DE10055141A1 - Heizleiter - Google Patents

Abstract

Heizleiter, insbesondere für Heizelemente eines Kfz-Sitzes, im wesentlichen bestehend aus nahezu in einem Strang zueinander laufenden, sich berührenden Einzelleitern aus leitfähigem Material, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Einzelleiter durch eine Isolation von allen anderen Einzelleitern elektrisch getrennt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Heizleiter, insbesondere für Heizelemente eines Kfz-Sitzes.

Zum Beheizen von Sitzen insbesondere in Personenkraftwagen werden hauptsächlich verzinnte oder versilberte Kupferleiter eingesetzt. Diese Heizleiter zeigen trotz dieser Beschichtung in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen Korrosionserscheinungen, die durch Feuchtigkeit und Salzeinfluß induziert werden. Aufgrund dieser Korrosionserscheinungen kommt es zu die Heizleiter schädigenden Querschnittsreduzierungen, folglich zu lokalen Überhitzungen und schließlich zu einem Bruch des Heizleiters, was in einer verkürzten Lebensdauer des Heizleiters resultiert. Desweiteren kann die Beschichtung mit Silber oder Zinn oder auch anderen Metallen die Reibung der Einzelfilamente des Heizleiters untereinander so weit erhöhen, daß der Heizleiter aufgrund seiner erhöhten Steifigkeit abknicken und somit stark beschädigt werden kann. Ein weiterer Nachteil einer metallischen Beschichtung der einzelnen Heizleiterfilamente liegt in dem stark unterschiedlichen Redoxpotential der Beschichtungsmetalle gegenüber dem eigentlichen Drahtmaterial. Für den Fall, daß die Beschichtung nicht porenfrei ist und Fehlstellen vorhanden sind, setzt unter Einfluß eines aus Wasser und Salz gebildeten Elektrolyten Korrosion und damit die Auflösung des unedleren Metalls ein, was wiederum eine Beschädigung des Heizleiters darstellt.

Aus dem vorgenannten ergibt sich das Problem, mit Hilfe eines neuartigen Heizleiters die obengenannten Nachteile zumindest teilweise zu beseitigen. Das sich ergebende Problem besteht insbesondere darin, einen Heizleiter bereitzustellen, der gegenüber in Sitzen auftretenden Korrosionserscheinungen resistent ist und eine hohe mechanische Flexibilität aufweist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch einen Heizleiter nach Anspruch 1, ein Gewirke nach Anspruch 11, ein Heizelement nach Anspruch 13, eine Sitzheizung nach Anspruch 14, einen Sitz nach Anspruch 15 und eine Verwendung nach Anspruch 16 gelöst.

Der erfindungsgemäße Heizleiter besteht im wesentlichen aus nahezu in einem Strang zueinander verlaufenden (entweder im wesentlichen zueinander parallel oder miteinander verdrillt), sich berührenden Einzelleitern aus leitfähigem Material, wobei mindestens ein Einzelleiter durch eine Isolation von allen anderen Einzelleitern elektrisch getrennt ist.

Es ist vorteilhaft, wenn die Einzelleiter monofil sind, da durch diese Art der Ausgestaltung eine besonders hohe Flexibilität erreicht wird.

Weiterhin ist es von Vorteil, daß jeder Einzelleiter durch eine Isolation von allen anderen Einzelleitern elektrisch getrennt ist, um auf diese Art und Weise eine maximale Korrosionsresistenz bereitzustellen und bei lokaler Zerstörung der Einzelleiter eine unerwünschte Temperaturerhöhung an der jeweiligen Bruchstelle zu vermeiden.

Darüberhinaus ist es vorteilhaft, daß die Einzelleiter an ihren längsachsialen Enden elektrisch leitend verbindbar sind, beispielsweise mit einer Spannungsquelle bzw. den eigentlichen Heizelementen einer Sitzheizung verbunden werden zu können, um eine gut zugängliche Kontaktierungsmöglichkeit zu haben. Dieses wird dadurch erreicht, daß der thermische Zersetzungspunkt der Isolierung so gewählt ist, daß die Einzelleiter an ihren Enden in einem Bad aus flüssigem Zinn von der Isolierung befreit und durch das Zinn miteinander verbunden werden.

Es ist auch von Vorteil, daß die Isolation aus mehreren Schichten besteht, da damit eine dichte und dennoch flexible Isolation erzeugt werden kann.

Die Isolation besteht vorteilhafterweise aus Polyurethan, weil auf diese Weise eine flexible, hochisolierende und mechanisch hoch beanspruchbare Schicht erzeugt wird.

Die Isolation besteht vorteilhafterweise aus mindestens einer inneren Schicht aus Polyurethan und mindestens einer äußeren Schicht aus Polyester oder Polyacrylat, da Polyurethan selbst Wasser und Feuchtigkeit aufnehmen kann und die äußere Schicht aus Polyester oder Polyacrylat den direkten Kontakt der Einzelleiter mit Wasser unterbindet. Auf diese Weise besteht ein sehr wirksamer Schutz vor Wasser.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Einzelleiter aus Kupfer oder leitfähigem Kunststoff bestehen, da sich diese Materialien in der Praxis bewährt haben. Als leitfähige Kunststoffe haben sich insbesondere stark mit Carbon (Ruß, Kohlenstoff) versetzte Kunststoffe bewährt, da bei kleinen Netzspannungen eine hohe Leitfähigkeit gewährleistet sein muß.

Darüberhinaus ist es vorteilhaft, daß mindestens ein Einzelleiter aus einem Material besteht, welches seinen elektrischen Widerstand in Abhängigkeit der Eigentemperatur ändert, da ein solcher Einzelleiter als Temperatursensor fungieren kann. Als Material haben sich Nickel, Eisen oder Legierungen bewährt, die einen hohen Temperaturkoeffizienten aufweisen und so ein großes Ausgangssignal in Form einer Widerstandsveränderung erzeugen.

Schließlich ist es vorteilhaft, wenn sämtliche Einzelleiter von einer äußeren Isolationshülle aus FEP (Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen), Silikon (gemeint sind hier die üblicherweise eingesetzten Silikonharze) oder PTFE (Polytetrafluorethylen) ummantelt sind, um einen weiteren mechanischen wie elektrischen Schutz des Heizleiters zu gewährleisten.

Ein einen erfindungsgemäßen Heizleiter enthaltendes Gewirke weist die oben genannten vorteilhaften Eigenschaften auf, wobei es als besonders positiv anzusehen ist, wenn der Heizleiter im Teil- oder Kurzschuß (unter diesen Bezeichnungen sind die auf dem Gebiet der Wirktechnik üblichen Begriffe mit ihren entsprechend semantischen Inhalten gemeint) in das Gewirke eingebunden ist, da auf diese Art und Weise der Heizleiter in eine textile Umgebung eingebunden ist, die äußere Kräfte aufnimmt und den Heizleiter so vor hohen Zugkräften schützt. Durch die textile Einbindung im Teil- oder Kurzschuß ist ein wellenförmiger Verlauf des Heizleiters im Textil gegeben, ohne daß es zu scharfen Knicken oder hohen Zugbeanspruchungen kommen kann. Das Gewirke-Material besteht insbesondere aus einem Polyester, Polyethylen oder Baumwolle.

Ein mindestens einen erfindungsgemäßen Heizleiter enthaltendes Heizelement und eine diesbezügliche Sitzheizung weisen die oben genannten Eigenschaften auf. Es sei daher ausdrücklich darauf hingewiesen, daß einzelne Heizelemente einer elektrischen Sitzheizung erfindungsgemäß aus dem erfindungsgemäßen Heizleiter bestehen können.

Ein erfindungsgemäßes Gewirke enthaltender Sitz, insbesondere ein Kfz-Sitz, weist die oben genannten Eigenschaften auf.

