DE102013000529A1

DE102013000529A1 - Filzheizeinrichtung und Verfahren zur Herstellung

Info

Publication number: DE102013000529A1
Application number: DE102013000529A
Authority: DE
Inventors: Jack Barfuss; Matthew Zuzga; Syed Rafat Iqbal
Original assignee: WET Automotive Systems Ltd
Current assignee: WET Automotive Systems Ltd
Priority date: 2012-01-20
Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2013-07-25
Also published as: CN103501554A; US10201039B2; US20130186884A1

Abstract

Eine Heizeinrichtung, umfassend: a) eine Vliesstoff-Heizschicht, die aufweist: eine vordere Oberfläche, eine hintere Oberfläche und mehrere Ränder um einen äußeren Rand der Heizschicht; b) zwei oder mehr Verbindungen mit einer Stromquelle, wobei die Heizschicht aus einer Mehrzahl einzelner Fasern besteht, die zufällig ausgerichtet sind; und wobei im Wesentlichen die gesamte Vliesstoff-Heizschicht Wärme erzeugt, wenn Strom an die Vliesstoff-Heizschicht angelegt wird.

Description

Gebiet
Die vorliegende Lehre bezieht sich allgemein auf eine verbesserte Heizvorrichtung und insbesondere auf eine Heizvorrichtung, die als eine therapeutische Heizeinrichtung, eine Sitzheizeinrichtung, zur Beheizung flexibler Vorrichtungen, dergleichen oder eine Kombination hiervon nützlich ist.
Hintergrund
Die vorliegende Lehre bezieht sich darauf, eine verbesserte Heizeinrichtung und mehr vorzuziehen eine verbesserte Heizeinrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug vorzusehen. Allgemein weisen Heizeinrichtungen einen Draht auf, der in ein Muster geformt ist. Der Draht erzeugt Wärme, wenn Elektrizität an den Draht angelegt wird. Der Draht kann auch in einem kohlenstoffhaltigen Material angeordnet werden, so dass bei einem Erwärmen des Drahts die Wärme in das kohlenstoffhaltige Material diffundiert, wodurch eine größere Fläche beheizt wird. Es kann jedoch sein, dass das Erzielen einer gleichförmigen Erwärmung in diesen Vorrichtungen nicht immer gelingt, und um die Heizdrähte herum warme Stellen (sogenannte „Hot Spots”) auftreten. Ferner kann ein Brechen eines Heizdrahtes dazu führen, dass die Heizeinrichtung nicht mehr heizt. Heizeinrichtungen können auch Elektroden enthalten, die über ein Material mit positivem Temperaturkoeffizienten miteinander verbunden sind, so dass Elektrizität von einer Elektrode durch das Material mit positivem Temperaturkoeffizienten zur anderen Elektrode geleitet und Wärme erzeugt wird. Andere Heizeinrichtungen haben eine gewebte Konfiguration, wobei eine Vielzahl von langen Materialstücken verwoben wird, um eine Heizeinrichtung auszubilden. Bei diesen Heizeinrichtungen können entlang einem oder mehreren der langen Materialstücken Hot Spots auftreten, da diese Materialien es zulassen können, dass Strom entlang einem Draht driftet. Beispiele von Heizeinrichtungen finden sich in den US-Patenten mit den Nummern 5,824,996 ; 5,935,474 ; 6,057,530 ; 6,150,642 ; 6,172,344 ; 6,294,758 ; 7,053,344 ; 7,285,748 ; und 7,838,804 ; US-Patentanmeldungen mit den Veröffentlichungsnummern 2003/155347; 2004/0211772; 2007/0278210; 2009/024548; 2010/0200558; und 2010/0282458; europäisches Patent Nummer EP2400814 ; und japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer JP02-120039 , auf all derer Offenbarungsgehalt hiermit für alle Zwecke Bezug genommen wird. Diese Systeme können jedoch aufweisen...
Es wäre nun wünschenswert, einen hohen Grad der Flexibilität zum Anschmiegen an eine sitzende Person oder zur Vermeidung von Knautschgeräuschen oder dergleichen in Reaktion auf die Bewegung der sitzenden Person vorzusehen. Es wäre wünschenswert, die Anzahl von Teilen in einer Anordnung zu minimieren und dementsprechend die Anzahl von Montageschritten zu verringern. Trotz der vorhandenen Systeme sind Autohersteller und andere weiterhin auf der Suche nach kostengünstigen, leichtgewichtigen und leicht herzustellenden Möglichkeiten zum Vorsehen einer Heizoberfläche. In dieser Hinsicht ist ein wünschenswertes Merkmal die Freiheit von der Abhängigkeit von schwankenden Preisen von Metallen, nach denen eine hohe Nachfrage besteht, wie zum Beispiel Gold, Silber, Kupfer oder dergleichen. Es wäre wünschenswert, die Abhängigkeit von Klebeverbindungen von leitfähigen Metallen auf einer Oberfläche zu vermeiden.
Es besteht daher ein Bedarf nach einer flexiblen Sitzheizeinrichtung, die frei von und/oder im Wesentlichen frei von Gold, Silber und Kuper ist. Es wäre wünschenswert, eine Heizeinrichtung vorzusehen, die durchgebogen werden kann, ohne dass dabei die ganze oder ein Teil der Heizeinrichtung ganz oder teilweise ausfällt. Es wäre wünschenswert eine Heizeinrichtung vorzusehen, die über die Heizeinrichtung eine gleichmäßige Heizung vorsieht, ohne dass dazu komplexe Stromzuleitungskonfigurationen und/oder teure Steuerungen verwendet werden müssen. Ferner besteht ein Bedarf nach einer flexiblen Sitzheizeinrichtung, die geschnitten, gebogen, geformt, ausgeformt oder eine Kombination davon werden kann, ohne dass dabei Heizfunktionen verloren gehen.
Zusammenfassung
Die vorliegende Lehre deckt einen oder mehrere (wenn nicht sogar alle) der vorliegenden Bedarfsangaben durch Vorsehen einer verbesserten Heizeinrichtung ab, die aufweist: a) eine Vliesstoff-Heizschicht, die aufweist: eine Vielzahl einzelner Fasern, die zufällig ausgerichtet sind; eine Vielzahl von Hohlräumen und/oder Poren, die zwischen der Vielzahl von einzelnen Fasern verteilt sind, die zufällig ausgerichtet sind, und eine Vielzahl von Rändern um einen äußeren Rand der Heizschicht; b) zwei oder mehr Stromzuleitungen, über die die Heizeinrichtung mit einer Stromquelle verbunden ist; und wobei im Wesentlichen die gesamte Vliesstoff-Heizeinrichtung Wärme erzeugt, wenn über die zwei oder mehr Stromzuleitungen Strom an die Vliesstoff-Heizeinrichtung angelegt wird, so dass die Heizeinrichtung eine im Wesentlichen gleichmäßige Heizdichte aufweist.
Die Heizeinrichtung der Lehre kann aufweisen: eine Heizeinrichtung, umfassend: a) eine Vliesstoff-Heizschicht, die aufweist: eine Vielzahl einzelner Fasern, die zufällig ausgerichtet sind; eine Vielzahl von Hohlräumen und/oder Poren, die zwischen der Vielzahl einzelner Fasern verteilt sind, die zufällig ausgerichtet sind: eine vordere Oberfläche, eine hintere Oberfläche und eine Vielzahl von Rändern um einen äußeren Rand der Heizschicht; b) eine oder mehrere vordere Abdeckschichten, die sich mindestens teilweise, insgesamt oder beides über die vordere Schicht erstrecken; c) eine oder mehrere hintere Klebeschichten zwischen der einen oder den mehreren vorderen Abdeckschichten und der vorderen Oberfläche der Heizschicht, die mindestens einen Teil der einen oder der mehreren vorderen Abdeckschichten direkt auf der vorderen Oberfläche der Heizschicht befestigen; d) eine oder mehrere hintere Abdeckschichten, die sich mindestens teilweise, insgesamt oder beides über die eine oder die mehreren hinteren Schichten erstrecken; e) eine oder mehrere hintere Klebeschichten zwischen der einen oder den mehreren hinteren Abdeckschichten und der hinteren Oberfläche der Heizschicht, die mindestens einen Teil der einen oder der mehreren hinteren Abdeckschichten direkt auf der hinteren Oberfläche der Heizschicht befestigen; f) zwei oder mehr Stromzuleitungsschichten, die aufweisen: i) zwei oder mehr Drähte, die auf der vorderen Oberfläche oder der hinteren Oberfläche der Heizschicht angeordnet sind, wobei die zwei oder mehr Drähte voneinander beabstandet sind und sich entlang eines Randbereichs der zwei oder mehr Ränder der Heizschicht erstrecken; ii) eine oder mehrere Strom-Klebeschichten, die jeweils über den zwei oder mehr Drähten angeordnet sind, wobei mit der einen oder den mehreren Klebeschichten mindestens teilweise die zwei oder mehr Drähte auf die vordere Oberfläche oder die hintere Oberfläche geklebt sind; und iii) zwei oder mehr Vliesstoff-Sammelschienen, die über den zwei oder mehr Drähten und der einen oder den mehreren Strom-Klebeschichten angeordnet sind, wobei die zwei oder mehr Vliesstoff-Sammelschienen jeweils mindestens teilweise durch die eine oder die mehrere Stromklebeschichten auf die Vliesstoff-Heizschicht geklebt sind; wobei entweder die eine oder die mehreren vorderen Abdeckschichten und die eine oder die mehreren vorderen Abdeckschichten und die eine oder die mehreren vorderen Klebeschichten oder die eine oder die mehreren hinteren Abdeckschichten und die eine oder die mehreren hinteren Klebeschichten sich mindestens teilweise über die zwei oder mehr Stromzuleitungsschichten erstrecken, so dass der mindestens eine Teil der einen oder der mehreren vorderen Abdeckschichten oder der einen oder der mehreren hinteren Abdeckschichten mit den zwei oder mehreren Stromzuleitungsschichten verklebt sind; und wobei im Wesentlichen die gesamte Vliesstoff-Heizschicht Wärme erzeugt, wenn Strom an die Vliesstoff-Heizschicht angelegt wird.
Ein weiterer einzigartiger Aspekt der vorliegenden Lehre sieht einen Prozess zum Erzeugen einer Heizeinrichtung vor, umfassend: a) Erhalten der Vliesstoff-Heizschicht der hier enthaltenen Lehre; b) Anordnen der zwei oder mehreren Drähte entlang gegenüberliegender Randbereiche der Vliesstoff-Heizschicht; c) Verbinden der zwei oder mehr Drähte mit der Vliesstoff-Heizschicht; d) Anordnen des leitfähigen Vliesstoffstreifens über jeden der zwei oder mehreren Drähte; e) Befestigen des leitfähigen Vliesstoffstreifens auf der Heizschicht; wobei der Schritt zum Verbinden und der Schritt zum Befestigen gleichzeitig durchgeführt werden, oder der Schritt zum Verbinden vor dem Schritt zum Befestigen durchgeführt wird.
Die hier enthaltene Lehre löst überaschenderweise eines oder mehrere dieser Probleme durch Vorsehen einer flexiblen Sitzheizeinrichtung, die frei und/oder im Wesentlichen frei von Gold, Silber und Kupfer ist. Die hier enthaltene Lehre sieht eine Heizeinrichtung vor, die einer Durchbiegung unterzogen werden kann, ohne dass die gesamte oder ein Teil der Heizeinrichtung ganz oder teilweise versagt. Die hier enthaltene Lehre sieht eine Heizeinrichtung vor, die über die Heizeinrichtung eine gleichmäßige Heizung vorsieht, ohne dass dazu komplexe Stromzuleitungskonfigurationen und/oder teure Steuerungen verwendet werden müssen. Die hier enthaltene Lehre sieht eine flexible Sitzheizeinrichtung vor, die geschnitten, gebogen, geformt, ausgeformt oder eine Kombination hiervon werden kann, ohne dass dabei Heizfunktionen verloren gehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 veranschaulicht ein Beispiel einer Heizeinrichtung der hier enthaltenen Lehre;
2 veranschaulicht eine Querschnittsdarstellung der Heizeinrichtung von 1;
3A1 und 3A2 veranschaulichen mögliche Sammelschienenkonfigurationen;
3B veranschaulicht einen Querschnitt einer Sammelschienenkonfiguration von 3A1;
4 veranschaulicht eine weitere Ansicht einer hier gelehrten Heizeinrichtung;
5 veranschaulicht eine Querschnittsdarstellung einer Heizeinrichtung, die in einem belüfteten und/oder aktiv beheizten oder gekühlten Fahrzeugsitz installiert ist;
6 veranschaulicht eine vergrößerte Darstellung, welche die Zufälligkeit der Anordnung der Kohlenstofffasern des Materials der hier enthaltenen Lehre zeigt;
7 veranschaulicht eine vergrößerte Darstellung, welche die Zufälligkeit der Anordnung wasserstrahlverfestigter metallisierter Fasern zeigt;
8 veranschaulicht eine vergrößerte Ansicht, welche die Zufälligkeit der Anordnung doppelt beschichteter metallisierter Fasern zeigt;
9 veranschaulicht eine vergrößerte Ansicht von Fasern, die mit einer Schutzschicht niedriger Viskosität beschichtet sind;
10 veranschaulicht eine vergrößerte Ansicht von Fasern, die mit einer Schutzschicht hoher Viskosität beschichtet sind; und
11 veranschaulicht eine vergrößerte Darstellung eines porösen Klebstoffs, der mit der hier enthaltenen Lehre eingesetzt werden kann.
Detaillierte Beschreibung
Die hier vorgestellten Erläuterungen und Veranschaulichungen sollen anderen Fachleuten die Erfindung, ihre Prinzipien und ihre praktische Umsetzung nahebringen. Der Fachmann kann die Lehre auf zahlreiche Weise anpassen und anwenden, wie es für die Bedürfnisse eines praktischen Anwendungsbeispiels am besten geeignet erscheint. Deshalb sollen die spezifischen Ausführungsformen der vorliegenden Lehre, wie sie hier dargestellt sind, für die Lehre weder als erschöpfend noch als einschränkend gelten. Der Umfang der Lehre sollte daher nicht anhand der oben gegebenen Beschreibung, sondern stattdessen anhand der nachfolgenden Ansprüche zusammen mit dem vollen Umfang von Äquivalenten bestimmt werden, die für diese Ansprüche gelten. Auf den Offenbarungsgehalt aller Artikel und Entgegenhaltungen, einschließlich Patentanmeldungen und -Veröffentlichungen, wird für alle Zwecke Bezug genommen. Andere Kombinationen sind ebenfalls möglich, wie aus den folgenden Ansprüchen hervorgeht, auf deren Offenbarungsgehalt auch in der vorliegenden schriftlichen Beschreibung Bezug genommen wird.
