JP2013511021A - 多層構造加熱パネル - Google Patents

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Abstract

構造パネルは、一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面と、層の容積を占めている予め選択された接着材とを有する層を含む。少なくとも一つの加熱エレメントは電気抵抗材料を含み、一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間の接着材層内で本質的に包まれる。第1の本質的に堅固な外板は、接着材層の第1の表面に配置されて固定されるその内側の表面を有する。軽量コア層は、接着材層の対向する第2の表面に配置されて固定されるその第1の表面を有する。第2の本質的に堅固な外板は、軽量コア層の対向する第2の表面に配置されて固定される内側の表面を有する。
【選択図】なし

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2009年11月13日出願の仮特許出願第61/261,137号に関連し、その優先権を請求するものである。
本発明は、一般に加熱パネルに関するものであり、特に、本発明は、熱伝導層内に包まれた電気抵抗加熱エレメントを用いる多層構造加熱パネルに関するものである。
連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載
なし。
シーケンスリスト等の参照
なし。
一般に周知であるように、他の従来の熱生成システムに代わる又はそれを補強する電気操作可能な加熱パネルは、いくつかの出願において使用されてきた。例えば、Schrammの米国特許第6,834,159号、及び、Meisiekの米国特許第6,622,659号は、航空機のための電気操作可能な加熱パネルを開示する。
本発明の出願人により2006年3月14日に出願され、本発明の譲受人により所有される米国実用特許出願第11,374,917号は、従来の基部板電熱器の使用及び屋根据え付け型加熱ユニットの動作の増加を排除するために設計された加熱床パネルを輸送車両に提供する。
しかしながら、特に大量輸送機関乗用車両に設置することができる多層構造の改良された電気操作可能な加熱パネルのさらなる必要性が存在する。
米国特許第6,834,159号公報 米国特許第6,622,659号公報 米国実用特許出願第11,374,917号公報
[発明の効果]
それゆえに、本発明の主な目的の一つは、電気抵抗加熱エレメントを含む多層構造加熱パネルを提供することである。
本発明の別の目的は、熱伝導層内に包まれる電気抵抗加熱エレメントを含む多層構造加熱パネルを提供することである。
本発明のさらに別の目的は、熱不伝導層の上部に配置されている熱伝導層内に包まれる電気抵抗加熱エレメントを含む多層構造加熱パネルを提供することである。
本発明のさらなる目的は、熱伝導層内に包まれ、一対の外板間に挟まれる電気抵抗加熱エレメントを含む多層構造加熱パネルを提供することである。
本発明のさらに別の目的は、熱伝導層の範囲内で包まれている、電気抵抗加熱エレメントと、電気抵抗加熱エレメントの熱を検出するように接触している温度センサとを含んでいる多層構造加熱パネルを提供することである。
上記にある程度記載された本発明のいくつかの目的および利点に加えて、発明の様々な他の目的および利点は、特にそのような記載が添付図面及び添付の請求の範囲とともに参照される場合、関連技術の当業者に直ちに明らかになる。
本発明は、一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面と、一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間に配置された予め選択された接着材と、電気抵抗材料を有し、一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間で配置されている少なくとも一つの加熱エレメントであって、それへ電力が供給されると熱を生成する加熱エレメントとを含む、構造パネルを提供する。
本発明はまた、一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面を有する層と、その層の容積を占めている予め選択された接着材とを含む構造パネルを提供する。熱伝導粒子は、接着材層の容積全体にわたって埋め込まれる。電気抵抗材料を含み、一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間の接着材層内で本質的に包まれる少なくとも一つの加熱エレメントが存在する。第1の本質的に堅固な外板が提供され、接着材層の第1の表面に配置されて固定されるその内側の表面を有する。軽量コア層は、接着材層の対向する第2の表面に配置されて固定されるその第1の表面を有する。軽量コア層は、熱伝導材料を含む。軽量コア層の対向する第2の表面に配置されて固定される内側の表面を有する第2の本質的に堅固な外板も存在する。温度センサは、熱を検出するように加熱エレメント及び第2の外板の少なくとも一つと接触して提供され、温度センサは第2の外板の近傍において少なくとも接着材層内に埋め込まれている。スイッチは、少なくとも一つの加熱エレメントと供給源ユニットとの間で有効に取り付けられる。スイッチは、接着材層内に埋め込まれる。コントローラは、パネルの第2の外板の外側表面で予め選択された温度を維持するように、少なくとも温度センサに電気的に接続され少なくとも一つの加熱エレメントに電力を選択的に供給する及び供給を中止する。コントローラは、第1の外板の外側表面の一貫した温度を維持し、少なくとも一つの加熱エレメントのON/OFF切換えを最小化する所定のアルゴリズムを実行する。
