DE112019004585T5

DE112019004585T5 - Flexible und dehnbare Heizung basierend auf einem leitfähigen Textil oder einem leitfähigen Polymerschaum

Info

Publication number: DE112019004585T5
Application number: DE112019004585.7T
Authority: DE
Inventors: Driss Chabach; Matthias Massing
Original assignee: IEE International Electronics and Engineering SA
Current assignee: IEE International Electronics and Engineering SA
Priority date: 2018-09-14
Filing date: 2019-09-13
Publication date: 2021-07-29
Also published as: LU100928B1; CN112740831A; WO2020053410A1; US20220039213A1

Abstract

Eine elektrische Heizvorrichtung (10), insbesondere zur Kraftfahrzeuganwendung, umfasst mindestens ein Heizelement (12) und elektrische Anschlüsse (20, 22), die als elektrische Verbindungen vorgesehen sind, die an eine elektrische Stromversorgung anschließbar sind. Das elektrische Heizelement (12) weist mindestens einen dielektrischen, planaren, flexiblen Träger (14) auf, der als textiler Träger oder als Polymerschaumträger ausgebildet ist, und eine obere Oberfläche (16) und eine entgegengesetzte untere Oberfläche besitzt, die parallel zur oberen Oberfläche (16) angeordnet ist, wobei mindestens eine von der oberen Oberfläche (16) und der unteren Oberfläche mit einer angebrachten kontinuierlichen Schicht aus einem elektrisch leitenden Material (18) versehen ist, welche sich über einen größeren Teil eines Bereichs der jeweiligen Oberfläche (16) des mindestens einen flexiblen Trägers (14) erstreckt. Mindestens ein elektrischer Anschluss (20, 22) ist an jedem Ende der elektrisch leitenden Materialschicht (18) eines jeden Heizelements (12) angeordnet und elektrisch mit diesem verbunden.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft das technische Gebiet des elektrischen Beheizens, insbesondere für Kraftfahrzeuganwendungen. Insbesondere betrifft die Erfindung das elektrische Beheizen von Fahrzeuginnenteilen, wie etwa Lenkrädern, Armlehnen, Türverkleidungen und so weiter.
Hintergrund der Erfindung
Die Verwendung von elektrischen Heizvorrichtungen in der Kraftfahrzeugindustrie zum Bereitstellen eines Komforts für Passagiere, zum Beispiel durch Beheizen eines Fahrzeuginnenraums im Allgemeinen und/oder Passagiersitzen und/oder Armlehnen und/oder Verkleidungen, ist weit verbreitet. Elektrische Heizvorrichtungen werden auch in Lenkrädern von Fahrzeugen zum Beheizen direkt nach dem Start eines Fahrzeugmotors unter kalten Umgebungsbedingungen eingesetzt.
Es wird als eine Anforderung an solche elektrische Heizvorrichtungen angesehen, dass sie für den Fahrzeugbenutzer unbemerkt sein sollten, wenn sie nicht in Betrieb genommen sind. Andere Anforderungen können eine möglichst gleichmäßige Wärmedichte während des Betriebs, um überhitzte Stellen zu vermeiden, die möglicherweise vom Fahrzeugbenutzer bemerkt werden, und auch die Vermeidung einer Materialermüdung durch das Auftreten einer thermischen Beanspruchung sein.
Durch diese Anforderungen ist im Allgemeinen die Verwendung von herkömmlichen Heizdrähten ausgeschlossen, wie Drähten aus Kupfer oder aus Kupfer-Nickel(-Mangan)-Legierungen, deren Widerstands-Temperaturabhängigkeit sehr gering ist.
Es wurden im Stand der Technik Lösungen vorgeschlagen, bei denen Folienheizelemente eingesetzt werden, d. h. Heizelemente mit der Erscheinung einer dünnen flexiblen Folie oder eines dünnen flexiblen Films.
Zum Beispiel beschreibt die Internationale Anmeldung WO 2015/024909 A1 eine Folienheizung für eine Flächenheizung. Die Folienheizung umfasst eine erste und eine zweite spiralförmige widerstandsfähige Heizspur, die in einer ersten bzw. einer zweiten Schicht ausgebildet ist, die einer flachen oder gekrümmten Oberfläche entspricht. Jede von der ersten und der zweiten widerstandsfähigen Heizspur hat eine Mitte und mindestens ein äußeres Ende. Eine elektrisch isolierende Schicht ist zwischen der ersten und der zweiten Schicht angeordnet. Die elektrisch isolierende Schicht umfasst eine Öffnung, die einen elektrischen Weg aufnimmt, durch den die erste und die zweite widerstandsfähige Heizspur elektrisch miteinander verbunden sind. Die Folienheizung ist mit dem Betrieb bei einer geringeren Temperatur kompatibel. Auf Grund ihrer Spiralform können die Heizspuren dicht über der gesamten Heizfläche im Wesentlichen ohne Kreuzungen geführt werden. Eine wesentlich gleichförmigere Temperaturverteilung kann somit erreicht werden.
Aus der WO 2018/098005 A2 ist eine Heizung bekannt, die einen Film, eine oder mehrere Abdeckungen, die sich entlang einer oder mehreren Seiten des Films erstrecken, und einen oder mehrere Strombeaufschlagungsabschnitte umfasst, die den Film mit Strom beaufschlagen, so dass sich der Film erwärmt. Bei dem Film handelt es sich um einen Graphitfilm. Die Heizung kann eine Heizschicht einschließen, bei der es sich um einen Film handelt. Die Heizung kann ein Heizungsfilm sein, der von einer oder mehreren Abdeckschichten bedeckt ist (z. B. einer oberen Abdeckung, einer unteren Abdeckung oder beides). Der Film der Heizung kann die Schicht sein, die Wärme erzeugt. Der Film kann als eine Lage ausgebildet sein. Vorzugsweise ist der Film eine nicht gewebte bzw. Vlieslage. Der Film kann aus jedem Vliesmaterial hergestellt sein, das Elektrizität leitet und Wärme erzeugt. Der Film kann aus jedem Vliesmaterial hergestellt sein, das geschnitten, gebogen, gefaltet oder durchstochen werden kann, oder eine Kombination von diesen, und Wärme erzeugt, wenn Strom angelegt wird. Die eine oder die mehreren Abdeckschichten können dazu dienen, den Film zu tragen. Die Abdeckung kann als Verstärkung für den Film, eine Schutzeinrichtung oder beides dienen. Die eine oder die mehreren Abdeckschichten können dazu dienen zu verhindern, dass der Film gedehnt, gerissen, gebrochen, gefaltet oder geknittert wird, oder eine Kombination von diesen. Die eine oder mehreren Abdeckschichten müssen kein Substrat sein und können hinzugefügt werden, nachdem die Heizschicht ausgebildet worden ist. Die eine oder mehreren Abdeckschichten können dazu dienen, den Film planar zu halten. Die eine oder mehreren Abdeckschichten können an den Film geklebt werden. Der Anschluss kann unter Verwendung jeder Vorrichtung direkt und/oder indirekt an der Heizschicht angebracht sein, so dass Elektrizität durch die Anschlüsse in die Heizschicht eintritt und die Heizschicht Wärme erzeugt.
