專利名稱:電傳導裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明的主題涉及如權(quán)利要求1前序部分所述的電傳導裝置,特別是用于加熱裝置。
背景技術(shù):
已經(jīng)公開的是,將石墨顆粒埋入到合成材料質(zhì)量塊中并且將其用作加熱電阻。此 外公開的是,將碳纖維作為加熱導體使用在紡織的加熱元件中。還公開的是,將金屬絲鋪設(shè) 在紡織的面上并且將其用作加熱元件。電調(diào)溫裝置遭受越來越高的安全性要求、高的成本壓力和使用情況的越來越高的 多樣化。因此存在對于技術(shù)方案的需求,所述技術(shù)方案盡可能全面地滿足盡可能多的所述 要求。
發(fā)明內(nèi)容
以該背景為基礎(chǔ)提出了一種具有權(quán)利要求1特征的技術(shù)方案。其它的有利構(gòu)型可 以從另外的權(quán)利要求和下面的說明中得到。本發(fā)明的一個主要的主題特別是涉及一種具有一個或多個股形的傳導部件承載 件的電傳導裝置。所述傳導部件承載件中的一個或多個完全或部分地由合成材料(例如聚 酯、聚酰胺或聚亞氨酯)制成。所述傳導部件承載件中的一個或多個部分地或基本上完全 地面狀地或點狀地設(shè)有用作基底的貴金屬(例如金、銀、鈀等)。在一個或多個傳導部件承 載件上優(yōu)選在基底上設(shè)置作為傳導部件的、由導電能力良好的材料(例如銅或鎳)制成的 金屬涂層。傳導部件優(yōu)選被用能導電的包套完全地或部分地覆蓋,該包套具有優(yōu)選比傳導 部件高的耐腐蝕性。為此例如考慮鎳、鐵或具有這兩種材料的合金。這種傳導裝置和/或 用這種傳導裝置制成的傳導股具有優(yōu)選1至50 Ω/m的電阻。這種傳導裝置可良好地接觸 接通并且例如適合于作為加熱裝置的電阻裝置。這種傳導裝置優(yōu)選也具有一個或多個股, 所述股基本上由金屬構(gòu)成、例如銅合金。本發(fā)明的另一主要的主題特別是涉及一種具有一個或多個聚合體和/或礦物纖 維和/或股的傳導裝置。一個或多個所述股分別設(shè)有一個或多個傳導部件。一個或多個所 述傳導部件部分地或基本上完全地由碳構(gòu)成。它們例如作為石墨顆粒、碳纖維等存在。它 們埋入到所述股的材料中和/或例如作為涂層施加在其上。本發(fā)明的另一主要的主題特別是涉及一種具有一個傳導部件承載件的傳導裝置, 該傳導部件承載件例如構(gòu)造為股、層、網(wǎng)、紡織物、薄膜等。在該該傳導部件承載件上和/或 中設(shè)置大量傳導部件,優(yōu)選以傳導顆粒的形式。為了將傳導部件固定在該傳導部件承載件 上,規(guī)定,在該傳導部件承載件上至少區(qū)段地設(shè)置一個附著質(zhì)量,該附著質(zhì)量固定在傳導部 件承載件上以便實現(xiàn)聚結(jié)的傳導顆粒的確定的傳導能力。也可以規(guī)定,附著質(zhì)量將傳導顆 粒埋入到自身中并且固定在傳導部件承載件上或者形成該傳導部件承載件本身。通過該布 置例如可直接在待加熱套子的下側(cè)上借助粘接劑使確定的部分區(qū)域或整個面變得有粘性,所述部分面或整個面接著被用能導電的、由加熱電阻材料制成的顆粒聚結(jié)?,F(xiàn)在如果在待 加熱的面上(例如縫在套子上或編入套子中)設(shè)置接觸導體,則由此可用較少的部件例如 對于座椅提供快速起作用的(因為靠近表面設(shè)置的)加熱裝置。通過噴射(例如作為漆) 或者印刷(例如通過含銀的膏體)或者在(例如套子或位于該套子下面的墊子的)表面熔 融之后施加能導電的電阻顆??蛇M一步加速制造過程。下面闡述本發(fā)明的細節(jié)。這些實施方式應(yīng)該使得本發(fā)明易于理解。但是,這些實 施方式僅具有示例性的特征。當然,在本發(fā)明的范圍內(nèi)也允許對單個或者多個所描述的特 征進行刪除、改變或者補充。不同實施方式的特征當然也可以相互結(jié)合。關(guān)鍵是,本發(fā)明的 構(gòu)思基本上被轉(zhuǎn)化。如果一個特征至少部分地被實現(xiàn),則這包括該特征完全被實現(xiàn)或者基 本上完全被實現(xiàn)。“基本上”在此尤其表示,所述轉(zhuǎn)化能夠以可識別出的程度實現(xiàn)期望的效 用。這尤其表示,相應(yīng)特征被實現(xiàn)至少50%、90%、95%或者99%。如果給出了最低量,則 當然也可以使用多于該最低量的量。如果沒有其他說明,則區(qū)間包括其邊界點。