輸送車両の概略図である。 図1のライン2‐2に沿った輸送車両の断面図である。 発明の一形状に従って構成される加熱パネルの組立分解等角図である。 図3の加熱パネルの部分端面図である。 図3の加熱パネルの平面図である。 図3の加熱パネル内で使用される電気抵抗加熱エレメントの端面図である。 図3のラインVII−VIIに沿った温度センサの部分断面図である。 図3のラインVIII−VIIIに沿った、特に加熱パネル内で使用される補助軌道を示す加熱パネルの部分断面図である。 図3の加熱パネルの制御システムの概略図である。 図3のパネルの立面図である。 図3の加熱パネルの位相制御の概略図である。 発明の他の形状に従って構成される加熱パネルの端面図である。
本発明のより詳細な説明に進む前に、明確さ及び理解のために、同一の機能を有する同一の構成材は、いくつかの図面において示される図の全体にわたって同じ参照番号によって識別されていることに留意する必要がある。
大量輸送車両の定義は、機関車、鉄道車両、乗用鉄道車両、乗用移動バス、乗用実用バス、スクールバス及び実用車を含むがこれらに限られないと理解される。
本発明は、その間で接着される複数の層を有し、一般に囲まれた領域で対流、放射又は伝導によって空気を加熱する手段をさらに有する構造加熱パネルを記載する。
本発明は大量輸送機関鉄道車両10と共に示され記載されるが、本発明が他の自動車又は囲まれた領域に適用され、本発明の多層パネル10の制限因子としてそれ自体は判断されるべきでないことが、関連技術の当業者には明らかである。
本発明が使われる環境をユーザが理解するのを補助するため、大量輸送機関鉄道車両10は、概略的に図1‐2に示される。そのような大量輸送機関鉄道車両10は、副床面支持構造12と、床面14と、一般に中空の側壁の対16と、端壁の対17と、乗客コンパートメント20を定める屋根18とによって特徴付けられる。複数のドア22が各々の側壁16内で提供され、乗客の進入及び退出を可能にする。複数の窓24は、乗客の快適性のため、及び、乗客コンパートメント20へ自然光が入るように各々の側壁16内でさらに提供される。複数の座席26は、一般に各々の側壁16に隣接して配置される。内側の外板16a及び外側の外板16bは、側壁16の厚さ16cを定める。カーペット、工業用プラスチック、木又はエラストマから製造される床面カバー28は、乗客の快適性及び安全性のために床面14上に敷かれる。
ここで図3−11を参照し、発明の一形状によると、通常30で示され以下に「パネル30」と呼ばれる多層構造加熱パネルが、従来の床面14と本質的に置き換えられるために提供される。したがって、パネル30は、床面カバー28と副床面支持構造12との中間に設置され、副床面構造12に固定される。特に図3−4を参照すると、パネル30は、第1の層32の本質的に均一の厚さ38を定めるために間隔を置かれる一対の本質的に平らな表面34、36を有する第1の層32を含む。本発明において、第1の層32は、例えばエポキシ樹脂のような接着材によって提供される。好ましくは、層32は、後に説明する目的のために熱伝導層32を提供するために、層32の容積にわたって埋め込まれた例えば酸化アルミニウムのような熱伝導粒子をさらに含む。「熱伝導層」という語は、そのような層32の選択された材料が、熱伝導層32の表面34、36と関連して横方向又は横断方向のいずれかにそれを通して熱の通過を容易にすることを意味すると解される。
表面34と36との間で層32内に本質的に包まれる少なくとも一つの加熱エレメント40も存在する。その少なくとも一つの加熱エレメント40は、電気抵抗材料から製造される。そのような電気抵抗材料は、例えば一連のUターンを含む図3の蛇行パターンのような所定のパターンで配置された従来の金属導体(導線)要素42である。少なくとも一つの加熱エレメント40は、導線42の厚さによって定められる面の厚さを有する本質的に平らな要素である。
さらに図6を参照すると、金属導体(導線)要素42は、内側の外被44内に包まれる。さらに、一対の任意の接地線46は、地絡から保護するために内側の外被44の外側表面と当接関係で配置されてもよい。好ましくはフルオロポリマー又は類似した材料から製造される外側の外被48もまた、提供されてもよい。
少なくとも周囲の境界56を維持するように組立ての間、その動きを防ぐ安定した方法で導線42を配置して導線42を含むパネル30の組立てを容易にするため、一般に細いメッシュ部材100は、加熱エレメント40の外面と当接して係合するように提供され、好ましくは少なくとも一時的に接着剤102によってそれへ固定される。好ましくは、メッシュ部材100は、ナイロンのような弾力的な熱不伝導材料から製造される。メッシュ部材100は熱伝導層32の表面からわずかに間隔を置かれるが、それとともに発熱してもよい。
少なくとも一つの加熱エレメント40のそのような電気抵抗材料は、その容積全体に組み込まれた電気伝導銅接触を有する図4の本質的に平らな細い繊維強化ポリエチレン・テレフタレート(PET)フィルム50であってもよい。そのようなフィルム50と共に、少なくとも一つの加熱エレメント40は、フィルム50の対向縁に沿って配置された一対の細長い電気導体52をさらに含む。フィルム50は、その厚さを通じて形成される任意の穿孔54を含んでもよい。好ましくは、電気導体52を有するフィルム50は、HICOTEC.RTMブランドの下でドイツのFrenzelit−Werke社によって製造されたタイプのものである。フィルム50はまた、カプトン・タイプの絶縁ヒーター又は他の類似したフィルム材料であってもよい。
少なくとも一つの加熱エレメント40は、直列の相互連結、直並列又は並列構成で提供されてもよい。図5をさらに参照すると、複数のフィルム50を用いて、そのような加熱エレメント40は、直列にジャンパー57と接続される。少なくとも一つの加熱エレメント40は、電力が供給されると熱を生成する。熱は層32を通じて放射し、特に床面カバー28を通じて上方へ放射する。