Die Geometrie eines herkömmlichen Fahrzeuglenkrads stellt höhere Ansprüche an eine „unbemerkte“ Installation am Lenkrad als eine ebene oder leicht gekrümmte Oberfläche, da trotz der gekrümmten Oberfläche keine Falten vorhanden sein dürfen. Eine weitere Anforderung besteht darin, dass ein Heizelement eine möglichst große Oberfläche des Lenkrads bedecken sollte.
Eine Lösung insbesondere für eine Lenkradheizung ist in der Internationalen Anmeldung WO 2016/096815 A1 beschrieben, in der ein planarer flexibler Träger zur Verwendung in einer Lenkradheizung und/oder -erfassung vorgeschlagen wird. Der planare Träger, der zur Montage an einem Kranz eines Lenkrads ohne Falten eingesetzt werden kann, umfasst einen Abschnitt von planarer flexibler Folie von grob rechteckiger Form mit zwei Längsseiten und zwei seitlichen Seiten. Eine Länge B der seitlichen Seiten beträgt das 0,96- bis 1,00-fache des Umfangs des Kranzes. Eine Anzahl von N Ausschnitten pro Längeneinheit ist auf jeder der Längsseiten vorgesehen, wobei sich die Ausschnitte einer Seite versetzt relativ zu entgegengesetzten Ausschnittabschnitten auf der gegenüberliegenden Seite befinden.
In einer Ausführungsform, die in der WO 2016/096815 A1 vorgeschlagen wird, trägt ein planarer, flexibler Träger, der ein Maximum der Kranzmantelfläche bedeckt, einen parallelen elektrischen Heizkreis und bildet so ein Heizelement. Zwei dieser Heizelemente sind auf dem Lenkradkranz angebracht, so dass ihre in Berührung stehenden Seiten aneinander anstoßen, und auch Kontakte des gleichen elektrischen Potentials stoßen an. Der planare, flexible Träger besteht aus wärmestabilisierter 75-µm-Polyesterfolie. Die Folie dient als Substrat für den elektrischen Polymerdickfilm-(PTF)-Heizkreis, der in drei Druckdurchgängen durch Flachbettdruck oder Rotationssiebdruck aufgebracht ist. Der parallele Stromkreis wird unter Verwendung eines stark leitfähigen PTF-Silbers für die Zuleitungen und zum Heizen und eines gering leitfähigen PTF-Rußschwarzes mit Kennzeichen eines positiven Temperaturkoeffizienten der Widerstandsfähigkeit (PTCR) zum Heizen aufgebracht. Eine Druckdicke liegt typischerweise zwischen 5 und 15 µm. Das Dokument beschreibt auch die Verwendung einer dehnbaren, planaren, flexiblen Folie als planarer Träger zur weiteren Formungsverbesserung.
Ein weiterer Ansatz wurde von der Internationalen Anmeldung WO 2013/050621 A2 verfolgt, die elektrisch leitende Textilien für die Insassenerfassung und/oder Heizanwendungen beschreibt, wobei der Sensor und/oder die Heizung von hinten an einer Oberfläche, wie einem Fahrersitz, einem Beifahrersitz, einem Rücksitz, einem Lenkrad, einer Türseite des Innenraums, einem Schalthebel usw. angebracht werden kann.
Eine flexible Heizung und/oder Elektrode umfasst ein gewebtes Textilmaterial mit Kettfaden- und Schussfadenrichtung. Das Textilmaterial umfasst mindestens einen Bereich mit einem niedrigen elektrischen Leitwert und mindestens zwei Bereiche mit einem hohen elektrischen Leitwert. Die mindestens zwei Bereiche mit hohem elektrischem Leitwert grenzen an den mindestens einen Bereich mit niedrigem elektrischem Leitwert an. Mindestens einer der mindestens zwei Bereiche mit hohem elektrischem Leitwert ist mit einer Anschlussklemme der Heizung und/oder Elektrode wirkverbunden, wobei die Anschlussklemme zum Verbinden der Heizung und/oder Elektrode mit einer elektronischen Steuerschaltung dient.
Ferner beschreibt die EP 2 572 942 A1 ein kapazitives Abfühlsystem zur Verbindung mit einem Heizelement. Das kapazitive Abfühlsystem umfasst einen kapazitiven Detektor, der an das Heizelement anschließbar ist, und eine Gleichtaktdrossel, um im Wesentlichen zu verhindern, dass Wechselstrom von dem Heizelement zur Heizstromversorgung fließt. Der kapazitive Detektor ist dafür ausgelegt, einen Wechselstrom in das Heizelement einzuspeisen und eine Ausgabe zu erzeugen, die basierend auf dem Wechselstrom eine Kapazität anzeigt. Die Drossel besitzt eine erste und eine zweite Wicklung zum Verbinden des Heizelements mit der Heizstromversorgung. Die Drossel umfasst eine dritte Wicklung, die mit der ersten und/oder zweiten Wicklung parallel verbunden ist. Der kapazitive Detektor ist zum Messen eines Abschnitts des Wechselstroms, der durch die dritte Wicklung fließt, und zum Berücksichtigen des gemessenen Abschnitts von Wechselstrom bei Erzeugen der Ausgabe ausgelegt. Das Heizelement kann einen leitenden Draht, ein leitendes Kabel, eine leitende Faser, ein leitendes Faserbündel oder eine Leiterbahn (z. B. aus einem PTC-Material gefertigt) umfassen, die auf einen flexiblen Träger aufgedruckt sind. Das Heizelement hat eine erste und eine zweite Klemme, die an eine erste bzw. eine zweite Klemme einer Heizstromversorgung angeschlossen sind.
