EP1528837A1 - Elektrisch beheizbare Kunststoffmatrix - Google Patents
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- H05B2203/022—Heaters specially adapted for heating gaseous material
- H05B2203/024—Heaters using beehive flow through structures
Definitions
- the invention relates to an electrically heatable structure of an electric conductive plastic according to the preamble of claim 1.
- auxiliary heaters have in particular electrical heaters enforced their electrical energy from the Get electrical system of the motor vehicle.
- independent Heater with electrical resistance heating and integrated systems where the electric auxiliary heater in the radiator of a heating system is integrated.
- the first solution according to the invention relates to a Honeycomb structure, the second solution a foam structure and the third solution one made of a continuous film by corrugation, folding or winding Structure. All three structures share the advantage of being in a given space or a given cross section a plurality of ducts, in particular air ducts provided by thin Walls are separated. These channel walls consist of one electrically conductive plastic, in particular with PTC effect are by the electric heating with direct or alternating current directly heated and Thus, they can deliver this heat directly to a fluid, especially air.
- the channel walls be it in the honeycomb or foam structure or in the Film structure thus form primary surfaces for the heat exchange or the Heat transfer. Secondary heat exchange surfaces are thus eliminated. All three structures can be easily and technically large in production Quantities, d. H. inexpensive to produce.
- the structures Contact means through which the plastic structure with the electrical Connections is connected. This will be an effective flow of electricity and achieved effective heating of the structure.
- the honeycomb structure provided as a contact means electrically conductive combs with tines, the two connection sides of the structure in the channel openings, d. H. the Honeycomb are introduced and thus the electrical contact with the honeycomb structure produce.
- This type of contacting has the advantage that the Honeycomb structure does not need to be separately prepared and edited.
- connection foils in particular Metal foils.
- the honeycomb structure Contact surfaces on which metal layers are applied, z. B. by sputtering, d. H. by "bombardment" with appropriate metal ions. This eliminates one operation, namely the gluing.
- the honeycomb structure contacted on the receiving side, d. H. on the sides with the honeycomb openings.
- These end faces of the honeycomb structure are metallic Cover provided z. B. by dipping, by electroplating or chemical Method.
- the contacting of the front sides on the front and the Rear of a honeycomb element can be made by electrically conductive frame take place, which contact the metallic coating.
- the Foam structure formed as a block with opposing contact surfaces, on which metal foils for the production of electrical contact are glued, with an electrically conductive adhesive such.
- an elastic metal fleece provided which rests on the wave crests or fold edges of the film structure and an electrically conductive connection to the electrical connections manufactures.
- the elastic metal fleece can compensate for unevenness and interruptions in the contact surfaces are avoided.
- a further advantageous embodiment of the invention provides for contacting an edge-side metallic coating of the endless film before, d. H. before this is folded or curled.
- the contacting of the film structure takes place Here, therefore, the front side, so that the flow in the longitudinal direction of the fluid or air channels flows.
- the endless film is on their top and bottom each with an electrically conductive contact layer covered so that the current passes across the thickness of the film. It This results in an extremely short path for the flow of electricity.
- the contact layers can advantageously with insulation layers to the outside be covered. It provides an advantageous development that on the or the insulating layers of activated carbon particles are applied, so that the Structure can be used as a filter, in particular odor filter. at Heating the structure as a result of current flow, the filter is desorbed, the means the particle-laden filter is cleaned and gets its full Filter effect back.
- the double-coated film can advantageously to be wound up into a spiral, which on their two End faces connected to conductive frame crosses, called supply frames is. Each frame forms an electrical connection, with the Contacting at the interfaces between the spiral and the frame cross he follows.
- the aforementioned structures used as carrier structures (carrier matrices) for desorbable filters become. These are adsorbed on the surface of the structure, z. B. applied activated carbon particles.
- the fixation of the adsorbent or Activated carbon grains are made by means of an electrically insulating adhesive, paint or a foil.
- non-conductive adsorbents such as Zeolite or the like can also be applied directly to the foam structure be applied in the warm and especially soft state. By heating the structure due to heating, those with pollutants laden activated carbon particles are desorbed.
- the filter, z. B. a Odor filter for the interior of a motor vehicle can thus at any time be regenerated. This results in the advantage that the inventive Structures can also be used as carrier structures for filters are.
