DE10200036B4

DE10200036B4 - Elektrische Heizeinrichtung mit beschichtetem Heizleiter

Info

Publication number: DE10200036B4
Application number: DE10200036A
Authority: DE
Inventors: Michael Weiss
Original assignee: WET Automotive Systems AG
Current assignee: Gentherm GmbH
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2002-01-03
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2022-01-04
Also published as: DE10200036A1

Abstract

Elektrische Heizeinrichtung (1) mit einem elektrischen Heizleiter (2), welcher zumindest teilweise von einer Isolationsschicht (4) bedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Heizleiter (2) und der Isolationsschicht (4) eine flexible und elektrisch leitfähige Zwischenschicht (3) angeordnet ist, daß die Zwischenschicht (3) zumindest teilweise aus einem Kunststoff gebildet ist, und daß die Zwischenschicht (3) bei Beschädigung des Heizleiters (2) als Stromumleitung dienen kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Gattungsgemäße Heizeinrichtungen werden beispielsweise zur elektrischen Beheizung von Möbeln, Fahrzeugsitzen oder Außenanlagen benutzt.

Es ist bekannt, gattungsgemäße Heizeinrichtungen beispielsweise unter einem Sitzbezug eines Fahrzeugsitzes einzubauen. Dabei werden elektrische Heizlitzen in der Sitzfläche verlegt und von einer Bespannung abgedeckt. Um die Bespannung gegen Verrutschen zu sichern, wird die Bespannung durch in regelmäßigen Abständen angeordnete Nähte, z. B. mit einem Polster des Sitzes verbunden.

Hierbei taucht das Problem auf, daß Heizlitzen übernäht werden müssen. Dabei ist eine Beschädigung der Heizlitze durch Nadeln einer Nähmaschine möglich. Im Extremfall kann es dabei zu einer Durchtrennung der Litze kommen. Dies führt zu einem Totalausfall der Heizeinrichtung. Der Sitz muß in einem solchen Fall aufwendig nachgearbeitet werden oder ist vollständig Ausschuß.

Es ist weiterhin bekannt, Heizlitzen mit einer Isolationsschicht zu ummanteln. Diese Isolationsschicht muß jedoch flexibel sein. Deshalb kann auch die Isolationsschicht eine Heizlitze nur unzureichend vor Beschädigungen durch Nähnadeln schützen.

Aus DE 199 02 405 ist bekannt, Litzen aus verzinnten Aluminiumdrähten zu fertigen. Dies schützt die Litze jedoch nicht gegen Ausfälle, welche auf mechanischen Belastungen beruhen.

Aus DE 37 15 097 ist bekannt, elektrische Heizleiter mit einer schwarzen Ummantelung zu versehen, um eine verbesserte Wärmeabstrahlung zu erzielen. Auch dies hat keinen Einfluß auf die Ausfallsicherheit des Heizleiters.

Aus DE 41 01 290 ist ein Flächenheizelement bekannt, bei dem eine Vielzahl von Heizleitern aus Stahl redundant zueinander angeordnet sind. Die Redundanz und das Material tragen jedoch zu einer Erhöhung der Produktionskosten bei.

Gegenstand der Erfindung

Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Heizeinrichtung besser gegen Ausfälle zu schützen.

Eine Heizeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß die Zwischenschicht 3 bei Beschädigung des Heizleiters 2 als Stromumleitung dienen kann. Dadurch bleibt ein Stromfluß durch die Heizeinrichtung 1 auch bei Beschädigung des Heizleiters 2 gewährleistet.

Die Heizeinrichtung gemäß Anspruch 2 ist mechanisch hoch überlastbar.

Die Heizeinrichtung nach Anspruch 3 weist eine flexible und elektrisch leitfähige Zwischenschicht auf, die auch in engen Kontakt mit der Oberfläche der Heizlitze zu bringen ist. Dadurch sind Übergangswiderstände gering.

Eine Heizeinrichtung nach Anspruch 4 besitzt einen einfachen und korrosionsgeschützten Aufbau.

Eine Heizeinrichtung nach Anspruch 5 gewährleistet, daß bei einem Ausfall des Heizleiters 2 die Zwischenschicht 3 nicht durch eine zu hohe Stromlast gefährdet wird.

Eine Heizeinrichtung nach Anspruch 6 gestattet eine einfache und großflächige Verlegung von Heizleitern.

