AT16953U1

AT16953U1 - Wärmeerzeugende Modulstruktur

Info

Publication number: AT16953U1
Application number: ATGM50016/2019U
Authority: AT
Original assignee: Tai Twun Entpr Co Ltd
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2020-12-15
Also published as: TWM565455U

Abstract

Die Erfindung betrifft eine wärmeerzeugende Modulstruktur bestehend aus einem wärmeerzeugenden Basismaterial (1) mit mindestens einem elektrischen Leiter (2), der auf dem wärmeerzeugenden Basismaterial (1) angeordnet ist, eine Deckschicht (3), die das oben genannte Element abdeckt, wobei nach dem Abdecken ein Teil des elektrischen Leiters (2) am wärmeerzeugenden Basismaterial (1) frei liegt, wodurch eine elektrische Verbindung zu einem Stromversorgungsteil geschaffen wird. Der elektrische Leiter (2) und die Oberfläche des wärmeerzeugenden Basismaterials (1) kontaktieren nahtlos miteinander, wodurch die Effizienz der Wärmeerzeugung zwischen dem elektrischen Leiter (2) und dem wärmeerzeugenden Basismaterial (1) gesteigert wird. Gleichzeitig kann eine Konzentration der Wärmequellen an den Verbindungspunkten vermieden werden, wenn die wärmeerzeugende Modulstruktur und das Stromversorgungsteil miteinander verbunden sind.

Description

Beschreibung

TECHNISCHES GEBIET

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine wärmeerzeugende Modulstruktur, insbesondere eine Modulstruktur, die flach auf eine wärmeerzeugende Einrichtung aufgeklebt und durch die eine Konzentration der Wärmequellen an den Verbindungspunkten vermieden werden kann.

STAND DER TECHNIK

[0002] Elektrische Wärmedecken, beheizbare Kleidung, elektrische Fußwärmer oder elektrische Wärmezudecken gehören zu den elektrischen Wärmeprodukten, die private Haushalte im Winter zum Aufwärmen benutzen. Diese bestehen hauptsächlich aus zwei Decken oder Baumwolllagen, zwischen denen ein Stromkreis mit einem wärmeerzeugenden elektrischen Widerstand angeordnet ist. Wenn Strom fließt, wird durch den Stromkreis mit dem wärmeerzeugenden elektrischen Widerstand Wärmeenergie erzeugt, sodass der Nutzer beim Zudecken mit der Decke, beim Tragen der beheizbaren Kleidung oder des elektrischen Fußwärmers den Zweck des Warmhaltens erreichen kann.

[0003] Bei der Benutzung der besagten elektrischen Wärmeprodukte wird Wärme hauptsächlich von den die elektrischen Wärmeprodukte durchlaufenden Zuleitungsdrähten des wärmeerzeugenden elektrischen Widerstands abgegeben, wobei für die Zuleitungen des wärmeerzeugenden Widerstands meist metallene elektrische Heizdrähte verwendet werden. Die Zuleitungen des elektrischen Widerstands oxidieren nicht nur leicht aufgrund von Feuchtigkeit, wodurch ihre Stabilität und Lebenserwartung beeinträchtigt werden, sondern sie können außerdem, wenn die Wärmedecke beim Wegräumen gefaltet wird, durch Biegen des weichen Oberflächenmaterials beschädigt oder gebrochen werden. Bei Benutzung kann die Oberfläche der Isolation der metallischen elektrischen Heizdrähte leicht verbrennen, was unter Umständen zu einem Kurzschluss in der Leitung oder dem Verbrennen des Elements führen oder sogar einen Brandunfall verursachen kann.

[0004] Darüber hinaus durchlaufen die Zuleitungen üblicher elektrischer Widerstände beim Anschluss an eine externe Stromquelle meist ein zylinderförmiges Verbindungskabel. Beim praktischen Gebrauch kommt dieses Kabel mit einem Teil des Körpers des Benutzers in Kontakt, wodurch die Benutzung für den Nutzer unbequem wird. Außerdem besteht bei häufigem Falten und Gebrauch die Gefahr des Brechens.

[0005] Daraus wird deutlich, dass die oben beschriebene gebräuchliche wärmeerzeugende Modulstruktur nach wie vor einige Mängel aufweist, in der Tat kein gutes Design darstellt und dringend verbesserungsbedürftig ist.

[0006] Aufgrund der oben beschriebenen, von der üblichen wärmeerzeugenden Modulstruktur herrührenden, Nachteile machte sich der Erfinder große Gedanken über mögliche Verbesserungen und Neuerungen und schloss schließlich nach jahrelanger mit enormen Aufwand und Einsatz verbundener Forschung die Entwicklung der vorliegenden wärmeerzeugenden Modulstruktur erfolgreich ab.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

[0007] Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine wärmeerzeugende Modulstruktur zu schaffen, die flach auf eine wärmeerzeugende Einrichtung aufgeklebt werden kann, und durch die eine Konzentration der Wärmequellen an den Verbindungspunkten vermieden werden kann.

