DE10055141B4 - Heizleiter - Google Patents

Abstract

Verwendung eines Heizleiters für Heizelemente eines Kfz-Sitzes, wobei der Heizleiter im wesentlichen besteht aus nahezu in einem Strang zueinander laufenden, sich berührenden Einzelleitern aus leitfähigem Material, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Einzelleiter durch eine Isolation von allen anderen Einzelleitern elektrisch getrennt ist, wobei die Isolation aus Polyurethan besteht.

Description

• Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Heizleiters für Heizelemente eines Kfz-Sitzes.
• DE 18 91 074 U offenbart einen Heizleiter, der im wesentlichen aus nahezu in einem Strang zueinander laufenden, sich berührenden Einzelleitern aus leitfähigem Material besteht, wobei mindestens ein Einzelleiter durch eine Isolation von allen anderen Einzelleitern elektrisch getrennt ist.
• In DE 17 98 802 U ist ein elektrisches Heizkabel offenbart, das einen Aluminiummantel besitzt, während die Leiter mit Silikongummi umgeben sind und als wärmeleitende und isolierende Zwischenschicht ein Halbleiter verwendet wird.
• In EP 0 930 804 A2 wird ein elektrisches Kabel vorgestellt, das mindestens einen isolierten Leiterdraht und mindestens einen Erdleiter aufweist, wobei diese innerhalb einer äußeren gemeinsamen Schicht angeordnet sind.
• DE 41 24 684 A1 stellt ein Flächenheizelement vor, das auf im wesentlichen parallel angeordneten Heizdrähten besteht, die an ihren Enden und/oder Umlenkstellen mit Stromzuführungsleitern elektrisch verbunden sind, wobei jeder Stromzuführungsleiter als flexible Kontaktierungsleiste mit mehreren Einzelleitern ausgebildet ist, die mit den Heizdrähten elektrisch parallel geschaltet sind, und das Flächenheizelement in einem ela stischen Trägermaterial integriert ist.
• DE 41 42 774 A1 offenbart ein Flächenheizelement, das aus im wesentlichen parallel angeordneten Heizdrähten besteht, die an ihren Enden und/oder Umlenkstellen mit Stromzuführungsleitern elektrisch verbunden sind und die in ein überwiegend textiles Grundmaterial eingebettet sind, wobei die Heizleiter als Schußfäden sinusförmig über Maschenfäden eines gewirkten Grundmaterials verlaufen und zumindest an den Maxima der Amplituden in die Maschen des textilen Grundmaterials eingebunden sind, wobei die Stromzuführungsleiter als Kontaktleiste an den sich gegenüberliegenden Rapportkanten rechtwinklig. zur Sinusachse angeordnet sind und jeder Heizleiter mit jedem Kontaktleiter elektrisch leitend verbunden ist.
• DE 43 12 622 A1 zeigt ein Flächenheizelement auf der Basis von Multifilamenten als auf einem Träger angeordnete elektrische Leiter, wobei der Leiter aus Stahlmultifilamenten besteht.
• In DE 35 44 499 ist eine Heizleiterverbindung zwischen durch einen im Polsterkern vorgesehenen Abspanngraben getrennten, elektrisch beheizten Sitz- bzw. Lehnenflächen offenbart, wobei unterhalb des Abspanngrabens ein im Polsterkern eingebundener Spanndraht, der abschnittsweise durch fensterartige Ausnehmungen im Abspanngraben freigelegt ist, und weiterhin die ebenfalls im Abspanngraben vorgesehene Verbindungsnaht der Bezugsstoffe eine durch eine Einsteckschlaufe gebildete Schürze, die einen weiteren Spanndraht aufnimmt, mit einschließt, vorgesehen ist, zur Sitzbeheizung von Fahrzeugen, wobei zwischen den beheizten Flächen Verbindungsstege aus Kupferband vorgesehen sind, und das Kupferband aus einem Gewebe oder Gewirke besteht, und auf dem so gebildeten Kupferband der verbindende Heiz leiterabschnitt mäander- oder wellenförmig verlegt, anliegt.
• DE 40 20 580 A1 wird ein elektrisches Flächenheizelement aus netzartiger Maschenware, mit Heizleitern und an die Enden der Heizleiter angeschlossenen Kontaktleitern vorgestellt, wobei die Heizleiter im wesentlichen parallel zueinander verlaufend in Abständen in den Maschenverbund textiler Maschenware derart fest eingebunden sind, daß sie schlingen-, wellen- oder mäanderförmig verlaufen, und die Kontaktleiter im wesentlichen senkrecht zu den Heizleitern verlaufen und dem textilen Garn beilaufend oder durch teilweisen oder vollständigen Ersatz des textilen Grundmaterials bei mehreren unmittelbar nebeneinanderleigenden Maschenreihen in die Maschenware eingebunden sind.
• Zum Beheizen von Sitzen insbesondere in Personenkraftwagen werden hauptsächlich verzinnte oder versilberte Kupferleiter eingesetzt. Diese Heizleiter zeigen trotz dieser Beschichtungen in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen Korrosionserscheinungen, die durch Feuchtigkeit und Salzeinfluß induziert werden. Aufgrund dieser Korrosionserscheinungen kommt es zu die Heizleiter schädigenden Quexschnittsreduzierungen, folglich zu lokalen Überhitzungen und schließlich zu einem Bruch des Heizleiters, was in einer verkürzten Lebensdauer des Heizleiters resultiert. Des weiteren kann die Beschichtung mit Silber oer Zinn oder auch anderen Metallen die Reibung der Einzelfilamente des Heizleiters untereinander so weit erhöhen, daß der Heizleiter aufgrund seiner erhöhten Steifigkeit abknicken und somit stark beschädigt werden kann. Ein weiterer Nachteil einer metallischen Beschichtung der einzelnen Heizleiterfilamente liegt in dem stark unterschiedlichen Redoxpotential der Beschichtungsmetalle gegenüber dem eigentlichen Drahtmaterial. Für den Fall, daß die Beschichtung nicht porenfrei ist und Fehlstellen vorhanden sind, setzt unter Einfluß eines aus Wasser und Salz gebildeten Elektrolyten Korrosion und damit die Auflösung des unedleren Metalls ein, was wiederum eine Beschädigung des Heizleiters darstellt.
• Aus dem vorgenannten ergibt sich das Problem, mit Hilfe eines neuartigen Heizleiters die obengenannten Nachteile zumindest teilweise zu beseitigen. Das sich ergebende Problem besteht insbesondere darin, eine Verwendung eines Heizleiters für Heizelemente eines Kfz-Sitzes bereitzustellen, der gegenüber in Sitzen auftretenden Korrosionserscheinungen resistent ist und eine hohe mechanische Flexibilität aufweist.
• Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Verwendung eines Heizleiters nach Anspruch 1 gelöst.
• Der erfindungsgemäß verwendete Heizleiter besteht im wesentlichen aus nahezu in einem Strang zueinander verlaufenden (entweder im wesentlichen zueinander parallel oder miteinander verdrillt), sich berührenden Einzelleitern aus leitfähigem Material, wobei mindestens ein Einzelleiter durch eine Isolation von allen anderen Einzelleitern elektrisch getrennt ist. Dabei besteht die Isolation aus Polyurethan, weil auf diese weise eine
  flexible, hochisolierende und mechanisch hochbeanspruchbare Schicht erzeugt wird.
• Zunächst ist vorteilhaft, wenn die Einzelleiter monofil sind, da durch diese Art der Ausgestaltung eine Weiterhin ist es von Vorteil, daß jeder Einzelleiter durch eine Isolation von allen anderen Einzelleitern elektrisch getrennt ist, um auf diese Art und Weise eine maximale Korrosionsresistenz bereitzustellen und bei lokaler Zerstörung der Einzelleiter eine unerwünschte Temperaturerhöhung an der jeweiligen Bruchstelle zu vermeiden.
• Darüber hinaus ist es von Vorteil, daß die Einzelleiter an ihren längsachsialen Enden elektrisch leitend verbindbar sind, beispielsweise mit einer Spannungsquelle bzw. den eigentlichen Heizelementen einer Sitzheizung verbunden werden zu können, um eine gut zugängliche Kontaktierungsmöglichkeit zu haben. Dieses wird dadurch erreicht, daß der thermische Zersetzungspunkt der Isolierung so gewählt ist, daß die Einzelleiter an ihren Enden in einem Bad aus flüssigem Zinn von der Isolierung befreit und durch das Zinn miteinander verbunden werden.
• Vorteilhafterweise besteht die Isolation aus mehreren Schichten, da damit eine dichte und dennoch flexible Isolation erzeugt werden kann.
• Die Isolation besteht weiterhin vorteilhafterweise aus einer inneren Schicht aus Polyurethan und mindestens einer äußeren Schicht aus Polyester oder Polyacrylat, da Polyurethan selbst Wasser und Feuchtigkeit aufnehmen kann und die äußere Schicht auf Polyester oder Polyacrylat den direkten Kontakt der Einzelleiter mit Wasser unterbindet. Auf diese Weise besteht ein sehr wirksamer Schutz vor Wasser.
• Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Einzelleiter aus Kupfer oder leitfähigem Kunststoff bestehen, da sich diese Materialien in der Praxis bewährt haben. Als leitfähige Kunststoffe haben sich insbesondere stark mit Carbon (Ruß, Kohlenstoff) versetzte Kunststoffe bewährt, da bei kleinen Netzspannungen eine hohe Leitfähigkeit gewährleistet sein muß.
• Darüber hinaus ist es vorteilhaft, daß mindestens ein Einzelleiter aus einem Material besteht, welches seinen elektrischen Widerstand in Abhängigkeit der Eigentemperatur ändert, da ein solcher Einzelleiter als Temperatursensor fungieren kann. Als Material haben sich Nickel, Eisen oder Legierungen bewährt, die einen hohen Temperaturkoeffizienten aufweisen und so ein großes Ausgangssignal in Form einer Widerstandsveränderung erzeugen.
• Schließlich ist es vorteilhaft, wenn sämtliche Einzelleiter von einer äußeren Isolationshülle aus FEP (Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen), Silikon (gemeint sind hier die üblicherweise eingesetzten Silikonharze) oder PTFE (Polytetrafluorethylen) ummantelt sind, um einen weiteren mechanischen wie elektrischen Schutz des Heizleiters zu gewährleisten.
• Ein einen erfindungsgemäß verwendeten Heizleiter enthaltendes Gewirke weist die oben genannten vorteilhaften Eigenschaften auf, wobei es als besonders positiv anzusehen ist, wenn der Heizleiter im Teil- oder Kurzschuß (unter diesen Bezeichnungen sind die auf dem Gebiet der Wirktechnik üblichen Begriffe mit ihren entsprechend semantischen Inhalten gemeint) in das Gewirke eingebunden ist, da auf diese Art und Weise der Heizleiter in eine textile Umgebung eingebunden ist, die äußere Kräfte aufnimmt und den Heizleiter so vor hohen Zugkräften schützt. Durch die textile Einbindung im Teil- oder Kurzschuß ist ein wellenförmiger Verlauf des Heizleiters im Textil gegeben, ohne daß es zu scharfen Knicken oder hohen Zugbeanspruchungen kommen kann. Das Gewirke-Material besteht insbesondere aus einem Polyester, Polyethylen oder Baumwolle.
• Ein mindestens einen erfindungsgemäß verwendeten Heizleiter enthaltendes Heizelement weist die oben genannten Eigenschaften auf.
• Das nachfolgende Beispiel dient zur näheren Erläuterung der Erfindung.
• Ein mehrere Abspanngräben aufweisender Kfz-Sitz enthält eine elektrische Sitzheizung aus mehreren Teilen, insbesondere einzelnen Heizelementen. Die einzelnen Heizelemente verlaufen in unmittelbarer Nähe entlang der Abspanngräben quasi "in den Polsterwulsten" des Sitzes. Die Heizflächen sind untereinander jeweils mit einem Heizleiter mit folgenden Merkmalen elektrisch verbunden, wobei der Heizleiter im Teilschuß in ein Gewirke aus Polyester eingebunden ist.
• Der Heizleiter selbst besteht im wesentlichen aus nahezu in einem Strang zueinander laufenden, sich berührenden Einzelleitern aus Kupfer, wobei jeder Einzelleiter monofil ist und durch eine aus einer inneren Schicht aus Polyurethan und einer äußeren Schicht aus Polyester bestehenden Isolation von allen anderen Einzelleitern elektrisch getrennt ist. Die Einzelleiter sind an ihren längsachsialen Enden über ein Lötzinn elektrisch leitend miteinander verbunden. Sämtliche Einzelleiter sind von einer äußeren Isolationshülle aus PTFE ummantelt.

Claims (5)

1. Verwendung eines Heizleiters für Heizelemente eines Kfz-Sitzes, wobei der Heizleiter im wesentlichen besteht aus nahezu in einem Strang zueinander laufenden, sich berührenden Einzelleitern aus leitfähigem Material, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Einzelleiter durch eine Isolation von allen anderen Einzelleitern elektrisch getrennt ist, wobei die Isolation aus Polyurethan besteht.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einzelleiter durch eine Isolation von allen anderen Einzelleitern elektrisch getrennt ist.
3. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolation aus einer inneren Schicht aus Polyurethan und mindestens einer äußeren Schicht aus Polyester oder Polyacrylat besteht.
4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelleiter aus Kupfer oder leitfähigem Kunststoff bestehen.
5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Einzelleiter von einer äußeren Isolationshülle aus FEP, Silikon oder PTFE ummantelt sind.