Die hier gelehrte Vorrichtung kann als eine Heizeinrichtung nützlich sein und/oder in eine andere Vorrichtung integriert werden, so dass die andere Vorrichtung als eine Heizeinrichtung nützlich sein kann. Die Vorrichtung, wie sie hier gelehrt wird, kann auch für eine beliebige andere bekannte Heizanwendung verwendet werden. Zum Beispiel kann die Heizeinrichtung zur Beheizung eines Bettes, von Pflanzen, als therapeutische Heizeinrichtung, zur Beheizung von Fahrzeugsitzen, Lenkrädern, Spiegeln, Glas, Bodenbelägen, dergleichen oder einer Kombination hiervon, verwendet werden. Vorzugsweise kann die hier gelehrte Vorrichtung mit einem Fahrzeugsitz verbunden werden, in ihn integriert werden oder beides, und/oder kann der Fahrzeugsitz die hier gelehrte Zusammensetzung enthalten, so dass ein Fahrzeugsitz beheizt werden kann. Die Heizeinrichtung, wie sie hier erörtert wird, kann ein diskretes Stück sein, das über ein Polster eines Fahrzeugsitzes (d. h. Sitz oder Rückenteil) gelegt wird, und dann kann eine Bezugsschicht über die Heizeinrichtung gelegt werden. Ein Teil der Heizeinrichtung kann in einen Graben in dem Polster eindringen, so dass die Heizeinrichtung, das Polster, der Bezugsstoff oder eine Kombination davon auf einem Sitzrahmen befestigt werden. Die Heizeinrichtung kann formbar, ausformbar, schneidbar oder eine Kombination hiervon sein, so dass die Heizeinrichtung im Wesentlichen daran gehindert werden kann, die Grabenbereiche eines Fahrzeugsitzes zu beheizen. Zum Beispiel kann ein Teil der Heizeinrichtung so geschnitten werden, dass im Wesentlichen nur die Elektroden, Sammelschienen, Stromleitungen oder eine Kombination hiervon sich in die Gräben eines Fahrzeugsitzes erstrecken. Bei einem weiteren Beispiel kann die Heizschicht so beschnitten werden, dass die Heizschicht sich bis zu dem Graben in einem mittleren Bereich der Heizeinrichtung erstreckt, jedoch nicht in den Graben hinein, und der Teil der Heizschicht, der den Elektroden, Sammelschienen, Stromleitungen oder einer Kombination hiervon am nächsten liegt, sich in und/oder um den Graben herum erstreckt, um Halt zu geben. Eine Bezugsschicht kann Befestigungsmerkmale aufweisen, die sich durch die Heizeinrichtung erstrecken, so dass die Heizeinrichtung an der Bezugsschicht befestigt ist und sich im Wesentlichen über den Graben hinweg erstreckt, während die Befestigungsmerkmale dazu dienen, sowohl die Bezugsschicht als auch die Heizeinrichtung auf dem Sitz zu befestigen.
Die Heizeinrichtung kann durch eine mechanische Befestigungseinrichtung, einen Klebstoff, Druck von einer oder mehreren anliegenden Schichten oder einer Kombination hiervon in dem Fahrzeugsitz befestigt werden. Die Heizeinrichtung kann direkt an der Bezugsschicht, dem Polster (d. h. Sitz, Rückenlehne oder beiden) des Sitzes oder einer Kombination von beiden befestigt werden. Eine mechanische Befestigungseinrichtung kann sich durch die Heizeinrichtung erstrecken, mit ihr verbunden sein, an ihr befestigt sein oder eine Kombination davon, so dass die Heizeinrichtung innerhalb des Sitzes fixiert werden kann. Die mechanische Befestigungseinrichtung kann eine Plastikklammer sein, die durch die Heizeinrichtung und einen Teil des Sitzes und/oder die Bezugsschicht gestoßen wird, so dass eine feste Verbindung ausgebildet wird. Die mechanische Befestigungseinrichtung kann eine Polsterklammer, eine Metallstange, die sich über einen Teil der Heizeinrichtung erstreckt und die Heizeinrichtung, die Bezugsschicht in großer Nähe zum Polster zieht, oder beides sein. Die Heizeinrichtung der hier enthaltenen Lehre kann zusammen mit anderen Vorrichtungen verwendet werden.
Die Heizeinrichtung kann mit einem Sitzbelegungssensor verwendet werden. Die Heizeinrichtung kann über und/oder unter einem Sitzbelegungssensor angebracht werden. Der Sitzbelegungssensor kann ein beliebiger Typ eines Sitzbelegungssensors sein, der das Vorhandensein eines Fahrgastes erfasst. Der Sitzbelegungssensor kann ein kapazitiver Sensor, ein Drucksensor, ein Membransensor, Infrarot-, passiver und/oder aktiver Ultraschallsensor, ein Massesensor oder eine Kombination hiervon sein. Die Heizeinrichtung und ein Sitzbelegungssensor können mit einem aktiven Kühlsystem, einem aktiven Heizsystem, einem Belüftungssystem oder einer Kombination hiervon verwendet werden.
Die Heizeinrichtung kann mit einer aktiven Heizung, einer aktiven Kühlung, einer Belüftung oder einer Kombination hiervon verwendet werden. Die Heizeinrichtung kann porös sein, so dass Luft direkt durch die Heizeinrichtung kommen kann. Die Heizeinrichtung kann eine oder mehrere poröse Schichten enthalten, welche die Heizeinrichtung bedecken, so dass Luft direkt durch die Heizeinrichtung und die eine oder die mehreren Schichten gelangt, die die Heizeinrichtung bedecken (z. B. eine Vliesstoffschicht, ein Klebstoff, eine abdeckende Schutzschicht oder eine Kombination hiervon). Die Heizeinrichtung kann eine oder mehrere Barriereschichten enthalten, welche die Heizeinrichtung vollständig und/oder teilweise bedecken, so dass die Barriereschichten dazu beitragen, den Fluidstrom zu Bereichen der Heizeinrichtung zu lenken, die kontaktiert werden können. Die Barriereschicht, wenn sie vorhanden ist, kann in einer beliebigen Konfiguration geformt werden, so dass Luft an spezifische gewünschte Orte gelenkt werden kann. Zum Beispiel kann die Heizeinrichtung über einen mittleren „U-förmigen” Teil der Heizeinrichtung im Wesentlichen porös sein und können die die „U-Form” umgebenden Bereiche ein nicht poröses bzw. Barrierematerial aufweisen, das ein Fluid daran hindern kann, hindurch zu gelangen, so dass das bewegte Fluid zu den Kontaktbereichen gelenkt wird. Die Heizeinrichtung kann eines oder mehrere Durchgangslöcher aufweisen, so dass Luft durch die Heizeinrichtung bewegt werden kann. Die Heizeinrichtung kann einen Lüfter und/oder ein Gebläse enthalten und/oder mit ihm in Fluidkommunikation sein, einem Gebläse und/oder einem Lüfter benachbart sein, so dass das Gebläse und/oder der Lüfter ein Fluid durch und/oder um die Heizeinrichtung herum bewegen können. Die Heizeinrichtung, der Lüfter, das Gebläse oder eine Kombination hiervon können ein Peltier-Element, eine thermoelektrische Vorrichtung oder beides aufweisen, so dass warme und/oder gekühlte Luft (d. h. konditionierte Luft) zu einem Fahrgast bewegt werden kann. Die Heizeinrichtung kann indirekt mit einem Lüfter, einem Gebläse oder beiden verbunden sein, die eine Peltier-Vorrichtung, eine thermoelektrische Vorrichtung oder beides enthalten.
Die Heizeinrichtung kann mit einem Einsatz (d. h. einem Beutel) verbunden sein, der bei der Abgabe konditionierter Luft an einen Fahrgast beiträgt. Die Heizeinrichtung kann eines oder mehrere Löcher aufweisen, welche Spiegelbilder der Löcher in dem Einsatz sind. Die Heizeinrichtung kann auch keine Löcher haben, und die Luft aus dem Beutel kann auf dem Weg zu einem Fahrgast direkt durch die Heizeinrichtung gelangen. Die Heizschicht kann direkt mit dem Einsatz verbunden sein. Die Heizschicht kann ganz oder teilweise mit dem Einsatz verbunden sein. Der Einsatz kann aus einer oder mehreren Polymerschichten bestehen, die eine im Wesentlichen luftundurchlässige Schicht und/oder eine luftundurchlässige Schicht bilden, so dass in den Einsatz gerichtete Luft zu einem vorbestimmten Bereich gelenkt wird. Der Einsatz kann eines oder mehrere Abstandhaltermaterialien aufweisen. Die hier gelehrte Heizeinrichtung kann als das Abstandhaltermaterial und/oder ein Teil einer Abstandsschicht dienen, die in dem Einsatz einen Hohlraum bildet. Zum Beispiel kann die Abstandsschicht die Hälfte der Höhe eines Standardabstandhalters betragen und die Heizeinrichtung die andere Hälfte der Abstandsschicht ausmachen, so dass Luft durch den in dem Einsatz ausgebildeten Hohlraum verteilt werden kann. Zusätzliche Aspekte des Einsatzes und seiner verschiedenen Schichten und Werkstoffe können aus der hier enthaltenen Lehre, einschließlich Spalte 1, Zeile 45 bis Spalte 3, Zeile 67; Spalte 4, Zeile 54 bis Spalte 6, Zeile 32 und den 2 bis 3 des US-Patents Nr. 7,083,227 und der Spalte 3, Zeile 34 bis Spalte 10, Zeile 2; Spalte 11, Zeile 4 bis Spalte 13, Zeile 18 und den 1, 4, 15A und 15B des US-Patents Nr. 7,735,932 ersehen werden, auf deren Offenbarungsgehalt hingewiesen wird, in denen verschiedene alternative Ausführungsformen von Einsätzen, Einsatzmaterialien und Einsatzkonstruktionen gezeigt sind, die mit der hier gelehrten Heizeinrichtung verwendet werden können.
Eine hierbei gelehrte Möglichkeit sieht die Verwendung einer elektrisch leitfähigen Heizschicht in Betracht, die eines oder mehrere Additive, Zusatzschichten oder eine Kombination hiervon, wie hier erörtert, enthalten kann. Die Heizschicht kann eine oder mehrere flammhemmende Inhaltsstoffe enthalten, kann schwer brennbar oder beides sein. Die elektrisch leitfähige Heizschicht kann eine organische Verbindung, eine anorganische Verbindung oder eine Kombination hiervon enthalten. Die Heizschicht kann eine oder mehrere Polymerfasern enthalten. Zum Beispiel ist ein Polymermaterial der Heizschicht allgemein thermisch stabil bei Temperaturen über 40°C oder mehr, 60°C oder mehr oder sogar 100°C oder mehr. Das Polymermaterial der Heizschicht kann einen Schmelzpunkt, einen Erweichungspunkt oder beides haben, die wesentlich über der Temperatur der beabsichtigten Heizanwendung für die Heizschicht liegen. Das Polymermaterial der Heizschicht kann einen thermoplastischen Teil, einen vernetzten Duroplastteil oder beides enthalten. Das Polymermaterial der Heizschicht kann mindestens teilweise oxidiert sein. Das Polymermaterial der Heizschicht kann einen relativ hohen Sauerstoffindex (LOI) haben, d. h. der Gewichtsprozentsatz von Sauerstoff in der Luft, um das Material in Brand zu setzen (z. B. höher als ungefähr 25, 35 oder sogar 45, gemessen nach ASTM D2863 oder ISO 4589). Ein Polymermaterial der Heizschicht kann ein Polymer enthalten, das Kohlenstoff, Wasserstoff und optional Stickstoff enthält. Das Polymermaterial der Heizschicht kann ein Polymer enthalten, das eine sich wiederholende Einheit hat, die Carboxylsäure oder ein Ester (oder ein anderes Derivat) einer Carboxylsäure enthält, und kann auch optional Stickstoff enthalten. Das Polymermaterial der Heizschicht kann eine oder mehrere Vinylgruppen enthalten. Das Polymermaterial der Heizschicht kann ein Acrylat, ein Methacrylat und/oder eine Nitrilgruppe enthalten. Zum Beispiel kann ein Polymermaterial der Heizschicht ein Acrylonitril, ein Methacrylonitril oder beides enthalten. Ein Polymermaterial zum Definieren der Heizschicht kann einen Nenn-Kohlenstoffgehalt von mindestens ungefähr 40 Gewichtsprozent, 50 Gewichtsprozent oder 60 Gewichtsprozent enthalten. Ein Polymermaterial zum Definieren der Heizschicht kann einen Nennkohlenstoffgehalt von weniger als ungefähr 90 Gewichtsprozent, 80 Gewichtsprozent oder 70 Gewichtsprozent enthalten. Ein Polymermaterial zum Definieren der Heizschicht kann einen Nennstickstoffgehalt von mindestens ungefähr 10 Gewichtsprozent, 15 Gewichtsprozent oder 20 Gewichtsprozent enthalten. Ein Polymermaterial zum Definieren der Heizschicht kann einen Nennstickstoffgehalt von weniger als ungefähr 35 Gewichtsprozent, 30 Gewichtsprozent oder 25 Gewichtsprozent enthalten.
Die Heizeinrichtung kann als ein Bahnmaterial ausgebildet werden. Vorzugsweise ist die Heizeinrichtung nach der vorliegenden Lehre ein Vliesstoff-Bahnmaterial. Zum Beispiel kann die Heizschicht, die hier gelehrt wird, aus einer Vielzahl von einzelnen Fasern ausgebildet sein, die optional auf eine vorbestimmte Länge zugeschnitten sein können und zufällig ausgerichtet sind, um die Heizeinrichtung auszubilden. Die Heizeinrichtung kann sich an so gut wie jede Form anschmiegen. Zum Beispiel kann die Heizeinrichtung um einen kreisförmigen Gegenstand geschlagen werden, so dass der kreisförmige Gegenstand beheizt wird. Die Heizeinrichtung kann eine Vielzahl von Fasern enthalten, die eine Heizschicht bilden. Die Heizschicht kann aus ungefähr 50 Gewichtsprozent oder mehr, ungefähr 60 Gewichtsprozent oder mehr, vorzugsweise ungefähr 70 Gewichtsprozent oder mehr, oder mehr vorzuziehen ungefähr 80 Gewichtsprozent oder mehr Fasern bestehen. Die Heizeinrichtung kann aus ungefähr 82 Gewichtsprozent oder mehr, 85 Gewichtsprozent oder mehr, ungefähr 90 Gewichtsprozent oder mehr, ungefähr 92 Gewichtsprozent oder mehr, oder sogar ungefähr 95 Gewichtsprozent oder mehr Fasern bestehen. Die Heizeinrichtung kann aus ungefähr 99 Gewichtsprozent oder weniger, ungefähr 98 Gewichtsprozent oder weniger, oder ungefähr 97 Gewichtsprozent oder weniger Fasern bestehen. Die Heizschicht kann von ungefähr 50 Gewichtsprozent bis 99 Gewichtsprozent Fasern enthalten, vorzugsweise von ungefähr 70 Gewichtsprozent bis ungefähr 99 Gewichtsprozent Fasern und mehr vorzuziehen von ungefähr 80 Gewichtsprozent bis ungefähr 99 Gewichtsprozent Fasern enthalten (d. h. von ungefähr 80 Gewichtsprozent bis ungefähr 90 Gewichtsprozent).
Vorzugsweise ist die Vielzahl von Fasern durch die Heizschicht zufällig verteilt. Mehr vorzuziehen hat die Vielzahl von Fasern eine kurze durchschnittliche Faserlänge, so dass in ihrer Kombination die Heizschicht eine Vliesstoffstruktur hat und die Fasern unter der Verwendung einer mechanischen Vorrichtung nicht miteinander verwebt werden können. Noch mehr vorzuziehen erzeugt die durchschnittliche Faserlänge und die Ausrichtung der Fasern einen im Wesentlichen konstanten Wärmegradienten, eine im Wesentlichen konstante Wärmedichte oder beides über die Heizeinrichtung, wenn Strom angelegt wird. Die Faser kann genügend zufällig ausgerichtet sein, so dass die Ausrichtung der Fasern den Strom dazu zwingt, sich über die ganze Heizeinrichtung zu bewegen und zu verteilen, wodurch eine im Wesentlichen gleichmäßige Heizung, eine gleichmäßige Wärmedichte oder beides entsteht und der Strom nicht entlang einer spezifischen Linie fließt. In einem Beispiel ist die hier gelehrte Heizschicht im Wesentlichen frei von einer Faserausrichtung, so dass die Heizschicht keine Maschinenrichtung, Querrichtung oder beides hat. Die Heizschicht kann frei von einzelnen Heizdrähten, Heizfäden oder beidem sein, und das Heizen kann über die zufällig ausgerichteten Fasern erfolgen. Zufällig ausgerichtet, wie hier erörtert, bedeutet, dass ungefähr 60 der Fasern oder weniger, ungefähr 50 oder weniger, vorzugsweise ungefähr 40 Prozent oder weniger, mehr vorzuziehen ungefähr 30 Prozent oder weniger, oder sogar noch mehr vorzuziehen ungefähr 20 Prozent oder weniger der Fasern in der gleichen Richtung ausgerichtet sind. Die durchschnittliche Faserlänge kann sich auf die Ausrichtung der Fasern auswirken.