導線42又はフィルム50のいずれかの使用により、パネル30は、パネル30の厚さがそのような導線42又はフィルム50の存在とは本質的に関係ない周囲の境界56を含む。そのような境界56の一つの目的は、設置の間、特に車両10の改装の分野において、パネル30の周囲の端が機械加工される又は整えられ得ることである。そのような境界56の他の目的は、車両10の構造の少なくとも一つの加熱エレメント40の摩擦、少なくとも一つの加熱エレメント40の短絡状態を潜在的に引き起こす摩擦を防ぐことである。
さらに、蛇行パターンに配置される導線42を用いる図3のパネル30は、そのような蛇行パターンの隣接した一対の脚部の間で配置された複数の細長い空洞58を含む。さらに、図5に最もよく示されるように、パネル30がフィルム50と適合する場合、一対の加熱エレメント40の隣接した端の間で配置された複数の細長い空洞59が存在する。
それゆえに、伝熱層32を用いるパネル30は、パネル30の表面の全体にわたって熱配布を広め、したがって周囲の境界56、及び、空洞58及び/又は59によって占められる領域を加熱する。
現在、規則によって決められているように華氏145度(145F)を超えない温度を生成するため、平方フィート当たり50ワットの電源出力を上回らないように加熱エレメント40の大きさを設定することがすべてではないにしても最も用途に適していることがわかった。
図3−4をさらに参照すると、パネル30はまた、中に配置された少なくとも一つの加熱エレメント40を有する層32と副床面支持構造12との間で配置された軽量コア層56を含んでもよい。好ましくは、そのような軽量コア層56は、熱不伝導層である。「熱不伝導層」という語は、そのような層56の選択された材料が、熱不伝導層56の表面と関連して横方向又は横断方向のいずれかにそれを通して熱の通過を制限する又は本質的に排除することを意味すると解される。熱不伝導層56の目下のところ好適な材料は、例えばエポキシ樹脂接着剤によって共に保たれる中空のガラス球体で本質的に構成されるシンタクチックフォームである。シンタクチックフォームは、用途の許容可能な制限内で熱に耐性があることがわかった。
パネル30は、層32の表面34に配置されて固定されたその内側の表面62を有し、少なくとも一つの加熱エレメント40に面し、床面カバー28の内側の表面と当接して係合するその外側の表面64をさらに有する第1の外側の外板60をさらに含んでもよい。第1の外板60は本質的に堅固であり、繊維ガラス材料又は他のいかなる繊維ベースの材料からも好ましくは製造されるが、例えば金属のように異なる材料から製造されてもよい。
同様に、パネル30はまた、層56に配置されて固定されたその内側の表面72を有し、副床面支持構造12の上部表面と当接して係合するその外側の表面74を有する第2の外板70を含んでもよい。好ましくは、第2の外板70もまた、繊維ガラス材料又は他のいかなる繊維ベースの材料からも製造されるが、例えば金属のように異なる材料から製造されてもよい。外板60及び70は、同一の又は異なる厚さを有してもよい。
上記のパネル30は、耐衝撃性、定常状態圧縮荷重、及び、軽荷重量によって特徴付けられる。パネル30が車両10の床面14として用いられる場合、そのようなパネル30の上記の構造は、大部分は内部構造及び乗客量に関し、車両10の設計及び使用によって決まる様々な荷重状態(因子)によって条件付けられる大量輸送機関環境の厳しさに耐えるように適応する。
パネル30の構造は、大量輸送機関鉄道車両10の乗客コンパートメント20内で通常見かける座席、スタンション(stantions)、サイドパネル及び他の構成材の取付けのための少なくとも一つの軌道110の含有を容易にする。最もよく図8に示されるように、軌道110は、中空の内部117を定める基底部112と、一対の直立壁114と、一対の内方へ配置されたフランジ116とを含んでもよい。充填材118もまた空洞を満たし、パネル30の厚さを完成させるために提供されてもよい。軌道110及び充填材118の両方は、その組立ての間、パネル30に好ましくは一体化される。
パネル30はまた、第1の外板60の外側の表面64に、一般に永久的に又は半永久的に固定される床面カバー28を備えてもよい。
温度センサ80は、少なくとも一つの加熱エレメント80の動作を制御するために提供される。少なくとも第1の外板60及び層32の材料及び厚さに基づく所定の制御アルゴリズムにより、第1の外板60の表面温度を検出する、又は、第1の外板60の表面温度を推論するように、そのような温度センサ80を第1の(上部の)外板60の近傍に置くことが、目下のところ好適である。温度センサ80はさらに、少なくとも一つの加熱エレメント40と熱を検出するように接触して提供されてもよい。本発明の一形状によれば、温度センサ80は、サーミスタ又は同類の装置である。本発明の他の形状によれば、そのような温度センサ80は、その外面84が少なくとも一つの加熱エレメント40の外面と当接して係合する熱井戸82、熱井戸82の内部の空洞部分86内で配置された熱移送媒体88、及び、熱移送媒体88内で包まれる熱検出部92を有する熱電対90として提供されてもよい。熱井戸82の使用により、温度センサ80の交換が容易になる。いずれの形状においても、温度センサ80は、その離れた表面34、36の間で配置された層32内に埋め込まれる。したがって、パネル30が第1の外板60なしで提供される場合、埋め込まれた温度センサ80は、そのような層32の表面温度の検出を提供する。
図9をさらに参照すると、コントローラ又は制御回路120が提供され、パネル30の第1の外板60の外側の表面64上で予め選択された温度を維持するように加熱エレメント40に対する供給源ユニット122からの電力を選択的に供給し、供給を中止するために少なくとも温度センサ80に電気的に接続する。任意の安全スイッチ124は、パネル30内で加熱エレメント40と直列に好ましくは埋め込まれ、予め設定された温度値で切れ、過熱状態の間、電源装置122から加熱エレメント40まで電力の供給を中止するように設計される。
またさらに図9を参照すると、パネル30は、好ましくは、パネル30の動作の間生成される電磁干渉(EMI)及び/又は無線周波数干渉(RFI)の放出を弱めるためにその中に包まれる手段126を含む。そのような減少手段126は、フィルタであってもよい。
第1の外板60の外側の表面64上の予め選択された一貫した温度を維持し、少なくとも一つの加熱エレメント40のON/OFF切換えを本質的に最小化することによって定常状態モードで少なくとも一つの加熱エレメント40を作動するために、一体のサイクル(ゼロクロス電圧切換え)制御モードに基づき、好ましくは位相角又はパルス幅調節(PWM)制御モードに基づいてアルゴリズムを実行するように、温度センサ80から受信された温度の読み込み値に応答してコントローラ又は制御回路120内で手段を提供するのが好都合であることがわかった。例えば、RSDAモデルの下でイリノイ州、ネーパービルのPower−IO社によって製造されたソリッドステートコンタクタが本発明で使われてもよい。
ここで特に図10を参照すると、コントローラ又は制御回路120を温度センサ80と接続するのと同じく、少なくとも一つの加熱エレメント40を電源装置122と接続するため、本発明は、パネル30の側部又は底部のいずれかに取り付けられる端子板130、パネル30の底部に取り付けられる又はそこから延長する接続箱132、及び、パネル30の境界を越えて延長する予め選択された長さの導線45、47のいずれかを意図するものである。空洞134は、熱電対90を交換するためのパネル30の底部内で提供されてもよい。空洞134は、取り外し可能なカバー136と適合してもよい。
パネル30は、単相又は三相配電のために構成されてもよい。いずれの位相においても、一以上の加熱エレメント40が、適当な電源出力を提供する、及び/又は、別個の加熱領域を生成するためにパネル30内に埋め込まれ得ると考えられる。例えば、ドア22に隣接した床面領域においてより高い熱出力が一般に必要とされるが、一方で同じ側壁16内に配置されたドア22の間の乗客コンパートメント20内では低い熱出力が必要とされる。
動作の間、内部又は外部因子のいずれかによって一つの加熱エレメント40が機能しない場合に、少なくとも一対の加熱エレメント40がパネル30の信頼性を向上させるために提供されてもよい。
最も好ましい実施態様において、パネル30は、以下のプロセスに従って製造される。まず、中空の型が提供される。それから第1の(上部)外板60が、粘着性の上部表面を提供する部分的に(半分)硬化した形状で型の底部に配置される。次に、単独又は組合せの加熱エレメント40が、第1の外板60の内側の表面62上の特定の構成に置かれる。接着材層32が注入される。それから、軽量コア層56(シンタクチックフォーム)が、液体形状で注入される。所定の期間の間、パネル30を部分的に硬化させるため、熱は型の上部及び底部に適用され、圧力がその上部に適用される。加熱及び圧力の間、層32の接着剤は加熱エレメント40の下及びその周りに流れ、したがって層32の厚さ内で加熱エレメント40を本質的に包む。最後に、第2の外板70が、軽量コア層56の上面へ部分的に(半分)硬化した形状において配置され、熱及び圧力は完全にパネル30を硬化させるために再適用される。パネル30が完全に硬化した後、熱及び圧力の適用は取り除かれ、パネル30は室温で冷却することができる。
本発明はまた、基本的な形状において、パネル30が、熱伝導粒子の有無にかかわらず層32、及び、その中に包まれた少なくとも一つの加熱エレメント40のみを有するものとして提供される意図を有し、したがって、層32のみが型の範囲内で少なくとも部分的に硬化する。同様に、パネル30は層32と結合する軽量コア層56のみを備える、及び、軽量コア層56及び層32と結合する一つの外板60又は70のみを備えてもよく、層32は、その表面34、26の間で配置した少なくとも一つの加熱エレメント40を含む。さらに、温度センサは、単独で、又は、安全スイッチ124と結合して及びEMI/RFI減少手段126とさらに結合して、層32の範囲内でさらに提供されてもよい。
パネル30はまた、中空の側壁16内、特にウインドウ24下の部分19に取り付けられて、第1の外板60の外側の表面63は、中空の側壁16の内側の表面16aと一般に平らに位置してもよい。
ここで図12を参照して、発明の他の形状によると、加熱パネル200が提供され、中空の側壁16、特にウインドウ24下の部分19の内側の表面16aと一般に平らに位置する内側の表面202を有する。
加熱パネル200は本質的に上記のパネル30と同一であってもよいが、熱不伝導層56の対向する面に配置されている第2の熱伝導層32及び第2の加熱要素40も備えてもよい。この構成では、パネル200はまた、ウインドウ枠の除氷のために壁16の中空の内部を加熱するために好都合である。パネル200は、図12に示すように一対の導線42、一対のフィルム50、又は、導線42及びフィルム50の組合せを含んでもよい。
本発明が大量輸送車両10内で設置されるパネル30又は200に関して示されてきたが、パネル30又は200のいずれかが居住施設において設置される又は他の用途において使われてもよいことは当業者に明らかである。
パネル30又は200の使用は、隣接したパネル30又は200の対向した端の間の予め定められた隙間の採用によって熱膨張及び収縮に適応しなければならないことに留意することはさらに重要である。
したがって、本発明は、関連する当業者が同じものを製作し使用することができるように上記の最大の、明確な、簡潔なかつ正確な用語で記載されてきた。本発明の特に記載された実施態様の構成材の変化、修正、同等物及び代替は、請求項に記載したように本発明の精神と範囲から逸脱することなく、当業者によって作成されると理解される。

Claims (22)

  1. (a)一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面と、
    (b)該一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間に配置された予め選択された接着材と、
    (c)電気抵抗材料を含み、該一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間で配置されている少なくとも一つの加熱エレメントであって、それへ電力が供給されると熱を生成する加熱エレメントと、を含む、構造パネル。
  2. 前記一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間で配置されている温度センサをさらに含む、請求項1の構造パネル。
  3. (a)一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面と層の容積を占めている予め選択された接着材とを有する層と、
    (b)電気抵抗材料を含み、該一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間の該接着材層内で本質的に包まれる少なくとも一つの加熱エレメントと、
    (c)該接着材層の第1の表面に配置されて固定されるその内側の表面を有する第1の外板と、
    (d)該接着材層の対向する第2の表面に配置されて固定されるその第1の表面を有する軽量コア層と、
    (e)該軽量コア層の対向する第2の表面に配置されて固定される内側の表面を有する第2の外板であって、本質的に堅固である第2の外板と、を含む、構造パネル。
  4. 前記少なくとも一つの加熱エレメント及び前記第1の外板の少なくとも一つと熱を検出するように接触している温度センサを含む、請求項3の構造パネル。
  5. 前記温度センサが、その前記本質的に平らな間隔を置かれた表面間で前記接着材層内に配置される、請求項4の構造パネル。
  6. 前記温度センサ及び供給源ユニットの各々に電気接続されているコントローラを含み、該コントローラは、前記少なくとも一つの加熱エレメントへ選択的に電力を供給し、供給を中止するように、該温度センサからの温度値入力に応答し、それによって予め選択された本質的に一貫した温度が該パネルの前記第1の外板の前記外側の表面で維持される、請求項4の構造パネル。
  7. 前記電気抵抗材料が予め定められたパターンで配置される金属の導線である、請求項3の構造パネル。
  8. 前記導線が絶縁ジャケットを含み、前記パネルは、該絶縁ジャケットの外面と当接して係合する熱井戸と、該熱井戸の内部の空洞部分内で配置された熱移送媒体と、該熱移送媒体内で包まれてその熱検出部を有する熱電対との各々をさらに含む、請求項7の構造パネル。
  9. 前記絶縁ジャケットの外面と当接して係合するメッシュを含む、請求項8の構造パネル。
  10. 前記メッシュ部材が前記絶縁ジャケットに固定される、請求項9の構造パネル。
  11. 前記メッシュ部材が前記接着材層に又は近傍に配置される、請求項9の構造パネル。
  12. 前記電気抵抗材料が、その容積全体に組み込まれた電気伝導接触を有する繊維強化ポリエチレン・テレフタレート(PET)フィルムであり、前記少なくとも一つの加熱エレメントが該フィルムの対向縁に沿って配置された一対の細長い電気導体をさらに含む、請求項3の構造パネル。
  13. 前記フィルムがその厚さを通じて形成される穿孔を含む、請求項12の構造パネル。
  14. 中空の内部を有する少なくとも一つの軌道を含む、請求項3の構造パネル。
  15. 前記接着材層の容積全体にわたって埋め込まれる熱伝導粒子を含む、請求項3の構造パネル。
  16. 前記軽量コア層が熱不伝導材料を含む、請求項3の構造パネル。
  17. 前記熱不伝導材料がシンタクチックフォームである、請求項16の構造パネル。
  18. (a)一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面と層の容積を占めている予め選択された接着材とを有する層と、
    (b)全体に該接着材層の容積全体に埋め込まれた熱伝導粒子と、
    (c)電気抵抗材料を含み、該一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間で本質的に包まれている少なくとも一つの加熱エレメントと、
    (d)該接着材層の第1の表面に配置されて固定されるその内側の表面を有する第1の本質的に堅固な外板と、
    (e)該接着材層の対向する第2の表面に配置されて固定されるその第1の表面を有し、熱不伝導材料を含む軽量コア層と、
    (f)該軽量コア層の対向する第2の表面に配置されて固定される内側の表面を有する第2の本質的に堅固な外板と、
    (g)該加熱エレメント及び該第1の外板の少なくとも一つと熱を検出するように接触する温度センサであって、該第1の外板の近傍で該接着材層の間隔を置かれた表面間に配置されている温度センサと、
    (h)該少なくとも一つの加熱エレメントと供給源ユニットとの間で有効に取り付けられるスイッチであって、前記スイッチは、該一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間の該接着材層の内で配置されるスイッチと、
    (i)該パネルの該第1の外板の該外側の表面上で予め選択された温度を維持するため、該少なくとも一つの加熱エレメントへ選択的に電力を供給し、供給を中止するために少なくとも該温度センサに電気的に接続されているコントローラであって、該温度センサからの温度値入力に応答して予め定められたアルゴリズムを実行し、それによって、予め選択された本質的に一貫した温度が該第1の外板の該外側表面上で維持され、該少なくとも一つの加熱エレメントが定常状態モードにおいて操作可能であるコントローラと、を含む、構造パネル。
  19. 前記少なくとも一つの加熱エレメントが本質的に存在しない周囲の境界領域をさらに含む、請求項18の構造パネル。
  20. 大量輸送車両の床面であって、少なくとも床面カバー及び支持構造を有する床面と共に、該床仕上げ材と該支持構造の中間に配置された構造パネルであって、
    (a)該支持構造に固定され、一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面と、該部材の容積を占めている予め選択された接着材とを有する部材と、
    (b)電気抵抗材料を含み、該一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間の該部材の範囲内で本質的に包まれる少なくとも一つの加熱エレメントであって、該加熱エレメントはそれに電力が供給されると熱を生成し、該熱は該床面カバーを通じて放射する、少なくとも一つの加熱エレメントと、を含む、構造パネル。
  21. 前記部材と前記支持構造との間で配置された熱不伝導層を含む、請求項20の構造パネル。
  22. 前記部材に配置され固定されるその内側の表面を有する堅固な外板を含み、前記床面カバーは前記外板の外側の表面に固定される、請求項20の構造パネル。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105180249A (zh) * 2015-08-11 2015-12-23 王睿君 一种多功能远程智能控制低温电发热板
JP2020006943A (ja) * 2018-07-03 2020-01-16 グッドリッチ コーポレイション フロアパネル組立体、および暖房用フロアパネル組立体を製造する方法
US11492025B2 (en) 2017-09-11 2022-11-08 Kawasaki Railcar Manufacturing Co., Ltd. Railcar floor structure

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4861416B2 (ja) * 2005-07-27 2012-01-25 ミルウォーキー・コンポジッツ・インコーポレーテッド 難燃性パネル装置並びにその製造及び使用方法
DE102009052535C5 (de) * 2009-11-11 2023-06-01 Nbhx Trim Gmbh Innenraumverkleidung
US20140220874A1 (en) * 2013-02-06 2014-08-07 Gary Meyer Radiant heat raised access floor panel
US20150267359A1 (en) * 2014-03-24 2015-09-24 Rtr Technologies, Inc. Radiant Heating System for a Surface Structure, and Surface Structure Assembly with Radiant Heater
DE102015218401A1 (de) * 2015-09-24 2017-03-30 Thyssenkrupp Ag Flächiges Fahrkorbelement für eine Aufzugsanlage
FR3043590A1 (fr) * 2015-11-17 2017-05-19 Durisotti Materiau composite comprenant un film chauffant electrique, panneau d'habillage d'un vehicule ou baignoire comprenant un tel materiau composite
US20170238369A1 (en) * 2016-02-12 2017-08-17 Goodrich Corporation Heated aircraft floor panels
CA2964134A1 (en) * 2016-04-13 2017-10-13 Composite Advantage Llc Heated platform systems
GB2552292A (en) * 2016-04-29 2018-01-24 Jet Blue Ltd Underfloor heating
DE102016221268B3 (de) * 2016-10-28 2018-02-08 Airbus Defence and Space GmbH Kabinenstrukturbauteil, Verfahren zum Herstellen eines Kabinenstrukturbauteils, Kabinenanordnung und Verkehrsmittel
DE102017001097A1 (de) * 2017-02-07 2018-08-09 Gentherm Gmbh Elektrisch leitfähige Folie
WO2018173152A1 (ja) * 2017-03-22 2018-09-27 オリンパス株式会社 発熱構造体