下面參照附圖圖1以部分縱向剖視圖示出具有加熱裝置4. 4的交通工具;圖2a)示出這種加熱元件4. 4的電路的基本原理;圖2b)示出具有股形傳導裝置5作為加熱導體的加熱元件4. 4的第一實施方式, 該傳導裝置設(shè)置在面狀的承載裝置8上;圖2c)示出加熱裝置4. 4的第二實施方式,在該實施方式中多個股形的傳導裝置 5在面狀的承載裝置8上鋪設(shè)在兩個接觸接通裝置4. 6之間;圖2d)示出加熱裝置4. 4的第三實施方式,在該實施方式中多個傳導顆粒7形成 傳導場5,該傳導場設(shè)置在兩個接觸接通裝置4. 6之間;圖3al)以放大透視圖示出例如圖2b)中的傳導裝置的第一實施方式,該傳導裝置 具有股形的傳導部件承載件5. 2和安置在該傳導部件承載件表面上的傳導顆粒7 ;圖3d)示出具有股形的傳導部件承載件5. 2的傳導裝置5的第二實施方式,在該 傳導部件承載件的質(zhì)量中埋入多個能導電的傳導顆粒7 ;圖3a!3)示出具有管形的傳導部件承載件5. 2的股狀傳導裝置5的第三實施方式, 該傳導部件承載件的空心的芯填充有多個傳導顆粒7 ;圖北1)示出具有股形的傳導部件承載件5. 2的傳導裝置5的第四實施方式,圍繞 該傳導部件承載件螺線形/螺旋形地纏繞一個股形的傳導部件5. 1 ;圖: 示出傳導裝置5的第五實施方式,在該實施方式中,股形的傳導部件5. 1 與股形的承載部件5. 2扭絞在一起;圖北幻示出傳導裝置5的第六實施方式,該傳導裝置具有股形的傳導部件5. 1和 螺旋形地纏繞在該傳導部件上的傳導部件承載件5. 2 ;圖3cl)示出傳導裝置5的第七實施方式,該傳導裝置具有股形的傳導部件承載件 5. 2和作為傳導部件5. 1的、管形地施加在該傳導部件承載件上的涂層;圖3d)示出具有管形的傳導部件承載件5. 2的傳導裝置5的第八實施方式,在傳 導部件承載件中放入管形的傳導部件5. 1。在此可以在芯中保留一個空腔或者用能導電的或不能導電的材料進行填充;圖3c!3)示出傳導裝置5的第九實施方式,該傳導裝置具有管形的傳導部件承載件 5. 2和設(shè)置在該傳導部件承載件中的、管形的傳導部件5. 1。
具體實施例方式本發(fā)明涉及對至少一個待調(diào)溫的物品100進行調(diào)溫。對于物品特別是應(yīng)理解為 所有被人員接觸的或者有結(jié)冰危險的物體或表面,例如飛機承壓面、發(fā)射設(shè)備、冰箱、房子 的內(nèi)裝物品、門、窗、天花板、躺椅、墊子等,或者在此是航空、水路、陸路、軌道交通工具的或 例如圖1中的機動車99的內(nèi)裝物品例如轉(zhuǎn)向裝置101、方向盤102、儀表盤103、扶手、門襯 105、座椅靠背、交通工具的頂篷、墊子、套子或者如此處一樣是座椅110。至少一個待調(diào)溫的物品100具有一個或多個待調(diào)溫的表面10。優(yōu)選至少一個待 調(diào)溫的表面10像圖1中的實施例那樣具有優(yōu)選至少一個套子2。在此,套子是指任何類型 的層、套子下的物件或復(fù)合層,其至少部分地覆蓋待調(diào)溫的物品;特別是指那些作為掛連的 (zusammenhSngend)面狀構(gòu)件設(shè)置在待調(diào)溫的物體上和/或基本上掛連地可從所述物 品上拆下的構(gòu)件。附加或替代地,待調(diào)溫的表面 ο也可以設(shè)有一個或多個涂層。對于涂 層特別是應(yīng)理解為下述的層所述層至少暫時作為小微粒(例如粒料或粉末)或者液態(tài)地 (例如作為噴漆或熔融的顆粒)設(shè)置在待調(diào)溫的物體上并且在固化之后形成掛連的、很大 程度上兩維伸展的形成物。附加或替代地,待調(diào)溫的表面 ο可具有至少部分地掛連的構(gòu)件 2.1,其具有基本上面狀的部分,例如織物、皮革、無紡布和/或間隔材料如間隔編織物。待 調(diào)溫表面的多個面狀的部分例如可以通過縫紉、粘接、鉚接、粘扣、焊接等方式連接在一起。至少一個待調(diào)溫的物品100具有優(yōu)選一個或多個墊子3。所述墊子優(yōu)選構(gòu)造為發(fā) 泡體并且例如是座椅、方向盤等的組成部分。對至少一個待調(diào)溫的物品100和至少一個待調(diào)溫的表面10配置一個或多個空氣 調(diào)節(jié)裝置4,以便對所述物品和表面進行調(diào)溫/空氣調(diào)節(jié)。至少一個空氣調(diào)節(jié)裝置4具有一個或多個空氣傳導裝置4. 1。對于空氣傳導裝置 應(yīng)理解為任何可被用來有針對性地改變特定的面區(qū)域或空間區(qū)域中的空氣組成或空氣流 動以進行空氣交換的裝置,例如車載空調(diào)設(shè)備、至少部分地透氣的間隔介質(zhì)、間隔編織物和 /或空氣調(diào)節(jié)嵌件。至少一個空氣調(diào)節(jié)裝置4具有一個或多個濕度調(diào)節(jié)裝置4. 2。對于濕度調(diào)節(jié)裝置 理解為用于調(diào)節(jié)其周圍環(huán)境中的空氣濕度的裝置,特別是所述的空氣傳導裝置4. 1、調(diào)溫裝 置4. 3或濕氣吸收器如活性炭纖維或聚合體超級吸收器。至少一個空氣調(diào)節(jié)裝置4具有優(yōu)選一個或多個調(diào)溫裝置4. 3。對于調(diào)溫裝置4. 3 應(yīng)理解為任何可被利用來有針對性地改變其周圍環(huán)境中的溫度的裝置,例如所有具有至少 一個根據(jù)圖2和3的電加熱電阻、熱泵、帕爾貼元件和/或空氣運動裝置例如風扇的裝置, 或者基本上由它們組成。至少一個調(diào)溫裝置4. 3具有優(yōu)選至少一個電加熱裝置4. 4。這種加熱裝置優(yōu)選構(gòu) 造為紡織的面加熱元件。所述加熱裝置例如可以作為嵌件置入到內(nèi)裝物品、例如座椅110 的墊子中。至少一個加熱裝置4. 4具有優(yōu)選一個或多個電阻裝置4. 5,以便將電能轉(zhuǎn)換為熱能。優(yōu)選一個或多個電阻裝置4. 5這樣構(gòu)成,使得其在高于100°C、視應(yīng)用情況而定也在高 于200°C或高于250°C的溫度時至少部分地失去其導電能力。視應(yīng)用情況而定,這可以在 150°C以下、低于200°C或也低于沈01。至少一個電阻裝置4. 5具有優(yōu)選一個或多個用于調(diào)溫的傳導裝置5。一個加熱裝置4. 4具有優(yōu)選一個或多個接觸接通裝置4. 6,以便將電壓施加給至 少一個電阻裝置4.5。優(yōu)選加熱裝置4. 4具有兩個或更多接觸接通裝置4. 6,這些接觸接通裝置彼此間 隔距離地至少部分地設(shè)置在一個電阻裝置4. 5上。優(yōu)選這些接觸接通裝置靠近邊緣地沿著 電阻裝置4. 5設(shè)置并且例如通過縫紉、粘接或印制而固定在其上。這些接觸接通裝置可具 有長拉伸的輪廓并且基本上蜿蜒曲折地和/或直線地(圖2c),d))延伸。這些接觸接通裝 置優(yōu)選大致彼此平行地設(shè)置并且分別在它們的端部之一上通過連接導線4. 6. 1與電流源/ 電壓源連接。如果在電阻裝置4. 5上設(shè)置多于兩個的接觸接通裝置4. 6,則其確定的區(qū)域 10. 1可與其余的區(qū)域無關(guān)地被加載電流。一個接觸接通裝置4. 6具有優(yōu)選一個或多個用于接觸接通的傳導裝置5,所述傳 導裝置與電阻裝置4. 5形成導電連接。符合目的的特別是兩個至十個、優(yōu)選三個至八個接 觸導體。—個加熱裝置4. 4以有意義的方式具有一個或多個溫度傳感器。所述溫度傳感器 監(jiān)視加熱元件的和/或周圍環(huán)境的溫度水平,以便保證最大的舒適性和安全性。這種溫度 傳感器例如可以是恒溫器。至少一個加熱裝置4. 4以有意義的方式具有一個或多個電流中斷器4. 7,以便中 斷通往至少一個電阻裝置和/或?qū)w裝置的電流供應(yīng)。由此可避免不必要的能耗和不舒適 的溫度。這種電流中斷器4. 7可以通過至少一個傳導裝置5形成,所述傳導裝置在溫度閾 值被超過的情況下至少部分地和/或至少暫時地失去其導電能力,例如通過熔化或燒壞。一個空氣調(diào)節(jié)裝置4具有優(yōu)選一個或多個檢測裝置4. 9,例如以濕度傳感器的形 式,以便獲得座椅中和/或周圍環(huán)境的空氣中的濕度或其他參數(shù)。空氣調(diào)節(jié)裝置4或其部件的一個或多個(例如電阻裝置4. 4、接觸接通裝置 4.6···)具有一個或多個傳導裝置5。所述傳導裝置可以例如被構(gòu)造為用于傳導電流的接觸 接通裝置4. 6或連接導線4. 6. 1、用于產(chǎn)生熱的電阻裝置4. 5和/或用于監(jiān)視溫度的檢測裝 置 4. 9。優(yōu)選至少一個傳導裝置5的導電能力在不期望地高的溫度(例如200°C至400°C, 更好在2201與觀01之間)時暫時地或持久地至少局部地降低甚至完全消失。這防止不 允許地高的加熱??梢砸?guī)定,傳導裝置5在所述溫度范圍中部分地或基本上完全地可逆或 不可逆地中斷。優(yōu)選至少一個傳導裝置5的電阻優(yōu)選至少在確定的溫度范圍中波動最大為其室 溫(約20°C )時電阻的50%、更好最大為30%或10%。所述溫度范圍包括優(yōu)選-10°C至 +60 V、更好-20°C至+150°C、更好-30 V至+200 V的區(qū)間。這可以例如通過向前拉伸、儲熱、 水浴等實現(xiàn)。這特別是對于含合成材料的傳導裝置5適用。優(yōu)選所述電阻為了輸送電流在 0與3Ω/πι之間、更好在0與2Ω/πι之間、更好在0. 1與0. 3 Ω/m之間或者為了加熱在0. 1 與5 Ω /m之間、更好在0. 8與3 Ω /m之間。
優(yōu)選至少一個傳導裝置5具有至少一個用于傳導電流的傳導部件5. 1和/或至少 一個用于承載該傳導部件5. 1的傳導部件承載件5. 2。優(yōu)選至少一個傳導部件承載件5. 2部分地或基本上完全地由下述材料構(gòu)成所述 材料比傳導部件5. 1的材料具有更高的耐交變彎曲強度和/或顯著更高的材料價格和/或 更小的抗拉或抗壓強度。附加或替代地,傳導部件承載件5. 2也可以具有一個或多個纖維 5. 2. 1,所述纖維由高強度的材質(zhì)例如芳綸、碳、柴隆等構(gòu)成。對于高強度在此特別是理解為 具有大于2500N/mm2或2500MPa抗拉強度的材質(zhì)。優(yōu)選使用一個或多個礦物纖維,例如玻 璃纖維。這引起高的耐溫強度并且特別是適合于在傳導裝置的承載內(nèi)股中使用。附加或替代地,優(yōu)選一個或多個傳導部件承載件5. 2具有一個或多個纖維5. 2. 1, 所述纖維部分地或完全地由合成材料形成,例如由碳、鍍鎳的碳纖維、尼龍、聚乙烯、PVC、聚 酰亞胺、聚酰胺(例如1. 2,3. 4,5. 3,6. 6,6. 10,7. 2,8. 1)、聚丙烯、聚酯、聚氨酯等。這些材 料可簡單加工并且物美價廉。它們特別是適合于內(nèi)股5. 2. a,但也適合于例如作為傳導部件 5. 1中的附著質(zhì)量。合成材料是任何人造的、自然界中不存在的材料,特別是聚合體和由此 衍生的物質(zhì)例如碳纖維。優(yōu)選所選擇的材料是彈性的和抗撕的。在無PTC特性的傳導裝置5的情況下,至少一個傳導部件承載件5. 1優(yōu)選被這樣 設(shè)計,使得其在確定的溫度值被超過時失去其材料鍵合。為此符合目的的可以是,傳導部件 承載件5. 2由下述材料構(gòu)成所述材料一旦確定的溫度值被超過就化學分解或蒸發(fā),從而 傳導部件承載件至少部分地分解并且中斷。由此,一旦出現(xiàn)不允許的變熱,就不再給予傳導 部件5. 1以承載基礎(chǔ)。對此符合目的的可以是,傳導部件承載件5.2皺縮、收縮和/或撕裂 并且在此將處于其上的、形成傳導部件5. 1的層破壞/撕壞,從而干擾傳導部件5. 1的傳導 能力。對此符合目的的可以是,傳導部件承載件5. 2至少部分地由具有“記憶”效應(yīng)的材料 制成。符合目的的可以是,傳導部件承載件5.2在100°C與400°C之間的溫度時至少部分地 熔化、變軟或分解,優(yōu)選在150°C與300°C之間、優(yōu)選在220°C與280°C之間,在此是270°C。 至少一個傳導部件承載件5. 2具有優(yōu)選下述材料所述材料直至至少150°C、優(yōu)選直至至少 200°C、優(yōu)選直至250°C在化學上和/或機械上像在標準條件下那樣至少近似地保持穩(wěn)定。 由此,所述材料對于一般的加熱運行足夠耐熱。耐熱意味著所涉及的材料在日常的溫度改 變時在任何情況下不顯著地改變其形狀及其強度、保持化學穩(wěn)定并且就像在標準環(huán)境條件 下那樣保持相同的聚合狀態(tài)。具有能導電地被涂層的材料的傳導裝置5的電阻不僅取決于用作傳導部件5. 1的 導電涂層的特性,而且取決于傳導部件承載件5. 2的特性。特別是電阻的長期穩(wěn)定性受其 強烈影響,因為傳導部件承載件5. 2的破壞可導致由其承載的傳導部件5. 1也損壞。已經(jīng)證實,當傳導部件承載件5. 2材料的至少部分具有高的分子量和/或高的結(jié) 晶度時,則傳導部件承載件5. 2特別是在聚合體材質(zhì)的情況下針對老化、材料疲勞和熱負 載的耐久性特別高。這至少在所述負載保持在材料的熔點、軟化溫度和/或分解溫度以下 時適用。為了使晶體熔化,每克需要確定的能量。所述合成材料的每個質(zhì)量單位的晶體越 多或越大,則需要的能量就越多。所以與質(zhì)量相關(guān)的熔化能量(J/g)是部分結(jié)晶的合成材 料中的結(jié)晶度的量度。大量的測試證實,當傳導部件承載件5. 2材料的至少50%以結(jié)晶形式存在,而其 余部分以無定形結(jié)構(gòu)存在時,穩(wěn)定性特別好。優(yōu)選合成材料的結(jié)晶度為至少50J/g,優(yōu)選至少60J/g,更好為70J/g。這提高了涂層在傳導部件承載件5. 2上的附著。這特別是對于上 述合成材料適用。此外,在此已發(fā)現(xiàn),由分子量高的材料制造傳導部件承載件5. 2可對于水 到承載件材料中的進入起反作用。因此,優(yōu)選一個、多個或基本上所有的傳導部件承載件 5. 2 的分子量為至少 40,000g/mol,更好 100,000g/mol,更好 130,000g/mol,更好 200,OOOg/ mol及更多。這特別是對于上述合成材料適用。優(yōu)選一個或多個傳導部件承載件5. 2具有下述材料的份額,所述材料的導電能力 關(guān)于至少一個影響參數(shù)的反應(yīng)與至少一個傳導部件5. 1的至少一個材料份額不同。優(yōu)選所 述導電能力與溫度相關(guān)地改變。傳導部件承載件5. 2 一般至少絕大部分由非導電的材料制成。但也可以規(guī)定,至 少一個傳導部件承載件5. 2完全地或部分地由能導電的材料制成并且承載電流負載的一 部分。這可以例如在具有PTC特性的傳導裝置5的情況下是符合目的的。在這種情況下, 優(yōu)選電流的較大部分通過傳導部件5. 1流動并且至少少于50%、更好少于20%、更好少于 10%通過傳導部件承載件5. 2流動。為此符合目的的例如是金屬如銅、鋼或鎳、能導電的合 成材料、石墨,或者其混合物或合金。符合目的的可以是,傳導部件承載件5. 2具有小于500 μ m、優(yōu)選100與2 μ m之間、 優(yōu)選50與0. Iym之間、優(yōu)選15與0. 1 μ m之間的厚度。優(yōu)選至少一個傳導部件承載件至少區(qū)段地具有附著質(zhì)量5. 2. 2或完全地或部分 地由其形成,以便保持一個或多個傳導部件5. 1或傳導部件的組成部分。附著質(zhì)量5. 2. 2 的至少一部分優(yōu)選至少部分地由至少暫時有粘接能力的和/或非金屬的材質(zhì)形成和/或 由具有通過面附著(失去附著力)和/或內(nèi)強度(內(nèi)聚)使結(jié)合部件連接傾向的材質(zhì)形 成。附著質(zhì)量的至少一部分優(yōu)選至少部分地通過毛刷施加利用毛刷施加在、利用壓力噴射 在、在浴池中通過浸潤或通過粉末涂層施加在一個持久地或暫時地在調(diào)溫裝置4. 3中保留 的面狀承載裝置8上。這特別是包括熱熔膠、接觸膠、粉末膠和/或噴射膠或者相應(yīng)的接合 劑。特別合適的是至少具有橡膠、PU、合成樹脂、膠黏劑和/或塑料溶膠份額的材料。優(yōu)選至少一個傳導裝置5具有一個或多個傳導部件5. 1。對此理解為傳導裝置5 的下述組成部分所述組成部分至少區(qū)段地和/或暫時地具有至少1百萬Q*cm、優(yōu)選至少 lQ*cm的單位導電能力。優(yōu)選一個或多個傳導部件5. 1部分地或基本上完全地設(shè)置在傳導部件承載件上 或中。這可以例如通過材料鎖合實現(xiàn),例如通過下述方式,即,這些多個傳導部件5. 1之一 作為面狀的和/或管狀的涂層設(shè)置在一個面狀的或股狀的傳導部件承載件5. 2上或周圍。 例如也可以的是,一個傳導部件5. 1例如作為股、帶、網(wǎng)或?qū)右孕捂i合或力鎖合方式進行固 定,例如通過織入、編入、縫上、縫入到一個面狀的傳導部件承載件5. 2上或中或通過股狀 的傳導部件承載件5. 2的螺旋狀纏繞。優(yōu)選一個或多個傳導部件5. 1部分地或基本上完全 地直接配置給待調(diào)溫的表面,例如通過設(shè)置在套子2上和/或至少部分地埋入到待調(diào)溫的 物體100中,例如在墊子泡沫中發(fā)泡入、澆注入等。優(yōu)選一個或多個傳導部件5. 1區(qū)段地或基本上完全地被構(gòu)造為層5. 1. 1并且至 少區(qū)段地具有Inm至15 μ m、更好Inm至1 μ m、更好20nm至0. 1 μ m的材料厚度,特別是層 厚。因為在一個工藝步驟中大多僅僅允許施加一個薄層,所以也可以上下疊置地設(shè)置多個 層。優(yōu)選一個或多個傳導部件5. 1區(qū)段地或基本上完全地通過上漆、浸潤、著色或通過陰極浸漆或擠出被施加。在一個或多個傳導部件5. 1與一個或多個傳導部件承載件5. 2之間優(yōu) 選至少以點的方式或區(qū)段的方式施加化學貴重的材料,例如具有份額為1-100%的銀、鈀和 /或金的層。這可以引起隨后施加的材料在傳導部件承載件5. 2上的附著的改善,這些材料 形成實際的傳導部件5. 1或傳導部件5. 1的較大部分。優(yōu)選一個或多個傳導部件5. 1區(qū)段地或基本上完全地具有股、帶、網(wǎng)和/或線圈或 螺旋線的形狀。可以規(guī)定,一個傳導部件5. 1的形狀不規(guī)則并且例如具有材料厚度不同的 區(qū)。特別是所述傳導部件5.1可以具有皺縮部、增厚部和/或凹槽。由此可由一種勻質(zhì)材 料在傳導部件5. 1中產(chǎn)生其電阻被有目的地調(diào)節(jié)的區(qū)域。優(yōu)選一個或多個傳導部件5. 1部分地或基本上完全地由具有PTC特性的材料形 成。對此合適的例如是含石墨的合成材料,特別是被炭黑填充的材料。優(yōu)選使用下述材料, 所述材料的電阻在高于120°C、優(yōu)選高于70°C的溫度時特別是非線性地上升。例如可以施 加杜邦公司的“7282 PTC碳電阻器”材料,該材料在大致80°C時電阻非線性地、非常強地上 升至室溫時值的兩倍至二十倍。由此可非常簡單地實現(xiàn)自調(diào)節(jié)的加熱元件4. 4,使得在任何 運行狀態(tài)下都不會過度加熱。優(yōu)選一個或多個傳導部件5. 1部分地或基本上完全地由下述材料制成,所述材料 的傳導能力即使在空氣濕度高的環(huán)境中也能長時間穩(wěn)定,優(yōu)選所述材料即使在按照DIN EN 600068-2-30的濕度氣候測試之后也具有其原始值的至少80%、更好90%、更好95%的導 電能力。對此特別合適的例如是下述材料,所述材料具有一個或多個以下材料的至少部分 金屬、銅、銅合金、鎳(特別是具有磷份額)、碳顆粒、碳纖維、碳化的合成材料細絲、銀、金、 鋅、BaytroruBaytron P、聚苯胺(PANI)、聚噻吩、聚(3,4_乙撐二氧噻吩)(PEDOT)、聚苯乙 烯磺酸鹽(PSS)、聚乙炔(PA)、聚苯(PP)、聚對苯撐乙炔(PPV)、聚噻吩(PT)和/或其組合 和/或含有所述材料的化合物、分子和/或衍生物。優(yōu)選一個或多個傳導部件5. 1分別具有一個或多個纖維5. 2. 1。這些纖維例如可 以至少部分地由能導電的材料如碳構(gòu)成。但是這些纖維也可以至少部分地由導電差的或不 導電的材料形成。這種纖維5. 2. 1優(yōu)選至少部分地埋入到傳導部件5. 1的其余材料中并且 提高傳導部件的機械強度。即這種傳導部件5. 1例如可以具有圍繞股形的傳導部件承載件 5. 2的金屬層或石墨層和附加碳纖維或金屬纖維的夾雜物。一個或多個傳導裝置具有優(yōu)選大量傳導顆粒7。對于顆粒理解為材料的小單位,例 如微粒、粒料、纖維、纖維碎片、粉末、粒子或其混合物,它們優(yōu)選在一維、兩維或三維中小于 2cm、更好1cm、更好5mm、更好2mm、更好1mm。優(yōu)選直徑為約50 μ m至約3mm、更好0. 01-4mm 和/或長度為約50 μ m約20cm (更好0. 01-5cm)。這種傳導顆粒7物美價廉、耐腐蝕并且對 溫度不敏感。在此,一個傳導顆粒7可形成一個傳導部件5.1。也可以規(guī)定,大量傳導顆粒 7可能在使用附著質(zhì)量5. 2. 2的情況下共同形成一個傳導部件5. 1。一定份額的或基本上所有的傳導顆粒7由優(yōu)選勻質(zhì)的、優(yōu)選能導電的材料形成, 優(yōu)選至少部分地由碳、鋼、本征導電的合成材料、填充有炭黑的Lycocell或其他金屬。纖維 狀的顆粒是特別合適的,因為它們在埋入到附著質(zhì)量5. 2. 2中的情況下允許更好的電流傳 導能力。特別合適的是碳納米管、石墨納米纖維或碳細絲。這保證了良好的導電能力、機械 穩(wěn)固性和耐腐蝕強度。碳納米管(CNT)是由碳構(gòu)成的直徑為約l-50nm并且長度為最高為 多個毫米的管形的形成物。所述管的導電能力為金屬導、半導或在深低溫時為超導。CNT具有1. 3-1. 4g/cm3的密度和45億帕斯卡的抗拉強度。電流負載能力約為銅絲的1000倍。熱 傳導能力在室溫時為6000W/m*K。石墨納米纖維是由碳構(gòu)成的(實心)纖維,其直徑為小于 1 μ m0一定份額的或基本上所有的傳導顆粒7至少部分地埋入到一個附著質(zhì)量5. 2. 2中 和/或附著在該附著質(zhì)量的表面上。也可以規(guī)定,所述傳導顆粒完全被附著質(zhì)量5. 2. 2包 圍。一定份額的或基本上所有的傳導顆粒7優(yōu)選部分地或基本上完全地與待調(diào)溫的表面10 間隔距離。特別是傳導顆粒7的未埋入的或未附著上的區(qū)域優(yōu)選在附著質(zhì)量5. 2. 2的背離 操作人員的側(cè)上伸出和/或設(shè)置在該側(cè)上。優(yōu)選一個或多個傳導裝置5、傳導部件5. 1、傳導股5. 5、加熱裝置4. 4和/或待調(diào) 溫的物品100分別具有至少一個包套5. 3,所述包套至少部分地設(shè)置在被包套的部分的表 面上并且具有一個或多個特性,所述特性是被包套的部分的表面所沒有的。通過包套5. 3 使被包套的部分優(yōu)選至少部分地與其周圍環(huán)境分隔開。包套5. 3例如是一種形成物,該形 成物直接或間接至少部分地遮蓋或包罩所述被包套的部分,但不一定非得是被包套的部分 的最外面的部分。包套5. 3例如可以面狀地構(gòu)造為層、管狀地構(gòu)造為包罩部或者網(wǎng)狀地構(gòu) 成。這種包套5. 3可以例如至少部分地導電并且例如形成傳導部件5. 1、EMV屏蔽、抗靜電 的涂層和/或信號傳輸裝置。所述包套也可以至少部分地導電差或不導電并且例如形成絕 緣體、抗侵蝕性介質(zhì)的腐蝕保護、超導保護和熱點保護、有粘接能力的連接裝置和/或傳導 裝置5的機械穩(wěn)定性增強裝置。包套5. 3可以部分地或基本上完全地由合成材料、粘接劑、絕緣材料或能導電的 材料如金屬例如銅或銀制成。該包套例如可以被擠出、被電鍍、被浸漬和/或被聚合。為此, 優(yōu)選傳導裝置的和/或傳導部件的表面的至少一部分被涂層、特別是被涂以合成材料和/ 或粘接劑、漆和/或至少部分涂以聚氨酯、PVC, PTFE、PFA和/或聚酯。相應(yīng)的傳導裝置特 別耐腐蝕并且此外可以借助于涂層粘住。符合目的的可以是,至少一個包套5. 3和/或至少一個傳導部件5. 1至少在其表 面的一些部分上具有在通常的環(huán)境條件下化學不活潑的表面,至少在其向外(關(guān)于傳導部 件承載件5. 2或被包套的部分)指向的表面上?;瘜W不活潑意味著惰性,也就是說,被這樣 地稱為化學不活潑的物體即使在腐蝕性物質(zhì)的作用下也不改變,至少在下述物質(zhì)如汗液、 碳酸或果酸的情況下不改變。所述材料可以被這樣選擇,使得既不形成受腐蝕的也不形成 能導電的腐蝕產(chǎn)物。為此可以使用金屬,其表面可鈍化和/或被氧化處理和/或被鉻化處 理。對此合適的特別是貴金屬如金和銀。在此規(guī)定,至少一個導體至少在其表面的一些部 分上含金屬地、優(yōu)選至少部分地由鎳、銀、銅、金和/或含所述元素的合金構(gòu)成,優(yōu)選基本上 完全地由所述材料中的一種構(gòu)成。這降低了加熱導體與接觸導體之間的接觸面上的接觸電 阻。符合目的的是,包套5. 3含金屬地、優(yōu)選至少部分地由合金、由具有磷份額的鎳、由銀、 銅和/或由金制成,優(yōu)選由基本上完全由銀、銅、金和/或鎳制成的合金構(gòu)成。但所述包套 也可以部分地或基本上完全地由任何對于傳導部件和/或?qū)τ趥鲗Р考休d件描述的材 料制成。優(yōu)選至少一個傳導裝置5具有一個或多個傳導場5a。對于傳導場理解為基本上面 狀的、至少部分地能導電的形成物。其例如可以具有薄膜、紡織物等作為能導電的或不能導 電的傳導部件承載件5. 2。傳導場fe在任何情況下具有一個或多個傳導部件5.1。這種傳導部件5. 1可以要么本身構(gòu)成傳導場fe的主要組成部分(例如作為由能導電的纖維制成 的無紡布),要么設(shè)置在一個面狀的傳導部件承載件5. 2中(例如作為在紡織物承載件上縫 上或編入的導體股)。優(yōu)選設(shè)置大量傳導股5. 5和/或傳導場6,優(yōu)選在一個或多個接觸接通裝置4. 6中 和/或一個或多個電阻裝置4. 5中。優(yōu)選一個接觸接通裝置4. 6的一個或多個傳導股5. 5/ 傳導場6與一個電阻裝置4. 5的一個或多個傳導股5. 5/傳導場6在空間上連接和/或電 連接。至少一個傳導裝置5和/或一個傳導場fe優(yōu)選分別具有一個或多個傳導股5. 5 或至少部分地被構(gòu)造為這種傳導股。傳導股5. 5例如可以是加熱股、接觸股、電保險和/或 連接導體。傳導股5. 5是至少部分地能導電的股,一個或多個細絲狀的、至少部分地能導電 的組成部分在該股中延伸,優(yōu)選基本上沿著該股的縱向方向和/或螺旋形地圍繞該股設(shè)置 或者設(shè)置在該股中。一個傳導股5. 5本身可以由大量傳導股5. 5或另外的例如不能導電的 分股構(gòu)成。對于股在此理解為長形的形成物,其長度尺寸遠遠超過其橫截面尺寸。優(yōu)選所述 橫截面的兩個維具有大致類似的尺寸。優(yōu)選所述形成物是彎曲彈性的。對于細絲狀在此理 解為被這樣稱呼的物體由短的或長的纖維或者由單絲線或多絲線構(gòu)成。優(yōu)選至少一個股 在至少一個維中具有小于1mm、更好0. 1mm、更好10 μ m的橫截面尺寸。 優(yōu)選一個或多個傳導裝置5和/或多個傳導股5. 5具有大量分股5. 7,優(yōu)選多于五 個、優(yōu)選多于50個、優(yōu)選多于100個、優(yōu)選多于300個。一個、多個或基本上所有的分股5. 7 在此具有小于1mm、優(yōu)選小于0. 1mm、優(yōu)選小于10 μ m的厚度。一個分股5. 7是與另外的股 一起形成一個上一級的股的股。符合目的的可以是,一個傳導股5. 5和/或一個傳導裝置 5具有兩個或更多類型的分股5. 7??梢砸?guī)定,這些分股具有彼此不同的材料和/或不同的 尺寸。優(yōu)選一個傳導股5. 5的和/或一個傳導裝置5的一個、多個或基本上所有的分股 5. 7至少部分地由銅或銅合金制成,優(yōu)選基本上由銅或銅合金制成。也可以規(guī)定,優(yōu)選一個 傳導股5. 5的、一個傳導部件承載件5. 2的和/或一個傳導裝置5的一個、多個或基本上所 有的分股5. 7由合成材料制成并且被用銅和/或銅合金包套。優(yōu)選少于50%的、優(yōu)選
至40%的、優(yōu)選10%至35%的分股5. 7由銅、銅合金和/或其他含金屬的材料制成。優(yōu)選 多于50 %數(shù)量的、優(yōu)選60 %與99 %之間的、優(yōu)選60 %與80 %之間的分股5. 7設(shè)有由合成材 料制成的芯。這些值在多次測試之后被證實在成本和持久性方面是特別有利的。優(yōu)選設(shè)置一個或多個支撐股5. 8,所述支撐股接收傳導股5. 5的和/或傳導裝置5 的機械負載的大部分。所述支撐股優(yōu)選由下述材料制成,所述材料比其余股的材料更結(jié)實 /負載能力更強/彈性更小,例如像這里那樣基本上由聚酯或鋼制成。視應(yīng)用情況而定,所 述支撐股優(yōu)選也比其余的股更厚并且更多。由此,即使薄的股也可被有效地保護免受彎曲 和拉力負載。所述支撐股5. 8可以部分地或基本上完全地由能導電的材料制成并且也可以 由導電差的或者不導電的材料制成。優(yōu)選一個股的一個、多個或基本上所有的分股5. 7與一個、多個或基本上所有其 余的分股5. 7區(qū)段地或基本上完全地電絕緣。這例如可以通過彼此間隔距離實現(xiàn),例如通 過設(shè)置空氣隙或通過對一個或多個分股5. 8進行涂層或用絕緣材料填充股中間空間實現(xiàn)。對于絕緣材料理解為單位導電能力最高為一個傳導股5. 5的至少一個傳導部件5. 1的單位 導電能力的十分之一的任何材料。優(yōu)選至少一個傳導裝置5、至少一個傳導部件承載件5. 2、至少一個傳導股5. 5、至 少一個分股5. 7至少區(qū)段地具有圓形的橫截面形狀。這允許成本有利的制造。替代或附加 地,對于同一或另外的構(gòu)件可考慮非圓形的、特別是多邊形的或星形的橫截面。這允許表面 的增大。由此,涂層的電阻相對于圓形橫截面上相同厚度的涂層的電阻降低。三葉形的橫 截面可以附加地提高耐磨損性。一個或多個傳導部件5. 1和/或一個或多個傳導股5. 5具有優(yōu)選螺旋形的空間布 置,優(yōu)選通過扭絞、搓捻或彼此卷繩和/或通過圍繞一個股例如傳導部件承載件5. 2線圈狀 地布置。這允許抗拉負載特別高的加熱導體。一個傳導裝置5具有優(yōu)選一個或多個承載裝置8,以便承載(例如傳導裝置5的) 另外的部分。一個或多個這種另外的部分例如通過借助和不借助輔助線縫上、粘上、貼上、 編上、編入、織入、蒸鍍上、電鍍等固定在一個這樣的承載裝置8上。—個或多個承載裝置8優(yōu)選基本上為股狀、網(wǎng)狀和/或面狀并且至少部分地由紡 織物、編織物、編結(jié)物、織物、無紡布、易彎曲的熱塑性塑料、透氣材料和/或(例如沖壓的或 有面泡的)薄膜形成。一個或多個承載裝置8也可以部分地或基本上完全地至少通過待調(diào) 溫物體100的一部分形成、例如內(nèi)裝物件或待調(diào)溫表面10的至少一部分例如套子2。因為 對于承載裝置8在其機械、化學和電特性方面通常與對于傳導部件承載件5. 2的要求一樣, 所以可以規(guī)定,承載裝置部分地或基本上完全地由至少一種在此對于傳導部件承載件5. 2 推薦的材料構(gòu)成。也可以規(guī)定,傳導部件承載件5. 2本身形成承載裝置8。附圖標記
2套子
2.1構(gòu)件
3墊子
4空氣調(diào)節(jié)裝置
4.1空氣傳導裝置
4.2濕度調(diào)節(jié)裝置
4.3調(diào)溫裝置
4.4加熱裝置
4.5電阻裝置
4.6接觸接通裝置
4.6.1連接導線
4.7電流中斷器
4.9檢測裝置
5傳導裝置
5a傳導場
5.1傳導部件
5.1.1層
5.2傳導部件承載
12
5. 2. 1纖維
5. 2. 2附著質(zhì)量
5. 2. &內(nèi)股
5. 4包套
5. 5傳導股
5. 7分股
5. 8支撐股
6傳導場
7傳導顆粒
8承載裝置
10待調(diào)溫的表面
10. 1區(qū)域
99機動車
100待調(diào)溫的物
101轉(zhuǎn)向裝置
102方向盤
103儀表盤
105門襯
110座椅
說明書
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1權(quán)利要求
1.電傳導裝置(5),其特征在于,該電傳導裝置具有至少一個傳導部件承載件(5.2)和 至少一個傳導部件(5. 1),該傳導部件至少部分地設(shè)置在該傳導部件承載件(5. 2)上和/或中。
2.電阻裝置(4.5)、接觸接通裝置(4. 6)、調(diào)溫裝置(4. 3)、空氣調(diào)節(jié)裝置(4)和/或檢 測裝置(4. 9),其特征在于如權(quán)利要求1所述的電傳導裝置(5)。
3.用于待調(diào)溫的物品(100)、優(yōu)選交通工具內(nèi)部構(gòu)件的套子O),其特征在于至少一個 如上述權(quán)利要求之一所述的裝置(4. 4)。
4.交通工具內(nèi)部構(gòu)件和/或內(nèi)裝物品,優(yōu)選座椅(110)、方向盤(102)、襯(10 和/或 墊子(3),其特征在于,其設(shè)有至少一個如上述權(quán)利要求之一所述的裝置(4. 4)和/或至少 一個如上述權(quán)利要求之一所述的套子(2)。
5.交通工具,特別是機動車(99),其特征在于,該交通工具設(shè)有至少一個如上述權(quán)利 要求之一所述的裝置4)、如上述權(quán)利要求之一所述的套子O)、內(nèi)部構(gòu)件和/或內(nèi)裝物
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電傳導裝置(5)。本發(fā)明提出,該電傳導裝置具有至少一個傳導部件承載件(5.2)和至少一個傳導部件(5.1),該傳導部件至少部分地設(shè)置在該傳導部件承載件(5.2)上和/或中。
文檔編號H01B1/02GK102113408SQ200880103115
公開日2011年6月29日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月18日
發(fā)明者D·菲利普, J·舍費爾, M·魏斯 申請人:W.E.T.汽車系統(tǒng)股份公司