[0008] Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, durch die Anordnung einer flexiblen Leiterplatte als eine Stromversorgungsbrücke zwischen dem elektrischen Leiter und dem Stromversorgungsteil, die Flexibilität der Anordnung zu erhöhen.

[0009] Um das Ziel der vorliegenden Erfindung zu erreichen, umfasst die vorliegende Erfindung

der wärmeerzeugenden Modulstruktur:

Ein wärmeerzeugendes Basismaterial;

mindestens einen elektrischen Leiter, der auf dem wärmeerzeugenden Basismaterial angeordnet ist;

eine Deckschicht, die das oben genannte Element abdeckt, wobei nach dem Abdecken ein Teil des elektrischen Leiters am wärmeerzeugenden Basismaterial frei liegt.

[0010] Um das weitere Ziel der vorliegenden Erfindung zu erreichen, umfasst die vorliegende Erfindung der wärmeerzeugenden Modulstruktur:

Ein wärmeerzeugendes Basismaterial;

mindestens eine flexible Leiterplatte, die auf dem wärmeerzeugenden Basismaterial angeordnet ist, wobei die flexible Leiterplatte eine erste und eine zweite elektrische Anschlussstelle aufweist; einen elektrischen Leiter, der mit der ersten elektrischen Anschlussstelle der flexiblen Leiterplatte gegenseitig verbunden und auf dem wärmeerzeugenden Basismaterial angeordnet ist;

eine Deckschicht, die das oben genannte Element abdeckt, wobei nach dem Abdecken die zweite elektrische Verbindungsstelle am wärmeerzeugenden Basismaterial frei liegt.

[0011] Bei der im vorliegenden Gebrauchsmuster offenbarten wärmeerzeugenden Modulstruktur ist es bevorzugt, dass das elektrische Leitersystem aus metallischen Werkstoffen gefertigt ist.

[0012] Dabei ist es ein weiteres bevorzugtes Merkmal, dass das elektrische Leitersystem durch ein Druck- oder Galvanikverfahren auf die Oberfläche des Basismaterials aufgebracht ist.

[0013] Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal ist es vorgesehen, dass die Deckschicht eine Aussparung aufweist, wodurch der elektrische Leiter teilweise frei liegt.

[0014] Es ist ferner ein bevorzugtes Merkmal, dass das wärmeerzeugende Basismaterial, der elektrische Leiter, die flexible Leiterplatte und die Deckschicht plattenförmig und biegsam sind.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

[0015] Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung der einzelnen Teile der vorliegenden Erfindung einer wärmeerzeugenden Modulstruktur.

[0016] Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung der teilweise zusammengebauten wärmeerzeugenden Modulstruktur.

[0017] Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung der zusammengebauten wärmeerzeugenden Modulstruktur.

[0018] Fig. 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einer wärmeerzeugenden Modulstruktur.

[0019] Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einer wärmeerzeugenden Modulstruktur.

[0020] Fig. 6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einer wärmeerzeugenden Modulstruktur

AUSFÜHRUNGSFORMEN

[0021] Zum besseren Verständnis des oben Gesagten und des Zwecks, der Merkmale und der Vorzüge der vorliegenden Erfindung, werden im Folgenden bevorzugte Ausführungsbeispiele angeführt und mit Bezug auf die beigefügten Figuren ausführlich erklärt.

[0022] Wie auf den Figuren 1 bis 3 dargestellt, umfasst die vorliegende Erfindung der wärmeerzeugenden Modulstruktur:

Ein wärmeerzeugendes Basismaterial 1, das Wärmeenergie absorbieren und gleichmäßig auf das Basismaterial leiten kann, und zudem eine dauerhafte Hitzebeständigkeit aufweist; mindestens einen elektrischen Leiter 2, der aus metallischen Werkstoffen hergestellt ist, wodurch er die Eigenschaft der elektrischen Leitfähigkeit aufweist.

[0023] In diesem Anwendungsbeispiel ist das elektrische Leitersystem durch Drucken direkt an den beiden Seiten des wärmeerzeugenden Basismaterials 1 aufgedruckt. Da ein Druckverfahren angewendet wird, infiltrieren die metallischen Werkstoffe während des Druckprozesses die Poren oder Risse in der Oberfläche des wärmeerzeugenden Basismaterials 1, wodurch die metallischen Werkstoffe mit der Oberfläche des wärmeerzeugenden Basismaterials 1 nahtlos kontaktieren. Da der elektrische Leiter 2 jeweils an beiden Seiten des wärmeerzeugenden Basismaterials 1 angebracht ist, wodurch ein positiver und ein negativer Pol gebildet werden, wird Wärmeenergie zwischen dem Leiter 2 und dem Basismaterial 1 erzeugt, wenn der elektrische Leiter 2 und das Stromversorgungsteil elektrisch leitend verbunden sind. Die Wärmeenergie wird dann vom wärmeerzeugenden Basismaterial 1 absorbiert und gleichmäßig auf das wärmeerzeugende Basismaterial 1 geleitet. In diesem Anwendungsbeispiel besteht der metallische Werkstoff aus Kupfer, die Erfindung ist aber nicht allein auf diesen metallischen Werkstoff beschränkt;