- the PTC behavior of the structure according to the invention via stabilizing a longer period of time is, according to one embodiment the plastic of the structure, that is optionally the matrix, in addition crosslinked. This is particularly preferred in the production by means of energy-rich ⁇ -rays accomplished.
- the heating foil 58 can - what not here is shown - activated carbon particles, z. B. applied in the form of beads be, for. B. by gluing.
- a film with activated carbon can then as Carrier film or as a support structure for odor or pollutant filter for Motor vehicles are used. This results in the advantage that this Filter can be heated due to the heating foil and thus are desorbable. With Pollutant loaded activated carbon particles are thus "cleaned” or regenerated by these pollutants are discharged by heating.
- Fig. 15 shows the possibility of contacting the heating foil 58 described above, which here by two laterally arranged, the film 58 embracing, approximately semicircular formed staples 61, 62 takes place.
- the staples 61, 62 each have a contact tip 61 a and 62 a, which penetrate the outer insulation layers 59, 60 and the contact layers 56, 57 contact.
- the staples 61, 62 are connected to the electrical terminals 2, 3, not shown.
- FIG. 16 shows a further embodiment of a heating foil 63, which is similar to the above heating foil 58.
- the contact layers on the top and the bottom are here connected to connection wires 64, 65 (shown in cross section), which lead to the electrical terminals 2, 3, not shown.
- FIG. 16 a shows a corrugated film structure 66, which is formed from the heating foil 63.
- the edge-dashed lines mark the position of the connecting wires 64, 65th
- the previously described heating foils 54, 58, 63 have in common that the Current across the thickness of the central plastic film 55 flows, d. H. on shortest way between the two opposite contact layers 56, 57. This results in a very short conductor path, which on the one hand a fairly even flow of electricity and on the other hand a relatively strong warming can be achieved.
- the heating foils are also for a surface heating usable, d. H. as surface heating elements.
- Fig. 17 shows a spiral-shaped film structure 67, in which the above-mentioned heating foil 58 wound spirally while maintaining a distance a and in the direction of the arrow L of air or other medium can be flowed through.
- On the inflow and the outflow side of the spiral structure 67 are electrically conductive frame in the form of a window cross, so-called supply frame 68, 69 are arranged, which are frontally welded to the heating foil 58, that are electrically connected, namely at the intersection points 70 of Spiral with the "window cross".
- the feed frames 68, 69 are connected to the electrical terminals.
- Embodiments of an electric heating can not only DC, but also AC are generally used.
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Abstract
Description
- Fig. 1
- eine Wabenstruktur,
- Fig.1 a
- einen Ausschnitt aus einer Wabenstruktur,
- Fig. 1b
- eine Wabenstruktur mit Rahmen,
- Fig. 2
- eine Schaumstruktur mit Kontaktierung,
- Fig. 2a
- eine Schaumstruktur mit Stützgitter und Rahmen,
- Fig. 3
- die Wabenstruktur mit Kamm zur Kontaktierung,
- Fig. 3a
- den Kamm zur Kontaktierung,
- Fig. 3b
- die Wabenstruktur mit Kamm und Halteplatte,
- Fig. 3c
- die Wabenstruktur mit zwei Kämmen zur Kontaktierung,
- Fig. 4
- eine Wabenstruktur mit Anschlussfolien,
- Fig. 5
- eine Wabenstruktur mit Kontaktflächen zum Aufbringen einer Metallschicht,
- Fig. 6
- eine einzelne Wabe mit stirnseitigem Überzug,
- Fig. 6a
- ein Wabenelement mit Rahmen,
- Fig. 7
- die Schaumstruktur mit Kontaktierung,
- Fig. 7a
- Seitenansicht der Schaumstruktur gemäß Fig. 7 mit Klammern,
- Fig. 8
- die Schaumstruktur mit aufgeklebten Metallfolien,
