KR101774798B1

KR101774798B1 - 액체 저항성 발열 요소

Info

Publication number: KR101774798B1
Application number: KR1020157030838A
Authority: KR
Inventors: 잭 바퍼스; 시에드 라파트 이크발; 조란 파니치; 리칼도 에드문도 플로레스 곤잘레스; 페드로 안투네즈; 웨인 스워이어 카우프만
Original assignee: 젠썸 캐나다 유엘씨
Priority date: 2013-05-02
Filing date: 2014-04-30
Publication date: 2017-09-05
Also published as: KR20150135498A; JP2016518007A; JP6198934B2; WO2014191836A2; DE112014002248T5; WO2014191836A3; CN105165112A; CN105165112B; US20140326708A1; US10314111B2

Abstract

(a) 전기적으로 절연된 저항성 발열 와이어(14); (b) 전기적으로 절연된 저항성 와이어(14)를 지지하는 가요성 기재(16); (c) 발열 요소(10)의 동작 성분을 위한 하나 이상의 전기적 연결부(18)로서, 전기적 연결부(18)는 함께 결합되는 적어도 2개의 와이어들(12)을 포함하는 것인, 전기적 연결부(18); (d) 전기적 연결부(18)에 접근하는 적어도 2개의 와이어들(12) 사이에 간격을 제어하는 스페이서(26)를 포함하고, 스페이서(26)를 포함하는 전기적 연결부(18)의 적어도 부분은 전기적 연결부(18)가 유체 침투로부터 절연되도록 시스(20) 내에 핫 멜트 접착제의 적어도 한 매스를 포함하는 수축된 열 수축가능 시스(20) 내에 캡슐화되는 것인, 개선된 발열 요소(10).

Description

액체 저항성 발열 요소{LIQUID RESISTANT HEATING ELEMENT}

본 발명은 일반적으로 발열 요소에 관한 것으로, 특히 액체 저항을 나타내는 시트(seat) 발열 요소에 관한 것이다.

많은 시판되는 발열 요소에 있어서는 일반적으로, 전원에 연결되는 가요성 기재(substrate) 상에 탑재된 적어도 한 저항성 레이(lay) 와이어가 있다. 파워가 인가되었을 때 열이 방출된다. 이러한 발열 요소는 자동차 응용에서 시트 발열체(heater) 혹은 스티어링 휠 발열체로서 특별한 적합성을 발견한다.

많은 자동차 응용에 있어서는 이러한 발열체가 액체에 저항성일 것이 중요하다. 또한 발열체가 보트와 같은 해상 응용에서 사용될 수 있고 파도의 비말, 파도로부터 습기, 젖은 수영복, 젖은 타월, 등, 또는 이들의 조합에 접할 수 있다. 이것은 잠재적 부식을 피할 수 있게 하는데 있어 중요하다. 이것은 단락 회로 혹은 이외 다른 발열체 오기능을 피할 수 있게 하는데 있어서도 중요하다.

지금까지 노력에도 불구하고, 발열 요소, 및 특히 비교적 고도의 액체 저항을 나타내는 시트 및/또는 스티어링 휠 발열체에 대한 필요성이 남아 있다. 유체 저항성인 발열체를 생성하려는 시도의 일 예는 미국특허 8,492,680에서 발견될 수 있고 이의 교시는 모든 목적을 위해 교시가 본원에 참조로 분명히 포함된다.

본원에 교시는 요소를 액체 저항성이 되게 하는 개선된 발열 요소 구조체를 제공함으로써 전술한 필요성을 충족시킨다.

일 측면에서, 개선된 발열 요소(예를 들면, 자동차 및/또는 해상 시트 발열체를 위한)는 저항성 발열 와이어; 저항성 와이어를 지지하는 가요성 기재; 함께 결합되는 적어도 2개의 와이어들을 포함하며, 발열 요소의 동작 성분을 위한 것인 전기적 연결부; 연결부에 접근하는 와이어들 사이에 간격을 제어하는 스페이서를 포함할 수 있고; 발열 요소의 적어도 부분은 시스(sheath) 내에 핫 멜트 접착제의 적어도 한 매스(mass)를 가진 수축된 열 수축가능 시스(즉, 회복된 직경을 가진) 내에 캡슐화된다. 적어도 2개의 와이어들은, 선택적으로 액체 저항성일 수 있는 패치 층으로 가요성 기재에 접착적으로 고정될 수 있다.

본원에 교시는 (a) 전기적으로 절연된 저항성 발열 와이어; (b) 전기적으로 절연된 저항성 와이어를 지지하는 가요성 기재; (c) 발열 요소의 동작 성분을 위한 하나 이상의 전기적 연결부로서, 전기적 연결부는 함께 결합되는 적어도 2개의 와이어들을 포함하는 것인, 전기적 연결부; (d) 전기적 연결부에 접근하는 적어도 2개의 와이어들 사이에 간격을 제어하는 스페이서를 포함하고; 스페이서를 포함하는 전기적 연결부의 적어도 부분은 전기적 연결부가 유체 침투로부터 절연되도록 시스 내에 핫 멜트 접착제의 적어도 한 매스를 포함하는 수축된 열 수축가능 시스 내에 캡슐화되는 것인, 개선된 발열 요소를 제공한다. 본원에 교시는 (a) 하나 이상의 발열 와이어들, (b) 하나 이상의 온도 레귤레이터들; (c) 하나 이상의 서모스탯들; (d) 하나 이상의 파워 와이어들, 하나 이상의 감지 와이어들, 혹은 둘 다; 및 하나 이상의 발열 와이어들; 하나 이상의 온도 레귤레이터들; 하나 이상의 서모스탯들; 및 하나 이상의 파워 와이어들, 하나 이상의 감지 와이어들, 혹은 둘 다는 각각이 하나 이상의 노출되고 비-전기적으로 절연된 발열체 연결부를 포함하며; (e) 하나 이상의 노출되고 비-전기적으로 절연된 발열체 연결부들 중 둘 이상 사이에 위치된 하나 이상의 스페이서들; (f) 전기적으로 절연된 발열 연결부가 하나 이상의 발열 와이어들, 하나 이상의 온도 레귤레이터들, 및 하나 이상의 서모스탯들 및/또는 하나 이상의 파워 와이어들, 하나 이상의 감지 와이어들, 혹은 이들의 조합 중 둘 이상 사이에 형성되도록, 하나 이상의 노출되고 비-전기적으로 절연된 발열체 연결부들 및 하나 이상의 스페이서들 각각에 대해 도포된 임의의 다른 절연 실체들 혹은 물질들을 포함하는, 하나 이상의 수축 방수 튜브들 또는 수축 튜브들을 포함하고; 하나 이상의 노출되고 비-전기적으로 절연된 발열 연결부들이 생성되었을 때 발열 요소가 주변 요소들 및 환경에 관하여 절연되도록 완전하고 완벽한 전기 회로가 형성되는, 발열 요소를 제공한다.