Die durchschnittliche Faserlänge kann eine beliebige Länge sein, solange ein Vliesstoff-Bahnmaterial gebildet wird, und das Bahnmaterial hat eine ausreichende Festigkeit, um gebogen, gefaltet, geschnitten zu werden, Strom zu leiten, in einen Graben geschoben zu werden, gedehnt zu werden oder eine Kombination hiervon. Die durchschnittliche Faserlänge kann eine beliebige Länge sein, solange die Fasern genügenden Kontakt miteinander haben, so dass bei einem Anlegen von Strom der Strom von Faser zu Faser gelangt und die Heizeinrichtung einen im Wesentlichen gleichmäßigen Temperaturgradienten erzeugt (d. h. die Temperatur, wenn sie zufällig über die Heizeinrichtung gemessen wird, nicht mehr als ungefähr ±5°C oder weniger, ungefähr ±3°C oder weniger oder ungefähr ±2°C oder weniger abweicht). Die durchschnittliche Faserlänge kann ungefähr 130 mm oder weniger, ungefähr 110 mm oder weniger, ungefähr 100 mm oder weniger, ungefähr 80 mm oder weniger, ungefähr 60 mm oder weniger, ungefähr 50 mm oder weniger betragen. Vorzugsweise ist die durchschnittliche Faserlänge relativ kurz. Auf diese Weise kann die durchschnittliche Faserlänge ungefähr 40 mm oder weniger, ungefähr 30 mm oder weniger, vorzugsweise ungefähr 28 mm oder weniger, mehr vorzuziehen ungefähr 25 mm oder weniger, oder sogar noch mehr vorzuziehen ungefähr 22 mm oder weniger betragen. Die durchschnittliche Faserlänge kann von ungefähr 50 mm bis ungefähr 1 mm, vorzugsweise von ungefähr 40 mm bis ungefähr 3 mm, mehr vorzuziehen von ungefähr 25 mm bis ungefähr 5 mm variieren. Die durchschnittliche Faserlänge, wie sie hier erörtert wird, kann eine Standardabweichung von ±5 mm oder weniger, ±4 mm oder weniger, vorzugsweise ±3 mm oder weniger, mehr vorzuziehen ungefähr ±2 mm oder weniger, oder sogar noch mehr vorzuziehen ungefähr ±1 mm oder weniger, oder am meisten vorzuziehen ungefähr ±0,5 mm oder weniger haben. Die maximale Faserlänge (d. h. die längste Faser in der Heizeinrichtung) kann ungefähr 200 mm oder weniger, vorzugsweise 175 mm oder weniger, mehr vorzuziehen 150 mm oder weniger, noch mehr vorzuziehen ungefähr 100 mm oder weniger, am meisten vorzuziehen ungefähr 50 mm oder weniger betragen.
Die Heizschicht kann aus einem beliebigen Vliesstoffmaterial hergestellt werden, das Elektrizität leitet und Wärme erzeugt. Die Heizschicht kann aus einem beliebigen Vliesstoffmaterial hergestellt werden, das geschnitten, gebogen, gefaltet, durchstochen oder eine Kombination hiervon werden kann, und Wärme erzeugt, wenn Strom angelegt wird. Die Heizschicht kann aus einem Material hergestellt werden, das unter der Verwendung eines Spinnvliesherstellungsprozesses (z. B. Wasserstrahlverfestigung) hergestellt wird. Die Heizschicht kann Kohlenstoff, mit Metall beschichteten Kohlenstoff, ein Polymer, ein mit Metall beschichtetes Polymer, ein Bindemittel oder eine Kombination hiervon enthalten. Vorzugsweise weist die Heizschicht eine Vielzahl von Fasern auf, die aus Kohlenstoff oder einem Polymer hergestellt sind, und sind die Fasern optional mit einer oder mehreren Schichten eines Metallmaterials beschichtet. Eine oder mehrere Beschichtungen können auf die Fasern aufgetragen werden, bevor eine Schicht geformt wird, eine oder mehrere Beschichtungen können auf die Fasern aufgetragen werden, wenn die Fasern eine Schicht bilden (z. B. eine Fasermatte oder ein Faserbahnmaterial), eine erste Beschichtung kann auf die Fasern aufgetragen werden und dann eine zweite Beschichtung auf die Fasern aufgetragen werden, wenn sie Teil der Schicht sind, oder eine Kombination hiervon. In einem Beispiel kann eine Nylonmatte ausgebildet werden und dann die Nylonmatte mit Kupfer und dann Nickel beschichtet werden, so dass das Nickel das Kupfer daran hindert, zu korrodieren und/oder zu oxidieren. Polymere, aus denen die Faser sein kann, sind Nylon, ein Polyester, Polyurethan, Polyamid, ein Aramid, ein Para-Aramid, ein Meta-Aramid oder eine Kombination hiervon. Die Fasern können mit einem beliebigen Material beschichtet sein, das Elektrizität leiten kann. Metalle, die zum Beschichten der Kohlenstofffasern, der Polymerfasern oder beider verwendet werden können, sind Kupfer, Silber, Gold, Nickel, Aluminium, Wolfram, Zink, Lithium, Platin, Zinn, Titan, Platina 4 oder eine Kombination hiervon. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Vielzahl von Fasern nur aus Kohlenstoff hergestellt. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind die Fasern aus Nylon oder Kohlenstoff und mit Nickel oder Silber beschichtet. Wenn eine beschichtete Faser verwendet wird, kann die Beschichtung als ein Prozentsatz des Gesamtgewichts der Heizschicht verwendet werden. Der Prozentsatz des Gesamtgewichts der Beschichtung kann ein beliebiges Gewicht sein, solange beim Anlegen von Strom an die Heizschicht die Heizschicht Wärme erzeugt. Vorzugsweise kann der Prozentsatz der Beschichtung im Gesamtgewicht der Heizschicht eine ausreichende Menge ausmachen, um die Heizschicht beim Anlegen von Strom auf eine Temperatur von ungefähr 80°C bis ungefähr 110°C zu erwärmen. Der Prozentsatz der Beschichtung im Gesamtgewicht der Heizschicht kann eine ausreichende Menge sein, so dass der spezifische Widerstand der Heizschicht von ungefähr 2 Ω bis ungefähr 8 Ω und vorzugsweise von ungefähr 3 Ω bis ungefähr 7 Ω beträgt. Die Beschichtung kann bis ungefähr 5 Prozent oder mehr, ungefähr 10 Prozent oder mehr, oder vorzugsweise ungefähr 15 Prozent oder mehr des Gesamtgewichts der Heizschicht ausmachen. Die Beschichtung kann bis ungefähr 50 Prozent oder weniger, ungefähr 40 Prozent oder weniger, oder ungefähr 30 Prozent oder weniger des Gesamtgewichts der Heizschicht (d. h. von ungefähr 20 Prozent bis ungefähr 25 Prozent des Gesamtgewichts) ausmachen. Ein Beispiel eines metallisierten Nylon-Vliesstoffs wird unter dem Handelsnamen HNV80 vertrieben und ist von YSShield erhältlich. Einige Beispiele von Kohlenstoffvliesmaterialien sind unter den Handelsbezeichnungen der Serie C10001xxxT, der Serie NC10004xxxT und der Serie C100040xxT von Marktek Inc. erhältlich. Die Vielzahl von Fasern, die hier erörtert wird, kann unter der Verwendung eines Bindemittels zusammengehalten werden.
Das Bindemittel kann ein beliebiges Bindemittel sein, das eine feste Verbindung zwischen zwei oder mehr beieinanderliegenden Fasern herstellen kann. Das Bindemittel kann ein beliebiges Bindemittel sein, das nach dem Aushärten gebogen; gebeugt; geschnitten; durchlocht werden kann; reißfest; abreißfest ist; ohne Schmelzen, Laufen, wesentliches Erweichen erhitzt werden kann; zum Leiten von Strom beitragen kann, frei von einer Hinderung des Leitens von Strom oder einer Kombination hiervon sein kann. Das Bindemittel kann ein beliebiges Bindemittel sein, das Fasern, die aus einem beliebigen der hier gelehrten Werkstoffe hergestellt sind, wie zum Beispiel Kohlenstoff, metallisierter Kohlenstoff, ein metallisierter Polymer, oder eine Kombination hiervon, verbinden kann. Das Bindemittel kann wasserlöslich, alkohollöslich, ein Polyvinylalkohol (PVA), ein Polyvinylnitrat, ein Polyvinylacetal, ein Polyvinylacetat, ein Polyvinylbutyral, ein Polyesterbindemittel, Polyamid, ein vernetztes Polyesterbindemittel oder eine Kombination hiervon sein. Die Bindemittel können in einer so großen Menge verwendet werden, dass die Vielzahl von Fasern zusammengehalten werden und ein Vliesstoffmaterial gebildet wird. Die Bindemittel können in der Heizeinrichtung in einer Menge von ungefähr 40 Gewichtsprozent oder weniger, ungefähr 35 Gewichtsprozent oder weniger, vorzugsweise ungefähr 30 Gewichtsprozent oder weniger, mehr vorzuziehen ungefähr 25 Gewichtsprozent oder weniger oder sogar ungefähr 20 Gewichtsprozent oder weniger verwendet werden. Die Bindemittel können in einer Menge von ungefähr 1 Gewichtsprozent oder mehr, ungefähr 5 Gewichtsprozent oder mehr, ungefähr 10 Gewichtsprozent oder mehr, oder sogar ungefähr 15 Gewichtsprozent oder mehr verwendet werden. Das Bindemittel kann in einer Menge von ungefähr 25 Prozent bis ungefähr 1 Prozent, vorzugsweise von ungefähr 20 Prozent bis ungefähr 1 Prozent und mehr vorzuziehen von ungefähr 20 Prozent bis ungefähr 10 Prozent verwendet werden.
Die Heizschicht ist ein Vliesstoffmaterial. Vorzugsweise kann die Heizschicht filzartig sein (d. h. eine homogene, flache Vliesstoffstruktur aufweisen). Mehr vorzuziehen kann die Heizschicht ein Vliesstoffmaterial mit einer zufällig ausgerichteten Mikrostruktur sein. Die Heizeinrichtung kann frei von Löchern sein. Die Heizeinrichtung kann Löcher aufweisen. Die Löcher können eine beliebige Form haben, so dass Wärme erzeugt wird und die anliegende Oberfläche, Person, Gegenstand, Vorrichtung oder eine Kombination hiervon beheizt wird. Die Löcher können rund, oval, quadratisch, kreuzförmig, lang und dünn, symmetrisch, asymmetrisch, geometrisch, nicht geometrisch oder eine Kombination hiervon sein. Die Heizeinrichtung kann seitliche Ausschnitte aufweisen. Vorzugsweise kann die Heizeinrichtung frei von seitlichen Ausschnitten sein. Die Heizeinrichtung kann eine Serpentinenform aufweisen. Vorzugsweise hat die Heizeinrichtung keine Serpentinenform. Die Mikrostruktur der Heizschicht kann eine Vielzahl von Poren, eine Vielzahl von Hohlräumen oder beides aufweisen. Hohlräume und Poren, wie sie hier erörtert werden, sind Teil der Mikrostruktur der Heizschicht, während Durchgangslöcher und Ausschnitte größer sind und ein Ort sind, in dem zum Beispiel Material entfernt wurde. Die Heizschicht kann eine so große Anzahl von Hohlräumen und/oder Poren haben, dass Luft von einer Luftbewegungseinrichtung durch die Heizschicht gelangen kann, die Fasern der Heizschicht sind zufällig angeordnet, Strom wird zufällig über die Heizschicht verteilt, eine Schutzschicht kann durch die Heizschicht hindurchdringen, oder eine Kombination hiervon. Die Hohlräume und/oder Poren der Heizschicht können eine Fläche von ungefähr 10 Prozent oder mehr, ungefähr 15 Prozent oder mehr, ungefähr 20 Prozent oder mehr, ungefähr 25 Prozent oder mehr, ungefähr 30 Prozent oder mehr oder sogar ungefähr 40 Prozent oder mehr der Gesamtfläche der Heizschicht betragen. Die Hohlräume und/oder Poren der Heizschicht können eine Fläche von ungefähr 90 Prozent oder weniger, ungefähr 80 Prozent oder weniger, ungefähr 70 Prozent oder weniger, ungefähr 60 Prozent oder weniger oder ungefähr 50 Prozent oder weniger der Gesamtfläche der Heizschicht betragen. Die Heizschicht kann eine so große Anzahl von Fasern und/oder Material in der Heizschicht enthalten, dass eine oder mehrere andere Schichten mit der Heizschicht verbunden sein können, eine Schutzschicht eine ebene Oberfläche über der Heizschicht bilden kann oder beides.
Die Heizeinrichtung kann Elektroden aufweisen. Die Heizeinrichtung kann frei von jeglichen zusätzlichen elektrisch leitfähigen Schichten (z. B. Sammelschienen, Elektroden, Verbindern, Leiterspuren, Spuren, Zweigen oder einer Kombination hiervon) sein. Vorzugsweise weist die Heizeinrichtung Sammelschienen, Elektroden oder beide auf, die sich im Wesentlichen entlang einer Länge und/oder Breite der Heizeinrichtung erstrecken und zum Anlegen von Strom an die Heizeinrichtung beitragen. Mehr vorzuziehen ist die Heizschicht frei von Verbindern, welche die Stromquelle mit der Heizeinrichtung verbinden (d. h. einem einzigen Punkt des Stromanschlusses). Die Heizschicht kann frei von Gold, Silber, Kupfer oder einer Kombination hiervon sein. Die Heizeinrichtung kann ein Material mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) aufweisen. Die Heizschicht kann frei von zusätzlichen elektrisch leitfähigen Schichten, Schichten mit positivem Temperaturkoeffizienten, Additiven oder einer Kombination hiervon sein, die in einem getrennten Schritt zur Heizschicht hinzugefügt werden, die zum Erzeugen von Wärme beitragen, oder beides. Die Heizschicht kann frei von einem stabilisierenden Material, einer weichen Füllsubstanz, einem imprägnierten Füllmaterial oder einer Kombination hiervon sein. Zum Beispiel ist die Heizschicht frei von einem stabilisierenden Material, einer weichen Füllsubstanz, einem imprägnierten Füllmaterial oder einer Kombination hiervon, die zur Heizeinrichtung hinzugefügt werden, um zum Leiten von Strom zwischen den Fasern beizutragen. Mehr vorzuziehen, kann die Heizschicht der einzige Teil der Heizeinrichtung sein, die zum Erzeugen von Wärme benötigt wird. Zum Beispiel kann die Heizschicht kein Substrat sein, kann die Heizschicht frei von einem oder mehreren Materialien sein, die angeordnet und/oder aufgedruckt sind, um die Heizschicht zu bilden, ein in das Material hineingewebtes Material oder eine Kombination hiervon sein. Die Konfiguration der Heizschicht kann dazu verwendet werden, einen spezifischen Widerstand, eine Flächenleistungsdichte oder beides der Heizschicht zu variieren.
