(57)【要約】      （修正有）【課題】腐食防止が施され、安価で容易に接触させることができ、かつ被覆の穿孔時にも安全性が確保された加熱手段を提供する。【解決手段】少なくとも１つの抵抗手段と、少なくとも１つの接触化手段とを有する電気加熱手段であって、接触化手段が、伝導ストランド５５を有し、伝導ストランドがコアストランド５２を有し、コアストランドが成分的に銅から作製され、かつ被覆を有している。被覆はコアストランドを少なくとも部分的に覆い、被覆は、コアストランド５２を少なくとも１つの加熱抵抗と電気的に結合する伝導外皮５４として実施されている。【選択図】図３
2014123566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの抵抗手段（４５）と少なくとも１つの接触化手段（４６）とを有する電気加熱手段であって、
前記少なくとも１つの接触化手段（４６）が少なくとも１つの伝導ストランド（５５）を有し、
前記伝導ストランドが、コアストランド（５２）を有し、
前記コアストランドが、少なくとも成分的に銅から作製され且つ被覆を有し、
前記被覆が、前記コアストランド（５２）を少なくとも部分的に被覆し、
前記被覆が、前記コアストランド（５２）を少なくとも１つの加熱抵抗（７０）と電気的に結合する伝導外皮（５４）であることを特徴とする電気加熱手段（４４）。
【請求項２】
前記伝導外皮（５４）またはその導電性構成要素が、元素状態の金属を含まないことを特徴とする請求項１記載の電気加熱手段（４４）。
【請求項３】
前記伝導外皮（５４）は、炭素、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、カーボンブラック、カーボン、マイクロ繊維、黒鉛繊維、金属表面上で直接重合されたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、ピロールまたはアゾールを有する導電性構成要素を有することを特徴とする請求項１または２記載の電気加熱手段（４４）。
【請求項４】
前記伝導外皮（５４）と前記コアストランド（５２）との間に、酸化皮膜の態様の中間膜（５９）が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の電気加熱手段（４４）。
【請求項５】
前記中間膜（５９）が、少なくとも部分的に前記コアストランド（５２）の材料の酸化物で形成されていることを特徴とする請求項４記載の電気加熱手段（４４）。
【請求項６】
前記中間膜（５９）または金属酸化物が、導電性であることを特徴とする請求項４または５記載の電気加熱手段（４４）。
【請求項７】
前記中間膜（５９）が、略無孔であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項記載の電気加熱手段（４４）。
【請求項８】
前記中間膜（５９）および／または前記伝導外皮（５４）が、電解析出プロセスにより形成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の電気加熱手段（４４）。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項記載の少なくとも１つの電気加熱手段（４４）を備えたことを特徴とする乗り物インテリア部材および／または内装備品、好ましくは座席（１１０）、表皮（２）、ステアリングホイール（１０２）、トリム（１０５）および／またはクッション（３）。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項記載の少なくとも１つの電気加熱手段（４４）を備えた乗り物、特に自動車（９９）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段に記載した電気加熱手段を対象とする。
【背景技術】
【０００２】
従来、黒鉛粒子をプラスチック成形材料に埋め込んで加熱抵抗として利用することが知られている。さらに、カーボン糸を加熱導体として編織加熱素子内で使用することが知られている。金属線を編織面上に設け、加熱素子として利用することも知られている。腐食防止のために金属線を貴金属で被覆することは知られているが、しかし高価である。線の塗装は線の腐食を防止するが、しかし線を電気的に絶縁し、孔部に比較的大きな腐食損傷をもたらす。さらに、上記被覆の耐摩耗性にも、しばしば要望が残る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電気加熱手段は、厳しくなる安全要請、高い費用負担、そして利用事例の多様化の増加に曝されている。それゆえに、これらの要請の極力多くを可能な限り包括的に実現する技術的解決が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そのことを背景に、請求項１に記載の特徴を有する技術的着想が提案される。その他の有利な諸構成は他の請求項と以下の明細書から読み取ることができる。このような加熱手段が有する接触手段は腐食防止され安価で容易に接触させることができ、かつ被覆の穿孔時にも一層のフェイルセーフとなる。
【０００５】
以下で本発明の詳細を述べる。これらの詳述は本発明を理解しやすくするものであるが、例示的性質を有するものにすぎない。当然、以下に述べる個々の特徴または複数の特徴は本発明の枠内で削除し変更しまたは補足することもできる。異なる実施形態の諸特徴が互いに組合せ可能であることは当然である。決定的なことは、本発明の着想が実質的に転換されていることである。ある特徴が少なくとも部分的に実現されている場合、これは、この特徴が完全にまたは実質完全に実現されていることを含む。「実質的」とは特に、この転換が認識可能な程度で所望の利用の達成を可能とすることを意味する。これは特に、当該特徴が少なくとも５０％、９０％、９５％または９９％実現されていることを意味することがある。最低量が明示されている場合、この最低量を超えて当然に利用することができる。別段明示されていない限り、量的範囲はこれらの近傍も含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】加熱手段４４を有する乗り物を一部縦断面で示す側面図である。
【図２】図１の加熱手段の平面図である。
【図３】図２の加熱手段の切断された電極導体の斜視図である。
【図４】図３の電極導体の切断された個別導体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明は、暖房すべき少なくとも１つの対象１００の暖房に関する。この対象に含まれるのは特に、人が触れまたは凍結のおそれのあるあらゆる対象物もしくは面、例えば飛行機の翼、送信設備、冷蔵庫、家屋内装備品、扉、窓、毛布、寝椅子、クッション等、またはここでは航空機、船舶、陸上車両、鉄道または例えば図１による自動車９９の内装備品、例えば舵取り手段１０１、ステアリングホイール１０２、インストゥルメントパネル１０３、アームレスト、ドアトリム１０５、シートマット、乗り物天井内張り、クッション、表皮、またはここでのように座席１１０である。
【０００８】
暖房すべき少なくとも１つの対象１００は、暖房すべき単数または複数の面１０を有する。主に図１に示す実施例のように、暖房すべき少なくとも１つの面１０は、少なくとも１つの表皮２を有する好ましい。表皮とは、暖房すべき対象を少なくとも部分的に覆うあらゆる種類の膜、表地布または膜複合体、特に連続した平面状部材として暖房すべき対象物に配置されおよび／または実質的に連続してこの対象物から剥離可能なものを意味する。
【０００９】
暖房すべき少なくとも１つの対象１００は、単数または複数のクッション３を有すると好ましい。クッションは好ましくは発泡体として実施され、例えば座席、ステアリングホイール等々の構成要素である。
【００１０】
暖房すべき少なくとも１つの対象１００と暖房すべき少なくとも１つの面１０とに、それらを温度調節／空気調和するために単数または複数の空調手段４が設けられている。
【００１１】
少なくとも１つの空調手段４は、少なくとも１つの電気加熱手段４４を有すると好ましい。このような加熱手段はフレキシブルで曲げ柔軟な平面状加熱素子として実施されていることが好ましく、例えば装備品、例えば座席１１０の詰物内への挿入物として利用可能である。
【００１２】
１つの加熱手段４４が１つの基材８を有し、この基材上に加熱抵抗と接触手段が例えば縫付け、貼付け等によって固着されていると好ましい。
【００１３】
基材８は実質的にストランド状、網状および／または平面状であり、少なくとも部分的に繊維製品、経編布、緯編布、織布、不織布、可撓性熱可塑性樹脂、通気性材料および／またはフィルム（例えば打抜きフィルムまたは気泡フィルム）で形成されていると好ましい。基材は、暖房すべき対象物１００の少なくとも一部、例えば内装備品または暖房すべき表面１０の少なくとも一部、例えば表皮２によって部分的にまたは実質的に完全に形成しておくこともできる。
【００１４】
少なくとも１つの加熱手段４４は、電気エネルギーを熱エネルギーに変換するために単数または複数の電気抵抗手段４５、例えば炭素繊維または貴金属製加熱線を有する糸の態様の多数の加熱抵抗７０を有すると好ましい。
【００１５】
加熱手段４４は、少なくとも１つの抵抗手段４５に電圧を印加するために単数または複数の接触化手段４６を有すると好ましい。
【００１６】
加熱手段４４が２つ以上の接触化手段４６を有し、接触化手段は互いから離間して少なくとも部分的に抵抗手段４５に配置されていることが好ましい。接触化手段は好ましくは縁近傍で抵抗手段４５に沿って配置され、例えば編成、縫合または接着によって抵抗手段に固着されている。接触化手段は縦伸長輪郭を有し、実質的に蛇行状および／または直線状に（図２）延設することができる。接触化手段は互いに概ね平行に配置され、それぞれ一方の末端が結合線路を介して電流源／電圧源と結合されていることが好ましい。
【００１７】
少なくとも１つの接触化手段４６は単数、好ましくは複数の接触導体５を有する。接触導体は暖房すべき面の一側縁に沿って主にストランド状、蛇行状に配置されている。多数の接触点を介して接触化手段４６から抵抗手段４５へと電流を伝送するために主に３〜７つの接触導体が接触化手段４６内に並べて設けられている。望ましくは、接触導体が一平面に並べて配置され、このため例えば平らな基材上に固着されている。加熱抵抗７０の接触化を困難としないために、また伝導外皮５４の孔密度が過度に低い場合でも電気的諸問題を回避するために接触導体は主にそれらの表面が少なくとも部分的に導電性であり、つまり電気絶縁されていない。
【００１８】
接触導体５は単数または複数、好ましくは５より多い、より好ましくは５０より多い、さらに好ましくは１００より多い、最も好ましくは３００より多い接触導体ストランド５０を有することができる。単数または複数または実質的に全ての接触導体ストランド５０は厚さが１ｍｍ未満、好ましくは０．１ｍｍ未満、より好ましくは１０μｍ未満である。
【００１９】
ストランドとは、その長さ寸法がその横断面寸法を大きく上まわる縦長形成物のことである。横断面の両方の寸法は、概ね等しい寸法を有することが好ましい。好ましくは、この形成物は曲げ柔軟である。ここでフィラメント状とは、これで表される対象物が短繊維、長繊維、モノフィラメント糸またはマルチフィラメント糸で形成されていることを意味する。少なくとも１つのストランドは少なくとも１つの寸法−横断面寸法が１ｍｍ未満であると好ましく、より好ましくは０．１ｍｍ未満、さらに好ましくは１０μｍ未満である。
【００２０】
１つの接触導体５が２つ以上の異なる接触導体ストランド５０を有するのが望ましいこともある。接触導体ストランドが相互に異なる材料および／または異なる寸法を有するようにすることができる。
【００２１】
少なくとも１つの接触導体５が少なくとも１つの支持ストランド５８を有し、支持ストランドの安定性は、少なくとも引張強さ、切欠き靭性、曲げ疲労限界、耐摩耗性または耐摩擦性等の機械的負荷パラメータに関して、少なくとも１つの他の接触導体ストランド５０の安定性よりも高いと好ましい。耐久性は好ましくは少なくとも１．５倍高く、より好ましくは２．５倍または１０倍高い。支持ストランド５８は金属、プラスチックおよび／またはその他の材料で形成しておくことができる。
【００２２】
少なくとも部分的に導電性の少なくとも１つの伝導ストランド５５を接触導体５が有して伝導ストランドに沿って電流を伝導すると望ましいことがある。伝導ストランド５５は少なくとも部分的に導電性のストランドであり、その内部に単数または複数のフィラメント状の少なくとも部分的に導電性の構成要素が延設され、好ましくは実質的にストランドの縦方向に沿っておよび／または支持ストランド５８の周りを螺旋状に延設されている。伝導ストランド５５はそれ自身多数のストランドで構成しておくことができる。１つの接触導体５の実質的にすべてのストランドが伝導ストランド５５であると好ましい。
【００２３】
好ましくは、１つの接触導体５の単数または複数または実質的にすべての伝導ストランド５５は少なくとも成分的に銅または銅合金で作製され、好ましくはそれらで実質的に形成されている。
【００２４】
少なくとも１つの伝導ストランド５５は少なくとも１つの導電性コアストランド５２を有すると好ましい。コアストランドは好ましくは少なくとも成分的に金属、より好ましくは銅またはそれらの合金からなる。
【００２５】
伝導ストランド５５は、少なくとも部分的に導電性の伝導外皮５４の態様の被覆を有し、この伝導外皮は少なくとも部分的に伝導ストランド５５の表面に配置されていると好ましい。伝導ストランドはコアストランド５２の表面を少なくとも部分的に覆うことによってコアストランドの腐食を防止し、かつコアストランド５２をその周囲、特に単数または複数の加熱抵抗７０と電気的に結合する。
【００２６】
好ましくは、伝導外皮５４はその表面の少なくとも諸部分に、少なくとも（コアストランドに関して）外向きの表面に、通常の周囲条件下に化学的に非活性な面を有する。化学的に非活性とは不活性を意味する。すなわち、このように示された対象物は腐食性物質の作用時にも変化せず、少なくとも汗、炭酸または果実酸等の腐食性物質の場合に変化しない。材料は、それが腐食していないかまたは導電性腐食生成物を形成するように選択することもできる。
【００２７】
伝導外皮は少なくとも成分的に導電性材料からなり、均質な材料で形成しておくことができる。しかし伝導外皮は導電性材料から成る伝導粒子を有することができる。伝導粒子は、例えばゴム、ＰＵ、合成樹脂、接着剤、塗料および／またはプラスチゾルの諸成分を有する固定する基材マトリックスに埋め込まれている。
【００２８】
伝導外皮５４および／またはその導電性構成要素が元素状態の金属、少なくとも卑金属を実質的に含まない場合、そのことによって腐食の問題も回避される。さらに、高価な無孔銀めっきが不要となる。つまり、伝導外皮５４またはその導電性構成要素が少なくとも成分的に炭素含有材料および／または単数または複数の金属酸化物で形成されていると好ましい。特別適しているのは特にカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、カーボン繊維、カーボンブラック、カーボン、固有伝導性プラスチック、カーボンブラック充填リコセル、黒鉛、芳香族化合物、特にアゾール、ピロール等の複素環状化合物、それらの重合体、金属表面上で直接重合されたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳである。
【００２９】
例えば酸化銅から成る酸化皮膜の態様の中間膜５９が伝導外皮５４とコアストランド５２との間に設けられていると好ましい。主に中間膜は少なくとも部分的にコアストランド５２の材料の酸化物で形成されており、酸化物および／または中間膜は導電性である。これにより腐食防止作用が強まる。中間膜５９は実質的に無孔とすべきだろう。これは、中間膜、伝導外皮５４および／または基材マトリックスが、電解析出プロセスの結果形成されたものであるときに達成可能である。
【００３０】
伝導粒子７として特別適しているのは繊維状粒子であるが、それはこれらの粒子が基材マトリックスへの埋め込み時に導電率の向上を可能とするからである。特別適しているのは炭素ナノチューブ、黒鉛ナノ繊維またはカーボンフィラメントである。これらは良好な導電性、機械的堅牢さ、腐食強度を保証する。カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）は直径約1〜５０ｎｍ、長さ数ミリメートルまでの炭素から成る管状形成物である。チューブの導電性は金属、半導体、または低温では超伝導体のものに匹敵する。ＣＮＴは密度が１．３〜１．４ｇ／ｃｍ３、引張強さが４５０億パスカルである。電流容量は銅線の約１０００倍である。熱伝導率は室温で６０００Ｗ／ｍ＊Ｋである。黒鉛ナノ繊維は直径１μｍ未満の炭素からなる（中実）繊維である。
【００３１】
本発明は、以下の特徴を有する。
［１］  少なくとも１つの抵抗手段（４５）と少なくとも１つの接触化手段（４６）とを有する電気加熱手段であって、前記少なくとも１つの接触化手段（４６）が少なくとも１つの伝導ストランド（５５）を有し、前記伝導ストランドが、コアストランド（５２）を有し、前記コアストランドが、少なくとも成分的に銅から作製され且つ被覆を有し、前記被覆が、前記コアストランド（５２）を少なくとも部分的に被覆し、前記被覆が、前記コアストランド（５２）を少なくとも１つの加熱抵抗（７０）と電気的に結合する伝導外皮（５４）であることを特徴とする電気加熱手段（４４）。
［２］  前記伝導外皮（５４）またはその導電性構成要素が、元素状態の金属を含まないことを特徴とする上記［１］記載の電気加熱手段（４４）。
［３］  前記伝導外皮（５４）は、炭素、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、カーボンブラック、カーボン、マイクロ繊維、黒鉛繊維、金属表面上で直接重合されたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、ピロールまたはアゾールを有する導電性構成要素を有することを特徴とする上記［１］または［２］記載の加熱手段（４４）。
［４］  前記伝導外皮（５４）と前記コアストランド（５２）との間に、酸化皮膜の態様の中間膜（５９）が設けられていることを特徴とする上記［１］〜［３］のいずれか記載の加熱手段（４４）。
［５］  前記中間膜（５９）が、少なくとも部分的に前記コアストランド（５２）の材料の酸化物で形成されていることを特徴とする上記［４］記載の加熱手段（４４）。
［６］  前記中間膜（５９）または金属酸化物が、導電性であることを特徴とする請求項４または５記載の加熱手段（４４）。
［７］  前記中間膜（５９）が、略無孔であることを特徴とする上記［４］〜［６］のいずれか記載の加熱手段（４４）。
［８］  前記中間膜（５９）および／または前記伝導外皮（５４）が、電解析出プロセスにより形成されることを特徴とする上記［１］〜［７］のいずれか記載の加熱手段（４４）。
［９］  上記［１］〜［８］のいずれか記載の少なくとも１つの加熱手段（４４）を備えたことを特徴とする乗り物インテリア部材および／または内装備品、好ましくは座席（１１０）、表皮（２）、ステアリングホイール（１０２）、トリム（１０５）および／またはクッション（３）。
［１０］  上記［１］〜［９］のいずれか記載の少なくとも１つの加熱手段（４４）を備えた乗り物、特に自動車（９９）。
【符号の説明】
【００３２】
２  表皮
３  クッション
４  空調手段
５  接触導体
７  伝導粒子
８  基材
１０  暖房すべき面
４４  加熱手段
４５  抵抗手段
４６  接触化手段
５０  接触導体ストランド
５２  コアストランド
５４  伝導外皮
５５  伝導ストランド
５８  支持ストランド
５９  中間膜
７０  加熱抵抗
９９  自動車
１００  暖房すべき対象
１０１  舵取り手段
１０２  ステアリングホイール
１０３  インストルメントパネル
１０５  ドアトリム
１１０  座席
【図１】
2014123566.tif 000003
【図２】
2014123566.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014123566.tif 000006