、優(yōu)選 到300°C、優(yōu)選到500°C、或優(yōu)選到1000°C。
13. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于內(nèi)纜線(12) 可被金屬化；外套層(14)被電鍍地施加在內(nèi)纜線(12)上和/或外套層(14) 與內(nèi)纜線(12)材料鎖合地連接。
14. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于內(nèi)纜線(12) 的材料可被紡制或可被拉成絲或金屬線，優(yōu)選為具有小于100nm的厚度的 絲，該厚度優(yōu)選小于10|im，優(yōu)選小于l(am，優(yōu)選小于O.l(am，優(yōu)選小于 0.01pm，和/或外套層(14)的厚度在0.2與2pm之間，優(yōu)選在0.5與1.5pm 之間，優(yōu)選在0.8與1.2pm之間；和/或單纜線(16)和/或?qū)w纜線(1， 2，3a)具有小于lmm、優(yōu)選小于O.lmm、優(yōu)選小于10mm的厚度。
15. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于內(nèi)纜線(12) 至少按份額地由一種-優(yōu)選彈性的及抗拉斷的-塑料制成，優(yōu)選至少按份 額地-優(yōu)選全部地-由一種熱塑性塑料、聚酰胺、碳纖維、聚丙烯、聚 酯、聚酰亞胺和/或玻璃纖維組成，和/或至少按份額地由鋼組成，和/或內(nèi)纜 線(12)的材料具有抗交變彎曲的更高的強(qiáng)度和/或顯著高的材料價(jià)值和/ 或具有比外套層(14)的材料小的抗拉或抗壓強(qiáng)度。
16. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于外套層(14) 具有一個(gè)在通常環(huán)境條件下化學(xué)上不活潑的表面，至少在其指向外(相對(duì) 內(nèi)纜線來(lái)說(shuō))的表面。
17. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于外套層含有金屬，優(yōu)選至少按份額地由一種合金、具有磷份額的鎳、銀、銅和/或金制成，優(yōu)選由基本上完全由銀、銅、金和/或鎳構(gòu)成的合金制成；外套層(14)具 有一種金屬，該金屬的表面可被鈍化和/或外套層(14)的表面被氧化和/或鉻酸鈍化。
18. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于外套層(14)的表面涂層，尤其用塑料和/或漆和/或至少按份額地用聚氨基甲酸酯，PVC， PTFE， PFA和/或聚酯涂層。
19. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于至少一個(gè)導(dǎo)體纜線(1， 2， 3a， 10)具有多個(gè)單纜線(16)，優(yōu)選多于5個(gè)，優(yōu)選多于50 個(gè)，優(yōu)選多于100個(gè)，或優(yōu)選多于300個(gè)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19的加熱元件，其特征在于多個(gè)單纜線(16)禾口/ 或?qū)w纜線(1， 2， 3a， 10)至少區(qū)段地相互電絕緣，優(yōu)選的方式為至少 一個(gè)單纜線(16)借助其外套層(14)上的一個(gè)絕緣層(18)至少部分地被絕緣；和/或?qū)w纜線(10)和/或一個(gè)單導(dǎo)體(16)至少區(qū)段地由一種粘 接材料(72)、尤其是一種可熱活化的粘接材料包套。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19或20之一的加熱元件，其特征在于多個(gè)單纜線 (16)被組合成一個(gè)纜線束(17);及優(yōu)選多個(gè)纜線束(17)和/或多個(gè)纜線束(17)的束又被組合成一個(gè)總束(19)，其中，導(dǎo)體纜線(10)和/或至少 一個(gè)單纜線(16)優(yōu)選具有螺旋形空間布置，優(yōu)選通過(guò)絞合、捻合或搓合 彼此成束。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19至21中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于所述導(dǎo)體 纜線(10)、 一個(gè)纜線束(17)、多個(gè)纜線束(17)的束和/或所述總束(19) 的直徑通過(guò)一個(gè)限制裝置來(lái)限制；纜線/束與其周圍環(huán)境之間的熱傳遞優(yōu)選 由此充其量稍微被改變，優(yōu)選其方式是，該限制裝置具有一個(gè)螺旋形纏繞 該導(dǎo)體纜線(10)或纜線束(17)或總束(19)的輔助纜線，該輔助纜線 優(yōu)選至少按份額地由導(dǎo)電材料制成和/或在輔助纜線中在兩個(gè)相鄰的螺紋線 之間的間距比輔助纜線的直徑大多倍。
23. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于導(dǎo)體纜線(2， 3a， 10)和/或單纜線(16)具有的電阻在0與3Q/m之間，優(yōu)選在0與2Q/m 之間，優(yōu)選在0.1與0.3Q/m之間；和/或至少一個(gè)用于加熱該加熱元件(20) 的導(dǎo)體纜線(1)具有的電阻在O.l與3Q/m之間，優(yōu)選在0.2與0.5Q/m之間。
24. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于導(dǎo)體纜線(1， 2， 3a， 10)可被加工在針織物和/或編織物中；它被設(shè)置在一個(gè)織物上及借 助一個(gè)附加的縫紉或編織線被固定在織物上；它作為縫紉線被縫在織物中； 和/或它與至少一個(gè)織物粘接和/或被粘接在兩個(gè)織物層之間。
25. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于加熱元件(20) 和/或?qū)w纜線(1， 2, 3a， 10)至少部分地被設(shè)置在一個(gè)機(jī)動(dòng)車座位的座位側(cè)部中的表面附近，其中，該導(dǎo)體纜線(10)優(yōu)選用于加熱。
26. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于這些斷路-導(dǎo)體纜線(4， 4')的至少一個(gè)同樣至少部分地設(shè)置在與第一導(dǎo)體纜線(1， 2) 相同的受機(jī)械負(fù)荷的區(qū)域中；優(yōu)選斷路-導(dǎo)體纜線(4， 4')至少部分地、至 少大致跟隨第一導(dǎo)體纜線(1， 2)的走向地設(shè)置。
27. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于斷路-導(dǎo)體纜線 (4， 4')的比電導(dǎo)率和/或絕對(duì)電導(dǎo)率至少與第一導(dǎo)體纜線(1， 2)的一樣高，優(yōu)選為兩倍，優(yōu)選為四倍高。
28. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于這些斷路一導(dǎo) 體纜線(4， 4')的至少一個(gè)至少區(qū)段地相對(duì)第一導(dǎo)體纜線(1， 2)電絕緣 和/或優(yōu)選與其有間距地設(shè)置，優(yōu)選在一個(gè)層狀載體(8)的相互相對(duì)的(表 面)側(cè)上。
29. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于第一導(dǎo)體纜線 (1， 2)與一個(gè)直線的走向不同地設(shè)置，優(yōu)選為鋸齒形和/或曲折形；與其相比，這些斷路-導(dǎo)體纜線(4， 4')的至少一個(gè)與直線走向很小不同地設(shè)置， 優(yōu)選大致直線地設(shè)置。
30. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于這些斷路-導(dǎo)體 纜線(4)的至少一個(gè)與所述第一導(dǎo)體纜線(1， 2)串聯(lián)地電連接。
31. 根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的加熱元件，其特征在于這些斷路-導(dǎo)體纜線(4')的至少一個(gè)由一個(gè)監(jiān)測(cè)裝置(80)監(jiān)測(cè)，當(dāng)該斷路-導(dǎo)體纜線失 效時(shí)，監(jiān)測(cè)裝置關(guān)斷加熱元件(20)。
全文摘要
本發(fā)明涉及加熱元件(20)，尤其用于機(jī)動(dòng)車的乘客室中的與使用者接觸的面的加熱，它具有至少一個(gè)加熱區(qū)(100)，在該加熱區(qū)中設(shè)有至少一個(gè)用于加熱的電導(dǎo)體纜線(1)；至少一個(gè)另外的導(dǎo)體纜線(2)，用于將電能饋入加熱該加熱區(qū)(100)的所述至少一個(gè)導(dǎo)體纜線(1)；一個(gè)觸點(diǎn)接通區(qū)域(200)，在該觸點(diǎn)接通區(qū)域中，用于饋入電能的導(dǎo)體纜線(2)與用于加熱該加熱區(qū)(100)的所述至少一個(gè)導(dǎo)體纜線(1)導(dǎo)電地連接。本發(fā)明提出，設(shè)有至少一個(gè)附加導(dǎo)體(3)，它在至少一個(gè)導(dǎo)體纜線(1，2)局部失效時(shí)在一個(gè)失效部位上構(gòu)成跨接失效部位的電跨接導(dǎo)線的至少一部分。
文檔編號(hào)H05B3/10GK101600271SQ200910126938
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2005年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月8日
發(fā)明者彼得·特雷梅爾, 米夏埃爾·魏斯, 西莫內(nèi)·克勒 申請(qǐng)人:W.E.T.汽車系統(tǒng)股份公司