Figuren

Die nachfolgende Beschreibung behandelt Möglichkeiten zur Ausgestaltung der Erfindung. Diese Ausführungen sind nur beispielhaft zu verstehen und erfolgen unter Bezug auf:

1: Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Heizleiter

2: Querschnitt durch ein Flachbandkabel mit erfindungsgemäßem Heizleiter
Beschreibung der Erfindung
1 zeigt eine Heizeinrichtung 1. Diese besitzt einen elektrischen Heizleiter 2. Der Heizleiter 2 ist von einer elektrisch leitfähigen Zwischenschicht 3 umgeben. Der elektrische Heizleiter 2 mit seiner Zwischenschicht 3 ist von einer Isolationsschicht 4 umgeben.
Der elektrische Heizleiter 2 ist vorzugsweise ein metallischer Leiter. Wegen der Entlastung des Heizleiters 2 durch die Zwischenschicht 3 kann der Heizleiter bei der vorliegenden Erfindung mechanisch weniger belastbar sein als bei konventionellen Lösungen. Es kann also beispielsweise statt einer teuren Edelstahllitze eine preisgünstigere Kupferlitze benutzt werden.
Die Zwischenschicht 3 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff. Dieser kann selbst elektrisch leitfähig sein. Es können jedoch auch elektrisch leitfähige Partikel, beispielsweise aus Graphit oder Metall beigemischt sein. Statt einer Beschichtung mit Kunststoff wäre auch ein Aufbringen von Graphitpulver denk bar. Diese würden dann lose zwischen dem Heizleiter 2 und der Zwischenschicht 3 vorliegen.
Die Isolationsschicht 4 kann ein herkömmlicher Isolations-Kunststoff sein. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich um einen halogenfreien Kunststoff.
Wird die Heizeinrichtung 1 eingeschaltet, so wird der Heizleiter 2 mit Strom beaufschlagt. Sein elektrischer Widerstand führt dazu, daß sich der Heizleiter 2 erwärmt. Im unverletzten Zustand fließt nur wenig Strom durch die Zwischenschicht 3. Dies wird durch einen höheren spezifischen Widerstand der Zwischenschicht 3 gegenüber dem Heizleiter 2 gewährleistet.
Führt eine Beschädigung des Heizleiters 2 zu einer Schwächung seines Leiter-Querschnitts, so erhöht sich an dieser Stelle sein elektrischer Widerstand. Dadurch weicht der Strom lokal in die umgebende Zwischenschicht 3 aus. Nach Umgehung der beschädigten Stelle des Heizleiters 2 über die Zwischenschicht 3 fließt der Strom wieder im Heizleiter 2 in seiner ursprünglichen Richtung weiter.
2 zeigt ein Flachbandkabel mit drei Heizleitern 2, 2', 2''. Diese sind jeweils von einer eigenen Zwischenschicht 3, 3', 3'' umgeben. Die Heizleiter 2, 2', 2'' verlaufen parallel zueinander in regelmäßigen Abständen. Sie sind an ihrer Unterseite von einer Isolationsschicht 4 und an ihrer Oberseite von einer Isolationsschicht 4' abgedeckt. Die Isolationsschichten 4, 4' sind jeweils zu beiden Seiten eines Heizleiters 2, 2', 2'' miteinander verbunden. Sie bilden dadurch die Außenschicht eines Flachbandkabels.

Claims

Elektrische Heizeinrichtung (1) mit einem elektrischen Heizleiter (2), welcher zumindest teilweise von einer Isolationsschicht (4) bedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Heizleiter (2) und der Isolationsschicht (4) eine flexible und elektrisch leitfähige Zwischenschicht (3) angeordnet ist, daß die Zwischenschicht (3) zumindest teilweise aus einem Kunststoff gebildet ist, und daß die Zwischenschicht (3) bei Beschädigung des Heizleiters (2) als Stromumleitung dienen kann.
Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter (2) eine metallische Litze ist.
Heizeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht zumindest teilweise aus einem Kunststoff und/oder aus Graphit und/oder aus elektrisch leitfähigen Materialpartikeln gebildet ist.
Heizeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter (2) draht- oder bandförmig ist und die Zwischenschicht (3) den elektrischen Heizleiter (2) mantelartig im wesentlich vollumfänglich umschließt.
Heizeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Zwischenschicht (3) in Richtung des Stromflusses eines zumindest ähnliche Stromtragfähigkeit wie der elektrische Heizleiter (2) aufweist.
Heizeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Heizleiter (2, 2', 2'') von jeweils einer eigenen Zwischenschicht (3, 3', 3'') zumindest teilweise bedeckt sind und diese jeweiligen Zwischenschichten (3, 3', 3'') dann ihrerseits zumindest teilweise von mindestens einer Isolationsschicht (4, 4') bedeckt sind.