Eine Heizschicht, wie sie hier erörtert wird, hat einen spezifischen Widerstand und eine Flächenleistungsdichte. Der spezifische Widerstand und die Flächenleistungsdichte der Heizschicht können dadurch variiert werden, dass die Größe und Form der Heizschicht variiert wird; die Materialkonstruktion der vorderen Abdeckschicht, der hinteren Abdeckschicht oder beider variiert wird; die an die Heizschicht angelegte Spannung variiert wird; die an die Heizschicht angelegte Stromstärke variiert wird, oder einer Kombination hiervon. Zum Beispiel können der spezifische Widerstand und die Flächenleistungsdichte der Heizschicht dadurch variiert werden, dass Material von der Heizschicht entfernt wird (z. B. Hinzufügen von Ausschnitten, Durchgangslöchern, Schlitzen oder einer Kombination davon). In einem weiteren Beispiel kann Material strategisch von der Heizschicht entfernt werden, so dass der spezifische Widerstand der Heizeinrichtung erhöht wird. Der spezifische Widerstand der Heizeinrichtung kann ungefähr 1 Ω oder mehr, vorzugsweise ungefähr 2,5 Ω oder mehr, mehr vorzuziehen ungefähr 4 Ω oder mehr, oder mehr vorzuziehen ungefähr 5 Ω oder mehr betragen. Der spezifische Widerstand der Heizschicht kann ungefähr 20 Ω oder weniger, ungefähr 15 Ω oder weniger, ungefähr 10 Ω oder weniger, oder ungefähr 8 Ω oder weniger betragen (d. h. von ungefähr 5,2 Ω bis ungefähr 7,2 Ω betragen). Der spezifische Widerstand kann direkt proportional zur Flächenleistungsdichte der Heizschicht sein. Vorzugsweise ist der spezifische Widerstand umgekehrt proportional zur Flächenleistungsdichte der Heizschicht. Auf diese Weise verringert sich der spezifische Widerstand mit einer Erhöhung der Flächenleistungsdichte.
Die Flächenleistungsdichte der Heizschicht kann ungefähr 100 W/m² oder mehr, ungefähr 200 W/m² oder mehr, ungefähr 300 W/m² oder mehr oder ungefähr 400 W/m² oder mehr betragen. Die Flächenleistungsdichte kann ungefähr 2000 W/m² oder weniger, ungefähr 1500 W/m² oder weniger, ungefähr 1000 W/m² oder weniger oder ungefähr 750 W/m² oder weniger (d. h. von ungefähr 600 W/m² bis ungefähr 450 W/m²) betragen. Einer oder mehrere andere Faktoren, die hier erörtert werden, können sich auf den spezifischen Widerstand, die Flächenleistungsdichte oder beide auswirken, wie zum Beispiel die Flächenmasse, das Flächengewicht oder beide der Heizschicht.
Die Heizschicht kann durch ein Flächengewicht (d. h. Gewicht pro Flächeneinheit eines Stoffs) charakterisiert werden. Das Flächengewicht kann ungefähr 1 g/m² oder mehr, ungefähr 2 g/m² oder mehr, ungefähr 3 g/m² oder mehr, vorzugsweise ungefähr 4 g/m² oder mehr, mehr vorzuziehen ungefähr 6 g/m² oder mehr oder am meisten vorzuziehen ungefähr 8 g/m² oder mehr betragen. Das Flächengewicht kann ungefähr 500 g/m² oder weniger, ungefähr 200 g/m² oder weniger, vorzugsweise ungefähr 100 g/m² oder weniger oder mehr vorzuziehen ungefähr 85 g/m² oder weniger betragen. Das Flächengewicht kann zwischen ungefähr 5 g/m² und ungefähr 200 g/m², vorzugsweise zwischen ungefähr 8 g/m² und ungefähr 100 g/m² und mehr vorzuziehen zwischen ungefähr 10 g/m² und ungefähr 20 g/m² (d. h. 12 g/m², 14 g/m² oder 17 g/m²) betragen.
Das Material der Heizschicht besitzt eine Flächenmasse. Die Flächenmasse der Heizschicht kann ungefähr 2 g/m² oder mehr, ungefähr 4 g/m² oder mehr, vorzugsweise ungefähr 6 g/m² oder mehr oder mehr vorzuziehen ungefähr 8 g/m² oder mehr betragen. Die Flächenmasse der Heizschicht kann ungefähr 500 g/m² oder weniger, ungefähr 200 g/m² oder weniger, ungefähr 150 g/m² oder weniger, vorzugsweise ungefähr 100 g/m² oder weniger oder mehr vorzuziehen ungefähr 85 g/m² oder weniger betragen. Die Flächenmasse der Heizschicht kann zwischen ungefähr 5 g/m² und ungefähr 200 g/m², vorzugsweise zwischen ungefähr 10 g/m² und ungefähr 150 g/m², mehr vorzuziehen zwischen ungefähr 10 g/m² und ungefähr 100 g/m² und am meisten vorzuziehen zwischen ungefähr 10 g/m² und ungefähr 20 g/m² (d. h. 12 g/m², 14 g/m² oder 17 g/m²) betragen. Eine Eigenschaft, die die Fasern der Heizschicht besitzen, ist eine Dichte. Die Dichte der Fasern kann ungefähr 0,5 g/cm³ oder mehr, ungefähr 0,75 g/cm³ oder mehr, ungefähr 1,0 g/cm³ oder mehr oder ungefähr 1,2 g/cm³ oder mehr betragen. Die Dichte der Fasern kann ungefähr 10 g/cm³ oder weniger, ungefähr 0,5 g/cm³ oder weniger, ungefähr 3,0 g/cm³ oder weniger oder ungefähr 2,0 g/cm³ oder weniger betragen. Die Dichte der Fasern kann zwischen ungefähr 0,5 g/cm³ und ungefähr 3,0 g/cm³, vorzugsweise zwischen ungefähr 1,0 g/cm³ und ungefähr 2,0 g/cm³ und mehr vorzuziehen zwischen ungefähr 1,1 g/cm³ und ungefähr 1,5 g/cm³ betragen.
Die Fasern der Heizschicht können durch einen Durchmesser charakterisiert sein. Der Durchmesser der Fasern kann ungefähr 0,0001 mm oder mehr, vorzugsweise ungefähr 0,001 mm oder mehr, mehr vorzuziehen ungefähr 0,005 mm oder mehr oder am meisten vorzuziehen ungefähr 0,0065 mm oder mehr betragen. Der Durchmesser der Fasern kann ungefähr 1 mm oder weniger, ungefähr 0,5 mm oder weniger, ungefähr 0,1 mm oder weniger, vorzugsweise ungefähr 0,05 mm oder weniger, mehr vorzuziehen ungefähr 0,02 mm oder weniger oder am meisten vorzuziehen ungefähr 0,008 mm oder weniger (d. h. zwischen ungefähr 0,007 mm und ungefähr 0,006 mm) betragen. Der Durchmesser der Fasern kann zwischen ungefähr 0,0005 mm und ungefähr 0,1 mm, vorzugsweise zwischen ungefähr 0,001 mm und ungefähr 0,05 mm und mehr vorzuziehen zwischen ungefähr 0,005 mm und ungefähr 0,02 mm betragen.
Das Material der Heizschicht besitzt eine Dicke. Die Dicke der Heizschicht kann eine beliebige Dicke sein, so dass beim Anlegen von Strom die Heizschicht Wärme erzeugt. Die Heizschicht kann so dünn sein, dass der spezifische Widerstand von ungefähr 2 Ω bis ungefähr 8 Ω und vorzugsweise von ungefähr 3 Ω bis ungefähr 7 Ω beträgt und eine Heizleistung der Heizschicht verbessert sich, wenn sie mit einer Heizschicht verglichen wird, die kleiner als die hier gelehrte Heizschicht ist. Die Dicke der Heizschicht kann ungefähr 0,001 mm oder mehr, ungefähr 0,005 mm oder mehr oder vorzugsweise ungefähr 0,07 mm oder mehr betragen. Die Dicke der Heizschicht kann ungefähr 30 mm oder weniger, ungefähr 10 mm oder weniger, vorzugsweise ungefähr 5 mm oder weniger, mehr vorzuziehen ungefähr 2 mm oder weniger oder mehr vorzuziehen ungefähr 1,0 mm oder weniger betragen. Die Dicke der Heizschicht kann zwischen ungefähr 0,001 mm und ungefähr 10 mm, vorzugsweise zwischen ungefähr 0,005 mm und ungefähr 5 mm und mehr vorzuziehen zwischen ungefähr 0,07 mm und ungefähr 1 mm betragen.
Das Material der Heizschicht kann durch eine Wärmeleitfähigkeit charakterisiert sein. Die Wärmeleitfähigkeit bei 23°C kann ungefähr 2,0 W/mK oder weniger, ungefähr 1,0 W/mK oder weniger, ungefähr 0,5 W/mK oder weniger oder ungefähr 0,005 W/mK oder weniger betragen. Die Wärmeleitfähigkeit bei 23°C kann ungefähr 0,001 W/mK oder mehr, ungefähr 0,005 W/mK oder mehr oder ungefähr 0,01 W/mK oder mehr betragen. Die Wärmeleitfähigkeit kann zwischen ungefähr 1,0 W/mK und ungefähr 0,001 W/mK, vorzugsweise zwischen ungefähr 0,5 W/mK und ungefähr 0,005 W/mK und mehr vorzuziehen zwischen ungefähr 0,01 W/mK und ungefähr 0,075 W/mK betragen, gemessen bei 23°C unter der Verwendung von ASTM STP 1426 oder ASTM STP 1320. Die Wärmeleitfähigkeit bei 600°C kann ungefähr 3,0 W/mK oder weniger, ungefähr 2,0 W/mK oder weniger, ungefähr 1,0 W/mK oder weniger, ungefähr 0,5 W/mK oder weniger, oder ungefähr 0,01 W/mK oder weniger betragen. Die Wärmeleitfähigkeit bei 600°C kann ungefähr 0,001 W/mK oder mehr, ungefähr 0,005 W/mK oder mehr, ungefähr 0,01 W/mK oder mehr oder ungefähr 0,05 W/mK oder mehr betragen. Die Wärmeleitfähigkeit kann zwischen ungefähr 1,5 W/mK und ungefähr 0,001 W/mK, vorzugsweise zwischen ungefähr 0,7 W/mK und ungefähr 0,007 W/mK und mehr vorzuziehen zwischen ungefähr 0,1 W/mK und ungefähr 0,01 W/mK betragen, gemessen bei 600°C unter der Verwendung von ASTM STP 1426 oder ASTM STP 1320.
Die Heizschicht weist eine spezifische Wärmekapazität auf. Die spezifische Wärmekapazität bei 23°C kann ungefähr 0,001 Ws/gK oder mehr, ungefähr 0,01 Ws/gK oder mehr, vorzugsweise ungefähr 0,1 Ws/gK oder mehr vorzuziehen ungefähr 0,5 Ws/gK oder mehr betragen. Die spezifische Wärmekapazität bei 23°C kann ungefähr 5,0 Ws/gK oder weniger, ungefähr 2,0 Ws/gK oder weniger, oder ungefähr 1,0 Ws/gK oder weniger betragen. Die spezifische Wärmekapazität kann zwischen ungefähr 2,0 Ws/gK und ungefähr 0,001 Ws/gK, vorzugsweise zwischen ungefähr 1,5 Ws/gK und ungefähr 0,01 Ws/gK und mehr vorzuziehen zwischen ungefähr 1,0 Ws/gK und ungefähr 0,1 Ws/gK betragen, gemessen bei 23°C unter der Verwendung von ASTM STP 1426 oder ASTM STP 1320. Die spezifische Wärmekapazität bei 600°C kann ungefähr 10 Ws/gK oder weniger, ungefähr 5,0 Ws/gK oder weniger oder ungefähr 3,0 Ws/gK oder weniger betragen. Die spezifische Wärmekapazität bei 600°C kann ungefähr 0,1 Ws/gK oder mehr, ungefähr 0,5 Ws/gK oder mehr, ungefähr 1,0 Ws/gK oder mehr oder ungefähr 1,5 Ws/gK oder mehr betragen. Die Heizschicht kann eine spezifische Wärmekapazität von zwischen ungefähr 10,0 Ws/gK und ungefähr 0,01 Ws/gK, vorzugsweise zwischen ungefähr 5 Ws/gK und ungefähr 0,1 Ws/gK und mehr vorzuziehen zwischen ungefähr 2,5 Ws/gK und ungefähr 0,75 Ws/gK betragen, gemessen bei 600°C unter der Verwendung von ASTM STP 1426 oder ASTM STP 1320.
Die Heizschicht weist eine Reißfestigkeit auf. Die Reißfestigkeit kann ungefähr 1 N/cm oder mehr, ungefähr 1,5 N/cm oder mehr oder vorzugsweise ungefähr 2 N/cm betragen. Die Reißfestigkeit kann ungefähr 100 N/cm oder weniger, ungefähr 80 N/cm oder weniger oder ungefähr 60 N/cm oder weniger betragen. Die Reißfestigkeit der Heizschicht kann von ungefähr 0,5 N/cm bis 100 N/cm, vorzugsweise von ungefähr 1,0 N/cm bis 80 N/cm und mehr vorzuziehen von ungefähr 1,5 N/cm bis 60 N/cm betragen.
Die Heizschicht enthält Kohlenstoff. Die Heizschicht kann hauptsächlich aus Kohlenstoff bestehen. Die Heizschicht kann ungefähr 50 Gewichtsprozent Kohlenstoff oder mehr, ungefähr 60 Gewichtsprozent Kohlenstoff oder mehr, ungefähr 75 Gewichtsprozent Kohlenstoff oder mehr, ungefähr 80 Gewichtsprozent Kohlenstoff oder mehr, vorzugsweise ungefähr 85 Gewichtsprozent Kohlenstoff, mehr vorzuziehen ungefähr 90 Gewichtsprozent Kohlenstoff oder mehr, noch mehr vorzuziehen ungefähr 95 Gewichtsprozent Kohlenstoff oder mehr oder am meisten vorzuziehen ungefähr 97 Gewichtsprozent Kohlenstoff oder mehr enthalten. Die Heizschicht kann 99 Gewichtsprozent Kohlenstoff enthalten. Die Heizschicht kann im Wesentlichen ungefähr 100 Gewichtsprozent Kohlenstoff enthalten.
Die Heizschicht kann eine Verbindung sein, die Kohlenstoff enthält. Die Heizschicht kann eine beliebige Kohlenstoff enthaltende Verbindung sein, die Folgendes leistet: sich aufheizt, wenn Elektrizität an die Heizschicht angelegt wird; PTC-Charakteristiken aufweist; widerstandsfähig gegen Brennen, Flammen oder beides ist; haltbar ist und gegen mehrmaliges Gebogen-, Gebeugt-, oder Gefaltet-Werden Widerstand leistet oder eine Kombination hiervon, gegen Durchprägen widerstandsfähig ist; oder eine Kombination hiervon. Die Heizschicht kann eine chemische Zusammensetzung von (C₃H₃NO_0,5)_N haben. Die Heizschicht kann eines oder mehr der folgenden Elemente enthalten: Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Natriumspurenmetalle oder eine Kombination hiervon. Die Heizschicht kann Stickstoff, Sauerstoff, Wasserstoff oder eine Kombination davon in einer beliebigen geeigneten Menge enthalten, solange die Heizschicht heizt, wenn Elektrizität angelegt wird, die Heizschicht die Temperatur erhöht, die Heizschicht jegliche andere hier erörterte Eigenschaften aufweist oder eine Kombination hiervon. Die Heizschichtzusammensetzung kann Stickstoff in einer Menge von ungefähr 10 Gewichtsprozent oder mehr, ungefähr 15 Gewichtsprozent oder mehr oder ungefähr 20 Gewichtsprozent oder mehr enthalten. Die Heizschichtzusammensetzung kann Stickstoff in einer Menge von ungefähr 35 Gewichtsprozent oder weniger, ungefähr 30 Gewichtsprozent oder weniger oder ungefähr 25 Gewichtsprozent oder weniger enthalten, während immer noch etwas Stickstoff in der Zusammensetzung behalten wird. Die Heizschichtzusammensetzung kann Sauerstoff in einer Menge von ungefähr 5 Gewichtsprozent oder mehr, ungefähr 8 Gewichtsprozent oder mehr oder ungefähr 10 Gewichtsprozent oder mehr enthalten. Die Heizschichtzusammensetzung kann Sauerstoff in einer Menge von ungefähr 30 Gewichtsprozent oder weniger, ungefähr 20 Gewichtsprozent oder weniger oder ungefähr 15 Gewichtsprozent oder weniger enthalten, während immer noch etwas Sauerstoff in der Zusammensetzung behalten wird. Die Heizschichtzusammensetzung kann Spurenelemente enthalten. Die Spurenelemente können ein beliebiges Element sein, das in der Zusammensetzung in einer Menge von weniger als 1 Gewichtsprozent, vorzugsweise ungefähr 0,5 Gewichtsprozent oder weniger und mehr vorzuziehen ungefähr 0,1 Gewichtsprozent oder weniger vorhanden ist. Die Spurenelemente können Natrium, Spurenmetalle, Verunreinigungen, gebundenes oder ungebundenes Wasser oder eine Kombination hiervon sein. Die Heizeinrichtung kann im Wesentlichen frei von Wasserstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Spurenelementen oder einer Kombination hiervon sein.
Das Material der Heizschicht kann eine Beständigkeit gegen Chemikalien aufweisen. Allgemein kann das Material der Heizschicht eine oder mehrere der folgenden Beständigkeitseigenschaften gegenüber Chemikalien und/oder Materialien aufweisen. Das Material der Heizschicht kann eine gute Beständigkeit gegen starke Säuren aufweisen. Das Material der Heizschicht kann eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber schwache Säuren aufweisen. Das Material der Heizschicht kann eine schlechte Beständigkeit gegenüber starken Basen aufweisen. Das Material der Heizschicht kann eine gute Beständigkeit gegenüber schwachen Basen aufweisen. Das Material der Heizschicht kann eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit gegenüber organischen Lösungsmitteln aufweisen. Das Material der Heizschicht kann einen niedrigen Elastizitätsmodul aufweisen (d. h. das Material ist nicht dehnbar), kann nicht abreibend, nicht härtend, selbstschmierend oder eine Kombination hiervon sein.
Die Heizschicht kann dadurch ausgebildet werden, dass eine oder mehrere der hier erörterten Zusammensetzungen zusammengemischt werden. Die gemischte Zusammensetzung kann zur Ausbildung von Fasern, eines Bahnmaterials, einer Matte, eines Fadens oder einer Kombination hiervon stranggepresst werden. Die Zusammensetzung kann zur Ausbildung der Heizschicht in eine Form gegossen werden. Die Heizung kann dadurch ausgebildet werden, dass eine Mehrzahl von Fasern zusammengemischt werden und eine Matte gebildet wird. Die Materialien können eine erste Substanz bilden, die die hier erörterten Heizeigenschaften aufweisen kann. Die Materialien können einer Sekundärbehandlung unterzogen werden.
Die Sekundärbehandlung kann eines oder mehrere der Komponenten des Materials teilweise und/oder entfernen und/oder ausschließen. Die Sekundärbehandlung kann im Wesentlichen den Gehalt von Kohlenstoff in dem Material gemessen in Gewichtsprozent erhöhen. Die Sekundärbehandlung kann das Material elektrisch leitfähiger machen. Die Sekundärbehandlung kann ein Heizelementmuster erzeugen, das sich erwärmt, wenn Energie angelegt wird. Zum Beispiel kann die Sekundärbehandlung ein Heizelementmuster bilden, das sich aufheizen kann, und der Bereich um das Heizelementmuster, das nicht der Sekundärbehandlung unterzogen wurde, kann frei von Heizeigenschaften sein. Die Sekundärbehandlung kann Erwärmen aufweisen. Die Materialien können in einen Ofen gelegt werden, so dass die Materialien wärmemodifiziert werden. Der Ofen kann eine beliebige Temperatur haben, solange die Materialien wärmemodifiziert werden und die hier erörterten Eigenschaften aufweisen. Der Ofen kann eine Temperatur von ungefähr 500°C oder mehr, ungefähr 1000°C oder mehr, ungefähr 1500°C oder mehr, ungefähr 2000°C oder mehr, ungefähr 2500°C oder mehr oder ungefähr 3000°C oder mehr haben. Der Ofen kann eine Temperatur von ungefähr 5000°C oder weniger, ungefähr 4000°C oder weniger oder ungefähr 3500°C oder weniger haben. Der Ofen kann eine Luftatmosphäre, eine inerte Atmosphäre, ein Vakuum oder eine Kombination hiervon haben. Das Material kann in dem Ofen für eine beliebige Zeitdauer bleiben, solange das Material dann eines oder mehrere der hier erörterten Eigenschaften aufweist. Das Material kann für eine Zeitdauer von ungefähr 30 Minuten oder mehr, ungefähr 45 Minuten oder mehr oder sogar ungefähr eine Stunde oder mehr in dem Ofen bleiben. Das Material kann für eine Zeitdauer von ungefähr 3 Stunden oder weniger, ungefähr 2,5 Stunden oder weniger, ungefähr 2,0 Stunden oder weniger oder ungefähr 1,5 Stunden oder weniger in dem Ofen bleiben. Vorzugsweise kann der Ofen eine Stickstoffatmosphäre enthalten. Es wird in Betracht gezogen, dass nur ein Teil des Materials einer selektiven Sekundärbehandlung unterzogen wird. Zum Beispiel kann das Material nach seiner Bildung in eine Stickstoffatmosphäre gebracht werden, und eine kontrollierte Heizvorrichtung kann Teile des Materials mit Wärme behandeln, so dass die spezifizierten Teile eine oder mehrere der hier erörterten Eigenschaften aufweisen. Die Teile des Materials, die mit einer kontrollierten Heizvorrichtung behandelt werden, können im Vergleich mit dem Material, das der Sekundärbehandlung nicht unterzogen wurde, eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Die Tiefe, Breite, das Muster, die Form, die endgültige chemische Zusammensetzung oder eine Kombination hiervon des der selektiven Sekundärbehandlung unterzogenen Materials kann unter der Verwendung der selektiven Sekundärbehandlung gesteuert werden. Die selektive Sekundärbehandlung kann die Tiefe, die Breite, das Muster, die Form, die letztendliche chemische Zusammensetzung oder eine Kombination hiervon oder mehrere dieser Eigenschaften des der selektiven Sekundärbehandlung unterzogenen Materials dadurch gesteuert werden, dass die Zeitdauer an dem jeweiligen Ort, die Intensität der Wärme, die Art der eingesetzten Heizeinrichtung, der Typ der Atmosphäre oder eine Kombination hiervon eingestellt werden. Die Heizeinrichtung kann ein Laser, ein Lichtbogen, z. B. ein Plasmalichtbogen, ein Lichtbogenschweißgerät, dergleichen oder eine Kombination hiervon, eine Flamme, ein Elektronenstrahl, eine beliebige andere Vorrichtung sein, die eine geeignete Wärmemenge erzeugt, die fokussiert werden kann, so dass die Sekundärbehandlung in einer ausgewählten Weise durchgeführt werden kann, oder eine Kombination hiervon. Auf diese Weise wird in Betracht gezogen, dass der einer Sekundärbehandlung unterzogene Bereich aufgeheizt wird, und der von der Sekundärbehandlung freie Teil frei von Wärme sein kann. Ein selektiver Sekundärbehandlungsprozess kann Materialverschwendung ausschließen (d. h. die Sekundärbehandlung kann die gewünschte Heizeinrichtungsform ausbilden, was im Gegensatz zum Schneiden des Materials in die gewünschte Form steht). Wenn die Heizeinrichtung an eine Elektrizitätsquelle angeschlossen wird, kann sie Wärme erzeugen.
Die Heizschicht kann mindestens an zwei Anschlüsse angeschlossen werden, und bei Anlegen von Elektrizität (z. B. Strom) erzeugt die Heizschicht Wärme. Die Heizschicht kann bei ihrem Anschluss an eine positive Stromquelle und eine negative Stromquelle (d. h. Stromzuleitungsschichten) Wärme erzeugen. Vorzugsweise ist die Heizschicht frei von Anschlüssen, die eine Verbindung zu Sammelschienen und/oder Elektroden zur Heizschicht eine Verbindung herstellen. Zum Beispiel können die Sammelschienen und/oder Elektroden mit der Heizschicht verbunden sein und können die Sammelschienen und/oder Elektroden mit der Stromquelle verbunden sein. Der Anschluss kann unter der Verwendung einer beliebigen Vorrichtung direkt und/oder indirekt mit der Heizschicht verbunden werden, so dass Elektrizität über die Anschlüsse in die Heizschicht eindringt und die Heizschicht Wärme erzeugt. Die Anschlüsse können auf die Heizschicht gecrimpt werden. Zum Beispiel können die Stromzuleitungen Anschlüsse enthalten, die eine Stromquelle mit den Stromzuleitungen verbindet. Die Anschlüsse können durch Nähen, Kleben, ein mechanisches Befestigungselement oder eine Kombination hiervon mit der Heizschicht, der jeweiligen Stromzuleitungsschicht oder beiden verbunden werden. Vorzugsweise kann die Heizschicht frei von Anschlüssen sein, die direkt an der Heizschicht befestigt sind (d. h. einem einzigen Punkt der Stromzuleitung). Die Heizeinrichtung kann frei von mechanischen Befestigungselementen sein, die eine Stromquelle mit der Heizeinrichtung verbinden. Zum Beispiel kann die Heizeinrichtung keine mechanische Befestigungsvorrichtung aufweisen, welche an die Heizschicht angreift und einen oder mehrere Drähte an der Heizeinrichtung befestigt. Die Heizschicht kann zwei oder mehr Stromzuleitungen aufweisen, die zum Liefern von Strom an die Heizschicht beitragen.
Die zwei oder mehr Stromzuleitungen können an einem beliebigen Ort an der Heizeinrichtung angeordnet sein. Vorzugsweise sind die zwei oder mehr Stromzuleitungen voneinander beabstandet. Die zwei oder mehr Stromzuleitungen können so weit voneinander beabstandet sein, dass die Heizeinrichtung beim Anlegen von Strom teilweise und/oder ganz bestromt wird. Mehr vorzuziehen sind die zwei oder mehr Stromzuleitungen in einem Randbereich der Heizeinrichtung angeordnet. Zum Beispiel kann eine Stromzuleitung entlang einem Rand der Heizeinrichtung und eine zweite Stromzuleitung entlang dem gegenüberliegenden Rand angeordnet sein, so dass Strom durch die Heizeinrichtung fließt, während der Strom von dem ersten Rand zum zweiten Rand fließt. Jede Stromzuleitung kann einen oder mehrere Teile zum Anlegen von Strom aufweisen. In einem bevorzugten Beispiel besteht jede der Stromzuleitungen aus zwei diskreten Sammelschienen, Elektroden, Drähten oder einer Kombination hiervon, die miteinander verbunden sind und ist jede der beiden Sammelschienen, Elektroden, Drähte oder einer Kombination hiervon bei der Zuleitung von Strom in die Heizschicht beteiligt. Die Sammelschienen, Elektroden, Drähte oder eine Kombination hiervon können aus demselben Material, einem anderen Material oder einer Kombination hiervon sein.
Jede der Sammelschienen und/oder Elektroden in einer einzelnen Stromzuleitung ist vorzugsweise aus zwei oder mehreren unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt. Die Stromzuleitung kann einen oder mehrere Drähte, und vorzugsweise zwei oder mehrere Drähte, die miteinander verwoben sind, aufweisen. Die Drähte können aus einem beliebigen leitfähigen Material bestehen, das zum Leiten von Strom zur Heizschicht beiträgt, so dass Wärme erzeugt wird. Jeder Draht kann einen spezifischen Widerstand von ungefähr 5 Ωm oder weniger, ungefähr 2 Ωm oder weniger oder ungefähr 1 Ωm oder weniger haben. Jeder Draht kann einen spezifischen Widerstand von ungefähr 0,01 Ωm oder mehr, ungefähr 0,05 Ωm oder mehr oder ungefähr 0,01 Ωm oder mehr (d. h. ungefähr 0,25 Ωm) haben. Jeder Draht kann ein Gewicht von ungefähr 0,1 g/mm oder weniger, ungefähr 0,01 g/mm oder weniger, ungefähr 0,001 g/mm oder weniger oder ungefähr 0,0001 g/mm oder weniger haben. Jeder Draht kann ein Gewicht von ungefähr 0,00001 g/mm oder mehr, vorzugsweise ungefähr 0,00005 g/mm oder mehr, mehr vorzuziehen ungefähr 0,0001 g/mm oder mehr oder am meisten vorzuziehen ungefähr 0,0005 g/mm oder mehr (d. h. ungefähr 0,0007 g/mm) haben. Jeder der Drähte ist in einer bevorzugten Ausführungsform ein Verbund von mehreren Drähten, die miteinander verflochten sind, um einen einzelnen Draht auszubilden. Jeder Draht kann ein Gewicht von ungefähr...
Zum Beispiel kann der Draht aus 20 Silberdrähten bestehen, die jeweils einen Durchmesser von 0,07 mm haben, und die 20 Silberdrähte können jeweils miteinander verflochten sein, um einen einzelnen Draht auszubilden. Die Drähte sind vorzugsweise aus Kupfer, Silber, Gold, Nickel oder einer Kombination hiervon und/oder mit Kupfer, Silber, Gold, Nickel oder einer Kombination hiervon beschichtet, so dass Strom an die Heizschicht geleitet wird. Der eine oder die mehreren Drähte können durch eine beliebige Vorrichtung mit der Heizschicht verbunden sein, die den einen oder die mehreren Drähte fest mit der Heizeinrichtung verbindet und im Wesentlichen das Leiten von Strom zur Heizschicht nicht stört. Einige Beispiele von Befestigungsvorrichtungen und/oder -verfahren, die hierzu verwendet werden können, sind Nähen, Kleben (z. B. mit einem leitfähigen oder nicht leitfähigen Kleber), Sondieren, Verweben, Tackern oder eine Kombination hiervon. Vorzugsweise wird eine Klebeschicht verwendet, um die einen oder mehreren Drähte mit der Heizschicht zu verbinden. Die Klebeschicht, die den einen oder die mehreren Drähte an der Heizschicht befestigt, können auch eine zweite Sammelschiene und/oder Elektrode mit der Heizschicht verbinden.