[0024] Besonders zu beachten ist, dass in der vorliegenden Erfindung die Fixierung des elektrischen Leiters 2 auf dem wärmeerzeugenden Basismaterial 1 nicht ausschließlich durch Drucken erfolgen muss. Jede andere Methode, die den elektrischen Leiter 2 nahtlos mit der Oberfläche des wärmeerzeugenden Basismaterials 1 kontaktieren lassen, ist möglich, wie z. B. ein Galvanikverfahren.

[0025] Eine Deckschicht 3 ist vorgesehen, die das oben genannte Element abdeckt, wobei an der Deckschicht 3 eine Aussparung 31 an der entsprechenden Stelle auf einer Seite des elektrischen Leiters 2 angebracht ist, sodass nach dem Abdecken ein Teil des elektrischen Leiters 2 am wärmeerzeugenden Basismaterial 1 frei liegt. Der teilweise frei liegende elektrische Leiter 2 schafft über ein Kabel eine elektrische Verbindung zu einem Stromversorgungsteil.

[0026] Wie in Figur 4, dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, dargestellt, weist der elektrische Leiter 2 in diesem Ausführungsbeispiel eine L-förmige Struktur auf mit einer langen Seite 21 und einer kurzen Seite 22, und einem nahtlosen Oberflächenkontakt mit dem wärmeerzeugenden Basismaterial 1. Die Aussparung 31 an der Deckschicht 3 ist an der kurzen Seite 22 der elektrischen Leiterstruktur 2 angebracht, sodass die kurze Seite 22 des elektrischen Leiters 2 am wärmeerzeugenden Basismaterial 1 frei liegt und eine elektrische Verbindung zu einem Stromversorgungsteil schafft. In diesem Anwendungsbeispiel führt die durch die L-Form des elektrischen Leiters 2 vergrößerte wärmeerzeugende Oberfläche zu einer größeren Effizienz bei der Wärmeerzeugung sowie zu einer Verkürzung der zur Wärmeerzeugung benötigten Zeit.

[0027] Wie in Figur 5, dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, dargestellt, wird, um die Stromversorgung der vorliegenden Erfindung praktischer zu gestalten, der elektrische Leiter 2 wiederum mit einer flexiblen Leiterplatte 4 verbunden, wodurch er durch die flexible Leiterplatte 4 das Merkmal einer biegsamen Verlängerung aufweist. Dadurch verändert sich wiederum die Position der elektrischen Verbindung für das Stromversorgungsteil. Die Struktur der flexiblen Leiterplatte 4 und ihre entsprechende Position bei der Anordnung werden im Folgenden näher erklärt:

[0028] Die flexible Leiterplatte 4 ist auf dem wärmeerzeugenden Basismaterial 1 angeordnet, wobei die flexible Leiterplatte 4 jeweils eine erste elektrische Anschlussstelle 41 und eine zweite elektrische Anschlussstelle 42 ausbildet. Die zweite elektrische Anschlussstelle 42 der flexiblen Leiterplatte 4 ist nach dem Anordnen in der Mitte des wärmeerzeugenden Basismaterials 1 angebracht ist und die erste elektrische Anschlussstelle 41 befindet sich an den beiden Seiten des wärmeerzeugenden Basismaterials 1. Die erste elektrische Anschlussstelle 41 ist mit dem elektrischen Leiter 2 elektrisch verbunden und die zweite elektrische Anschlussstelle 42 schafft eine elektrische Verbindung zu einem Stromversorgungsteil, sodass die vom Stromversorgungsteil übertragene elektrische Energie über die flexible Leiterplatte 4 auf den elektrischen Leiter 2 geleitet wird.

[0029] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Aussparung 31 an der Deckschicht 3 an der Stelle angeordnet, die der zweiten elektrischen Anschlussstelle 42 an der flexiblen Leiterplatte 4 entspricht.