Aufgabe der Erfindung
Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine elektrische Heizvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuganwendungen, zur Verfügung zu stellen, die für einen Benutzer möglichst unbemerkt bleibt, wenn sie nicht in Betrieb genommen ist, und durch die ein Auftreten von überhitzten Stellen im Betrieb vermieden werden kann.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch eine elektrische Heizvorrichtung gelöst, die mindestens ein Heizelement umfasst, das wiederum mindestens einen dielektrischen, planaren, flexiblen Träger einschließt, der als textiler Träger oder als Polymerschaumträger ausgebildet ist und eine obere Oberfläche und eine entgegengesetzte untere Oberfläche, die parallel zur oberen Oberfläche angeordnet ist, aufweist. Mindestens eine von der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche ist mit einer angebrachten kontinuierlichen Schicht aus einem elektrisch leitenden Material versehen, welche sich über einen größeren Teil eines Bereichs der jeweiligen Oberfläche des mindestens einen flexiblen Trägers erstreckt. Mindestens ein elektrischer Anschluss ist an jedem Ende der elektrisch leitenden Materialschicht eines jeden Heizelements angeordnet und elektrisch mit diesem verbunden, wobei die elektrischen Anschlüsse als elektrische Verbindungen vorgesehen sind, die an eine elektrische Stromversorgung anschließbar sind.
Die vorliegende Erfindung ist vorteilhaft insbesondere auf dem Gebiet von Kraftfahrzeuganwendungen einsetzbar, könnte jedoch auch von Vorteil im Hochbau oder in medizinischen Anwendungen verwendet werden.
Der Begriff „Kraftfahrzeug“, wie er in dieser Patentanmeldung verwendet wird, versteht sich insbesondere als zur Verwendung in Fahrzeugen geeignet, einschließlich Personenwagen, LKWs, Sattelzügen und Bussen.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung versteht sich der Begriff „flexibler Träger“ insbesondere dahingehend, dass er Träger einschließt, die freistehend nicht in der Lage sind, irgendeiner äußeren Kraft zu widerstehen, die in eine Richtung quer zu einer Richtung ihrer Erstreckung wirkt, und somit nahezu keine Federkraft aufweisen, und auch Träger einschließt, die eine sehr geringe Federkraft aufweisen und die von Hand und ohne Verwendung eines Werkzeugs durch eine Bedienperson zum Beispiel bei der Installation leicht verzogen werden können. Textilien oder Polymerschaummaterialien als Träger sind in großer Vielfalt verfügbar und es bestehen enorme Erfahrungswerte betreffend die mechanischen Eigenschaften und Herstellungsverfahren. Somit können geeignete Materialien aus einem großen Pool ausgewählt werden, um bestehende Anwendungsanforderungen zu erfüllen.
Der Begriff „größerer Teil“, wie er in dieser Anmeldung verwendet wird, versteht sich als ein Abschnitt von mehr als 60 %, stärker bevorzugt mehr als 70 % und am meisten bevorzugt mehr als 80 %.
Auf Grund der planaren Oberflächen und der Flexibilität des eingesetzten Trägers kann die vorgeschlagene elektrische Heizvorrichtung für einen Verwender nahezu unbemerkt eingebaut sein. Wenn die elektrischen Anschlüsse an eine elektrische Stromversorgung angeschlossen sind, wird in einem Bereichsabschnitt, der einen größeren Teil des Bereichs des flexiblen Trägers darstellt, Wärme erzeugt, und somit können eine lokale Wärmedichte gering gehalten und das Auftreten von überhitzten Stellen, die durch eine große lokale Wärmedichte erzeugt werden, nahezu vermieden werden.
Die kontinuierliche Schicht von elektrisch leitendem Material kann an mindestens einer von der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche angebracht werden, indem ein physikalisches Aufdampfverfahren (Physical Vapor Deposition - PVD), wie Verdampfung oder Sputtern, eingesetzt wird, oder sie kann galvanisch durch Metallabscheidung angebracht werden.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung versteht sich der Begriff „Textil“ insbesondere dahingehend, dass er jedes flexible Material einschließt, das aus einem Netzwerk von Natur- oder Chemiefasern besteht, z. B. Garne oder Fäden. Garn kann durch Spinnen von rohen Naturfasern, wie Wolle, Flachs, Baumwolle, Hanf, oder anderen Materialien, wie Chemiefasern, erzeugt werden, um lange Stränge zu erzeugen. Textilien können durch Weben, Stricken, Häkeln, Knoten, Filzen oder Flechten erzeugt werden. Webstoffe verstehen sich insbesondere als Oberflächenstoff, der mindestens zwei ineinander geflochtene Fadensysteme umfasst, die im Wesentlichen senkrecht zueinander angeordnet sind (zum Beispiel Kettfaden und Schussfaden). In diesem Zusammenhang versteht sich ein gewirktes Textil oder Gewirke insbesondere als ein Textil, das durch Ineinanderschlingen von Garnen erzeugt wird. Der Begriff „Textil“ soll auch nicht gewebte Stoffe einschließen, die aus miteinander vermischten oder aneinander gebundenen Fasern hergestellt sind, und er soll Filz, der weder gewebt noch gestrickt ist, einschließen.
Der Polymerschaumträger kann unter anderem aus expandierten Polyolefinschäumen hergestellt sein, wie etwa expandiertem Polyethylenschaum (EPE-Schaum), flexiblen Polyurethan-(PUR)-Schäumen oder einer Kombination aus mindestens zweien dieser Schäume.
Ein elektrischer Widerstand der kontinuierlichen Schicht von elektrisch leitendem Material, die zum Beispiel an einer Oberfläche eines Textils angebracht ist, kann durch Auswählen einer Art von Textil, eines Materials für das elektrisch leitende Material und eines angewendeten Flächengewichts des leitenden Materials eingestellt werden. Diese Gestaltungsfreiheit kann es ermöglichen, alle Heizenergieanforderungen zum Beispiel einer Lenkrad-Heizungsvorrichtung und eines großen Bereichs anderer Heizungsanwendungen abzudecken, wie etwa eine Fahrzeugarmlehnen-, eine Fahrzeugtür- oder eine Armaturenbrettheizung usw.