- Fig. 9
- eine Folienstruktur mit elektrischen Anschlüssen,
- Fig. 9a
- einen Ausschnitt aus der Folienstruktur gemäß Fig. 9,
- Fig. 10
- eine Folienstruktur mit Distanznoppen,
- Fig. 10a
- eine Endlosfolie mit ausgeprägten Distanznoppen,
- Fig. 10b
- eine Kontaktierung der Folienstruktur gemäß Fig. 10,
- Fig. 11
- eine Folienstruktur mit Metallvlies in Rahmen,
- Fig. 12
- eine randseitig beschichtete Endlosfolie,
- Fig. 12a
- eine Folienstruktur mit Folie gemäß Fig. 12,
- Fig. 12b
- eine abgewandelte Folienstruktur mit Deckel,
- Fig. 12c
- eine abgewandelte Endlosfolie mit Mehrfachkontaktierung auf einer Seite,
- Fig. 12d
- eine abgewandelte Endlosfolie mit Mehrfachkontaktierung auf beiden Seiten,
- Fig. 12e
- eine abgewandelte Endlosfolie mit Isolationsüberzug,
- Fig. 12f
- eine abgewandelte Endlosfolie mit eingelagerten Kontaktierungen und freigeschälten Kontaktstellen,
- Fig. 13
- eine beidseitig beschichtete Endlosfolie (Heizfolie),
- Fig. 14
- eine beidseitig beschichtete und isolierte Endlosfolie,
- Fig. 15
- die beidseitig beschichtete und isolierte Folie mit Krampen zur Kontaktierung,
- Fig. 16
- eine beidseitig beschichtete und isolierte Endlosfolie mit Anschlussdrähten,
- Fig. 16a
- eine gewellte Struktur mit Folie gemäß Fig. 16 und
- Fig. 17
- eine spiralförmig aufgewickelte Folienstruktur mit elektrischen Anschlussrahmen.
- Fig. 1 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einer Wabenstruktur 1, welche aus einem elektrisch leitenden Kunststoff mit PTC-Effekt hergestellt ist. Die Herstellung erfolgt vorzugsweise nach bekannten Verfahren, d. h. durch Aufeinanderkleben von Folien, die anschließend zur Formung der wabenförmigen Kanäle auseinander gezogen werden. Durch dieses Herstellungsverfahren können relativ dünne Wandstärken für die Wabenstruktur realisiert werden. Die Wabenstruktur 1 ist auf gegenüber liegenden Seiten an eine positive elektrische Anschlussschiene 2 und an eine negative elektrische Anschlussschiene 3 angeschlossen.
- Fig. 1a zeigt einen Ausschnitt der Wabenstruktur 1 gemäß Fig. 1 in einer Ansicht von vorne, d. h. mit Blick auf eine Stirnfläche 4, die durch eine Vielzahl von Wabenöffnungen 5 gebildet wird. Die Wabenöffnungen 5, hier vereinfacht als Rechtecke bzw. Quadrate dargestellt, werden durch zick-zackförmig ausgebildete. Folien 6 gebildet, welche sich von der positiven Schiene 2 bis zur negativen Schiene 3 erstrecken. Die einzelnen Folien 6 werden an den Anschlusspunkten 2a, 2b bzw. 3a, 3b elektrisch kontaktiert, d. h. die Struktur 1 ist aus einer Vielzahl von parallel geschalteten Leitern 6 aufgebaut, die parallel von Strom durchflossen werden. Damit ergibt sich ein berechenbarer Widerstand und bei vorgegebener Spannung an den elektrischen Anschlüssen 2, 3 eine bestimmte Erwärmung der Struktur 1. Die Temperatur der Folien 6 bzw. der Kanalwände kann etwa 100 Grad Celsius betragen. Infolge des PTC-Effektes (Positiver Temperatur Coeffizient) steigt der Widerstand der Folien 6 mit zunehmender Temperatur, sodass bei Erreichen einer vorgegebenen Maximaltemperatur keine weitere Erwärmung mehr stattfindet. Die Beheizung ist somit selbstregelnd.
- Fig. 1b zeigt die Wabenstruktur 1 in einem geschlossenen Rahmen 7, wobei zwei sich gegenüber liegende Rahmenleisten 7a, 7b die elektrischen Anschlüsse 2, 3 bilden. Struktur 1 und Rahmen 7 bilden in Verbindung mit dem elektrischen Anschlüssen 2, 3 ein Wabenelement 8, welches zur Beheizung von Luft, welche durch die Stirnfläche 4 eintritt, verwendet werden kann. Vorzugsweise kann ein solches Wabenelement 8 als Zusatzheizung bei Kraftfahrzeugen für die Erwärmung der Innenraumluft verwendet werden. Eine weitere Anwendung, auf die später noch genauer eingegangen wird, ist der Einsatz der beheizbaren Wabenstruktur 1 als Trägermatrix für ein Filter, welches durch die Erwärmung desorbiert werden kann.