[0030] Wie in Figur 6, dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, dargestellt, ragt in diesem Ausführungsbeispiel die zweite elektrische Anschlussstelle 42 der flexiblen Leiterplatte 4 über das wärmeerzeugende Basismaterial 1 hinaus. Das heißt, dass die Gesamtstruktur der flexiblen Leiterplatte 4 die Form eines auf dem Kopf stehenden T aufweist. Diese hervorstehende zweite elektrische Anschlussstelle 42 schafft ebenfalls eine elektrische Verbindung zu einem Stromversorgungsteil. Und da bei diesem Ausführungsbeispiel die zweite elektrische Anschlussstelle 42 über das wärmeerzeugende Basismaterial 1 hinausragt, muss an der Deckschicht 3 keine Aussparung angebracht werden, sodass das Element direkt abgedeckt werden kann.

[0031] An der oben erwähnten Struktur lässt sich ablesen, dass alle Elemente, da sie plattenförmig sind und das Merkmal der Biegsamkeit aufweisen, flach auf wärmeerzeugende Einrichtungen und Gegenstände aufgeklebt werden können. In Bezug auf beheizbare Kleidung und Schuhe ist besonders anzumerken, dass die wärmeerzeugende Modulstruktur beim Nutzer während des Gebrauchs kein Fremdkörpergefühl auslösen wird, wodurch für den Benutzer ein höherer Komfort beim Gebrauch erreicht werden kann. Außerdem kann durch das Aufeinanderschichten der oben genannten Elemente ein Wärmeerzeugungseffekt erzielt werden, ihre Herstellung ist einfach und die Herstellungskosten können gesenkt werden.

[0032] Darüber hinaus kann bei der vorliegenden Erfindung durch die Anordnung einer flexiblen Leiterplatte 4 eine Brücke zwischen dem elektrischen Leiter 2 und dem externen Stromversorgungsteil gebildet werden, weshalb die zweite elektrische Anschlussstelle 42 der flexiblen Leiterplatte 4 lediglich zur Stromübertragung zwischen der flexiblen Leiterplatte und dem Stromversorgungsteil dient. Es kommt dadurch zu keiner Ansammlung von Wärmeenergie an der zweiten elektrischen Anschlussstelle 42, wodurch die Sicherheit des Nutzers beim Gebrauch gewährleistet werden kann.

Claims

Ansprüche

1. Wärmeerzeugende Modulstruktur bestehend aus: einem wärmeerzeugenden Basismaterial (1) mit mindestens einem elektrischen Leiter (2), der auf dem wärmeerzeugenden Basismaterial (1) angeordnet ist, und mindestens einer Deckschicht (3), die den elektrischen Leiter (2) abdeckt, wobei nach dem Abdecken ein Teil des elektrischen Leiters (2) am wärmeerzeugenden Basismaterial frei liegt.

2. Wärmeerzeugende Modulstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (2) durch ein Druck- oder Galvanikverfahren auf die Oberfläche des Basismaterials (1) aufgebracht ist, sodass der elektrische Leiter und die Oberfläche des wärmeerzeugenden Basismaterials (1) nahtlos kontaktieren.

3. Wärmeerzeugende Modulstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (2) eine L-förmige Struktur mit einer langen und einer kurzen Seite (21,22) aufweist.

4. Wärmeerzeugende Modulstruktur nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht eine Aussparung (31) aufweist, wodurch der elektrische Leiter (2) teilweise frei liegt.

5. Wärmeerzeugende Modulstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmerzeugende Basismaterial (1), der elektrische Leiter (2) und die Deckschicht (3) plattenförmig und biegsam sind.

6. Wärmeerzeugende Modulstruktur bestehend aus: einem wärmeerzeugenden Basismaterial (1) mit mindestens einer flexiblen Leiterplatte (4), die auf dem wärmeerzeugenden Basismaterial (1) angeordnet ist, wobei die flexible Leiterplatte (4) eine erste und eine zweite elektrische Anschlussstelle (41,42) aufweist; einem elektrischen Leiter (2), der mit der ersten elektrischen Anschlussstelle (41) der flexiblen Leiterplatte (4) gegenseitig verbunden und auf dem wärmeerzeugenden Basismaterial (1) angeordnet ist; mindestens einer Deckschicht (3), die die flexible Leiterplatte (4) und den elektrischen Leiter (2) abdeckt, wobei nach dem Abdecken die zweite elektrische Verbindungsstelle (42) am wärmeerzeugenden Basismaterial (1) frei liegt.

7. Wärmeerzeugende Modulstruktur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtstruktur der flexiblen Leiterplatte (4) die Form eines T aufweist.

8. Wärmeerzeugende Modulstruktur nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der darin enthaltene elektrische Leiter (2) bzw. das elektrische Leitersystem aus metallischen Werkstoffen gefertigt ist.

9. Wärmeerzeugende Modulstruktur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeerzeugende Basismaterial (1), die flexible Leiterplatte (4) und der elektrische Leiter (2) plattenförmig und biegsam sind.

10. Wärmeerzeugende Modulstruktur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Seite der Deckschicht (3) eine Aussparung (31) angeordnet ist, wodurch die zweite elektrische Anschlussstelle (42) frei liegt.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen