專利名稱：編織的電熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及編織的電熱器，在電暖器、電褥和其他的電熱裝置中，它可適用于汽車座位、座椅加熱，在它們當中實現(xiàn)表面供熱。
編織的電熱器是公知的(參見，例如，1941年美國專利2345300)，其中饋電導(dǎo)線螺旋地纏繞在絕緣材料做的柔韌芯線上，并曲折地編入電絕緣線的編織物中。
柔韌芯線上饋電導(dǎo)線的螺旋纏繞明顯減小加熱元件的總長度，將導(dǎo)致各加熱螺旋之間的間距增大，結(jié)果使得各部分的加熱不均勻。此外，加熱元件有大的厚度，那么在彎曲時就有大的剛性，在把線加工到編織物的基底上時，這個因素使編織過程困難。
另一方面，分布在緯線之間的饋電導(dǎo)線的高阻性將限制加熱器的長度，為了加熱器有足夠大的尺寸，必須把片段狀的供電緯線編進編織物，而后這些片段之間有電連接。
公知的一種編織電熱器包括交織形成基底和邊緣的、電絕緣材料做的經(jīng)線和緯線，以及編入基底形成加熱區(qū)和絕緣帶的導(dǎo)電材料緯線，還有沿經(jīng)線方向編入邊緣的饋電導(dǎo)線，它與每塊加熱區(qū)的導(dǎo)電材料做的緯線的末端相連接(參見1969年美國專利3420020)。
加熱時在升高溫度作用下編織的緯線和經(jīng)線將縮短，在加熱時的金屬導(dǎo)線伸長。在經(jīng)線與導(dǎo)電緯線接觸地方的摩擦力不足以使線保持在編織物上的原始位置。因為，導(dǎo)電緯線拉動經(jīng)線并在編織物表面上引起活結(jié)，或者在緯線向相鄰結(jié)位移時形成活結(jié)增大。在另外的情況下，這將導(dǎo)致饋電導(dǎo)線的絕緣完整性的破壞，使導(dǎo)線之間短路。
由于在這種結(jié)構(gòu)中電導(dǎo)線與饋電導(dǎo)線僅依靠壓力來保證接觸，又由于電導(dǎo)線和饋電導(dǎo)線都部分地被絕緣，運用過程中在機械的和熱的作用下它們的接觸也可能破壞。
在上述的編織電加熱器中加熱區(qū)和絕緣帶用相同的交織-平紋形式-完成的。這將使得基底和邊緣的強度是不同的。在編織物邊緣上沿經(jīng)線的強度減小。邊緣的稀疏結(jié)構(gòu)本身也減弱饋電導(dǎo)線與導(dǎo)電緯線之間接觸的可靠性。
本發(fā)明的基本任務(wù)是提供一種編織電熱器，其中它加熱時在編織物表面避免形成電導(dǎo)線的活結(jié)，使得編織物沿緯線方向避免收縮，也就是說，在加熱時減小變形，避免絕緣的破壞，本身允許提高編織電熱器的可靠性。
提出的任務(wù)是這樣完成的，一種編織電熱器包括交織形成基底和邊緣的、電絕緣材料做的經(jīng)線和緯線，以及編入基底形成加熱區(qū)的導(dǎo)電材料做的緯線，還有沿經(jīng)線方向編入邊緣的饋電導(dǎo)線，它與每塊加熱區(qū)的導(dǎo)電材料緯線的末端相連接，按照本發(fā)明，導(dǎo)電材料緯線有密實的絕緣覆蓋物，經(jīng)線由在加熱到25-125℃時沿長度的收縮率范圍為0.01-5%的材料制成，緯線由在加熱時仍保持幾何尺寸的材料制成，饋電導(dǎo)線與導(dǎo)電材料緯線的連接是借助轉(zhuǎn)接元件來實現(xiàn)，它固定在邊緣上的加熱區(qū)之間，這樣基底和邊緣由不同的交織完成，并在每兩根緊貼導(dǎo)電材料緯線之間的加熱區(qū)上編入至少四根絕緣材料緯線，這樣，在基底的一個交織組織區(qū)中兩根相鄰的絕緣材料緯線蓋住同一根經(jīng)線，而在邊緣的一個交織組織區(qū)中每一根絕緣材料緯線蓋住一根經(jīng)線。