발열 요소를 제조하는 방법은 시스 내에 핫 멜트 접착제의 매스를 가진 열 수축가능 시스를 적어도 2개의 와이어들의 전기적 연결부 상에 배치하는 단계, 및 시스가 전기적 연결부 둘레에서 수축하고 핫 멜트 접착제를 전기적 연결부 둘레로 흐르게 하여(그리고 선택적으로 적어도 부분적으로 전기적 연결부에 침윤하여) 전기적 연결부를 캡슐화하도록, 핫 멜트 접착제의 매스를 가진 열 수축가능 시스를 발열시키는 단계를 포함하며, 실온까지 냉각하였을 때 전기적 연결부는 액체 저항성이 된다.

본 교시는 스페이서를 하나 이상의 와이어들에 부착하고 스페이서를 적합한 위치에 위치결정하는 단계, 와이어들 간에 전기적 연결부를 형성하는 단계, 시스 내에 핫 멜트 접착제의 매스를 가진 열 수축가능 시스를 적어도 2개의 와이어들의 전기적 연결부 상에 배치하는 단계, 및 시스가 전기적 연결부 둘레에서 수축하고 핫 멜트 접착제를 전기적 연결부 둘레로 흐르게 하여(그리고 선택적으로 적어도 부분적으로 전기적 연결부에 침윤하여) 전기적 연결부를 캡슐화하도록, 핫 멜트 접착제의 매스를 가진 열 수축가능 시스를 발열시키는 단계를 포함하며, 실온까지 냉각하였을 때 전기적 연결부는 액체 저항성이 되는, 본원에 교시의 발열 요소를 제조하는 방법을 제공하는 방법을 포함한다. 전체 구조체는 물 불침투성 배리어 내에 캡슐화될 수 있다. 예를 들어, 액체 불침투성 코팅 또는 이외 다른 층은 구조체 상에 피착되거나 아니면 도포될 수 있다.

도 1a는 본 교시에 따라 다중-성분 수축 튜브로 캡슐화하기 전에 와이어 연결부를 도시한 것이다.
도 1b는 본 교시에 따라 다중-성분 수축 튜브로 캡슐화 후에 와이어 연결부를 도시한 것이다.
도 2는 본 교시에 따라 다중-성분 수축 튜브의 예를 도시한 것으로, 내부 용적은 핫 멜트 접착제로 충전되고 그럼으로써 전기적 연결부를 캡슐화한다.
도 3은 시일링된 연결부가 어떻게 가요성 기재에 고정될 수 있는가의 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 교시에 따라 와이어가 다중-성분 수축 튜브로 캡슐화되었을 때 와이어 연결부 및 와이어를 격리시키기 위한 스페이서의 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 교시에 따라 다중-성분 수축 튜브로 캡슐화 후에 와이어 연결부 및 예시적 스페이서를 도시한 것이다.
도 6은 도 5의 선 6-6을 따른 예시적 와이어 및 다중-성분 수축 튜브를 도시한 것으로, 내부 용적은 핫 멜트 접착제로 충전되고 그럼으로써 와이어를 캡슐화한다.
도 7은 도 5의 선 7-7을 따른 예시적 와이어, 스페이서 및 다중-성분 수축 튜브를 도시한 것이다.

본원에서 제시되는 설명 및 예시는 당업자에게 발명, 이의 원리, 및 이의 실제적 응용을 알게 하려는 것이다. 당업자는, 특정 용도의 요건에 최상으로 적합할 수 있으므로 교시를 이의 수많은 형태로 개조 및 응용할 수 있다. 따라서, 개시된 바와 같은 본 교시의 구체적 실시예는 교시를 철저하게 하거나 또는 한정하려는 것이 아니다. 그러므로, 교시의 범위는 위에 설명을 참조하여 판정되는 것이 아니라 첨부된 청구항이 자격을 부여하는 등가물의 전체 범위와 함께, 이러한 청구항들을 참조하여 판정되어야 한다. 특허 출원 및 공보를 포함하여, 모든 논문 및 참조문헌의 개시 내용은 모든 목적을 위해 참조로 포함된다. 다음 청구항들로부터 얻어지게 되는 바와 같이 그외 다른 조합들 또한 가능하며, 이들 또한 이 기재된 설명에 참조로 본원에 포함된다.

본 교시는 2013년 5월 2일에 출원된 미국특허 출원번호 61/818,597, 및 2014년 2월 28일에 출원된 미국특허 출원번호 61/946,149의 우선권을 주장하며, 이들 둘 다는 모든 목적을 위해 이들 전체가 본원에 참조로 분명하게 포함된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "액체 저항성"은 검출가능한 전류 누설에 의해 분명하게 되는 바와 같이 구조체의 성분들 내에 액체의 진입을 저지하는 구조체의 능력을 지칭한다. 예를 들어, 본 교시에 따른 액체 저항성 물질은 물에 잠기게 하고 적어도 48 시간의 기간 동안 약 13.5 볼트의 전압 및 약 2.9 내지 3 암페어(A)의 전류가 가해졌을 때 어떠한 검출가능한 전류 누설도 나타내지 않을 것이다.

본원에 교시는 저항성 발열 와이어와 같은 동작 성분; 저항성 와이어를 지지하는 가요성 기재; 함께 결합되는 적어도 2개의 와이어들을 포함하고, 발열 요소의 동작 성분을 위한 것인, 전기적 연결부; 와이어들이 연결부에 접근할 때 와이어들 간에 간격을 제어하는 스페이서를 포함하고, 발열 요소는 시스 내에 핫 멜트 접착제의 적어도 한 매스를 가진 수축된 열 수축가능 시스 내에 적어도 부분적으로 캡슐화되는, 개선된 발열 요소를 고찰한다. 2 이상의 와이어는 시스의 동일 측으로부터 시스 내로 확장할 수 있다. 바람직하게, 2 이상의 와이어 모두는 시스의 한 단부가 완전히 시일링되도록 시스의 동일 측 내로 확장할 수 있다. 동작 성분들의 와이어들은 하나 이상의 전기적으로 절연된 저항성 발열 와이어 및 하나 이상의 전원 와이어, 하나 이상의 네거티브 열 계수 단자, 하나 이상의 센서 와이어, 하나 이상의 서모스탯 단자, 하나 이상의 제어 와이어, 하나 이상의 서모스탯 단자, 하나 이상의 파워 와이어, 네거티브 온도 계수 센서, 신호 와이어, 서모스탯 와이어, 신호 와이어, 혹은 이들의 임의의 조합으로부터 선택된 적어도 2개의 와이어들 일 수 있다. 바람직한 일 측면에서, 발열 요소는 자동차 차량을 위한 발열체로서 사용하게 개조된다. 바람직하게, 발열체는 시트, 스티어링 휠, 암 레스트, 도어 패널, 플로어, 벽, 헤드 레스트, 넥 레스트, 헤드라이너, 혹은 이들의 조합 내에 배치될 수 있다. 따라서, 이것은 차량의 시트 쿠션 위에 놓이게 개조되는 가요성 기재를 포함할 수 있다.