- Fig. 2 zeigt als weiteres grundsätzliches Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Schaumstruktur 9, welche aus elektrisch leitendem Kunststoffschaum, ebenfalls mit PTC-Effekt und luftdurchlässigen Poren aufgebaut ist. Die als quaderförmiger Block ausgebildete Schaumstruktur 9 wird in Richtung des Pfeils L von Luft durchströmt und weist an sich gegenüber liegenden Seiten Kontaktflächen 10, 11 auf, welche mit elektrischen Anschlüssen 2, 3 verbunden sind. Die Schaumstruktur 9 wird somit - bezogen auf die Darstellung in Fig. 2 - in senkrechter Richtung von Strom durchflossen, wobei eine Erwärmung der Struktur auftritt, die eine Erwärmung der durchströmenden Luft zur Folge hat.
- Fig. 2a zeigt die Schaumstruktur 9, eingesetzt in einen Rahmen 12, welcher zur Stabilisierung der Schaumstruktur 9 mit einem Stützgitter 13 verbunden ist. Der Rahmen 12 ist über die Kontaktflächen 10, 11 mit den elektrischen Anschlüssen 2, 3 verbunden.
- Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt der Wabenstruktur 1, die durch einen Kamm 14, welcher mit dem elektrischen Anschluss 2 verbunden ist, kontaktiert wird. Der Kamm 14 weist zwei versetzt angeordnete Reihen von Zinken 15 auf, welche in die Wabenöffnungen 5 eingesetzt sind. Aufgrund eines leichten Presssitzes der Zinken 15 in den Waben 5 ergibt sich eine hinreichende Kontaktierung.
- Fig. 3a zeigt den Kamm 14 mit den Zinken 15 als Einzelteil.
- Fig. 3b zeigt den Zusammenbau des Kammes 14 mit der Struktur 1, wobei auf der dem Kamm 14 gegenüberliegenden Seite eine Halteplatte 16 angeordnet ist, die mit den überstehenden Enden der Zinken 15 verklemmt ist. Ein weiterer Kamm, der in Fig. 3b nicht dargestellt ist, wird am unteren nicht dargestellten Ende der Struktur 1 angebracht, sodass die Struktur 1 von oben nach unten von Strom durchflossen wird.
- Fig. 3c zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kontaktierung der Struktur 1 mit zwei Kämmen 17, 18, die von gegenüber liegenden Seiten in die Struktur 1 eingeschoben werden und sich mit ihren Zinken gegenseitig verkeilen, d. h. reibschlüssig halten.
- Fig. 4 zeigt eine etwa würfelförmig ausgebildete Wabenstruktur 1 mit einer Stirnfläche 4, welche die Wabenöffnungen 5 enthält. Auf der unteren und oberen Fläche des Würfels sind leitende Anschlussfolien 19, 20, vorzugsweise Metallfolien aufgeklebt, d. h. mittels Klebschichten 21, 22, z. B. einem Silberkleber. Die Metallfolien 19, 20 sind mit den elektrischen Anschlüssen 2, 3 verbunden, sodass der Würfel 1 gleichmäßig in senkrechter Richtung, bezogen auf die Darstellung in der Zeichnung, von Strom durchflossen wird, d. h. quer zur Längsrichtung der Strömungskanäle 5.
- Fig. 5 zeigt eine weitere Möglichkeit der Kontaktierung der Wabenstruktur 1, die wiederum würfelförmig ausgebildet ist und auf ihrer Vorderseite die Stirnfläche 4 aufweist. Der Strukturblock 1 weist eine obere Kontaktfläche 23 auf, auf welche eine nicht dargestellte Metallschicht aufgebracht wird, vorzugsweise durch Sputtem, d. h. Ionenbeschuss, z. B. mit Kupfer. In gleicher Weise wird die der oberen Kontaktfläche 23 gegenüber liegende untere Fläche mit einer Metallschicht versehen. Über diese Metallschichten wird der Strom zur Beheizung der Struktur 1 gleichmäßig in den Block eingeleitet.