絕緣材料做的緯線采用在150-180℃溫度下被穩(wěn)定了的聚醚線(Cтаьилизаро Bаннаяполизфирная нить)，而經(jīng)線采用聚醚線，這是合適的。
導(dǎo)電材料緯線的密實絕緣覆蓋物厚度范圍為0.15-0.45mm，這是有利的。
導(dǎo)電材料緯線的密實施絕緣覆蓋物具有纖維狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括許多包圍緯線的、非常細的絕緣材料線，在這些細線上用搓成的絕緣材料線捆緊。這樣做是合適的。
每一個轉(zhuǎn)接元件與相鄰加熱區(qū)的兩根導(dǎo)電材料緯線的無絕緣裸露末端和饋電導(dǎo)線的無絕緣裸露線段相電連接。轉(zhuǎn)接元件的數(shù)量等于(n+1)，其中n-為加熱區(qū)的數(shù)量，這樣做是有利的。
下面利用具體的實施例并結(jié)合附圖來進一步說明本發(fā)明，其中

圖1表示本發(fā)明的局部剖開的編織電熱器;
圖2表示本發(fā)明的帶有饋電導(dǎo)線(用剖面方式)的、固定在編織件邊緣上的轉(zhuǎn)接元件;
圖3表示本發(fā)明第一實施例的編織電熱器(放大的)局部的編織結(jié)構(gòu);
圖4表示本發(fā)明的按圖3Ⅳ-Ⅳ線的剖視圖;
圖5表示本發(fā)明第二實施例的編織電熱器(放大的)局部的編織結(jié)構(gòu);
圖6表示本發(fā)明的按圖5Ⅵ-Ⅵ的剖視圖;
圖7表示本發(fā)明的具有絕緣覆蓋物的、由導(dǎo)電材料制成的緯線;
圖8表示本發(fā)明在加熱前的電絕緣材料經(jīng)、緯線與電導(dǎo)材料緯線相互之間的分布;
圖9表示本發(fā)明在加熱后的電絕緣材料經(jīng)、緯線與電導(dǎo)材料緯線相互之間的分布。
編織電熱器(圖1)包括交織形成基底3和邊緣4的、電絕緣材料做的經(jīng)線1和緯線2，編入基底3形成的加熱區(qū)6和絕緣帶7的、導(dǎo)電材料緯線5，在本實施方案中這樣的區(qū)6有兩塊，還有沿經(jīng)線方向編入邊緣4的饋電導(dǎo)線8。
電導(dǎo)材料緯線5和饋電導(dǎo)線8都有密實的絕緣覆蓋物，其厚度范圍為0.15-0.45mm。
經(jīng)線1由在加熱到25-125℃溫度時沿長度的收縮率范圍為0.01-5%的材料制成，在這種情況下緯線2由在加熱時仍保持幾何尺寸的材料制成。
可以有這樣的實施例。緯線2由實質(zhì)上無收縮率的棉線制成，而經(jīng)線1由收縮率在指定范圍內(nèi)的基斯可茲(Dискозы)制成。
另一個實施例是這樣完成的，緯線2采用在150-180℃溫度下被穩(wěn)定了的聚醚線，而經(jīng)線采用未穩(wěn)定了的聚醚線。
編織加熱器包括一組轉(zhuǎn)接元件9，其數(shù)量等于(n+1)，其中n-加熱區(qū)6的數(shù)量。這些元件的作用是實現(xiàn)緯線5與饋電導(dǎo)線8之間的連接。
元件9是一種把手環(huán)形件(見圖2)，由錫、低阻導(dǎo)電材料型的黃銅和銅制成，固定在加熱區(qū)6之間旁邊的編織件邊緣4上。與每個轉(zhuǎn)接元件9電連接著鄰近加熱區(qū)6的由電導(dǎo)材料制成的兩根緯線5的無絕緣裸露末端和饋電導(dǎo)線8的無絕緣裸露線段。連接電路要這樣組成，即當通過電流時形成的各電磁場要相互抵消。
在圖2中展示出饋電導(dǎo)線11的裸露末端10和焊料12，借助焊料實現(xiàn)電接觸固定。
本申請的編織電熱器的基底3和邊緣4是用不同方式交織的(見圖3、4)。在所說的實施例中在每兩根相鄰的導(dǎo)電材料緯線5之間的加熱區(qū)6編入四根絕緣材料緯線2，邊緣必須結(jié)實和密實。這樣在基底3的一個交織組織區(qū)A內(nèi)兩根相鄰的絕緣材料緯線2蓋住同一根經(jīng)線1。在邊緣的一個交織組織區(qū)B內(nèi)一根緯線2蓋住一根經(jīng)線1。
在基底上沿緯線方向的密度為4-15/cm的范圍。
在所說的實施例中導(dǎo)電材料緯線5以平紋交織的方式編入編織件中，另外的編入方式也是可以的，例如，斜紋交織，基本上棱紋2/2交織。
為了達到編織電熱器的要求參量，在成雙地被編入3的緯線2之間可以編入至少2根緯線2(見圖5、6)，因此，無論在基底3，還是在邊緣4，交織是相同的。
為了達到導(dǎo)電材料緯線5在編織工藝中要求的必要的柔韌性，緯線5(圖7)的密實的絕緣覆蓋物具有纖維狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括許多包圍導(dǎo)電芯線14的非常細的線13，在這些細線表面上用搓成的絕緣材料線15捆緊。
編織電熱器按如下方式進行工作當編織電熱器接上直流或交流電源16(圖1)時電流沿饋電導(dǎo)線8和導(dǎo)電緯線5流過。如果編織電熱器是用于加熱汽車座位的時侯，接通電源的電線由汽車點煙器插孔下的插銷來完成。如果編織電熱器用在電暖器或電褥中，接通電源的電線由插頭來完成。緯線5供熱，加熱全部編織件，即全部的經(jīng)、緯線1、2。由于緯線2是由在加熱下仍保持幾何尺寸的材料制成，所以，在加熱時它們的長度不發(fā)生變化。而經(jīng)線1在加熱時則開始收縮，因為它們是由有收縮性的材料制成的。在這種情況下由于經(jīng)線1的熱收縮而產(chǎn)生的應(yīng)力使得在經(jīng)線1與導(dǎo)電材料緯線5相接觸的地方C(見圖8)摩擦力增加了。這樣，當經(jīng)線1收縮時產(chǎn)生的應(yīng)力更加牢固地把導(dǎo)電緯線5固定在編織物上。
此外，由于熱收縮經(jīng)線與緯線1、2、5之間的相互壓力增加了，引起上下經(jīng)線1互相相向位移，因此，增大了緯線5的彎曲(見圖9)。以此，保證抵消沿全緯線5均勻分布的熱伸長。
這些力足以保證導(dǎo)電緯線5保持原狀，而不決定于它們的熱伸長。這樣保證了導(dǎo)電材料緯線5在編織結(jié)構(gòu)中可靠的固定作用和可以避免在編織件表面形成活結(jié)。
權(quán)利要求
1.一種編織電熱器，包括交織形成基底(3)和邊緣(4)的、電絕緣材料做的經(jīng)線(1)和緯線(2)，編入基底(3)形成加熱區(qū)(6)和絕緣帶(7)的、導(dǎo)電材料做的緯線(5)，以及沿經(jīng)線方向編入邊緣(4)的饋電導(dǎo)線(8)，它與每塊加熱區(qū)(6)的導(dǎo)電材料緯線(5)的末端相連接，其特征在于導(dǎo)電材料的緯線(5)和饋電導(dǎo)線(8)都有密實的絕緣覆蓋物，經(jīng)線(1)由在加熱到25-125℃時沿長度的收縮率范圍為0.01-5%的材料制成，緯線(2)由在加熱時仍保持幾何尺寸的材料制成，饋電導(dǎo)線(8)與導(dǎo)電材料緯線(5)的連接是借助轉(zhuǎn)接元件(9)來實現(xiàn)，該元件(9)固定在邊緣(4)上的加熱區(qū)(6)之間，這樣基底(3)和邊緣(4)由不同的交織完成，并在每兩根相鄰導(dǎo)電材料緯線(5)之間的加熱區(qū)(6)上編入至少四根絕緣材料緯線(2)，這樣，在基底(3)的一個交織組織區(qū)中兩根相鄰的絕緣材料緯線(2)蓋住同一根經(jīng)線(1)，在邊緣(4)的一個交織組織區(qū)中一根絕緣材料緯線(2)蓋住一根經(jīng)線(1)。
2.按照權(quán)利要求1的編織電熱器，其特征在于，絕緣材料的緯線(2)采用在150-180℃溫度下被穩(wěn)定了的聚醚線，而經(jīng)線(1)采用聚醚線。
3.按照權(quán)利要求1的編織電熱器，其特征在于，導(dǎo)電材料緯線(5)的密實絕緣覆蓋物厚度在0.15-0.45mm范圍內(nèi)。
4.按照權(quán)利要求3的編織電熱器，其特征在于，導(dǎo)電材料緯線(5)的密實絕緣覆蓋物具有纖維狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括許多包圍導(dǎo)電芯線(14)的、非常細的絕緣材料線(13)，在這些細線的表面上用搓成的絕緣材料線(15)捆緊。
5.按照權(quán)利要求1的編織電熱器，其特征在于，每一個轉(zhuǎn)接元件(9)與相鄰加熱區(qū)(6)的兩根導(dǎo)電材料緯線(5)的無密實絕緣覆蓋物的裸露末端和饋電導(dǎo)線(8)的無密實絕緣覆蓋物的裸露線段相電連接，而轉(zhuǎn)接元件(9)的數(shù)量等于(n+1)，其中n-為加熱區(qū)(6)的數(shù)量。
6.按照權(quán)利要求1的編織電加熱器，其特征在于，在成雙地被編入了的四根絕緣材料緯線(2)之間可補充編入至少兩根絕緣材料緯線(2)，這樣在基底(3)和邊緣(4)上經(jīng)線(1)的和緯線(2)的交織是相同的。
7.按照權(quán)利要求1-6的編織電熱器，其特征在于，在基底(3)中沿緯線(2)方向線的密度在4-15/cm的范圍內(nèi)。
全文摘要
一種編織電熱器，包括交織形成基底3和邊緣(4)的、電絕緣材料做的經(jīng)線(1)和緯線(2)，在基底(3)中編入形成加熱區(qū)(6)和絕緣帶(7)的、導(dǎo)電材料做的緯線(5)，導(dǎo)電材料緯線(5)和饋電導(dǎo)線(8)都具有密實的絕緣覆蓋物，而它們之間的接觸借助轉(zhuǎn)接元件(9)來實現(xiàn)，元件(9)固定在加熱區(qū)6之間，經(jīng)線(1)在加熱到25—125℃溫度時沿長度的收縮率范圍為0.01—5％，而緯線(2)由在加熱時仍保持幾何尺寸的材料制成。
文檔編號H05B3/34GK1065769SQ9210198
公開日1992年10月28日 申請日期1992年2月27日 優(yōu)先權(quán)日1991年2月27日
發(fā)明者弗拉季米爾·季莫費耶維奇·奧普托韋茨, 娜塔莉阿·伊娃諾夫娃·涅夫斯特魯耶娃, 列奧尼德·阿列克桑德羅維奇·格里夫恩, 維克托, 斯捷拉諾維奇·維季京, 弗拉季米爾·瓦西利耶維奇·斯圖洛夫 申請人:基輔電氣儀器廠