하나 이상의 발열 요소는 열의 인가시 열을 발생하게 기능할 수도 있다. 하나 이상의 발열 요소는 실질적으로 물과 같은 유체 내에 잠겨졌을 때 열을 발생하게 기능할 수도 있다. 하나 이상의 발열 요소는 유체 내에 전체적으로 잠기게 되고 어떠한 전류 유실도 없이 6 시간 이상, 12 시간 이상, 바람직하게는 24 시간 이상, 더 바람직하게는 48 시간 이상, 혹은 심지어 100 시간 이상 동안 잠겨진 후에, 전류 유실에 저항성이 될 수 있다. 발열 요소, 2 이상의 와이어들 간에 전기적 연결부, 혹은 둘 다는 본원에서 논의되는 바와 같이 전류 유실에 저항성이 될 수 있다. 예를 들면, 발열 요소, 시스로 피복된 전기적 연결부, 혹은 둘 다가 액체에 접하게 되고 액체 내 전류량이 테스트될 때, 액체는 본원에서 논의되는 바와 같이 확장된 기간 동안 어떠한 전류도 없을 수 있다.

발열 요소를 구성하는 적어도 2개의 와이어들이 있게 될 것이 구상된다. 와이어들은 하나 이상의 전기적 연결부를 형성할 수 있다. 하나 이상의 와이어는 열을 발생하게 기능할 수 있고 하나 이상의 와이어는 파워를 제공하게 기능할 수 있다. 예를 들어, 전기적 연결부는 저항성 발열 와이어(예를 들면, 네거티브 온도 계수 와이어, 포지티브 온도 계수 와이어, 저항성 와이어, 혹은 이들의 조합) 및 파워 와이어(예를 들면, 하니스(harness) 와이어), 네거티브 열 계수 단자 및 센서 와이어, 서모스탯 단자 및 제어 와이어, 서모스탯 단자 및 파워 와이어, 네거티브 온도 계수 센서로부터 선택된 것들과 같은 와이어들 간에, 혹은 두 하니스 와이어들 간에, 혹은 두 저항성 발열 와이어들 간에, 혹은 이들의 임의의 조합에 존재할 수 있다. 바람직하게, 발열 요소는 하나 이상의 저항성 발열 와이어에 연결되는 하나 이상의 하니스 와이어를 포함하며, 저항성 발열 와이어는 파워가 하니스 와이어를 통해 인가될 때 열을 발생한다.

하니스 와이어는 파워, 신호, 제어, 혹은 이들의 조합을 제공하게 기능할 수 있다. 하니스 와이어는 발열 요소의 동작을 제어할 수 있다. 하니스 와이어는 각각이 개별적으로 액체 저항성일 수 있다. 바람직하게, 하니스 와이어의 길이를 따라 이들은 액체 침투에 저항성이 되므로 어떠한 추가의 액체 저항성 물질이나 액체 저항의 적용도 필요하지 않다. 연결부를 형성하기 위해 준비되었을 때 하니스 와이어의 단부는 액체가 들어오는 위치를 야기할 수 있다. 와이어의 단부는 본원에서 교시되는 바와 같이 시스를 사용하여 시일링될 수 있다. 바람직하게, 하니스 와이어 및 저항성 발열 와이어와 같은 또 다른 와이어의 단부는 시스에 의해 동시에 시일링될 수 있다.

저항성 발열 와이어는 파워의 인가시 열을 발생하게 기능할 수 있다. 전기적 성분 와이어는 파워의 인가시 발열 요소가 제어되도록 발열 요소의 기구, 전기적 성분들, 혹은 둘 다에 파워를 제공하게 기능할 수 있다. 저항성 발열 와이어 및/또는 전기적 성분 와이어는 이들의 길이를 따라 액체 침투에 저항성이 있으므로 어떠한 추가의 액체 저항성 물질이나 액체 저항의 적용도 필요하지 않다. 연결부를 형성하기 위해 준비되었을 때 저항성 발열 와이어 및/또는 전기적 성분 와이어의 단부는 액체가 들어오는 위치를 아기할 수 있다. 저항성 발열 와이어 및/또는 전기적 성분 와이어의 단부는 본원에서 교시되는 바와 같이 시스를 사용하여 시일링될 수 있다.

전기적 성분은 절연되거나, 자족적이거나, 물 저항성이거나, 혹은 이들의 조합일 수 있고, 이로부터 확장하는, 절연될 수도 있고 아닐 수 있는, 혹은 자족적이거나 아닐 수 있는, 혹은 물 저항성이거나 아닐 수 있는, 혹은 이들의 조합일 수도 있고 아닐 수도 있는, 하나 이상의 와이어를 포함한다. 전기적 성분은 서미스터이거나, 온도 센서이거나, 혹은 둘 다일 수 있다. 전기적 성분은 시스를 통해 하나 이상의 하니스 와이어에 연결될 수 있고, 하나 이상의 와이어의 비-유체 저항성 부분이 시스 내에 완전히 캡슐화되고 유체 침투로부터 보호될 수 있도록 하나 이상의 스페이서가 와이어들 사이에 위치될 수 있다.

바람직하게는, 발열 요소의 연결부를 구성하는 적어도 2개의 와이어들 사이에 간격은 하나 이상의 스페이서에 의해 제어된다. 하나 이상의 스페이서는 와이어들 사이에 거리를 생성하게 기능하는데, 이것은 시스 내에 접착제가 와이어들을 독립적으로 완전히 캡슐화하여, 발열 요소의 액체 저항을 증가시키고, 와이어들 사이에 접착제의 보이드(void)를 감소 및/또는 제거하거나, 이들의 조합을 할 수 있게 한다. 하나 이상의 스페이서가 2 이상의 인접한 와이어들 사이에 갭을 생성하는 경우 하나 이상의 스페이서는 임의의 크기, 형상, 구성, 혹은 이들의 조합일 수 있다. 스페이서는 연결부를 약화시킴이 없이 와이어들 간에 강건한 연결부가 될 수 있게 바람직하게는 전기적 연결부에 충분히 가까운 위치에, 와이어들 중 하나 이상을 따라 및/또는 이들 위에 위치될 수 있다. 스페이서의 위치는 와이어의 게이지에 따를 수 있고, 연결부에 간섭하지 않는 위치가 바람직하다. 스페이서는 비전도성 유전체 물질로 만들어질 수 있고, 가요성인 것이 바람직하다. 스페이서 물질은 바람직하게는 탄성중합체이고 비-강성이다. 스페이서는 하나 이상의 와이어 상에 절연 물질과 동일한 물질일 수 있는 절연 물질을 포함할 수 있다. 스페이서는 열 유동성이고, 확장가능하고, 시스의 접착제와 동일한 물질로 만들어진 접착제이거나, 이들의 조합일 수 있다. 스페이서는 2 이상의 와이어의 액체 저항성 연결부를 생성할 때 시스의 접착제를 도울 수 있게 기능할 수 있다.

스페이서는 하나 이상의 와이어를 수용하기 위해 하나 이상의 개구 및/또는 절결을 가질 수 있다. 하나 이상의 개구 및/또는 절결은 대체로 원통형이거나, 대체로 중공(hollow)이거나, 대체로 와이어의 적어도 부분을 둘러쌀 수 있거나, 혹은 이들의 조합일 수 있다. 하나 이상의 개구는 액체 저항성 연결부를 형성하는데 도움을 주기 위해 하나 이상의 와이어를 부분적으로 및/또는 완전히 둘러쌀 수 있다. 스페이서는 바람직하게는 와이어들 중 하나 이상의 적어도 부분을 둘러싸는 대체로 원통형 슬리브일 수 있다. 바람직하게, 대체로 원통형인 슬리브는 와이어의 외 직경과 거의 동일하거나 이보다 훨씬 작은 내 직경을 가지며 따라서 스페이서는 설치되었을 때 와이어 둘레에 꼭 들어맞을 수 있다. 바람직하게는, 스페이서는 시스, 발열 요소, 혹은 둘 다 내에 스페이서의 적합한 위치결정을 위해 하나 이상의 와이어를 따라 슬라이딩될 수 있게 한다.

하나 이상의 시스는 2 이상의 와이어들 간에 하나 이상의 전기적 연결부를 보호하는 하나 이상의 액체 저항성 연결부를 형성하게 기능할 수 있다. 하나 이상의 시스는 하나 이상의 개방 단부, 하나의 개방 단부, 하나의 폐쇄 단부, 혹은 이들의 조합을 포함할 수 있다. 바람직하게, 하나 이상의 시스는 하나 이상의 와이어를 수용하기 위한 하나의 개방 단부 및 시스를 시일링하기 위한 하나의 폐쇄 단부를 포함한다. 시스는 하나 이상의 전기적 연결부를 캡슐화하기 위해 사용되며, 시스는 하나 이상의 접착제 라인(lined) 가요성 열 수축 슬리빙을 포함할 수 있다. 이에 따라 시스는 핫 멜트 접착제 층과 같은, 내부 접착제 층을 포함하는 바깥 층을 포함할 수 있다. 핫 멜트 접착제는 고무, 플라스틱, 금속, 혹은 이들의 조합과 가요성 본딩을 형성할 수 있는 임의의 접착제일 수 있다. 핫 멜트 접착제는 임의의 캡슐화된 연결부 부근에 발열 요소 동작 온도 이상인 용융점 혹은 연화점을 갖는 열가소성 폴리머일 수 있다. 핫 멜트 접착제를 위한 물질의 예는 에틸렌 비닐 아세테이트이다. 핫 멜트 접착제는 약 65℃을 초과한(예를 들면, 약 75℃을 초과하거나 약 85℃을 초과하는) 용융 혹은 연화 온도를 갖는 것으로 특징지워질 수 있다. 핫 멜트 접착제는 시스가 열 수축하게 되는 온도 미만의 용융 혹은 연화 온도를 갖는 것으로서 특징지워질 수 있다. 핫 멜트 접착제는 충분히 연화하거나, 용융하거나, 흐르거나, 혹은 이들의 조합일 수 있어, 보이드가 방지되거나, 존재하는 어떠한 보이드이든 충전되거나, 유체가 들어올 수 있게 하는 열린 공간이 시스에 없거나, 혹은 이들의 조합일 수 있다. 시스는 최대 사용 온도(즉, 시스가 재차 수축하기를 시작하도록 및/또는 핫 멜트가 연화하도록 및/또는 흐르기를 시작하도록 시스 및/또는 핫 멜트 접착제가 재-연화되는 온도)를 포함할 수 있다. 최대 사용 온도는 약 100℃ 이상, 바람직하게는 약 105℃ 이상, 더 바람직하게는 약 110℃ 이상, 혹은 가장 바람직하게는 약 120℃ 이상일 수 있다. 스페이서의 유리 전이 온도는 바람직하게는 접착제를 용융하기 위해 열이 인가되었을 때라도 스페이서가 와이어들의 적절한 간격을 유지할 수 있게 하는 온도이다. 스페이서의 유리 전이 온도가 핫 멜트 접착제의 용융 온도보다 높은 것이 바람직할지라도, 열에 기인한 얼마간에 변형이 있을 수 있다. 바람직하게 스페이서는 핫 멜트 접착제에의 노출에 기인하여 용융 혹은 변형하지 않는다.

시스는 폴리올레핀, 네오프렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 혹은 임의의 이들의 조합으로부터 선택된 물질로부터 만들어질 수 있다. 바깥 층은 열이 인가되었을 때 그리고 그후에 냉각하였을 때 내 직경이 적어도 약 절반만큼 혹은 이의 초기 내 직경의 심지어 적어도 약 3분의 1만큼 감소(즉, 회복된 직경)되게 할 수 있는 확장된 직경을 갖는다. 시스는 약 1.5 혹은 이의 최종 벽 두께(즉, 열 수축하게 된 후에)의 심지어 약 2배인 초기 벽 두께(열 수축을 위한 발열을 받기 전에)을 가질 수 있다. 시스의 바깥 층은 액체가 시스 내로 들어올 수 없도록 시스가 임의의 보이드, 열린 공간, 혹은 둘 다를 제거할 수 있는 충분한 량을 수축할 수 있다. 시스의 바깥 층은 연화된 접착제가 임의의 보이드 및/또는 열린 공간을 충전하도록 충분한 량을 수축할 수 있다.

시스의 확장된 내 직경은 하나 이상의 스페이서에 의해 이격된 2 이상의 와이어들이 시스 내로 삽입될 수 있고, 2 이상의 와이어 단부가 물 저항성 연결부를 위해 시스 내로 삽입되어 전기적으로 연결되고, 전류를 누설하지 않는 연결부를 형성하고, 혹은 이들의 조합이 되도록 임의의 직경일 수 있다. 시스의 확장된 내 직경은 약 3 mm 이상, 5 mm 이상, 10 mm 이상, 20 mm 이상, 혹은 심지어 40 mm 이상일 수 있다. 회복된 내 직경은 약 0.5 mm 이상, 약 1.0 mm 이상, 약 1.5 mm 이상, 약 2.0 mm 이상, 약 5.0 mm 이상일 수 있다. 시스는 확장된 내 직경 대 회복된 내 직경의 비를 가질 수 있다. 확장된 내 직경 대 회복된 내 직경의 비는 약 1:2 이하, 약 1:2.5 이하, 약 1:3 이하, 약 1:4 이하, 혹은 심지어 약 1:5 이하(예를 들면, 원래 크기에 1/5까지 수축한다)일 수 있다. 튜브는 길이 대 수축 비를 가질 수 있다. 튜브가 짧을수록 튜브는 더 수축할 수 있다(즉, 튜브가 짧을수록 더 많은 수축이 발생하여 2 이상의 와이어의 유체 저항성 연결부를 생성할 수 있다.). 튜브의 직경은 튜빙의 매 인치마다 0.1 mm 이상만큼 수축할 수 있다. 길이 대 수축 비는 약 10:1 이상, 약 5:1 이상, 약 10:3 이상, 혹은 심지어 약 5:2 이상일 수 있다.

본 교시에 따라 유용한 접착제 라인(lined) 가요성 열 수축 슬리빙의 예는 접착제-라인(lined) 반투명, 반-강성 폴리올레핀 튜빙으로서 판매되는 3M^TM으로부터 구매될 수 있다. 본원에 교시는 이러한 슬리빙 혹은 실질적으로 유사한 물질 특성을 갖는 그외 다른 슬리빙의 사용을 고찰한다.

채용되는 슬리빙의 길이는 전기적 연결부를 피복하기에 충분할 것이다. 바람직하게는 전기적 연결부를 위한 노출된 와이어의 길이의 적어도 1.2, 1.5 혹은 심지어 적어도 2배 혹은 3배가 될 것이다. 예를 들면, 전기적 연결부에서 약 1 센티미터(cm)의 노출된 와이어 길이에 대해, 슬리브는 바람직하게 길이가 약 2 내지 약 3 cm가 될 것이다. 슬리브는 전기적 연결부가 슬리브 내에 중간 위치에 있도록 위치될 것이다. 이렇게 하여, 대략 내측에 핫 멜트 접착제의 동일 량 혹은 길이가 대략 동일한 서로 반대되는 방향들로 길이를 따라 확장할 것이다.

바람직하게 채용되는 와이어는 이들이 함께 결합되는 전기적 연결부에서 이들이 노출하게 될지라도(예를 들면, 이들의 단부에서), 실질적으로 이들의 길이를 따라 절연될 것이다. 와이어는 와이어의 노출된 단부 외에, 독립적으로 방수이거나, 물 배척성이거나, 물 불침투성이거나, 혹은 이들의 조합일 수 있다. 각 와이어는 하나 이상의 노출된 단부를 가질 수 있다. 예를 들면, 하니스 와이어는 저항성 발열 와이어와의 제1 연결부 및 단자와의 제2 연결부를 가질 수 있고, 연결부들 둘 다는 연결부가 방수가 되도록 본원에 교시로 형성될 수 있다. 와이어는 피복체로 피복될 수 있다. 피복체는 피복체 내에 위치된 와이어를 보호하게 기능할 수 있다. 피복체는 기재(substrate)와 동일한 물질로 만들어질 수 있다. 피복체는 패치일 수도 있다. 피복체는 내유체(fluid proof)(즉, 방수)이거나, 유체 배척성(즉, 물 배척성)이거나, 물 비흡수이거나, 물 비-침투가능이거나, 직조물이거나, 부직포이거나, 면직조물(cotton) 기반이거나, 폴리머 기반이거나, 폴리머이거나, 혹은 이들의 조합일 수 있다. 피복체는 절연이거나, 가요성이거나, 혹은 둘 다일 수 있다. 와이어(예를 들면, 하니스 와이어, 저항성 발열 와이어, 센서 와이어, 혹은 이들의 조합)는 각각 개별적으로 피복체를 포함할 수도 있거나, 모두가 피복체 내에 위치될 수도 있거나, 둘 다일 수도 있다.

절연된 저항성 발열 와이어는 약 2,000 Ω/m 이상, 약 5,000 Ω/m 이상, 약 7,000 Ω/m 이상, 혹은 약 9,000 Ω/m 이상의 저항을 가질 수 있다. 절연 저항성 발열 와이어는 파워가 인가되었을 때 약 80℃ 이상, 약 90℃ 이상, 혹은 약 100℃ 이상의 온도를 발생할 수 있다. 절연 와이어는 파워가 인가되었을 때 약 150℃ 이하, 약 140℃ 이하, 혹은 약 130℃ 이하의 온도를 발생할 수 있다. 절연된 저항성 발열 와이어의 예는 PVC 발열체 와이어 및 발열체 요소로서 판매되는 도토쿠로부터 입수될 수 있다. 와이어는 발열 요소가 형성되도록 패턴을 형성하는 기재에 연결된다. 와이어는 기재 내에 봉합되거나, 기재 상에 접착(glue)되거나, 기재 상에 스테플(staple)되거나, 기재 상에 봉합되거나, 혹은 이들의 조합일 수 있다.

기재에 연결되었을 때 와이어는 와이어의 단부를 제외하고 유체 저항성이거나, 유체 불침투성이거나, 캡슐화되거나, 혹은 이들의 조합일 수 있다. 본원에서 논의되는 바와 같이, 와이어의 단부는 연결하는 와이어와 함께 수축 슬리빙 내에 배치되며, 두 와이어가 전기적으로 연결되고 유체 침투로부터 보호되도록 수축 슬리빙 내에 캡슐화될 수 있다. 또한, 이 프로세스는 연결부 및 온도 센서, 서모스탯, 혹은 둘 다가 시일링되고 유체 저항성이 되도록 하나 이상의 온도 센서 연결부, 하나 이상의 서모스탯 연결부, 혹은 둘 다의 조합에 대해 반복될 수 있다. 발열 요소 전체에 걸쳐 하나 이상의 연결부를 시일링하는 것은 유체에 접하게 되었을 때 전류 누설에 저항성이 있는 발열체를 형성할 수 있다. 발열 요소 및 연관된 연결부는 발열 요소, 연결부, 혹은 둘 다의 모든 혹은 부분에 대해 어떠한 추가의 봉합재(encapsulant), 코팅, 적층, 혹은 이들의 조합 없이 유체에 접하게 되었을 때 전류 누설에 저항성이 될 수 있다.

기재 및 전기적 연결부가 액체 불침투성층으로 캡슐화되는 것이 가능하다. 예를 들면, 발열 요소의 적어도 부분, 혹은 심지어 실질적으로 전체는 적층되거나, 코팅되거나, 아니면 액체 불침투성층으로 피복될 수 있다. 예로서, 접착제 테이프 패치는 기재에의 전기적 연결부를 시일링할 수 있다. 패치는 선택적으로 액체 불침투성 물질일 수 있다. 바람직하게, 기재 및 전기적 연결부는 발열체, 연결부, 기재, 와이어, 혹은 이들의 조합에 대해 확장하는 액체 불침투성층이 없다. 하나 이상의 패치는 하나 이상의 전기적 연결부, 하나 이상의 시스, 혹은 둘 다를 피복하며, 하나 이상의 시스를 가요성 기재에 연결할 수 있다. 하나 이상의 패치는 하나 이상의 시스가 손상받는 것으로부터 보호하게 기능할 수 있다. 하나 이상의 패치는 하나 이상의 시스가 하나 이상의 전기적 연결부로부터 제거되는 것으로부터 보호하게 기능할 수 있다. 기재, 패치, 혹은 둘 다는 플리스(fleece), 부직포 물질, 직조물 물질, 비-유체 흡수 물질, 혹은 이들의 조합일 수 있다. 기재는 나일론 플리스, PCC 플리스, 혹은 둘 다일 수 있다. 기재는 랜덤한 섬유 분포를 가질 수 있고, 압출성형될 수도 있고, 혹은 이들의 조합일 수도 있다. 발열체, 발열체의 모든 성분, 발열체의 모든 물질, 혹은 이들의 조합은 실질적으로 액체 흡수에 불침투성이다. 발열체의 성분, 발열체의 물질, 혹은 둘 다는 액체를 흡수하지 않을 수 있고, 액체를 유지하지 않을 수 있고, 액체와 반응하지 않을 수도 있고, 유체와 접촉하였을 때 변하지 않을 수도 있고, 혹은 이들의 조합일 수도 있다. 예를 들면, 발열체에 물이 부어질지라도, 기재 혹은 플리스 층과 같은 발열체의 물질은, 물이 발열체에서 흘러 발열체에 의해 보유되지 않도록 물을 배척할 것이다.

또한, 본원에 교시는, 스페이서를 하나 이상의 와이어들에 부착하고 스페이서를 적합한 위치에 위치결정하는 단계, 2 이상의 와이어들 간에 연결부를 형성하는 단계, 시스 내에 핫 멜트 접착제 매스를 가진 열 수축가능 시스를 적어도 2개의 와이어들의 전기적 연결부 상에 배치하는 단계, 및 시스가 전기적 연결부 둘레에서 수축하고 핫 멜트 접착제를 전기적 연결부 둘레로 흐르게 하여(그리고 선택적으로 적어도 부분적으로 전기적 연결부에 침윤하여) 전기적 연결부를 캡슐화하도록, 핫 멜트 접착제 매스를 가진 열 수축가능 시스를 발열시키는(예를 들면, 약 110℃을 초과하는 혹은 심지어 120℃를 초과하는 온도까지) 단계를 포함하며, 실온까지 냉각하였을 때 전기적 연결부는 액체 저항성이 되는 것인, 발열 요소 제조 방법을 고찰한다.

하나 이상의 스페이서는 제1 와이어 및 제2 와이어에 동시에, 혹은 연속적으로, 혹은 둘 다로 연결될 수 있다. 하나 이상의 스페이서는 와이어가 시스 내에 삽입됨과 동시에 2 이상의 와이어 중 하나 이상 상에 설치될 수 있다. 2 이상의 와이어는 전기적 연결부를 형성하기 위해 함께 클림핑(crimp)되거나, 함께 트위스트되거나, 혹은 둘 다일 수 있다. 2 이상의 와이어의 클림핑, 트위스팅, 혹은 둘 다는 스페이서가 와이어에 적용되고 있는 동안에, 혹은 스페이서가 적용된 후에, 혹은 둘 다에서 수행될 수 있다. 스페이서는 전기적 연결부를 형성함에 있어 도움을 줄 수 있다. 배치 단계는 열의 인가에 응하여 수축하는 열 수축가능 바깥 층 및 열의 인가에 응하여 흐르는 핫 멜트 접착제를 포함하는 안쪽 층을 포함하는 이중층 본체를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 하나 이상의 시스는 와이어가 가요성 기재에 연결되기 전에 혹은 후에, 혹은 패치가 도포되기 전에 혹은 후에, 혹은 발열 요소가 생성되기 전에 혹은 후에, 혹은 이들의 조합에서 수축될 수 있다. 위로부터 알 수 있는 바와 같이, 방법은 적어도 2개의 와이어들을 불침투성층 밑에 가요성 기재에 접착적으로 고정하는 것을 포함할 수 있다.

유사 핫 멜트 혹은 경화 폴리머 실란트(예를 들면, 실리콘(silicone) 혹은 이외 어떤 다른 탄성중합체)과 같은 임의의 다른 절연 실체들 혹은 물질을 포함하는 수축 방수 튜브 또는 수축 튜브는 노출되고 비-전기적으로 절연된 전기 발열체 연결부에 대해 혹은 발열체 전기 회로 성분(예를 들면, 온도 레귤레이터 및 서모스탯)의 연결부에 대해 적용될 수 있다. 수축 방수 튜브 및/또는 수축 튜브는, 완전하고 완벽한 전기 회로가 형성되고 모든 발열체의 전기적으로 비-절연된 성분이 주변 요소들 및 환경(예를 들면, 물과 유사한 액체; 염수; 커피, 차(tea), 소다처럼 엎질러진 액체; 고형 물질(예를 들면, 노출된 와이어, 차체와 같은 전기적으로 도전성인 자동차 성분, 전기적 수행 및/또는 발열체의 안전성에 영향을 미칠 수 있는 그외 다른 성분, 혹은 이들의 조합); 혹은 이들의 조합)에 관하여 절연되도록 비-전기적으로 절연된 회로 성분에 적용된다.

교시를 더욱 예시하기 위해서, 동반된 도 1a - 도 7을 참조하면, 발열 요소(10)가 도시되었다. 도 1은 가요성 기재(16)(예를 들면, 플리스와 같은 직물(textile) 기재) 상에 저항성 발열 와이어(14)를 포함하여, 복수의 하니스 와이어(12)를 가진 발열 요소(10)를 도시한 것이다. 전기적 연결부(18)는 하니스 와이어(12)와 같은 2 이상의 와이어를 저항성 발열 와이어(14)에 연결한다. 온도 센서(30)는 회로가 완성되도록 서로 대향하는 와이어(12)에 연결되는 2개의 와이어(12)를 포함한다.

도 1b는 자체 내에 전기적 연결부를 둘러싸고 이들을 액체로부터 보호하는 핫 멜트 접착제(도시되지 않음)를 가진 열 수축된 시스(20)를 도시한 것이다. 시스(20)는 하니스 와이어(12) 및 저항성 발열 와이어(14) 둘 다와 이들 사이에 형성된 연결부를 둘러싼다. 또한, 시스(20)는 온도 센서(30)를 연결하는 2개의 하니스 와이어(12) 사이에 연결부를 형성한다. 저항성 발열 와이어(13)는 가요성 기재(16)에 연결되고 발열 요소(10)을 형성한다.

도 2는 하니스 와이어(12) 및 저항성 발열 와이어(14)를 캡슐화하는 핫 멜트 접착제(22)로 충전된 시스(20)의 단면도이다.

도 3은 캡슐화된 전기적 연결부 및 시스(20) 위에 놓이고 이들을 액체로부터 더욱 보호하게 접착적으로 본딩된 패치(24)를 도시한 것이다. 패치(24)는 가요성 기재(16)에 연결되고 이들 사이에 하니스 와이어(12), 저항성 발열 와이어(14), 및 온도 센서(30)를 개재한다.

도 4는 하니스 와이어(12)를 저항성 발열 와이어(14)에 연결하는 시스(20)를 도시한 것이다. 전기적 연결부(18)는 하니스 와이어(12) 및 저항성 발열 와이어(14) 둘 다를 전기적 및 물리적으로 연결하고, 스페이서(26)가 와이어들 중 하나에 부착되어 하니스 와이어(12)와 저항성 발열 와이어(14) 사이에 공간을 형성한다. 접착제(22)를 가진 열 수축된 시스(20)는 전기적 연결부와 하니스 와이어(12) 및 저항성 발열 와이어(14)를 둘러싸고 이들을 액체로부터 보호한다.

도 5-도 7은 시스(20) 및 전기적 연결부(18)를 더욱 도시한 것이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 전기적 연결부(18)는 하니스 와이어(12)를 저항성 발열 와이어(14)에 연결한다. 자체 내에 접착제(22)를 가진 열 수축된 시스(20)는 전기적 연결부(18), 하니스 와이어(12), 및 저항성 발열 와이어(14)를 둘러싼다. 스페이서(26)는 하니스 와이어(12)와 저항성 발열 와이어(14) 사이에 위치되고(스페이서가 다른 와이어들 사이에 위치될 수 있을지라도), 이들 사이에 갭을 형성하여 와이어들이 접착제(22)에 의해 접촉되지 않는 보이드(28)를 최소화하면서도 접착제(22)가 와이어들을 둘러쌀 수 있게 한다. 도시된 바와 같이, 보이드(28)는 시스(20)의 입구 쪽으로 존재하고 보이드(28)는 전기적 연결부(18) 쪽으로 존재한다.

도 6은 접착제(22)가 하니스 와이어(12)와 저항성 발열 와이어(14) 사이에 흐를 수 있게 스페이서(26)가 하니스 와이어(12)와 저항성 발열 와이어(14) 사이에 적절한 공간을 제공한 결과로서(도 5 참조) 하니스 와이어(12) 및 저항성 발열 와이어(14)가 열 수축된 시스(20) 내에 접착제(22)에 의해 개별적으로 캡슐화됨을 보이기 위해 도 5의 선 6-6을 따라 취해진 단면도를 도시한 것이다.

도 7은 와이어(12)와 하니스 와이어(12)의 바깥 둘레에 접착제(22)와 저항성 발열 와이어(14) 사이에 공간을 제공하는 스페이서(26)의 존재를 보이기 위해 도 5의 선 7-7을 따라 취해진 단면도를 도시한 것이다.

예

본 교시에 따라 준비된 샘플은 물 내에 잠기게 하고 13.5 볼트의 전압 및 2.9 내지 3.0 암페어(A)의 정상(steady) 전류가 가해졌을 때 어떠한 전류 누설도 나타내지 않는다. 전류 누설은, 있다고 해도, 물 내에 삽입되는 암페어 미터(즉, 바람직하게는 전류의 미량도 측정하기 위한 밀리암페어 미터)의 리드에 의해 검출될 수 있을 것이다. 다음 표 1에 데이터는 오랜 기간 동안 물 잠김 테스트로부터 예상되는 결과를 예시한다.

(시간)	샘플1	샘플2	샘플3	샘플4
파워없이 잠긴 시간	119	89	66	44
에너지가 가해져 잠긴 시간	72	60	45	23
물 속에서 총 시간	191	149	111	67

본원에서 사용되는 바와 같이, 달리 언급되지 않는 한, 교시는 속(genus)(리스트)의 임의의 구성원이 속으로부터 배제될 수 있고; 및/또는 마쿠시 그룹화의 임의의 구성원이 그룹화로부터 배제될 수 있음을 고려한다.

달리 언급되지 않는 한, 본원에서 인용되는 임의의 수치 값은 임의의 낮은 값과 임의의 높은 값 사이에 적어도 2 유닛의 간격이 있다면 한 유닛의 증분으로 낮은 값부터 상측 값까지의 모든 값을 포함한다. 예로서, 성분의 량, 특성, 혹은 예컨대, 온도, 압력, 시간, 등과 같은 프로세스 변수의 값이 예를 들어, 1 내지 90, 바람직하게는 20 내지 80, 더 바람직하게는 30 내지 70인 것으로 언급된다면, 중간 범위 값, 예컨대 (예를 들면, 15 내지 85, 22 내지 68, 43 내지 51, 30 내지 32, 등)은 이 명세서의 교시 내에 있는 것으로 의도된다. 마찬가지로, 개개의 중간 값 또한 본 교시 내에 있다. 1 미만인 값에 대해서, 한 유닛은 0.0001, 0.001, 0.01 혹은 0.1이 적절한 것으로 간주된다. 이들은 특정하게 의도된 것의 단지 예이며 열거된 가장 작은 값과 가장 큰 값 사이의 수치 값의 모든 가능한 조합들은 유사한 방식으로 이 출원에서 분명하게 언급된 것으로 간주될 것이다.

달리 언급되지 않는 한, 모든 범위들은 양 종점 및 종점들 사이의 모든 수치들을 포함한다. 범위에 관련하여 "약" 또는 "대략"의 사용은 범위의 양 끝들에 적용한다. 이에 따라, "약 20 내지 30"은 적어도 특정된 종점들을 포함하여, "약 20 내지 약 30"을 포괄하는 것으로 의도된다.

특허 출원 및 공보를 포함하여, 모든 논문 및 참조문헌의 개시 내용은 모든 목적을 위해 참조로 포함된다. 조합을 기술하기 위해 "필수로 ~로 구성되는"이라는 용어는 요소, 재료, 식별된 성분 혹은 단계, 및 조합의 기본적이고 신규한 특징들에 실질적으로 영향을 미치지 않는 이러한 다른 요소, 재료, 성분 또는 단계를 포함할 것이다. 본원에서 요소들, 재료, 성분 혹은 단계의 조합들을 기술하기 위해 "포함하는"이라는 용어들의 사용은 또한, 요소, 재료, 성분 혹은 단계로 구성되는, 혹은 필수로 이들로 구성되는 실시예를 고찰한다.

복수의 요소, 재료, 성분 또는 단계는 단일의 일체화된 요소, 재료, 성분 또는 단계에 의해 제공될 수 있다. 대안적으로, 단일의 일체화된 요소, 재료, 성분 또는 단계는 개별적 복수의 요소, 재료, 성분 혹은 단계로 분할될 수도 있을 것이다. 요소, 재료, 성분 또는 단계를 기술하기 위해 단수표현 혹은 "하나"라는 개시는 추가의 요소, 재료, 성분 또는 단계를 배제하게 의도되지 않는다.

위에 설명은 예시이며 제약하지 않는 않는 것으로 의도되지 않음이 이해된다. 제공된 예 외에도 많은 응용 뿐만 아니라 많은 실시예는 위에 설명을 읽었을 때 당업자에게 명백하게 될 것이다. 그러므로, 발명의 범위는 위에 설명을 참조하여 판정되는 것이 아니라 첨부된 청구항이 자격을 부여하는 등가물의 전체 범위와 함께, 이러한 청구항들을 참조하여 판정되어야 한다. 특허 출원 및 공보를 포함하여, 모든 논문 및 참조문헌의 개시 내용은 모든 목적을 위해 참조로 포함된다. 본원에 개시되는 주제의 임의의 측면의 다음 청구항에서 누락은 이러한 주제의 포기가 아니고, 발명자가 이러한 주제를 개시된 발명의 주제의 부분인 것으로 간주하지 않은 것으로 간주되지도 않는다.