In bevorzugten Ausführungsformen der elektrischen Heizvorrichtung umfasst das mindestens eine Heizelement in einem betriebsfähigen Zustand eine Doppelkrümmung in entgegengesetzte Richtungen und senkrecht zu einer Richtung der größten Erstreckung, so dass in einer Richtung senkrecht zu der oberen und der unteren Oberfläche mindestens ein Überlappungsbereich gebildet wird, der mindestens drei Bereiche der kontinuierlichen, elektrisch leitenden Materialschicht des mindestens einen Heizelements umfasst. Die Wendung „Richtung der größten Erstreckung“, wie sie in dieser Anmeldung verwendet wird, versteht sich als ein Weg, der die Enden des mindestens einen flexiblen Trägers verbindet, wobei der Weg parallel zu einer Kante des mindestens einen flexiblen Trägers verläuft.
Dadurch sind mindestens zwei Bereiche der mindestens drei Bereiche der kontinuierlichen elektrisch leitenden Materialschicht elektrisch parallel verbunden, was zu einem geringeren elektrischen Widerstand pro Längeneinheit des Überlappungsbereichs führt, verglichen mit dem Rest der elektrisch leitenden Schicht. Wenn durch den Überlappungsbereich der gleiche elektrische Strom wie durch den Rest der elektrisch leitenden Schicht fließt, wird in dem Überlappungsbereich weniger elektrische Energie abgeführt und die Wärmestromdichte, d. h. die Wärmeenergie pro Flächeneinheit pro Zeit, wird dort lokal verringert. Dies kann vorteilhaft als Gestaltungswerkzeug verwendet werden, um die lokale Wärmestromdichte in einem gewünschten Bereich spezifisch zu verringern.
Vorzugsweise umfasst die elektrische Heizvorrichtung mehrere Heizelemente, die derart angeordnet sind, dass Abschnitte ihrer jeweiligen kontinuierlichen elektrisch leitenden Schichten elektrisch parallel verbunden sind. Dadurch kann ein elektrischer Widerstand in diesen Abschnitten verringert werden, was im Vergleich zu einem Rest von jedem der Heizelemente zu einer verringerten Wärmestromdichte in diesen Abschnitten während des Betriebs der elektrischen Heizvorrichtung führt. Auf diese Weise kann ein Gestaltungswerkzeug zum vorteilhaften Verringern einer lokalen Wärmestromdichte in gewünschten Bereichen bereitgestellt werden.
Der Begriff „mehrere“, wie er in dieser Patentanmeldung verwendet wird, versteht sich insbesondere dahingehend, dass er eine Menge von mindestens zwei ausdrückt.
In bevorzugten Ausführungsformen der elektrischen Heizvorrichtung umfasst die kontinuierliche elektrisch leitende Materialschicht mindestens einen kontinuierlichen Bereich, der in mehrere Streifen unterteilt ist, die parallel zur Richtung der größten Erstreckung verlaufen und elektrisch parallel verbunden sind. Eine Gesamtsumme von Breiten der Streifen ist kleiner als eine Breite der kontinuierlichen elektrisch leitenden Materialschicht neben Enden der Streifen. Durch Auswählen von geeigneten Breitenabmessungen für jeden Streifen der mehreren Streifen kann eine lokale Wärmestromdichte vorteilhaft in eine Richtung senkrecht zur Richtung der größten Erstreckung eingestellt werden.
Vorzugsweise umfasst das mindestens eine Heizelement mindestens einen Bereich mit einer Richtungsänderung um 180° in einer Ebene. Hierdurch können die elektrischen Anschlüsse, die elektrisch mit den Enden der elektrisch leitenden Materialschicht verbunden sind, nebeneinander angeordnet werden, so dass eine Rückleitung zur elektrischen Stromversorgung, die die ganze Strecke entlang der Erstreckung des Heizelements würde verlaufen müssen und die Extramaße erfordern würde, damit das Heizelement unbemerkt bleibt, weggelassen werden kann.
In bevorzugten Ausführungsformen der elektrischen Heizvorrichtung enthält die elektrisch leitende Schicht mindestens einen Bereich mit einer Richtungsänderung um 180° in einer Ebene, der wiederum mehrere mäanderförmige Streifen umfasst, deren Enden elektrisch verbunden sind. Ein Verhältnis einer Länge und einer Breite jedes der mäanderförmigen Streifen ist im Wesentlichen gleich.
Der Begriff „im Wesentlichen gleich“, wie er in dieser Anmeldung verwendet wird, versteht sich insbesondere dahingehend, dass er gleich innerhalb eines Spielraums von ± 30 %, vorzugsweise innerhalb eines Spielraums von ± 20 % und am stärksten bevorzugt innerhalb eines Spielraums von ± 15 % liegt. Auf diese Weise kann trotz der natürlich bestehenden unterschiedlichen Weglängen zwischen einem Innenweg und einem Außenweg eine gleichmäßige Verteilung der Wärmestromdichte im Bereich der Richtungsänderung um 180° erreicht werden.
In bevorzugten Ausführungsformen der elektrischen Heizvorrichtung umfasst mindestens eine elektrisch leitende Schicht des mindestens einen Heizelements mindestens ein Material aus einer Gruppe, die aus Kupfer, Nickel, Silber, Mangan und einer Kombination von mindestens zweien von diesen besteht. Hierdurch kann ein weiter Bereich von elektrischen Flächenwiderständen leicht bereitgestellt werden. In geeigneten Ausführungsformen können ein hohes Maß an Korrosionsbeständigkeit in Gegenwart einer hohen Feuchtigkeit sowie eine große Dehnfähigkeit ohne Bruch erreicht werden.
Ein gewünschtes Niveau der Wärmestromdichte kann erreicht werden, falls die elektrische Heizvorrichtung mehrere Heizelemente umfasst, die zueinander isoliert an derselben Stelle aufeinander angebracht sind und die elektrisch parallel an die elektrische Stromversorgung anschließbar sind.
Vorzugsweise sind die Heizelemente der mehreren Heizelemente zur einfachen Installation durch Klebstoffverbindungen mechanisch verbunden.
Es wird ferner vorgeschlagen, mindestens eine hier offenbarte elektrische Heizvorrichtung zum Beheizen eines Fahrzeuglenkrads zu verwenden.
Außerdem wird vorgeschlagen, mindestens ein Heizelement der hier offenbarten elektrischen Heizvorrichtung als Antenne einer kapazitiven Abfühlvorrichtung für eine Kraftfahrzeuganwendung zu verwenden. Kapazitive Abfühlvorrichtungen für Kraftfahrzeuganwendungen, in denen ein Heizelement eingesetzt wird, sind in der Technik zum Beispiel aus der US 2011/0148648 A1 bekannt. Dieses Dokument soll hier in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme einbezogen werden, mit Wirkung für die Rechtssysteme, die eine Einbeziehung durch Bezugnahme erlauben.