In diesem Zusammenhang ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen Heizleiters zur elektrischen Verbindung einer durch einen Abspanngraben eines Sitzes geteilten elektrischen Sitzheizung zu erwähnen, die sich in der Praxis als ausgesprochen wichtig herausgestellt hat. Unter dem Begriff "Abspanngraben" ist der Bereich eines gepolsterten Sitzes zu verstehen, an dem ein äußerer Sitzbezug "nach innen" gezogen und mit einem inneren Trägerrahmen befestigt wird. Es entsteht quasi ein "Graben", der wiederum von zwei benachbarten Polsterwulsten umgeben ist. Das Abspannen des Sitzbezuges dient in erster Linie dazu, bei nicht-profilierter Sitzoberfläche eventuelle auftretende Verwerfungen des Sitzbezuges zu vermeiden.

(Unter der Bezeichnung "Abspanngraben" ist somit der auf dem Gebiet der Polsterung von Sitzen übliche Begriff mit seinem entsprechend semantischen Inhalt gemeint.)

Das nachfolgende Beispiel dient zur näheren Erläuterung der Erfindung.

Ein mehrere Abspanngräben aufweisender Kfz-Sitz enthält eine elektrische Sitzheizung aus mehreren Teilen, insbesondere einzelnen Heizelementen. Die einzelnen Heizelemente verlaufen in unmittelbarer Nähe entlang der Abspanngräben quasi "in den Polsterwulsten" des Sitzes. Die Heizflächen sind untereinander jeweils mit einem Heizleiter mit folgenden Merkmalen elektrisch verbunden, wobei der Heizleiter im Teilschuß in ein Gewirke aus Polyester eingebunden ist.

Der Heizleiter selbst besteht im wesentlichen aus nahezu in einem Strang zueinander laufenden, sich berührenden Einzelleitern aus Kupfer, wobei jeder Einzelleiter monofil ist und durch eine aus einer inneren Schicht aus Polyurethan und einer äußeren Schicht aus Polyester bestehenden Isolation von allen anderen Einzelleitern elektrisch getrennt ist. Die Einzelleiter sind an ihren längsachsialen Enden über ein Lötzinn elektrisch leitend miteinander verbunden. Sämtliche Einzelleiter sind von einer äußeren Isolationshülle aus PTFE ummantelt.

Claims (16)

1. Heizleiter, insbesondere für Heizelemente eines Kfz-Sitzes, im wesentlichen bestehend aus nahezu in einem Strang zueinander laufenden, sich berührenden Einzelleitern aus leitfähigem Material, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Einzelleiter durch eine Isolation von allen anderen Einzelleitern elektrisch getrennt ist.

2. Heizleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelleiter monofil sind.

3. Heizleiter nach einem der Ansprüch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einzelleiter durch eine Isolation von allen anderen Einzelleitern elektrisch getrennt ist.

4. Heizleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelleiter an ihren längsachsialen Enden elektrisch leitend verbindbar sind.

5. Heizleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolation aus mehreren Schichten besteht.

6. Heizleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolation aus Polyurethan besteht.

7. Heizleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolation aus mindestens einer inneren Schicht aus Polyurethan und mindestens einer äußeren Schicht aus Polyester oder Polyacrylat besteht.

8. Heizleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelleiter aus Kupfer oder leitfähigem Kunststoff besteht.

9. Heizleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Einzelleiter aus einem Material besteht, welches seinen elektrischen Widerstand in Abhängigkeit der Eigentemperatur ändert.

10. Heizleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Einzelleiter von einer äußeren Isolationshülle aus FEP, Silikon oder PTFE ummantelt sind.

11. Gewirke, dadurch gekennzeichnet, daß dieses einen Heizleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 10 enthält.

12. Gewirke nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter im Teil- oder Kurzschuß in das Gewirke eingebunden ist.

13. Heizelement, enthaltend mindestens einen Heizleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 10.

14. Sitzheizung, enthaltend mindestens einen Heizleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 10.

15. Sitz, insbesondere Kfz-Sitz, enthaltend einen Heizleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder ein Gewirke nach einem der Ansprüche 11 bis 12.

16. Verwendung eines Heizleiters nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur elektrischen Verbindung einer durch einen Abspanngraben eines Sitzes geteilten elektrischen Sitzheizung.