EP3476658B1 (en) * 2017-10-26 2020-05-13 International Automotive Components Group GmbH Trim part
IT201800001530A1 (it) * 2018-01-19 2019-07-19 Giovanni Fiorino Rivestimento riscaldante
DE202018101634U1 (de) * 2018-03-23 2018-04-03 Türk & Hillinger GmbH Vorrichtung zur Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme und elektrische Heizvorrichtung mit einer solchen Vorrichtung
US11273897B2 (en) 2018-07-03 2022-03-15 Goodrich Corporation Asymmetric surface layer for floor panels
US10899427B2 (en) 2018-07-03 2021-01-26 Goodrich Corporation Heated floor panel with impact layer
US10920994B2 (en) 2018-07-03 2021-02-16 Goodrich Corporation Heated floor panels
US10875623B2 (en) 2018-07-03 2020-12-29 Goodrich Corporation High temperature thermoplastic pre-impregnated structure for aircraft heated floor panel
FR3086626B1 (fr) * 2018-09-28 2020-10-09 Ilo Plancher chauffant pour vehicules ferroviaires
CN110173742A (zh) * 2019-05-22 2019-08-27 青岛威奥轨道股份有限公司 一种轨道车辆电热地板及其制造方法
IT201900010959A1 (it) * 2019-07-05 2021-01-05 Irca Spa Pannello di pavimento scaldante per mezzi di trasporto
US11897317B2 (en) * 2019-08-19 2024-02-13 Volvo Car Corporation Infrared heating module, vehicle and software program for providing climate control
WO2021259896A1 (en) * 2020-06-22 2021-12-30 Laminaheat Holding Ltd. Plasterboard lookalike building panel radiant heater

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0163090U (ja) * 1987-10-15 1989-04-24
JPH04184013A (ja) * 1990-11-15 1992-07-01 Hitachi Home Tec Ltd 蓄熱式床暖房装置
JPH06283257A (ja) * 1993-03-30 1994-10-07 Hitachi Home Tec Ltd 平面発熱体
JPH076024U (ja) * 1993-06-25 1995-01-27 近畿車輌株式会社 車両の暖房装置
JPH0732518A (ja) * 1993-07-16 1995-02-03 Dairin Shoji:Kk 建築用複合建材
JPH0740899Y2 (ja) * 1986-01-27 1995-09-20 古河電気工業株式会社 フロアヒーター
JPH09112939A (ja) * 1995-10-24 1997-05-02 Matsushita Electric Works Ltd 床暖房装置
JPH09217938A (ja) * 1996-02-13 1997-08-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 床暖房装置
JPH10106729A (ja) * 1996-09-25 1998-04-24 Seiji Machida ヒータ線及び面状ヒータ
JPH1194276A (ja) * 1997-09-25 1999-04-09 Matsushita Electric Works Ltd 床暖房用パネル
JPH11132479A (ja) * 1997-10-28 1999-05-21 Matsushita Electric Works Ltd 床暖房パネル
JP2000356358A (ja) * 1999-04-24 2000-12-26 Daimlerchrysler Aerospace Airbus Gmbh 特に航空機内の床面プレート用のプレート構成部材
US20070215589A1 (en) * 2006-03-14 2007-09-20 Rtr Technologies, Inc. Heated floor panel for transit vehicle

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3697728A (en) * 1968-12-13 1972-10-10 Air Plastic Service Gmbh Heating devices
US4480175A (en) * 1982-09-16 1984-10-30 Brasky Joseph L Directional electrical heating panel assembly