Diese und andere Aspekte der Erfindung werden anhand der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen offensichtlich und werden durch diese erklärt.
Es soll herausgestrichen werden, dass die Merkmale und Maße, die in der vorstehenden Beschreibung individuell detailliert angegeben sind, auf jede technisch bedeutende Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausführungsformen der Erfindung zeigen. Die Beschreibung kennzeichnet und spezifiziert die Erfindung insbesondere in Verbindung mit den Figuren.
Figurenliste
Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung von nicht einschränkenden Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen, wobei:

1 schematisch eine mögliche Ausführungsform einer elektrischen Heizvorrichtung gemäß der Erfindung in einer Draufsicht veranschaulicht,
2 schematisch einen Ausschnitt einer alternativen Ausführungsform einer elektrischen Heizvorrichtung gemäß der Erfindung in einer Perspektivansicht veranschaulicht,
3 schematisch eine weitere alternative Ausführungsform einer elektrischen Heizvorrichtung gemäß der Erfindung in einer Perspektivansicht veranschaulicht, und
4 schematisch eine weitere alternative Ausführungsform einer elektrischen Heizvorrichtung gemäß der Erfindung in einer Draufsicht veranschaulicht.

In den verschiedenen Figuren sind einige Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Somit werden sie normalerweise nur einmal beschrieben.
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
1 veranschaulicht schematisch eine mögliche Ausführungsform einer elektrischen Heizvorrichtung 10 gemäß der Erfindung. Die elektrische Heizvorrichtung 10 ist dafür gedacht und ausgelegt, zum Beheizen eines (nicht gezeigten) Fahrzeuglenkrads verwendet zu werden.
Die elektrische Heizvorrichtung 10 umfasst ein Heizelement 12. Das Heizelement 12 umfasst einen dielektrischen, planaren, flexiblen Träger 14, der als textiler Träger ausgebildet ist, der vollständig aus Polyester hergestellt ist. Der textile Träger hat eine längliche, riemenartige Form, wobei zwei Abschnitte im Wesentlichen gerade größte Erstreckungen und mehrere kleine Querabweichungen aufweisen, und einen niedrigen Querschnitt mit einer oberen Oberfläche 16 und einer (nicht gezeigten) entgegengesetzten unteren Oberfläche, die parallel zur oberen Oberfläche 16 angeordnet ist. Die obere Oberfläche 16, die in 1 mit der Zeichnungsebene zusammenfällt, ist mit einer angebrachten kontinuierlichen Schicht von elektrisch leitendem Material 18, das aus Nickel besteht, ausgerüstet. In dieser speziellen Ausführungsform wurde die Nickelschicht 18 unter Verwendung eines physikalischen Aufdampfvorgangs (PVD), nämlich durch Abscheidung durch Vakuumverdampfung, aufgebracht. Alternativ kann sie durch einen anderen PVD-Vorgang oder galvanisch durch Einsetzen eines Galvanisierungsvorgangs aufgebracht worden sein. Die Nickelschicht 18 erstreckt sich über einen größeren Teil von mehr als 90 % des Bereichs der oberen Oberfläche 16.
In alternativen Ausführungsformen des Heizelements kann der textile Träger durch einen Polymerschaumträger ersetzt werden.
Ferner schließt die elektrische Heizvorrichtung 10 zwei elektrische Anschlüsse 20, 22 ein. Jeweils ein elektrischer Anschluss 20, 22 ist an Enden der elektrisch leitenden Materialschicht 18 des Heizelements 12 angeordnet und mit diesen elektrisch verbunden. Die elektrischen Anschlüsse 20, 22 dienen als elektrische Verbindungen mit einer elektrischen Stromversorgung, die entfernt von dem Lenkrad innerhalb des Fahrzeugs positioniert sein kann.
In einem mittleren Bereich seiner länglichen Erstreckung umfasst das Heizelement 10 einen Bereich mit einer Richtungsänderung 24 um 180° in einer Ebene, durch den eine möglicherweise störende Rückleitung für einen elektrischen Strom, der durch die elektrisch leitende Materialschicht 18 fließt, vermieden werden kann.
Die Nickelschicht 18 hat eine gleichmäßige Dicke t und Breite w entlang einer Erstreckungslänge I. Ihr elektrischer Widerstand R kann erhalten werden aus einem Flächenwiderstand R□ und seine geometrischen Abmessungen durch $R = R_{□} \cdot \frac{l}{w}, R : = \frac{ρ}{τ}$
wobei p den spezifischen elektrischen Widerstand der elektrisch leitenden Materialschicht 18 bezeichnet.
Für die folgenden Parameter

t = 5 · 10^–6 m
w = 10^–2 m
l = 1 m, und
p = 7,1 · 10^–8 Ω · m (für Nickel)

Das Heizelement 12 gemäß 1 zeigt einen gesamten elektrischen Widerstand von etwa 1,4 Ω und soll ferner als Antenne der kapazitiven Abfühlvorrichtung für Abfühlanwendungen im Kraftfahrzeug verwendet werden, insbesondere zur Verwendung in einer kapazitiven Abfühlvorrichtung zur Erkennung einer Handberührung, wie sie in der Technik zum Beispiel aus der WO 2016/096815 A1 bekannt ist, welches Dokument hier in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme einbezogen werden soll mit Wirkung für die Rechtssysteme, die eine Einbeziehung durch Bezugnahme erlauben.
2 veranschaulicht schematisch ein Heizelement 32 einer alternativen Ausführungsform einer elektrischen Heizvorrichtung 30 gemäß der Erfindung.
Das Heizelement 32 umfasst einen dielektrischen, planaren, flexiblen Träger 34, der als textiler Träger ausgebildet ist, der vollständig aus Polyamid hergestellt ist. Der textile Träger hat eine längliche, gerade riemenartige Form und einen niedrigen Querschnitt mit einer oberen Oberfläche 36 und einer entgegengesetzten unteren Oberfläche 38, die parallel zur oberen Oberfläche 36 angeordnet ist. Die obere Oberfläche 36 ist mit einer angebrachten kontinuierlichen Schicht von elektrisch leitendem Material 40 ausgerüstet, die eine Mischung aus Nickel und Kupfer umfasst. Die elektrisch leitende Materialschicht 40 hat eine gleichmäßige Dicke t und Breite w entlang einer Erstreckungslänge. Die elektrisch leitende Materialschicht 40 kann unter Verwendung eines PVD-Vorgangs auf die obere Oberfläche 36 aufgebracht worden sein, nämlich durch einen Sputter-Vorgang, bei dem Nickel und Kupfer gleichzeitig auf den flexiblen Träger 34 abgeschieden werden. Die Verwendung eines anderen PVD-Vorgangs, der den Fachleuten als geeignet erscheint, wird auch in Betracht gezogen.