Die Stromzuleitung kann aus einem beliebigen Material hergestellt werden, das beim Anlegen von Strom zum Leiten des Stroms in die Heizschicht beiträgt, so dass die Heizschicht warm wird. Die Stromzuleitung kann eine Sammelschiene und/oder eine Elektrode aufweisen, die unter dem einen oder den mehreren Drähten, vorzugsweise über dem einen oder den mehreren Drähten, oder eine Kombination hiervon, angeordnet ist. Die Stromzuleitung kann frei von einem Draht sein und kann lediglich aus einem Vliesstoffmaterial bestehen, wie hier erörtert. Zum Beispiel kann direkt an dem Vliesstoffmaterial ein Clip angebracht werden, der eine elektrische Verbindung herstellt, um Strom an die Heizschicht zu liefern. Die Sammelschiene und/oder Elektrode kann ein Vliesstoffmaterial sein, das elektrisch leitfähige Eigenschaften hat. Die Sammelschiene und/oder Elektrode kann einer oder mehrere leitfähige Vliesstoffstreifen sein. Die Sammelschiene und/oder Elektrode kann aus demselben Material wie die Heizschicht hergestellt werden. Vorzugsweise können die Sammelschienen und/oder die Elektrode aus einem Kohlenstoffmaterial, einem Polymermaterial, einem mit Metall beschichteten Material oder einer Kombination von Materialien hergestellt werden, die ein leitfähiges Medium zum Leiten von Strom an die Heizeinrichtung bilden. Zum Beispiel können die Sammelschienen und/oder Elektroden mehrere Nylonfasern sein, die mit Nickel oder Silber beschichtet sind, und können die beschichteten Nylonfasern in einem Bindemittel zur Ausbildung eines Vliesstoffmaterials zusammen verbunden werden, das Strom an die Heizschicht leitet. Die Sammelschienen und/oder Elektroden können unter der Verwendung eines beliebigen Werkstoffs und/oder Verfahrens, wie hier für den einen oder die mehreren Drähte erörtert, an der Heizschicht befestigt werden. Vorzugsweise sind die Sammelschienen und/oder Elektrode, einer oder mehrere Heizdrähte oder eine Kombination von beiden unter der Verwendung eines Klebgewebes mit der Heizschicht verbunden. Mehr vorzuziehen weist die Stromzuleitung zwei oder mehr Drähte und ein leitfähiges Vliesstoffmaterial auf, die über eine Klebschicht mit der Heizschicht verbunden sind.
Die Klebschicht kann ein beliebiges klebendes Bahnmaterial sein, das bei der Beaufschlagung mit Wärme eine Verbindung ausbildet. Die Klebschicht kann eine beliebige, hier erörterte Klebschicht sein. Die Klebschicht kann ein Polyamid sein. Die Klebschicht ist vorzugsweise ein Vliesstoffmaterial. Die Klebschicht besteht vorzugsweise aus einer Mehrzahl von Fasern und/oder faserartigen Klebeteilchen, die mit Hohlräumen und/oder Poren zwischen den miteinander verbundenen Fasern und/oder faserartigen Klebepartikeln verbunden sind. Die Klebschicht kann eine Vielzahl von Hohlräumen, eine Vielzahl von Poren oder beides aufweisen. Die Klebschicht kann so viele Hohlräume und/oder Poren aufweisen, dass bei einer Verbindung von zwei oder mehreren elektrisch leitfähigen Schichten (z. B. eine oder mehrere Schichten der Stromzuleitung, der Heizschicht oder beiden) über den Klebstoff Strom durch die Hohlräume und/oder Poren fließen kann, eine elektrische Verbindung aufrechterhalten werden kann, die Klebschicht bei dem Leiten von Strom zwischen zwei oder mehreren elektrisch leitfähigen Schichten nicht stört, oder eine Kombination hiervon, und eine Klebverbindung zwischen den zwei oder mehreren Schichten ausgebildet werden kann. Die Hohlräume und/oder Poren der Klebschicht können eine Fläche von ungefähr 10 Prozent oder mehr, ungefähr 20 Prozent oder mehr, ungefähr 30 Prozent oder mehr, vorzugsweise ungefähr 40 Prozent oder mehr, mehr vorzuziehen ungefähr 45 Prozent oder mehr einer Gesamtfläche der Heizschicht einnehmen. Die Hohlräume und/oder Poren der Klebeschicht können einen Bereich von ungefähr 90 Prozent oder weniger, ungefähr 80 Prozent oder weniger, ungefähr 70 Prozent oder weniger oder ungefähr 60 Prozent oder weniger der Gesamtoberfläche der Heizschicht einnehmen. Der Klebstoff kann eine Flächenmasse von ungefähr 5 g/m² oder mehr, ungefähr 10 g/m² oder mehr oder ungefähr 15 g/m² oder mehr haben. Der Klebstoff kann eine Flächenmasse von ungefähr 50 g/m² oder weniger, ungefähr 30 g/m² oder weniger oder ungefähr 25 g/m² oder weniger (d. h. ungefähr 19 g/m²) haben. Der Klebstoff kann einen Schmelzpunkt von ungefähr 85°C oder mehr, ungefähr 100°C oder mehr oder ungefähr 110°C oder mehr haben. Der Klebstoff kann einen Schmelzpunkt von ungefähr 200°C oder weniger, ungefähr 180°C oder weniger oder ungefähr 160°C oder weniger (d. h. ungefähr 150°C) haben. Ein Beispiel eines Klebgewebes, das hierbei verwendet werden kann, wird unter dem Handelsnamen Spunfab vertrieben und ist von Spunfab Ltd. erhältlich.
Die Stromzuleitung (d. h. die Sammelschiene und/oder Elektrode, der eine oder die mehreren Drähte oder eine Kombination von beiden) kann aus einem beliebigen Material hergestellt werden, das eine Oberflächenleitfähigkeit von ungefähr 1,0 × 10^–2 Ω/sq oder weniger, ungefähr 5,0 × 10^–2 Ω/sq oder weniger, vorzugsweise ungefähr 1,0 × 10^–3 Ω/sq oder weniger, mehr vorzuziehen ungefähr 5,0 × 10^–3 Ω/sq oder weniger, oder am meisten vorzuziehen ungefähr 1,0 × 10^–4 Ω/sq oder weniger hat. Die Stromzuleitung (d. h. die Sammelschiene und/oder Elektrode, der eine oder die mehreren Drähte oder eine Kombination von beiden) kann aus einem Material hergestellt werden, das eine Oberflächenleitfähigkeit von ungefähr 1,0 × 10^–9 Ω/sq oder mehr, ungefähr 5,0 × 10^–8 Ω/sq oder mehr oder ungefähr 1,6 × 10^–8 Ω/sq oder mehr hat.
Die Heizeinrichtung kann aus nur einer Heizschicht bestehen (z. B. kann die Heizeinrichtung eine Schicht aufweisen). Vorzugsweise weist die Heizeinrichtung mindestens drei Schichten auf. Die Heizeinrichtung kann jedoch auch frei von jeglichen Schichten sein, die über der Heizschicht befestigt sind. Zum Beispiel kann die Heizeinrichtung eine Schicht aufweisen, die sich mit der Heizschicht gegenseitig durchdringt und eine teilweise oder vollständige Schutzschicht über der Heizschicht bildet. Vorzugsweise weist die Heizeinrichtung eine vordere Abdeckschicht, eine hintere Abdeckschicht oder beide auf. Die vordere Abdeckschicht, die hintere Abdeckschicht oder beide können aus demselben Werkstoff, einem unterschiedlichen Werkstoff oder beides bestehen. Die vordere Abdeckschicht, die hintere Abdeckschicht oder beide können aus einem beliebigen Werkstoff sein, der die Heizeinrichtung schützt und eine oder mehrere der hier aufgeführten Eigenschaften aufweist. Die vordere Abdeckschicht, die hintere Abdeckschicht oder beide können aus einem Polymermaterial, einem Gewebematerial, einem Vliesstoffmaterial oder einer Kombination hiervon bestehen. Die vordere Abdeckschicht, die hintere Abdeckschicht oder beide können im Wesentlichen die Heizschicht einkapseln, eine hermetische Versiegelung um die Heizschicht bilden oder beides. Die Heizschicht kann sandwichartig zwischen der vorderen Abdeckschicht und der hinteren Abdeckschicht angeordnet sein, jedoch keine hermetische Versiegelung ausgebildet sein. Die vordere Abdeckschicht, die hintere Abdeckschicht oder beide können feuchtigkeitsbeständig sein; können wiederholt gebeugt, gebogen, gefaltet, gecrimpt oder eine Kombination hiervon werden, ohne dass sie sich plastisch verformen, elastisch verformen, versagen, brechen, reißen, Falten ausbilden oder eine Kombination hiervon; sie können wärmebeständig; flammbeständig, chemisch beständig oder eine Kombination hiervon sein. Die vordere Abdeckschicht, die hintere Abdeckschicht oder beide können ein Film sein. Die vordere Abdeckschicht, die hintere Abdeckschicht oder beide können aus einem Polymermaterial bestehen oder dieses enthalten, das geklebt und/oder oberflächenangeschmolzen (d. h. mit der Heizschicht wärmelaminiert) werden kann. Das Polymermaterial kann ein Polyester, Polyurethan, Polyethylenterephthalat; Polyvinylfluorid, Polyethylen, Polyetherimid, Acrylkleber, Acryl, Urethan, Silicon, Gummi (z. B. natürlicher, synthetischer, Acrylgummi, Butadien, Butylgummi, Chlorobutylgummi, Chlorpolyethylen, Chlorsulphonpolyethylen, Ethylenpropylen-Gummi, oder eine Mischung hiervon) sein; oder eine Kombination hiervon. Das Material der vorderen Abdeckschicht, der hinteren Abdeckschicht oder von beiden kann einen Glasübergangspunkt haben, der so hoch liegt, dass die vordere Abdeckschicht, die hintere Abdeckschicht oder beide im Temperaturbereich der Heizschicht nicht erweichen. Die vordere Abdeckschicht, die hintere Abdeckschicht oder beide können eine Glasübergangstemperatur von ungefähr 105°C oder mehr, vorzugsweise ungefähr 115°C oder mehr oder mehr vorzuziehen ungefähr 120°C oder mehr haben.
Die Heizschicht kann teilweise und/oder ganz ein diskretes Material (d. h. eine Schutzschicht) innerhalb der Heizschicht enthalten, so dass die Heizschicht von der Schutzschicht geschützt wird. Die Schutzschicht kann eine Verstärkungsschicht sein. Zum Beispiel kann die Schutzschicht die einzelnen Fasern verstärken, so dass die Fasern fester sind und die Festigkeitseigenschaften der Heizeinrichtung (z. B. die Zugfestigkeit, die Reißfestigkeit, die Falzfestigkeit, dergleichen oder eine Kombination hiervon) gesteigert werden. Die Schutzschicht kann aus einem beliebigen Material sein, das mit der Heizschicht verwoben wird, so dass die Schutzschicht die Festigkeit der Heizschicht (z. B. Zugfestigkeit, Reißfestigkeit, Falzfestigkeit, dergleichen oder eine Kombination hiervon), die Isoliereigenschaften der Heizschicht oder beide erhöht. Vorzugsweise erhöht die Schutzschicht die Festigkeit der Heizschicht und bildet eine teilweise dielektrische Beschichtung über der Heizeinrichtung oder eine vollständig dielektrische Beschichtung über der Heizeinrichtung. Die Schutzschicht kann eine Isolierschicht über der vorderen Oberfläche, der hinteren Oberfläche, den Seitenrändern der Heizschicht oder einer Kombination davon bilden, so dass die Heizschicht auf der Außenseite dielektrische Eigenschaften hat. Die Schutzschicht kann aus einem beliebigen Material bestehen, wie es hier für die vordere Abdeckschicht, die hintere Abdeckschicht oder beide erörtert wurde. Die Schutzschicht kann eine Schicht auf einer vorderen Seite, einer hinteren Seite, einem Seitenrand, einem oberen Rand, einem unteren Rand, oder einer Kombination hiervon sein, so dass die Schutzschicht über der Heizschicht eine dielektrische Schicht bildet. Die Schutzschicht kann die Poren und/oder Hohlräume zwischen den einzelnen Fasern der Heizschicht füllen. Vorzugsweise füllt die Schutzschicht Poren und/oder Hohlräume zwischen den einzelnen Fasern der Heizschicht, umgibt jedoch die einzelnen Fasern nicht vollständig, so dass die Verbindungen und/oder elektrischen Verbindungen zwischen den Fasern intakt bleiben. Die Schutzschicht kann aus einem flüssigen Werkstoff gemacht sein, mit dem die Heizschicht beschichtet und/oder durchdrungen wird. Vorzugsweise dringt die Schutzschicht in die Heizschicht, die Heizeinrichtung oder beide ein und beschichtet die Teile der Heizeinrichtung, der Heizschicht oder beide, die von der Schutzschicht kontaktiert werden. Die Schutzschicht kann durch Tauchen, Spritzen, Pinselauftrag, Rollen, dergleichen oder eine Kombination hiervon aufgetragen werden. Die Schutzschicht kann auf die Heizschicht aufgetragen werden, bevor die Stromzuleitungen mit der Heizschicht verbunden werden, nachdem die Stromzuleitungen angebracht werden oder zu einer Zeit dazwischen. Wenn zum Beispiel eine vollständig dielektrische Heizung gewünscht wird, dann werden die Stromzuleitungen an der Heizschicht angebracht und dann die Schutzschicht über sowohl die Heizschicht als auch die Stromzuleitungsschichten aufgebracht. In einem weiteren Beispiel kann, wenn eine nicht dielektrische Heizeinrichtung gewünscht wird, die eine hohe Festigkeit hat, die Schutzschicht auf der Heizschicht aufgetragen werden und dann die Stromzuleitungen an der Heizschicht angebracht werden. Bevorzugte Werkstoffe, die für die Schutzschicht verwendet werden können, sind Urethan und Acryl, auch wenn, wie vorher erörtert, die Werkstoffe für die vordere Abdeckschicht und die hintere Abdeckschicht verwendet werden können. Die Materialeigenschaften der Schutzschicht können sich auf die endgültigen Eigenschaften der Heizeinrichtung (z. B. die Leitfähigkeit der Heizeinrichtung, die Festigkeit, dergleichen oder eine Kombination hiervon) auswirken.
Die Materialeigenschaften der Schutzschicht, wenn sie auf die Heizschicht, die Heizeinrichtung oder beide aufgebracht wird, können sich auf die Eigenschaften der Heizeinrichtung auswirken. Eine Eigenschaft der Schutzschicht, die sich auf die Eigenschaften der Heizeinrichtung auswirken kann, ist die Viskosität der Schutzschicht während des Aufbringens. Wenn zum Beispiel die Viskosität wie die von Wasser ist, dann kann die Heizeinrichtung leitfähiger sein, als wenn die Viskosität wie die von Öl ist. Die Viskosität der Schutzschicht kann eine Viskosität derart sein, dass das Material der Schutzschicht in die Heizschicht, die Heizeinrichtung oder beide eindringt. Die Viskosität der Schutzschicht, wenn die Schutzschicht wasserähnlich ist, kann gemessen bei ungefähr 20°C ungefähr 0,0035 Pa·s oder weniger, ungefähr 0,0030 Pa·s oder weniger, ungefähr 0,0025 Pa·s oder weniger, ungefähr 0,0020 Pa·s oder weniger, vorzugsweise ungefähr 0,0015 Pa·s oder weniger oder mehr vorzuziehen ungefähr 0,0010 Pa·s oder weniger sein. Die Viskosität der Schutzschicht, wenn sie in einer wasserartigen flüssigen Form ist, kann gemessen bei ungefähr 20°C zwischen ungefähr 0,0005 Pa·s und ungefähr 0,0025 Pa·s und vorzugsweise zwischen ungefähr 0,0010 Pa·s und ungefähr 0,00175 Pa·s sein. Die Viskosität der Schutzschicht, wenn die Schutzschicht ölartig ist, kann gemessen bei ungefähr 20°C ungefähr 0,0035 Pa·s oder mehr, vorzugsweise ungefähr 0,0040 Pa·s oder mehr, mehr vorzuziehen ungefähr 0,0045 Pa·s oder mehr oder sogar ungefähr 0,0050 Pa·s oder mehr sein., Wenn es sich um eine ölartige Flüssigkeit handelt, kann die Viskosität der Schutzschicht gemessen bei ungefähr 20°C zwischen ungefähr 0,0035 Pa·s und ungefähr 0,0060 Pa·s und vorzugsweise zwischen ungefähr 0,0040 Pa·s und ungefähr 0,0050 Pa·s sein. Die Viskosität der Schutzschicht kann sich auf die letztendliche Dicke der Schutzschicht auf der Heizschicht, die letztendliche Dicke der Heizeinrichtung oder beide auswirken. Auf diese Weise kann zum Beispiel mit der wasserartigen Viskosität eine Schicht mit einer Gesamtdicke (d. h. die sich von der Heizschicht auf beiden Seiten aus erstreckt (z. B. die Gesamtdicke der Heizschicht mit der Beschichtung minus der Dicke der Heizeinrichtung)) von ungefähr 0,0001 mm gebildet werden und kann mit der ölartigen Viskosität eine Beschichtung mit einer Gesamtdicke von ungefähr 0,005 mm gebildet werden. Die Gesamtdicke der Beschichtung mit der wasserartigen Viskosität beträgt ungefähr 0,0001 mm oder weniger, ungefähr 0,00005 mm oder weniger, ungefähr 0,00001 mm oder weniger oder vorzugsweise im Wesentlichen gleich Null. Die Gesamtdicke der Beschichtung mit der ölartigen Viskosität kann ungefähr 0,0001 mm oder mehr, ungefähr 0,0005 mm oder mehr oder vorzugsweise ungefähr 0,007 mm oder mehr betragen. Die Gesamtdicke der Beschichtung mit der ölartigen Viskosität kann ungefähr 15 mm oder weniger, ungefähr 8 mm oder weniger, vorzugsweise ungefähr 3 mm oder weniger, mehr vorzuziehen ungefähr 1 mm oder weniger oder mehr vorzuziehen ungefähr 0,5 mm oder weniger betragen.