US4661689A (en) * 1985-10-28 1987-04-28 Collins & Aikman Corporation Electrical heating pad with antistatic surface
US5155800A (en) * 1991-02-27 1992-10-13 Process Technology Inc. Panel heater assembly for use in a corrosive environment and method of manufacturing the heater
US6611659B2 (en) * 1999-04-24 2003-08-26 Airbus Deutschland Gmbh Electrically heated aircraft composite floor panel
US6834159B1 (en) * 1999-09-10 2004-12-21 Goodrich Corporation Aircraft heated floor panel
US20050098684A1 (en) * 2003-03-14 2005-05-12 Watlow Polymer Technologies Polymer-encapsulated heating elements for controlling the temperature of an aircraft compartment
US20060278631A1 (en) * 2005-06-10 2006-12-14 Challenge Carbon Technology Co., Ltd. Of Taiwan Laminate fabric heater and method of making
EP2095683B1 (de) * 2006-11-10 2017-01-25 Kronoplus Technical AG Beheizbares belagsystem

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0740899Y2 (ja) * 1986-01-27 1995-09-20 古河電気工業株式会社 フロアヒーター
JPH0163090U (ja) * 1987-10-15 1989-04-24
JPH04184013A (ja) * 1990-11-15 1992-07-01 Hitachi Home Tec Ltd 蓄熱式床暖房装置
JPH06283257A (ja) * 1993-03-30 1994-10-07 Hitachi Home Tec Ltd 平面発熱体
JPH076024U (ja) * 1993-06-25 1995-01-27 近畿車輌株式会社 車両の暖房装置
JPH0732518A (ja) * 1993-07-16 1995-02-03 Dairin Shoji:Kk 建築用複合建材
JPH09112939A (ja) * 1995-10-24 1997-05-02 Matsushita Electric Works Ltd 床暖房装置
JPH09217938A (ja) * 1996-02-13 1997-08-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 床暖房装置
JPH10106729A (ja) * 1996-09-25 1998-04-24 Seiji Machida ヒータ線及び面状ヒータ
JPH1194276A (ja) * 1997-09-25 1999-04-09 Matsushita Electric Works Ltd 床暖房用パネル
JPH11132479A (ja) * 1997-10-28 1999-05-21 Matsushita Electric Works Ltd 床暖房パネル
JP2000356358A (ja) * 1999-04-24 2000-12-26 Daimlerchrysler Aerospace Airbus Gmbh 特に航空機内の床面プレート用のプレート構成部材
US20070215589A1 (en) * 2006-03-14 2007-09-20 Rtr Technologies, Inc. Heated floor panel for transit vehicle

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105180249A (zh) * 2015-08-11 2015-12-23 王睿君 一种多功能远程智能控制低温电发热板
US11492025B2 (en) 2017-09-11 2022-11-08 Kawasaki Railcar Manufacturing Co., Ltd. Railcar floor structure
JP2020006943A (ja) * 2018-07-03 2020-01-16 グッドリッチ コーポレイション フロアパネル組立体、および暖房用フロアパネル組立体を製造する方法
JP7232565B2 (ja) 2018-07-03 2023-03-03 グッドリッチ コーポレイション フロアパネル組立体、および暖房用フロアパネル組立体を製造する方法
US11878500B2 (en) 2018-07-03 2024-01-23 Goodrich Corporation Impact and knife cut resistant pre-impregnated woven fabric for aircraft heated floor panels

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