Zu Anschauungszwecken zeigt 2 das Heizelement 32 in einer etwas erweiterten Ansicht. In einem betriebsbereiten Zustand umfasst das Heizelement 32 eine Doppelkrümmung 42 in entgegengesetzte Richtungen und senkrecht zu einer Richtung der größten Erstreckung 44 des flexiblen Trägers 34. Durch die Doppelkrümmung 42 wird ein Überlappungsbereich 46 in einer Richtung senkrecht zur oberen Oberfläche 36 und zur unteren Oberfläche 38 gebildet. Der Überlappungsbereich 46 umfasst drei Bereiche der kontinuierlichen elektrisch leitenden Schicht 40 des Heizelements 32. Im betriebsbereiten Zustand stehen die drei Bereiche in engem Kontakt und zwei von diesen sind elektrisch parallel verbunden. Der elektrische Widerstand pro Längeneinheit ist in dem Überlappungsbereich 46 im Vergleich zu einem Rest des Heizelements 32 verringert, und somit ist auch eine Wärmestromdichte verringert, wenn das Heizelement 32 in Betrieb genommen wird.
3 veranschaulicht schematisch eine weitere alternative Ausführungsform einer elektrischen Heizvorrichtung 50 gemäß der Erfindung in einer Perspektivansicht. Die elektrische Heizvorrichtung 50 umfasst eine Vielzahl von fünf Heizelementen 52-60, von denen ein erstes 52 und ein zweites 54 identisch zu dem Heizelement 12 der elektrischen Heizvorrichtung 10 gemäß 1 gestaltet sind. Im Gegensatz zu diesen beiden Heizelementen 52, 54 sind eine untere Oberfläche jeweils des dritten 56, vierten 58 und fünften Heizelements 60 mit einer angebrachten kontinuierlichen Schicht von elektrisch leitendem Material, nämlich Nickel, ausgerüstet. Das dritte Heizelement 56 ist in einem Bereich von einer Richtungsänderung 62 um 180° angeordnet. Das vierte 58 und das fünfte Heizelement 60 sind so angeordnet, dass sie Enden der beiden identischen Heizelemente 52, 54 bedecken. Es sei hiermit angemerkt, dass die Begriffe „erste(r/s)“, „zweite(r/s)‟ usw. in dieser Anmeldung nur zu Unterscheidungszwecken verwendet werden und in keiner Weise eine Reihenfolge oder eine Priorität anzeigen oder vorwegnehmen sollen.
Die beiden identischen Heizelemente 52, 54 sind zueinander isoliert an derselben Stelle aufeinander angebracht und durch Klebstoffbindungen verbunden und sind durch elektrische Anschlüsse, die sich an ihren Enden (nicht gezeigt) befinden, parallel an eine elektrische Stromversorgung anschließbar, ähnlich wie in der Ausführungsform gemäß 1. Dadurch kann ein Heizenergiepegel der elektrischen Heizvorrichtung 50 im Vergleich zur Ausführungsform gemäß 1 verdoppelt werden, wenn sie in Betrieb genommen wird. Da das dritte Heizelement 56 auf der unteren Oberfläche mit der elektrisch leitenden Materialschicht ausgerüstet ist, sind in einem betriebsbereiten Zustand Abschnitte der elektrisch leitenden Materialschicht des zweiten Heizelements 54 bzw. des dritten Heizelements 56 elektrisch parallel verbunden. Somit wird der elektrische Widerstand pro Längeneinheit durch das dritte Heizelement 56 im Vergleich zum Rest der elektrischen Heizvorrichtung 50 verringert, und somit wird eine Wärmestromdichte im Bereich einer Richtungsänderung 62 um 180° verringert, wenn die elektrische Heizvorrichtung 50 in Betrieb genommen wird. Durch das gleiche Prinzip wird eine Wärmestromdichte in einem Bereich verringert, der die Enden der beiden identischen Heizelemente 52, 54 umfasst, um ein Auftreten von überhitzten Stellen während des Betriebs zu vermeiden.
4 veranschaulicht schematisch eine weitere alternative Ausführungsform einer elektrischen Heizvorrichtung 70 gemäß der Erfindung in einer Draufsicht. Die elektrische Heizvorrichtung 70 hat ein Heizelement 72, dessen Außenform derjenigen des Heizelements 12 der elektrischen Heizvorrichtung 10 gemäß 1 ähnelt.
Das Heizelement 72 umfasst einen dielektrischen, planaren, flexiblen Träger 74, der als textiler Träger ausgebildet ist, der vollständig aus Polyamid hergestellt ist. Der textile Träger hat eine längliche, riemenartige Form mit zwei Abschnitten mit einer im Wesentlichen geraden größten Erstreckung und mehreren kleinen Querabweichungen und einen niedrigen Querschnitt mit einer oberen Oberfläche 76 und einer entgegengesetzten unteren Oberfläche (nicht gezeigt), die parallel zur oberen Oberfläche 76 angeordnet ist. Die obere Oberfläche 76, die in 4 mit der Zeichnungsebene zusammenfällt, ist mit einer angebrachten kontinuierlichen Schicht von elektrisch leitendem Material 78, das aus Nickel besteht, ausgerüstet. Die elektrisch leitende Materialschicht 78 hat eine gleichmäßige Dicke entlang einer Erstreckungslänge. Die Nickelschicht 78 kann auf die obere Oberfläche 76 unter Verwendung eines PVD-Vorgangs aufgebracht worden sein, nämlich durch Abscheidung durch Vakuumverdampfung, oder durch irgendeinen anderen PVD-Vorgang, der den Fachleuten als geeignet erscheint. Die Nickelschicht 78 erstreckt sich über einen größeren Teil von mehr als 95 % der Fläche der oberen Oberfläche 76.