- Fig. 6 zeigt eine einzelne Wabe 24, deren vordere und hintere Stirnseite einen metallischen Überzug 25, 26 aufweist. Ein solcher metallischer Überzug 25, 26 kann durch Tauchen, Galvanisieren, auf chemischem Wege, durch Sputtern oder Kleben aufgebracht werden. Die Überzüge 25, 26 werden mit den elektrischen Anschlüssen 2, 3 verbunden, sodass die Wabe 24 in Luftströmungsrichtung L vom Strom durchflossen wird.
- Fig. 6a zeigt ein Wabenelement 27 mit einem Rahmen 28, welcher, von einander isoliert, ein vorderes Rahmenteil 28a und eine hinteres Rahmenteil 28b aufweist. Die Wabenstruktur 1 ist, entsprechend der einzelnen Wabe 24 in Fig. 6, sowohl auf der vorderen als auch auf der hinteren Stirnfläche vollständig mit dem metallischen Überzug 25, 26 versehen, welcher jeweils in leitender Verbindung mit dem vorderen bzw. hinteren Rahmen 28a, 28b steht.
- Fig. 7 zeigt die Kontaktierung der Schaumstruktur 9 gemäß Fig. 2. Die Schaumstruktur 9 ist hier als Platte ausgebildet, die an ihrer oberen und unteren Schmalseite mittels Klammern 29, 30 an die elektrischen Anschlüsse 2, 3 angeschlossen ist.
- Fig. 7a zeigt eine Seitenansicht mit den Klammern 29, 30, die in die obere und untere Schmalseite der Schaumstruktur 9 eingreifen und somit den elektrischen Kontakt herstellen. Die Schaumstruktur 9 wird somit quer zur Luftströmungsrichtung L vom Strom durchflossen.
- Fig. 8 zeigt eine weitere Möglichkeit der Kontaktierung der Schaumstruktur 9, die hier als liegende Platte mit einer Unter- und einer Oberseite als Kontaktflächen ausgebildet ist. Auf diese Kontaktflächen sind mittels elektrisch leitender Klebeschichten 30, 31 elektrisch leitende Metallfolien 32, 33 aufgebracht, die mit den elektrischen Anschlüssen 2, 3 verbunden sind. Der Stromdurchfluss durch die Schaumstruktur erfolgt also hier über die kürzeste Dimension der plattenförmigen Schaumstruktur 9, d. h. über deren Höhe h.
- Fig. 9 zeigt eine so genannte Folienstruktur 35, d. h. eine aus einer Endlosfolie durch Falzen hergestellte Matrix. Durch die Falzung der Folie werden Luftkanäle 36 gebildet, die von Luft in Richtung des Pfeils L durchströmt werden. Durch die dreieckförmige Falzung werden auf der Oberseite und der Unterseite der Folienstruktur 35 Kontaktflächen gebildet, auf welche Metallfolien 37, 38 zur Kontaktierung aufgeklebt sind.
- Fig. 9a zeigt eine Einzelheit der Struktur 35 mit einer Endlosfolie 39. Die Kontaktflächen der Folienstruktur 35 sind mit einem elektrisch leitenden Kleber oder Lack, z. B. einem Silberleitkleber 40 beschichtet, über welchen eine elektrisch leitende Klebverbindung mit den Metallfolien 37, 38 hergestellt wird.
- Fig. 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Folienstruktur 41, welche aus einer Endlosfolie 42 durch Falzung hergestellt ist. Die Struktur 41 weist ebene, parallel zueinander angeordnete Kanalwände 41 a und omegaförmige Falzungen 41 b auf, welche aneinander liegen und nach außen eine Kontaktfläche 41 c bilden. Die ebenen Kanalwände 41 a sind durch Distanznoppen 42a auf Abstand gehalten. Somit sind zwischen den Kanalwänden 41 a Luftkanäle 43 ausgebildet, die von Luft (oder auch von einem anderen Medium) in Richtung des Pfeils L durchströmt werden.