Die Heizeinrichtung kann eine oder mehrere Befestigungsschichten aufweisen. Die Befestigungsschicht kann eine einseitige Klebeschicht sein. Die Befestigungsschicht kann aus demselben Material wie der Kleber hergestellt werden, der hier zum Befestigen der Stromzuleitungen erörtert wurde. Die Befestigungsschicht kann eine Klebeschicht (z. B. ein Kleber, eine Paste, ein aufspritzbarer Kleber, ein Klebefilm, ein Klebefilm mit abziehbarer Schutzfolie, ein Klettverschluss oder dergleichen) sein. Vorzugsweise kann die Befestigungsschicht ein Klebefilm mit abziehbarer Schutzfolie sein. Die Befestigungsschicht kann Schutzeigenschaften aufweisen, wie sie hier erörtert wurden. Die Heizeinrichtung kann frei von einer Befestigungsschicht sein.
Die Heizeinrichtung (z. B. Heizschicht, vordere Abdeckschicht, hintere Abdeckschicht, Klebeschichten, Befestigungsschichten oder eine Kombination hiervon, wie sie hier erörtert wird, kann einen hohen Falzwiderstand aufweisen. Die Heizeinrichtung kann einen so hohen Falzwiderstand aufweisen, dass die Heizeinrichtung beim Anbringen in einem Sitz fünf Jahre oder länger, vorzugsweise ungefähr sieben Jahre oder länger oder mehr vorzuziehen bei einem Gebrauch von zehn Jahren oder länger dem Verschleiß widersteht. Die Heizeinrichtung kann einen so hohen Falzwiderstand aufweisen, dass die Heizeinrichtung 50.000 Zyklen oder mehr, vorzugsweise 100.000 Zyklen oder mehr oder mehr vorzuziehen ungefähr 200.000 Zyklen oder mehr in der Z-Richtung widersteht, ohne dass die Heizeinrichtung dabei eine Funktion verliert.
Die hier erörterte Heizeinrichtung kann unter der Verwendung eines Prozesses hergestellt werden. Der Prozess kann einen oder mehr der folgenden Schritte aufweisen, die in so gut wie jeder Reihenfolge erfolgen können. Eine Vielzahl der hier erörterten Fasern kann erhalten werden. Die hier erörterten Fasern können mit Metall beschichtet auf eine gewünschte Länge zugeschnitten, verfeinert, so dass die Fasern abgeflacht sind, verfeinert, so dass die Fasern eine ovale Form haben, oder eine Kombination hiervon werden. Die Fasern können mit einem beliebigen hier erörterten Bindemittel gemischt, mit diesem bedeckt, mit diesem in Kontakt gebracht werden, oder eine Kombination hiervon. Die Fasern können innerhalb eines Behälters angeordnet werden, so dass die Fasern eine zufällige Ausrichtung erhalten. Die Fasern können mit oder ohne das Bindemittel stranggepresst werden, wobei ein Vliesstoff-Bahnmaterial entsteht. Die Fasern können unter Einsatz von Wasserstrahlverfestigung miteinander verbunden werden. Die Fasern können mit einem Bindemittel bespritzt, in ein Bindemittel eingetaucht, mit einem Bindemittel beschichtet, oder eine Kombination hiervon, werden. Befestigen einer oder mehrerer Stromzuleitungen an der Heizschicht. Befestigen eines oder mehrerer Drähte, eines oder mehrerer leitfähiger Vliesstoffstreifen, einer oder mehrerer Elektroden und/oder Sammelschienen, Befestigen einer oder mehrerer vormontierter Stromzuleitungen, oder eine Kombination hiervon. Beheizen der Heizschicht und des einen oder der mehreren Drähte, des einen oder der mehreren leitfähigen Vliesstoffstreifen, einer oder mehrerer Elektroden und/oder Sammelschienen, Befestigen einer oder mehrerer vormontierter Stromzuleitungen, oder einer Kombination hiervon, so dass eine elektrische Verbindung zur Heizschicht geschaffen wird. Erzeugen einer vormontierten Stromzuleitung durch Kombinieren eines oder mehrerer Drähte, eines oder mehrerer leitfähiger Vliesstoffstreifen, einer oder mehrerer Klebschichten, einer oder mehrerer Sammelschienen und/oder Elektroden oder einer Kombination hiervon zusammen, so dass bei einem Anbringen auf der Heizeinrichtung und einem Erhitzen der Kleber die vormontierte Stromzuleitung mit der Heizschicht verbindet und eine elektrische Verbindung ausgebildet wird. Verbinden der einen oder der mehreren Stromzuleitungen mit einer Stromquelle, einem Draht oder beiden. Anbringen eines Schrumpfschlauchs auf der einen oder den mehreren Stromzuleitungen, Stromquellen, Drähten oder einer Kombination davon, so dass während eines Schrittes des Erhitzens der Schrumpfschlauch schrumpft und die eine oder die mehreren Stromzuleitungen und Stromquellen, Drähte oder beide elektrisch und physisch miteinander verbunden werden. Aufbringen einer vorderen Abdeckschicht, einer hinteren Abdeckschicht, einer Verbindungsschicht (z. B. Klebschicht, mechanische Befestigungsschicht oder beides) oder einer Kombination hiervon auf der Heizschicht. Schneiden der Heizschicht, so dass die Heizschicht Durchgangslöcher, Ausschnitte oder beides aufweist. Aufbringen eines flammhemmenden Materials, eines flammresistenten Materials, eines wasserabweisenden Materials, einer dielektrischen Schicht oder einer Kombination hiervon auf der Heizschicht. Anbringen eines Temperatursensors auf der Heizschicht, der Heizeinrichtung oder beiden. Elektrisches Verbinden des Temperatursensors mit einer Stromquelle. Verbinden (z. B. physisch und/oder elektrisch) der Heizschicht mit einer Steuerung, einem Steuermodul oder beiden. Verbinden der Heizeinrichtung mit einem Fahrzeugsitz, einem Boden, einem Lenkrad, einem Rückspiegel, einem Einsatz oder einer Kombination hiervon.
Wie hier erörtert, kann die Heizeinrichtung während der Konstruktion einer Komponente in die Komponente integriert werden, so dass die Heizeinrichtung und die Komponente ein integriertes Teil ausbilden. Zum Beispiel kann, wenn der Artikel ein Formteil ist, das Heizmedium, das die Heizschicht bildet, in die Form mit eingelegt werden, so dass letztendlich bei der Herstellung eines Artikels die Heizschicht sich durch den Artikel erstreckt und der gesamte Artikel erwärmt wird, wenn Elektrizität angelegt wird. Das Heizmedium kann aus einzelnen Fasern bestehen. Das Heizmedium kann ein Bahnmaterial sein. Das Heizmedium kann in die Form gestreut, zugeschnitten und als ein Bahnmaterial in die Form eingelegt werden, mit dem zu formenden Material vermischt und beide Werkstoffe zusammen in die Form eingebracht werden oder eine Kombination hiervon.
Die hier erörterte Heizeinrichtung kann unter der Verwendung eines beliebigen hier erörterten Verfahrens gesteuert werden. Vorzugsweise weist die Heizeinrichtung einen Thermistor oder einen Temperatursensor mit negativem Koeffizienten auf, der die Temperatur der Heizeinrichtung misst, und auf der Grundlage der gemessenen Temperatur steuert eine Steuerung die Temperatur der Heizeinrichtung, des Lüftungssystems, des Konditionierungssystems oder von beiden. Die Heizeinrichtung, das Konditionierungssystem, das Lüftungssystem oder beide können unter der Verwendung durch Pulsdauermodulation gesteuert werden.
1 veranschaulicht eine mögliche Heizeinrichtung 100 der hier enthaltenen Lehre von oben. Die veranschaulichte Heizeinrichtung 100 weist Seitenrandbereiche 102 und eine Stromzuleitung 110 in jedem Seitenrandbereich 102 auf. Jede der Stromzuleitungen 110 ist mit einer Stromquelle 104 an einem Ende der Heizeinrichtung 100 verbunden. Die Heizeinrichtung 100 ist mit einem Temperatursensor 106 und einer Steuerung 108 verbunden, so dass die Temperatur der Heizeinrichtung 100 geregelt wird.
2 veranschaulicht eine Explosions-Schnittdarstellung von 1 der hier enthaltenen Lehre. Die Heizeinrichtung 100 hat eine Heizschicht 120, und die Heizschicht 120 ist zwischen einer vorderen Abdeckschicht 130 und einer hinteren Abdeckschicht 132 sandwichartig angeordnet. Die vordere Abdeckschicht 130 und die hintere Abdeckschicht 132 sind mindestens teilweise über eine Klebschicht 122 mit der Heizschicht verbunden. Eine Stromzuleitung 110 ist zwischen der Heizschicht 120 und der vorderen Abdeckschicht 130 angeordnet, und eine Klebschicht 122 bedeckt die Stromzuleitung 110, so dass ein Teil der vorderen Abdeckschicht 130 mit der jeweiligen Stromzuleitung 110 verbunden ist. Jede hier gezeigte Stromzuleitung 110 hat eine Vliesstoff-Stromzuleitungssammelschiene und/oder Elektrode 112, die über einer Klebschicht 122 angeordnet ist, sowie eine Mehrzahl von Stromzuleitungsdrähten 114. Die Klebschicht 122 ist zwischen der Vliesstoff-Stromzuleitungssammelschiene und/oder Elektrode 112 und der Mehrzahl von Stromzuleitungsdrähten 114 angeordnet und sowohl die Vliesstoff-Stromzuleitungssammelschiene und/oder Elektrode 112 als auch die Mehrzahl von Stromzuleitungsdrähten 114 sind mit der Heizschicht 120 verbunden, so dass Strom in die Heizschicht 120 eingeleitet wird.
3A1 und 3A2 veranschaulichen Beispiele von Stromzuleitungen 110, wie sie hier erörtert sind. Die Stromzuleitung 110, wie sie in 3A1 gezeigt ist, weist eine Mehrzahl von Stromzuleitungsdrähten 114 auf, die über eine Klebschicht 122 mit einer Vliesstoff-Stromzuleitungssammelschiene und/oder Elektrode 112 verbunden sind. Die Stromzuleitung 110 in 3A2 weist eine Mehrzahl von Stromzuleitungsdrähten 114 auf, die über Klebepunkte 122 mit einer Vliesstoff-Stromzuleitungssammelschiene und/oder Elektrode 112 verbunden sind.
3B veranschaulicht eine Explosions-Schnittdarstellung der Stromzuleitung 110 von 3A1 auf. Die Stromzuleitung 110 weist eine Vliesstoff-Stromzuleitungssammelschiene und/oder Elektrode 112 und eine Mehrzahl von Stromzuleitungsdrähten 114 auf, die über eine Klebschicht 122 verbunden sind, die auch zum Verbinden der Stromzuleitung 110 an der Heizschicht 120 (nicht gezeigt) dient.
4 veranschaulicht eine Heizeinrichtung 110, die eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 116 aufweist, die sich durch die Heizeinrichtung 100 erstrecken. Stromzuleitungen 110 sind an Seitenrandbereichen 102 der Heizeinrichtung 100 auf den Seiten der Heizeinrichtung 100 angeordnet. Wie gezeigt erstrecken sich eine Mehrzahl von Stromzuleitungsdrähten 114 von den Stromzuleitungen 110 aus. Die Durchgangslöcher 116 bilden eine Leiterkonfiguration entlang einer Länge der Heizeinrichtung, so dass der Widerstand der Heizeinrichtung 100 im Vergleich zu einer Heizeinrichtung 100 ohne die Durchgangslöcher 116 erhöht wird.
5 zeigt die Heizeinrichtung 100 der hier enthaltenen Lehre, die in ein Heizungs- und Lüftungs- und/oder Kühlsystem 160 integriert ist. Die hier veranschaulichte Heizeinrichtung weist mindestens eine hintere Abdeckschicht 130, eine Heizschicht 120 und eine hintere Abdeckschicht 132 auf. Die Heizeinrichtung 100 ist auf einem Einsatz 152 angeordnet, der auf einem Fahrzeugsitz 150 angeordnet ist.
6 zeigt ein Vliesstoff-Kohlenstofffasermaterial der hier enthaltenen Lehre in 50-facher Vergrößerung. Wie in der vergrößerten Ansicht zu sehen ist, sind die Fasern 200 zufällig angeordnet, (d. h. die Fasern sind alle in unterschiedlichen Richtungen ausgerichtet) und es sind Hohlräume 202 zwischen den Fasern 200 vorhanden.
7 veranschaulicht eine wasserstrahlverfestigte, metallbeschichtete Vliesstoff-Faser der hier enthaltenen Lehre in 50-facher Vergrößerung. Wie in der vergrößerten Ansicht zu sehen ist, sind die Fasern 200 zufällig ausgerichtet und es sind Hohlräume 202 zwischen den Fasern 200 vorhanden.
8 veranschaulicht eine Vliesstoff-Doppel-Heizschicht aus metallbeschichteten Fasern der hier enthaltenen Lehre in 50-facher Vergrößerung. Wie in der vergrößerten Ansicht zu sehen ist, sind die Fasern 200 zufällig ausgerichtet und es sind Hohlräume 202 zwischen den Fasern 200 vorhanden.
9 ist eine veranschaulichende Ansicht einer Vliesstofffaser-Heizschicht, die mit einer Schutzschicht 204 mit niedriger Viskosität beschichtet ist, der hier enthaltenen Lehre in 50-facher Vergrößerung. Wie in der vergrößerten Ansicht zu sehen ist, sind die Fasern 200 zufällig ausgerichtet und die Fasern 200 mit der Schutzschicht 204 beschichtet, und die Hohlräume 202 sind mit dem Material der Schutzschicht 204 gefüllt, so dass die Hohlräume verschlossen sind.
10 ist eine veranschaulichende Darstellung einer Vliesstofffaser-Heizschicht, die mit einer Schutzschicht 204 hoher Viskosität der hier enthaltenen Lehre beschichtet ist, in 50-facher Vergrößerung. Wie in der vergrößerten Ansicht zu sehen ist, können die Fasern 200 und die Hohlräume 202 durch die Schutzschicht 204 hindurch nicht gesehen werden.