Die elektrisch leitfähige Schicht 78 umfasst einen Bereich mit einer Richtungsänderung 80 um 180° in einer Ebene, der eine Vielzahl von drei mäanderförmigen Streifen 82, 84, 86 umfasst. Enden der drei mäanderförmigen Streifen 82, 84, 86 sind elektrisch verbunden, so dass die drei Streifen 82, 84, 86 elektrisch parallel verbunden sind. Eine Breite des mäanderförmigen Streifens 82, der an der Außenseite des Bereichs der Richtungsänderung 80 um 180° angeordnet ist, ist größer als eine Breite des mäanderförmigen Streifens 84, der an dem mittleren Teil des Bereichs der Richtungsänderung 80 um 180° angeordnet ist, der wiederum größer ist als eine Breite des mäanderförmigen Streifens 86, der an der Innenseite des Bereichs der Richtungsänderung 80 um 180° angeordnet ist. Eine Länge des mäanderförmigen Streifens 82, der an der Außenseite des Bereichs der Richtungsänderung 80 um 180° angeordnet ist, ist größer als eine Länge des mäanderförmigen Streifens 84, der an dem mittleren Teil des Bereichs der Richtungsänderung 80 um 180° angeordnet ist, die wiederum größer ist als eine Länge des mäanderförmigen Streifens 86, der an der Innenseite des Bereichs der Richtungsänderung 80 um 180° angeordnet ist.
Ein Verhältnis $\frac{l}{w}$
der jeweiligen Länge und der jeweiligen Breite jedes der mäanderförmigen Streifen 82, 84, 86 ist im Wesentlichen innerhalb des Spielraums von ± 10 % gleich. Somit sind gemäß der Formel (1) ein elektrischer Widerstand des mäanderförmigen Streifens 82, der an der Außenseite angeordnet ist, ein elektrischer Widerstand des mäanderförmigen Streifens 84, der an dem mittleren Teil angeordnet ist, und ein elektrischer Widerstand des mäanderförmigen Streifens 86, der an der Innenseite des Bereichs der Richtungsänderung 80 um 180° angeordnet ist, innerhalb des gegebenen Spielraums gleich. Da die drei mäanderförmigen Streifen 82, 84, 86 elektrisch parallel verbunden sind, sind elektrische Ströme, die durch jeden der drei Streifen 82, 84, 86 fließen, innerhalb des Spielraums von ± 10 % gleich, und eine Wärmestromdichte ist auch in dem gleichen Ausmaß gleich, wobei ein Auftreten jeglicher überhitzter Stellen in diesem Bereich vermieden wird.
Außerdem weist die kontinuierliche elektrisch leitende Materialschicht 78 zwei kontinuierliche Bereiche 90, 92 auf, die jeweils in eine Vielzahl von drei Streifen 94, 96, 98 unterteilt sind, die parallel zu einer Richtung der größten Erstreckung 88 verlaufen.
Das Arbeitsprinzip ist für die beiden kontinuierlichen Bereiche 90, 92, die in eine Vielzahl von drei Streifen 94, 96, 98 unterteilt sind, gleich. Es ist daher ausreichend, das Arbeitsprinzip für einen 90 dieser kontinuierlichen Bereiche 90, 92 zu beschreiben.
Die Streifen der Vielzahl von drei Streifen 94, 96, 98 sind elektrisch parallel verbunden. Eine Gesamtsumme von Breiten der drei Streifen 94, 96, 98 ist kleiner als eine Breite der kontinuierlichen elektrisch leitenden Materialschicht 78 neben Enden der drei Streifen 94, 96, 98.
Ein Verhältnis $\frac{l}{w}$
einer jeweiligen Länge und einer jeweiligen Breite von jedem der drei Streifen 94, 96, 98 ist unterschiedlich. Das Verhältnis - für den Streifen 94, der an einer Außenseite des Bereichs 90 des Heizelements 72 angeordnet ist, ist kleiner als das Verhältnis $\frac{l}{w}$
für den Streifen 96, der in einem mittleren Bereich des Bereichs 90 des Heizelements 72 angeordnet ist, das wiederum kleiner als das Verhältnis $\frac{l}{w}$
für den Streifen 98 ist, der an einem Innenseitenbereich des Bereichs 90 des Heizelements 72 angeordnet ist.
Daher ist eine Wärmestromdichte pro Längeneinheit für den Streifen 94, der an der Außenseite des Heizelements 72 angeordnet ist, größer als eine Wärmestromdichte pro Längeneinheit für den Streifen 96, der in einem mittleren Bereich des Heizelements 72 angeordnet ist, die wiederum größer als eine Wärmestromdichte pro Längeneinheit für den Streifen 98 ist, der an einem Innenseitenbereich des Heizelements 72 angeordnet ist.
Außerdem weist die kontinuierliche elektrisch leitende Materialschicht zwei kontinuierliche Bereiche 100, 102 auf, die in eine Vielzahl von zehn Streifen unterteilt sind, die parallel zur Richtung der größten Erstreckung 88 verlaufen.
Das Arbeitsprinzip ist für die beiden kontinuierlichen Bereiche 100, 102, die in eine Vielzahl von zehn Streifen unterteilt sind, gleich. Es ist daher ausreichend, das Arbeitsprinzip für einen 100 dieser kontinuierlichen Bereiche 100, 102 zu beschreiben.
Eine Gesamtsumme von Breiten der zehn Streifen ist kleiner als eine Breite der kontinuierlichen elektrisch leitenden Materialschicht 78 neben Enden der zehn Streifen. Daher ist für eine gegebene Länge ein Verhältnis $\frac{l}{w}$
der Länge und einer Breite der kontinuierlichen elektrisch leitenden Materialschicht 78 neben Enden der zehn Streifen kleiner als ein Verhältnis der Länge und der Gesamtsumme von Breiten der zehn Streifen. Da der gleiche gesamte elektrische Strom durch die Vielzahl von zehn Streifen und die kontinuierliche elektrisch leitende Materialschicht 78 neben Enden der zehn Streifen fließt, wenn die elektrische Heizvorrichtung 70 in Betrieb genommen wird, ist eine Wärmestromdichte pro Längeneinheit in dem Bereich 100, 102, größer, der in eine Vielzahl von zehn Streifen unterteilt ist, als in der kontinuierlichen elektrisch leitenden Materialschicht 78 neben Enden der zehn Streifen.
Während die Erfindung im Einzelnen in den Zeichnungen und der vorstehenden Beschreibung veranschaulicht und beschrieben wurde, sind eine solche Veranschaulichung und Beschreibung als veranschaulichend oder beispielhaft, und nicht als einschränkend anzusehen; die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt.