- Fig. 10a zeigt ein Stück der Endlosfolie 42', die aus einem elektrisch leitenden Kunststoff mit PTC-Effekt besteht, unmittelbar vor der Falzung, d. h. noch gestreckt. Aus der Folie 42' sind abwechselnd zwei kegelstumpfförmige Distanznoppen 42a' nach oben und danach zwei ebenfalls kegelstumpfförmige ausgebildete Distanznoppen 42a" nach unten ausgeprägt und so weiter. Zwischen den nach oben und nach unten aus der Endlosfolie 42' ausgeprägten Distanznoppen sind Abkantbereiche 41 b' markiert, welche den fertigen Omegaprofilen 41 b der Struktur 41 in Fig. 10 entsprechen.
- Fig. 10b zeigt die Folienstruktur 41 in einem schematischen Schnitt durch die Distanznoppen 42a, wobei deutlich wird, dass die einzelnen kegelstumpfförmig ausgebildeten Distanznoppen 42a kraftschlüssig ineinander greifen. Auf die obere und untere Kontaktfläche 41c sind elektrisch leitende Schichten 44 aufgebracht, die mit den hier nicht dargestellten elektrischen Anschlüssen verbunden sind.
- Fig. 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Folienstruktur 45, die wiederum aus einer Endloskunststofffolie durch Falzung hergestellt ist. Die Folienstruktur 45 besteht aus einer gefalzten Lage, deren Ober- und Unterseite ein elastisches Metallvlies 46, 47 kontaktieren. Die Folienstruktur 45 mit den beiden Metallvliesen 46, 47 ist in einem geschlossenen Rahmen 48 aufgenommen, aus welchem die beiden elektrischen Anschlüsse 2,3 herausgeführt sind. Der Stromfluss erfolgt also hier über die beiden aus einer Vielzahl von feinen Drähten bestehenden Metallvliese 46, 47, die aufgrund ihrer Elastizität eine Verspannung der Struktur innerhalb des Rahmens 48 bewirken.
- Fig. 12 zeigt ein Stück einer Endlosfolie 49, deren Längserstreckung in Richtung der Mittellinie m verläuft. Die Folie 49 weist zwei Randbereiche 49a, 49b auf, auf welche jeweils in Längsrichtung m verlaufende Streifen 50, 51 einer metallischen Beschichtung aufgebracht sind.
- Fig. 12a zeigt eine Folienstruktur 52, welche durch Wellung der randseitig beschichteten Folie 49 hergestellt ist. Durch die Wellung der Endlosfolie 49 werden Luftkanäle 52a gebildet, welche von Luft oder einem anderen Medium in Richtung des Pfeils L durchströmt werden. Die gewellte Folienstruktur 52 ist in einem (nicht vollständig dargestellten) Rahmen 53 aufgenommen, welcher aus einem nicht leitenden Material hergestellt ist. Der Strom wird hier über die etwas nach außen vorstehenden beschichteten Randstreifen 50, 51 zugeführt, welche mit den elektrischen Anschlüssen 2, 3 verbunden sind. Der Strom fließt durch die Struktur 52 in Richtung der Kanäle 52a bzw. in Richtung des Pfeils L.
- Fig. 12b zeigt eine etwas abgewandelte Folienstruktur 80, bei welcher an den stimseitigen Randbereichen 81, 82 ein Kontaktmaterial in angehäufter Form aufgebracht ist. Ein Deckel 83 weist zwei Kontaktschienen 84, 85 auf, welche auf die Folienstruktur 80 und deren randseitige Kontaktbereiche 81, 82 aufgesetzt werden. Die beiden Kontaktschienen 84, 85 bilden die Hauptverteiler für die Stromzu- und abfuhr.
- Fig. 12c zeigt eine Endlosfolie 86 mit einer einseitigen Mehrfachkontaktierung. Auf der Oberseite 86a der Folie 86 sind, in Längsrichtung verlaufend und mit unterschiedlicher Polarität, Kontaktstreifen 87a bis 87e angeordnet, z. B. in Form von metallischen Beschichtungen. Durch diese Mehrfachkontaktierung wird der elektrische Widerstand quer zur Längsrichtung der Folie 86, d. h. in Richtung des Doppelpfeiles Z, verringert.
- Fig. 12d zeigt eine abgewandelte Ausführungsform einer Endlosfolie 88, und zwar mit einer Mehrfachkontaktierung auf deren Oberseite 88a und der Unterseite 88b. Auf der Oberseite 88a sind drei Kontaktstreifen 89a, 89b, 89c negativer Polarität und auf der Unterseite 88b sind zwei versetzt angeordnete Kontaktstreifen (gestrichelt dargestellt) 89d, 89e angeordnet. Auch mit dieser Form der Mehrfachkontaktierung ergibt sich ein ähnlicher Effekt wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 12c.
- Fig. 12e zeigt eine Endlosfolie 90 mit dreifacher Kontaktierung und einer Isolationsschicht 91, welche insbesondere bei elektrisch leitenden Fluiden, z. B. einem Wasser-Glykolgemisch verwendet wird.
- Fig. 12f zeigt eine abgewandelte Endlosfolie 92, bei welcher Kontaktstreifen 93a, 93b, 93c eingelagert sind, welche auf der Oberseite der Folie 92 an drei Stellen 94a, 94b, 94c zur Herstellung eines Hauptkontaktes durch örtliches Freischälen bzw. durch Aussparungen bei der Folienherstellung freigelegt sind.
- Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Kunststofffolie, d. h. einer so genannten Heizfolie 54. Letztere besteht aus einer elektrisch leitenden Kunststofffolie 55, vorzugsweise mit PTC-Effekt und ist auf ihrer Oberseite mit einer elektrisch gut leitenden Kontaktschicht 56 und auf ihrer Unterseite mit einer elektrisch gut leitenden Kontaktschicht 57 bedeckt. Die Kontaktschichten 56, 57 sind jeweils mit den elektrischen Anschlüssen 2, 3 verbunden.
- Fig. 14 zeigt eine abgewandelte Heizfolie 58, die gegenüber der Heizfolie 54 gemäß Fig. 13 zusätzlich mit einer oberen und einer unteren Isolationsschicht 59, 60 versehen ist. Die elektrischen Anschlüsse 2, 3 durchdringen dabei die Isolationsschichten 59, 60 und kontaktieren die Kontaktschichten 56, 57. Die elektrisch gut leitenden Kontaktschichten 55, 56 können aus Graphit, Kupfer, einem anderen Metall oder auch aus einem selbstleitenden Kunststoff bestehen. Das Aufbringen der Kontaktschichten kann beispielsweise durch Sputtem, PVD oder andere bekannte Verfahren erfolgen. Eine ähnliche Heizfolie - allerdings für Heizdecken und Kraftfahrzeugsitzheizungen - ist in der DE-A 199 39 174 beschrieben.
Claims (27)
- Elektrisch beheizbare Struktur aus einem elektrisch leitenden Kunststoff, insbesondere mit PTC-Eigenschaften, wobei die Struktur von einem Fluid, insbesondere von Luft durchströmbare Kanäle und elektrische Anschlüsse (2, 3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur als Wabenstruktur (1) ausgebildet ist.
- Elektrisch beheizbare Struktur aus einem elektrisch leitenden Kunststoff, insbesondere mit PTC-Eigenschaften, wobei die Struktur von einem Fluid, insbesondere von Luft durchströmbare Kanäle und elektrische Anschlüsse (2, 3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur als Schaumstruktur (9) ausgebildet ist.
- Elektrisch beheizbare Struktur aus einem elektrisch leitenden Kunststoff, insbesondere mit PTC-Eigenschaften, wobei die Struktur von einem Fluid, insbesondere von Luft durchströmbare Kanäle und elektrische Anschlüsse (2, 3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur durch eine gewellte oder gefalzte oder gewickelte Endlosfolie (39, 42, 49, 58, 63) gebildet ist.
- Struktur nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch Kontaktmittel, welche mit den elektrischen Anschlüssen (2, 3) verbunden sind.
- Struktur nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmittel als Kämme (14, 17, 18) mit Zinken (15) ausgebildet sind, welche in die Kanäle (5) der Wabenstruktur (1) eingeführt sind.
- Struktur nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wabenstruktur (1) als quader- oder würfelförmiger Block mit Kontaktflächen und die Kontaktmittel als elektrisch leitenden Anschlussfolien, insbesondere Metallfolien (19, 20) ausgebildet sind, die auf die Kontaktflächen aufgeklebt sind.