Claims

개선된 발열 요소(10)에 있어서,
a. 하나 이상의 전기적으로 절연된 저항성 발열 와이어(14);
b. 상기 전기적으로 절연된 저항성 와이어(14)를 지지하는 가요성 기재(substrate)(16);
c. 상기 발열 요소(10)의 동작 성분을 위한 하나 이상의 전기적 연결부(18)로서, 상기 하나 이상의 전기적 연결부(18)는 함께 결합되는 적어도 2개의 와이어들(12)을 포함하는 것인, 전기적 연결부(18);
d. 상기 하나 이상의 전기적 연결부(18)에 접근하는 상기 적어도 2개의 와이어들(12) 사이에 간격을 제어하는 스페이서(26)로서, 상기 스페이서(26)는 상기 적어도 2개의 와이어들(12)의 전기적으로 절연된 저항성 와이어를 수용하고 그들에 부착되도록 하기 위한 하나 이상의 개구와 하나 이상의 절결 중 적어도 하나를 가지는 것인, 스페이서(26); 및
e. 핫 멜트 접착제의 적어도 한 매스를 내부에 포함하는 열 수축가능 시스(20); 를 포함하고,
상기 스페이서(26)를 포함하는 상기 하나 이상의 전기적 연결부(18)의 적어도 부분은 상기 전기적 연결부(18)가 유체 침투로부터 절연되도록 상기 열 수축가능 시스(20)가 수축될 때에 상기 열 수축 가능 시스(20) 내에 캡슐화되고, 상기 적어도 2개의 와이어들(12)은 상기 스페이서(26)에서 바깥 둘레가 상기 핫 멜트 접착제(22)의 적어도 한 매스에 의해서 둘러싸이는, 발열 요소.
제1항에 있어서, 상기 발열 요소(10)는 자동차 차량을 위한 시트 발열체 또는 스티어링 휠 발열체인, 발열 요소.
제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 와이어들(12)은 상기 하나 이상의 전기적으로 절연된 저항성 발열 와이어들(14) 및 하나 이상의 전원 와이어들, 하나 이상의 네거티브 열 계수 단자들, 하나 이상의 센서 와이어들, 하나 이상의 서모스탯 단자들, 하나 이상의 제어 와이어들, 하나 이상의 서모스탯 단자들, 하나 이상의 파워 와이어들, 네거티브 온도 계수 센서, 신호 와이어, 서모스탯 와이어, 신호 와이어, 혹은 이들의 임의의 조합으로부터 선택되는, 발열 요소.
제1항에 있어서, 상기 핫 멜트 접착제(22)는 45℃를 초과한 용융 또는 연화 온도를 갖지며, 상기 시스(20)는 폴리올레핀, 네오프렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 혹은 이들의 임의의 조합으로부터 선택된 물질로부터 만들어지고,
상기 스페이서(26)는 탄성중합체이고 비-강성이며, 핫 멜트 접착제의 용융 온도보다 높은 유리 전이 온도를 가지며, 핫 멜트 접착제에의 노출에 기인하여 용융 혹은 변형되지 않는 것을 특징으로 하는, 발열 요소.
삭제
제1항에 있어서, 접착제 테이프 패치(24)가 상기 전기적 연결부(18)를 상기 기재(16)에 시일링하고, 상기 적어도 2개의 와이어들(12)은 실질적으로 이들의 길이를 따라 절연되고, 이들이 함께 결합되는 상기 전기적 연결부(18)에서 노출되는 것인, 발열 요소.
삭제
제1항에 있어서, 상기 기재(16) 및 상기 전기적 연결부들은 액체 불침투성층으로 캡슐화되고, 상기 액체 불침투성층은 접착제 패치인, 발열 요소.
삭제
제1항에 있어서, 상기 발열 요소(10)는 전체 발열 요소에 대해 유체 배리어를 형성하는 캡슐화 층이 없는 것이고, 상기 발열 요소(10)는 유체가 상기 발열 요소와 접촉할 때 상기 발열 요소가 단락되거나, 전류를 누설하거나, 둘 다를 하지 않도록 유체 저항성인, 발열 요소.
삭제
발열 요소(10)에 있어서,
a. 하나 이상의 발열 와이어들(14),
b. 하나 이상의 온도 레귤레이터들(30);
c. 하나 이상의 서모스탯들(30);
d. 하나 이상의 파워 와이어들(12), 하나 이상의 감지 와이어들(12), 혹은 둘 다; 및
상기 하나 이상의 발열 와이어들; 하나 이상의 온도 레귤레이터들; 상기 하나 이상의 서모스탯들; 및 하나 이상의 파워 와이어들, 하나 이상의 감지 와이어들, 혹은 둘 다는 각각이 하나 이상의 노출되고 비-전기적으로 절연된 발열체 연결부들을 포함하며;
e. 상기 하나 이상의 노출되고 비-전기적으로 절연된 발열체 연결부들 중 둘 이상 사이에 위치된 하나 이상의 스페이서들(26)로서, 상기 하나 이상의 스페이서들은 적어도 2개의 와이어들의 전기적으로 절연된 저항성 와이어를 수용하고 그들에 부착되도록 하기 위한 하나 이상의 개구와 하나 이상의 절결 중 적어도 하나를 가지는 것인, 하나 이상의 스페이서(26)들;
f. 하기 i, ii를 포함하는 하나 이상의 수축 방수 튜브들 또는 수축 튜브들(20);
i. 상기 하나 이상의 수축 방수 튜브들 또는 수축 튜브들 내의 핫 멜트 접착제의 적어도 한 매스, 및
ii. 전기적으로 절연된 발열 연결부가 상기 하나 이상의 발열 와이어들, 하나 이상의 온도 레귤레이터들, 및 하나 이상의 서모스탯들 및/또는 하나 이상의 파워 와이어들, 하나 이상의 감지 와이어들, 혹은 이들의 조합 중 둘 이상 사이에 형성되도록, 상기 하나 이상의 노출되고 비-전기적으로 절연된 발열체 연결부들 및 상기 하나 이상의 스페이서들 각각에 대해 적용된 임의의 다른 절연 실체들 혹은 물질,
을 포함하며,
상기 하나 이상의 노출되고 비-전기적으로 절연된 발열 연결부들이 생성되었을 때 상기 발열 요소가 주변 요소들 및 환경에 관하여 절연되도록 완전하고 완벽한 전기 회로가 형성되고, 상기 적어도 2개의 와이어들(12)은 상기 하나 이상의 스페이서들(26)에서 바깥 둘레가 상기 핫 멜트 접착제(22)의 적어도 한 매스에 의해서 둘러싸이는, 발열 요소.
제12항의 발열 요소를 제조하는 방법에 있어서, 상기 스페이서를 하나 이상의 와이어들에 부착하고 상기 스페이서를 위치시키는 단계, 상기 와이어들 간에 전기적 연결부를 형성하는 단계, 시스 내에 핫 멜트 접착제 매스를 가진 열 수축가능 시스를 적어도 2개의 와이어들의 전기적 연결부 상에 배치하는 단계, 및 상기 시스가 상기 전기적 연결부 둘레에서 수축하고 상기 핫 멜트 접착제를 상기 전기적 연결부 둘레로 흐르게 하여(그리고 선택적으로 적어도 부분적으로 상기 전기적 연결부에 침윤하여) 전기적 연결부를 캡슐화하도록, 상기 핫 멜트 접착제 매스를 가진 상기 열 수축가능 시스를 발열시키는 단계를 포함하며, 실온까지 냉각하였을 때 상기 전기적 연결부는 액체 저항성이 되는, 발열 요소 제조 방법.
제13항에 있어서, 상기 배치하는 단계는 열의 인가에 응하여 수축하는 열 수축가능 바깥 층 및 상기 열의 인가에 응하여 흐르는 핫 멜트 접착제를 포함하는 안쪽 층을 포함하는 이중 층 본체를 제공하는 단계를 포함하고,
상기 적어도 2개의 와이어들을 가요성 기재에 불침투성층 밑에 접착적으로 고정하는 단계, 및 상기 시스가 수축하거나, 상기 접착제가 용융되거나, 혹은 둘 다가 되도록 상기 시스를 발열시키는 단계를 포함하는, 발열 요소 제조 방법.
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