Andere Varianten der offenbarten Ausführungsformen können von den Fachleuten bei der Ausführung der beanspruchten Erfindung durch Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche verstanden und ausgeführt werden. In den Ansprüchen schließt das Wort „aufweisend“ oder „umfassend“ andere Elemente oder Schritte nicht aus, und die unbestimmten Artikel „ein“, „eine“ oder „einer“ schließen keine Mehrheit aus, was bedeutet, dass eine Menge von mindestens zwei ausgedrückt werden soll. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Maßnahmen in sich voneinander unterscheidenden Unteransprüchen aufgeführt sind, weist nicht darauf hin, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht vorteilhaft genutzt werden kann. Keines der Bezugszeichen in den Ansprüchen soll als den Schutzbereich einschränkend ausgelegt werden.
Bezugszeichenliste

10: elektrische Heizvorrichtung
12: Heizelement
14: flexibler Träger
16: obere Oberfläche
18: elektrisch leitende Materialschicht
20: Anschluss
22: Anschluss
24: Bereich der Richtungsänderung um 180°
30: elektrische Heizvorrichtung
32: Heizelement
34: flexibler Träger
36: obere Oberfläche
38: untere Oberfläche
40: elektrisch leitende Materialschicht
42: Doppelkrümmung
44: Richtung der größten Erstreckung
46: Überlappungsbereich
50: elektrische Heizvorrichtung
52: Heizelement
54: Heizelement
56: Heizelement
58: Heizelement
60: Heizelement
62: Bereich der Richtungsänderung um 180°
70: elektrische Heizvorrichtung
72: Heizelement
74: flexibler Träger
76: obere Oberfläche
78: elektrisch leitende Materialschicht
80: Bereich der Richtungsänderung um 180°
82: äußerer mäanderförmiger Streifen
84: mittlerer mäanderförmiger Streifen
86: innerer mäanderförmiger Streifen
88: Richtung der größten Erstreckung
90: unterteilter Bereich
92: unterteilter Bereich
94: Streifen
96: Streifen
98: Streifen
100: unterteilter Bereich
102: unterteilter Bereich

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

WO 2015/024909 A1 [0006]
WO 2018/098005 A2 [0007]
WO 2016/096815 A1 [0009, 0010, 0049]
WO 2013/050621 A2 [0011]
EP 2572942 A1 [0013]
US 2011/0148648 A1 [0037]

Claims

Elektrische Heizvorrichtung (10), insbesondere zur Kraftfahrzeuganwendung, umfassend - mindestens ein Heizelement (12) mit mindestens einem dielektrischen, planaren, flexiblen Träger (14), der als textiler Träger oder als Polymerschaumträger ausgebildet ist, mit einer oberen Oberfläche (16) und einer entgegengesetzten unteren Oberfläche, die parallel zur oberen Oberfläche (16) angeordnet ist, wobei mindestens eine von der oberen Oberfläche (16) und der unteren Oberfläche mit einer angebrachten kontinuierlichen Schicht aus einem elektrisch leitenden Material (18) versehen ist, welche sich über einen größeren Teil eines Bereichs der jeweiligen Oberfläche (16) des mindestens einen flexiblen Trägers (14) erstreckt, und - mindestens einen elektrischen Anschluss (20, 22), der an jedem Ende der elektrisch leitenden Materialschicht (18) eines jeden Heizelements (12) angeordnet und elektrisch mit diesem verbunden ist, wobei die elektrischen Anschlüsse (20, 22) als elektrische Verbindungen vorgesehen sind, die an eine elektrische Stromversorgung anschließbar sind.
Elektrische Heizvorrichtung (30) nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Heizelement (32) in einem betriebsfähigen Zustand eine Doppelkrümmung (42) in entgegengesetzte Richtungen und senkrecht zu einer Richtung der größten Erstreckung (44) umfasst, so dass in einer Richtung senkrecht zu der oberen (36) und der unteren Oberfläche mindestens ein Überlappungsbereich (46) gebildet wird, der mindestens drei Bereiche der kontinuierlichen, elektrisch leitenden Schicht (40) des mindestens einen Heizelements (32) umfasst.
Elektrische Heizvorrichtung (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend mehrere Heizelemente (54, 56, 58, 60), die derart angeordnet sind, dass Abschnitte ihrer jeweiligen kontinuierlichen, elektrisch leitenden Schichten elektrisch parallel verbunden sind.
Elektrische Heizvorrichtung (70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die kontinuierliche, elektrisch leitende Materialschicht (78) mindestens einen kontinuierlichen Bereich (90, 92) umfasst, der in mehrere Streifen (94, 96, 98) unterteilt ist, die parallel zur Richtung der größten Erstreckung (88) verlaufen und elektrisch parallel verbunden sind, wobei eine Gesamtsumme von Breiten der Streifen (94, 96, 98) kleiner ist als eine Breite der kontinuierlichen, elektrisch leitenden Materialschicht (78) angrenzend an Enden der Streifen (94, 96, 98).
Elektrische Heizvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Heizelement (12) mindestens einen Bereich (24) mit einer Richtungsänderung um 180° in einer Ebene umfasst.
Elektrische Heizvorrichtung (70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrisch leitende Schicht (78) mindestens einen Bereich (80) mit einer Richtungsänderung um 180° in einer Ebene umfasst, der mehrere mäanderförmige Streifen (82, 84, 86) umfasst, deren Enden elektrisch verbunden sind, und wobei ein Verhältnis einer Länge und einer Breite jedes der mäanderförmigen Streifen (82, 84, 86) im Wesentlichen gleich ist.
Elektrische Heizvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine elektrisch leitende Schicht (18) des mindestens einen Heizelements (12) mindestens ein Material aus einer Gruppe umfasst, die aus Kupfer, Nickel, Silber, Mangan und einer Kombination von mindestens zwei von diesen besteht.
Elektrische Heizvorrichtung (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend mehrere Heizelemente (52, 54), die zueinander isoliert an derselben Stelle aufeinander angebracht sind und die elektrisch parallel an die elektrische Stromversorgung anschließbar sind.
Verwendung mindestens einer elektrischen Heizvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Heizen eines Fahrzeuglenkrads.
Verwendung mindestens eines Heizelements (12) der elektrischen Heizvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Antenne einer kapazitiven Abfühlvorrichtung für eine Kraftfahrzeuganwendung.