- Struktur nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wabenstruktur (1) sich gegenüber liegende Kontaktflächen (23) aufweist und dass die Kontaktmittel als Metallschichten ausgebildet sind, die direkt auf die Kontaktflächen (23), insbesondere durch Sputtem (lonenbeschuss), PVD, Lichtbogenverdampfung oder Galvanisieren aufgebracht sind.
- Struktur nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle der Wabenstruktur (1) wabenförmige Ein- und Austrittsöffnungen (5) aufweisen, welche ein- und austrittsseitige Stirnflächen (4) bilden, und dass die Stirnflächen (4) einen metallischen Überzug (25, 26) als Kontaktmittel aufweisen.
- Struktur nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstruktur (9) als Platte mit sich gegenüber liegenden Schmalseiten ausgebildet und die Kontaktmittel als Klammern (29, 30), insbesondere Metallklammern ausgebildet sind, welche je eine Schmalseite umklammern.
- Struktur nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstruktur (9) quaderförmig mit sich gegenüber liegenden Kontaktflächen und die Kontaktmittel als Metallfolien (32, 33) ausgebildet sind, die auf die Kontaktflächen aufgeklebt sind.
- Struktur nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gewellte oder gefalzte Folie (39) nebeneinander angeordnete Wellenkämme oder Falzungen aufweist, welche sich gegenüber liegende Kontaktflächen bilden, und dass die Kontaktmittel als elektrisch leitende Kleberschicht, insbesondere als Silberleitlack (40) ausgebildet sind.
- Struktur nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gefalzte Folie (42) omegaförmige Falzungen (41 b) aufweist, die auf sich gegenüber liegenden Seiten und nebeneinander angeordnet sind und Kontaktflächen (41 c) für die Kontaktmittel bilden.
- Struktur nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den omegaförmigen Falzungen (41 b) beabstandete Kanalwände (41 a) angeordnet sind, aus welchen Distanznoppen (42a) ausgeformt sind.
- Struktur nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gefalzte Folie eine Struktur (45) mit sich gegenüberliegenden Kontaktflächen bildet und dass die Kontaktmittel als elastisches Metallvlies (46, 47), welches auf den Kontaktflächen aufliegt, ausgebildet sind.
- Struktur nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmittel als in Längsrichtung m der Endlosfolie (49) verlaufende, metallisch beschichtete Randstreifen (50, 51) ausgebildet sind.
- Struktur nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlosfolie (49) als gewellte oder gefalzte Lage (52) in einem nicht leitenden Rahmen (53) angeordnet ist.
- Struktur nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlosfolie (55) eine Ober- und eine Unterseite aufweist, und dass die Kontaktmittel als elektrisch gut leitende Kontaktschicht (56, 57) auf der Ober- und der Unterseite ausgebildet sind.
- Struktur nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine der oder beide Kontaktschichten (56, 57) Isolationsschichten (59, 60) aufgebracht sind.
- Struktur nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Isolationsschichten (59, 60) Adsorptionsmittel (z. B. Aktivkohle), insbesondere durch Kleben aufgebracht sind.
- Struktur nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktschichten (56, 57) über randseitig angeordnete Krampen (61, 62) mit den elektrischen Anschlüssen (2, 3) in elektrisch leitender Verbindung stehen.
- Struktur nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktschichten der Endlosfolie (63) elektrisch leitend mit randseitig angeordneten Anschlussdrähten (64, 65) verbunden sind.
- Struktur nach Anspruch 17, 18, 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die spiralförmig aufgewickelte Endlosfolie (58) stimseitig über elektrisch leitende Zufuhrrahmen (68, 69) mit den elektrischen Anschlüssen (2, 3) verbunden ist.
- Verwendung einer Struktur nach Anspruch 19 als desorbierbares Filter, insbesondere Geruchs- und/oder Schadstofffilter für Kraftfahrzeuge.
- Verwendung einer Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 22, ausgenommen 19, als Trägerstruktur für ein desorbierbares Filter, insbesondere ein Aktivkohlefilter.
- Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur von einer elektrischen Isolationsschicht überzogen ist.
- Struktur nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Strukturoberfläche Adsorptionsmittel, insbesondere Aktivkohlekörner aufgebracht sind.
- Struktur nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Adsorptionsmittel mittels eines elektrisch nicht leitenden Klebers oder Lackes aufgebracht sind.
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