11 ist eine veranschaulichende Darstellung einer Klebschicht der hier enthaltenen Lehre in 50-facher Vergrößerung. Wie in der vergrößerten Ansicht zu sehen ist, weist die Klebschicht Fasern 200 auf, die zufällig angeordnet sind, sowie Hohlräume 202 zwischen den Fasern.
Zusätzliche Aspekte der Heizeinrichtung sind aus der hier enthaltenen Lehre ersichtlich, einschließlich derjenigen der Absätze 0041, 0042, 0044; Ansprüche 1–26; und 2–8 der vorläufigen US-Anmeldung mit der Seriennummer 61/588,952, eingereicht am 20. Januar 2012, auf deren Offenbarungsgehalt hiermit hingewiesen wird, die verschiedene alternative Ausführungsformen der Heizeinrichtung zeigt. Zusätzliche Aspekte des Verfahrens zur Herstellung einer Heizeinrichtung können aus der hier enthaltenen Lehre ersehen werden, einschließlich derjenigen von Absatz 0040; Ansprüche 27–32 und 1A und 1B der vorläufigen US-Anmeldung mit der Seriennummer 61/588,952, eingereicht am 20. Januar 2012, auf deren Offenbarungsgehalt hiermit hingewiesen wird, die verschiedene alternative Verfahren zur Herstellung einer Heizeinrichtung zeigt.
Jegliche hier genannten numerischen Werte enthalten alle Werte vom untersten Wert zum höchsten Wert in Inkrementen einer Einheit, vorausgesetzt, mindestens zwei Einheiten trennen einen niedrigeren Wert von einem höheren Wert. Wenn es beispielsweise heißt, dass die Menge einer Komponente oder ein Wert einer Prozessvariablen, wie zum Beispiel Temperatur, Druck, Zeit und dergleichen, zum Beispiel von 1 bis 90, vorzugsweise von 20 bis 80, mehr vorzuziehen von 30 bis 70 beträgt, so soll das heißen, dass Werte wie zum Beispiel 15 bis 85, 22 bis 68, 43 bis 51, 30 bis 32 usw. ausdrücklich in dieser Beschreibung aufgezählt sind. Für Werte, die kleiner als 1 sind, gilt, dass eine Einheit je nachdem 0,0001, 0,001, 0,01 oder 0,1 beträgt. Hierbei handelt es sich lediglich um Beispiele dessen, was spezifisch beabsichtigt ist, und alle möglichen Kombinationen von numerischen Werten zwischen dem niedrigsten Wert und dem höchsten Wert, die hier aufgezählt sind, sollen so betrachtet werden, als wären sie ausdrücklich in dieser Anmeldung in einer ähnlichen Weise genannt.
Wenn nicht anders festgelegt, enthalten alle Bereiche beide Endpunkte und alle Zahlen zwischen den Endpunkten. Die Verwendung von „ungefähr” oder „annäherungsweise” im Zusammenhang mit einem Bereich gilt für beide Enden des Bereichs. So soll „ungefähr 20 bis 30” auch „ungefähr 20 bis ungefähr 30” einschließlich mindestens der angegebenen Endpunkte abdecken.
Auf den Offenbarungsgehalt aller Artikel und Entgegenhaltungen, einschließlich Patentanmeldungen und -veröffentlichungen wird für alle Zwecke Bezug genommen. Die Bezeichnung „bestehend im Wesentlichen aus” zur Beschreibung einer Kombination soll die angegebenen Elemente, Inhaltsstoffe, Komponenten oder Schritte einschließen und solche andere Elemente, Inhaltsstoffe, Komponenten oder Schritte, die die grundlegenden und neuartigen Eigenschaften der Kombination nicht wesentlich beeinträchtigen. Die Verwendung der Begriffe „umfassend” oder „aufweisend” zum Beschreiben von Kombinationen von Elementen, Inhaltsstoffen, Komponenten oder Schritten sollen auch Ausführungsformen mit beinhalten, die im Wesentlichen aus den Elementen, Inhaltsstoffen, Komponenten oder Schritten bestehen oder aus diesen bestehen. Durch die Verwendung des Wortes „kann” soll ausgedrückt werden, dass so beschriebene Merkmale, die enthalten sein „können”, optional sind.
Mehrere Elemente, Inhaltsstoffe, Komponenten oder Schritte können durch ein einziges integriertes Element, einen einzigen integrierten Inhaltsstoff, eine einzige integrierte Komponente oder einen einzigen integrierten Schritt vorgesehen werden. Alternativ dazu kann ein einziges integriertes Element, ein einziger integrierter Inhaltsstoff, eine einzige integrierte Komponente oder ein einziger integrierter Schritt auch in mehrere getrennte Elemente, Inhaltsstoffe, Komponenten oder Schritte aufgeteilt werden. Die Offenbarung von „ein” oder „eins” zur Beschreibung eines Elements, eines Inhaltsstoffs, einer Komponente oder eines Schritts soll zusätzliche Elemente, Inhaltsstoffe, Komponenten oder Schritte nicht ausschließen.
Es versteht sich, dass die oben gegebene Beschreibung lediglich veranschaulichenden und keinen einschränkenden Charakter haben soll. Viele Ausführungsformen sowie auch viele Anwendungsmöglichkeiten außer den hier gegebenen Beispielen werden dem Fachmann nach der Lektüre der oben gegebenen Beschreibung ersichtlich werden. Der Umfang der Lehre sollte daher nicht anhand der oben gegebenen Beschreibung, sondern stattdessen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Ansprüche zusammen mit dem vollen Umfang von Äquivalenten, auf die sich diese Ansprüche erstrecken, bestimmt werden. Auf den Offenbarungsgehalt aller Artikel und Entgegenhaltungen einschließlich Patentanmeldungen und -veröffentlichungen wird für alle Zwecke Bezug genommen. In den folgenden Ansprüche stellt das Weglassen eines beliebigen Aspekts des Gegenstands, der hier offenbart ist, keine Verzichtserklärung in Bezug auf diesen Gegenstand dar, und es sollte auch nicht so gedeutet werden, dass die Erfinder einen derartigen Gegenstand nicht als Teil des hier offenbarten erfinderischen Gegenstandes ansehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5824996 [0002]
US 5935474 [0002]
US 6057530 [0002]
US 6150642 [0002]
US 6172344 [0002]
US 6294758 [0002]
US 7053344 [0002]
US 7285748 [0002]
US 7838804 [0002]
EP 2400814 [0002]
JP 02-120039 [0002]
US 7083227 [0026]
US 7735932 [0026]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ASTM D2863 [0027]
ISO 4589 [0027]
ASTM STP 1426 [0041]
ASTM STP 1320 [0041]
ASTM STP 1426 [0041]
ASTM STP 1320 [0041]
ASTM STP 1426 [0042]
ASTM STP 1320 [0042]
ASTM STP 1426 [0042]
ASTM STP 1320 [0042]

Claims

Heizeinrichtung, umfassend: a) eine Vliesstoff-Heizschicht, die aufweist: eine Mehrzahl einzelner Fasern, die zufällig ausgerichtet sind; eine Mehrzahl von Hohlräumen und/oder Poren, die zwischen der Mehrzahl von einzelnen Fasern, die zufällig ausgerichtet sind, verteilt sind, und eine Mehrzahl von Rändern um einen äußeren Rand der Heizeinrichtung; b) zwei oder mehr Stromzuleitungen, welche die Heizeinrichtung mit einer Stromquelle verbinden; und wobei im Wesentlichen die gesamte Vliesstoff-Heizschicht Wärme erzeugt, wenn über die zwei oder mehr Stromzuleitungen Strom an die Vliesstoff-Heizschicht angelegt wird, so dass die Heizeinrichtung eine im Wesentlichen gleichmäßige Heizdichte aufweist.
Heizeinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Mehrzahl einzelner Fasern, die zufällig ausgerichtet sind, eine Mehrzahl von Kohlenstofffasern sind; wobei die Mehrzahl von einzelnen Fasern durch ein Bindemittel miteinander verbunden sind und das Bindemittel in einer Menge von ungefähr 1 Prozent bis ungefähr 20 Prozent vorhanden ist; und wobei die Kohlenstofffasern in einer Menge von ungefähr 80 Prozent bis ungefähr 99 Prozent vorhanden sind.
Heizeinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl einzelner Fasern, die zufällig ausgerichtet sind, eine Mehrzahl von Polymerfasern sind, die mit einem Metall beschichtet sind, so dass die Mehrzahl von metallbeschichteten Polymerfasern leitfähig sind.
Heizeinrichtung gemäß Anspruch 3, wobei das Metall Gold, Silber, Kupfer, Nickel oder eine Kombination hiervon ist und das Polymermaterial Nylon, Polyester, Polyurethan, ein Aramid, ein Para-Aramid, ein Meta-Aramid oder eine Kombination hiervon ist.
Heizeinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine durchschnittliche Faserlänge einer jeden der Mehrzahl einzelner Fasern ungefähr 130 mm oder weniger ist.
Heizeinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zwei oder mehr Stromzuleitungen durch einen oder mehrere Drähte, eine oder mehrere Vliesstoff-Sammelschienen oder beides gebildet sind, die durch eine Klebstoffschicht auf der Vliesstoff-Heizschicht befestigt sind, und wobei der eine oder die mehreren leitfähigen Drähte, die eine oder die mehreren Vliesstoff-Sammelschienen oder beide sich im Wesentlichen über eine Länge der Vliesstoff-Heizschicht erstrecken.
Heizeinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die vordere Oberfläche durch eine oder mehrere vordere Abdeckschichten abgedeckt ist und die hintere Oberfläche durch eine oder mehrere hintere Abdeckschichten abgedeckt ist, oder beides.
Heizeinrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die einen oder die mehreren vorderen Abdeckschichten, die eine oder die mehreren hinteren Abdeckschichten oder beide aus einem nicht gewebten Vlies, einem gewebten Vlies, einem gewebten Gewebe, einem Polymermaterial, das durch Kleben und/oder Oberflächenschmelzen aufgebracht ist oder einer Kombination hiervon hergestellt sind.
Heizeinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Schutzschicht in die Heizschicht eindringt, wobei alle oder ein Teil der Mehrzahl von Hohlräumen und/oder Poren aufgefüllt sind, die zwischen der Mehrzahl der einzelnen Fasern verteilt sind, so dass die Heizschicht verstärkt ist; die vordere Oberfläche, die hintere Oberfläche oder beide dielektrisch sind; eine Porosität der Heizschicht verringert wird und/oder verschwindet; oder eine Kombination hiervon.
Heizeinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei ein Material, das eine Schutzschicht bildet, bei 20°C eine Viskosität von ungefähr 0,0035 Pa·s oder mehr hat, und die Heizschicht in das Material eingetaucht wird, und das Material der Schutzschicht in die Mehrzahl von Hohlräumen und/oder Poren eindringt und eine dielektrische Beschichtung über der gesamten Heizschicht ausbildet.
Heizeinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Heizschicht frei von jeglichen Additiven, abgeschiedenen Metallen, abgeschiedenen Materialien mit positivem Temperaturkoeffizient oder eine Kombination hiervon ist, die über einer ausgebildeten Heizschicht abgeschieden werden, die beim Erzeugen von Wärme beteiligt sind, und wobei die Heizeinrichtung frei von einem Stabilisierungsmaterial, imprägnierten Füllstoffen, einzelnen Heizdrähten, einzelnen Heizfäden oder einer Kombination hiervon ist.
Heizeinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Heizeinrichtung frei von einer hermetischen Versiegelung ist.
Heizeinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Heizdichte über die Heizeinrichtung hinweg im Wesentlichen über die Heizeinrichtung hinweg konstant ist.
Heizeinrichtung, umfassend: a) eine Vliesstoff-Heizschicht, die aufweist: eine Mehrzahl einzelner Fasern, die zufällig ausgerichtet sind; eine Mehrzahl von Hohlräumen und/oder Poren, die zwischen der Mehrzahl einzelner Fasern, die zufällig ausgerichtet sind, verteilt sind, eine vordere Oberfläche, eine hintere Oberfläche und eine Mehrzahl von Rändern um einen äußeren Rand der Heizschicht; b) eine oder mehrere vordere Abdeckschichten, die sich mindestens teilweise, ganz oder beides über die vordere Schicht erstrecken; c) eine oder mehrere hintere Klebeschichten zwischen der einen oder den mehreren vorderen Abdeckschichten und der vorderen Oberfläche der Heizschicht, die mindestens einen Teil der einen oder der mehreren vorderen Abdeckschichten direkt auf der vorderen Oberfläche der Heizschicht befestigen; d) eine oder mehrere hintere Abdeckschichten, die sich mindestens teilweise, ganz oder beides über die einen oder die mehreren hinteren Schichten erstrecken; e) eine oder mehrere hintere Klebeschichten zwischen der einen oder den mehreren hinteren Abdeckschichten und der hinteren Oberfläche der Heizschicht, die mindestens einen Teil der einen oder der mehreren hinteren Abdeckschichten direkt mit der hinteren Oberfläche der Heizschicht verbinden; f) zwei oder mehr Stromzuleitungsschichten, die aufweisen: i. zwei oder mehrere Drähte, die auf der vorderen Oberfläche oder der hinteren Oberfläche der Heizschicht angeordnet sind, wobei die zwei oder mehreren Drähte voneinander beabstandet sind und sich entlang einem Randbereich der zwei oder mehreren Ränder der Heizschicht erstrecken; ii. eine oder mehrere Strom-Klebeschichten, die über jedem der zwei oder mehreren Drähte angeordnet sind, wobei die eine oder die mehreren Klebeschichten mindestens teilweise die zwei oder mehreren Drähte auf die vordere Oberfläche oder die hintere Oberfläche aufkleben; iii. zwei oder mehrere Vliesstoff-Sammelschienen, die über den zwei oder mehreren Drähten und der einen oder den mehreren Strom-Klebeschichten angeordnet sind, wobei die zwei oder mehreren Vliesstoff-Sammelschienen jeweils mindestens teilweise über die eine oder die mehreren Strom-Klebeschichten auf der Vliesstoff-Heizschicht befestigt sind; wobei entweder die einen oder die mehreren vorderen Abdeckschichten und die eine oder die mehreren vorderen Klebeschichten oder die eine oder die mehreren hinteren Abdeckschichten und die eine oder die mehreren hinteren Klebeschichten sich mindestens teilweise über die zwei oder mehr Stromzuleitungsschichten erstrecken, so dass mindestens ein Teil der einen oder der mehreren vorderen Abdeckschichten oder der einen oder der mehreren hinteren Abdeckschichten auf die zwei oder mehr Stromzuleitungsschichten aufgeklebt sind; und wobei im Wesentlichen die ganze Vliesstoff-Heizschicht Wärme erzeugt, wenn Strom an die Vliesstoff-Heizschicht angelegt wird.
Verfahren zum Erzeugen einer Heizeinrichtung, umfassend: a) Erhalten einer Vliesstoff-Heizschicht gemäß Anspruch 1; b) Anordnen der zwei oder mehr Drähte entlang sich gegenüberliegender Randbereiche der Vliesstoff-Heizschicht; c) Verbinden der zwei oder mehr Drähte mit der Vliesstoff-Heizschicht; d) Anordnen des leitfähigen Vliesstoffstreifens über jedem der zwei oder mehr Drähte; e) Befestigen des leitfähigen Vliesstoffstreifens auf der Heizschicht; wobei der Schritt zum Verbinden und der Schritt zum Befestigen gleichzeitig durchgeführt werden oder der Schritt zum Verbinden vor dem Schritt zum Befestigen durchgeführt wird.