(57)【要約】構造パネルは、一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面と、層の容積を占めている予め選択された接着材とを有する層を含む。少なくとも一つの加熱エレメントは電気抵抗材料を含み、一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間の接着材層内で本質的に包まれる。第１の本質的に堅固な外板は、接着材層の第１の表面に配置されて固定されるその内側の表面を有する。軽量コア層は、接着材層の対向する第２の表面に配置されて固定されるその第１の表面を有する。第２の本質的に堅固な外板は、軽量コア層の対向する第２の表面に配置されて固定される内側の表面を有する。【選択図】なし
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面と、
（ｂ）該一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間に配置された予め選択された接着材と、
（ｃ）電気抵抗材料を含み、該一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間で配置されている少なくとも一つの加熱エレメントであって、それへ電力が供給されると熱を生成する加熱エレメントと、を含む、構造パネル。
【請求項２】
前記一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間で配置されている温度センサをさらに含む、請求項１の構造パネル。
【請求項３】
（ａ）一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面と層の容積を占めている予め選択された接着材とを有する層と、
（ｂ）電気抵抗材料を含み、該一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間の該接着材層内で本質的に包まれる少なくとも一つの加熱エレメントと、
（ｃ）該接着材層の第１の表面に配置されて固定されるその内側の表面を有する第１の外板と、
（ｄ）該接着材層の対向する第２の表面に配置されて固定されるその第１の表面を有する軽量コア層と、
（ｅ）該軽量コア層の対向する第２の表面に配置されて固定される内側の表面を有する第２の外板であって、本質的に堅固である第２の外板と、を含む、構造パネル。
【請求項４】
前記少なくとも一つの加熱エレメント及び前記第１の外板の少なくとも一つと熱を検出するように接触している温度センサを含む、請求項３の構造パネル。
【請求項５】
前記温度センサが、その前記本質的に平らな間隔を置かれた表面間で前記接着材層内に配置される、請求項４の構造パネル。
【請求項６】
前記温度センサ及び供給源ユニットの各々に電気接続されているコントローラを含み、該コントローラは、前記少なくとも一つの加熱エレメントへ選択的に電力を供給し、供給を中止するように、該温度センサからの温度値入力に応答し、それによって予め選択された本質的に一貫した温度が該パネルの前記第１の外板の前記外側の表面で維持される、請求項４の構造パネル。
【請求項７】
前記電気抵抗材料が予め定められたパターンで配置される金属の導線である、請求項３の構造パネル。
【請求項８】
前記導線が絶縁ジャケットを含み、前記パネルは、該絶縁ジャケットの外面と当接して係合する熱井戸と、該熱井戸の内部の空洞部分内で配置された熱移送媒体と、該熱移送媒体内で包まれてその熱検出部を有する熱電対との各々をさらに含む、請求項７の構造パネル。
【請求項９】
前記絶縁ジャケットの外面と当接して係合するメッシュを含む、請求項８の構造パネル。
【請求項１０】
前記メッシュ部材が前記絶縁ジャケットに固定される、請求項９の構造パネル。
【請求項１１】
前記メッシュ部材が前記接着材層に又は近傍に配置される、請求項９の構造パネル。
【請求項１２】
前記電気抵抗材料が、その容積全体に組み込まれた電気伝導接触を有する繊維強化ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）フィルムであり、前記少なくとも一つの加熱エレメントが該フィルムの対向縁に沿って配置された一対の細長い電気導体をさらに含む、請求項３の構造パネル。
【請求項１３】
前記フィルムがその厚さを通じて形成される穿孔を含む、請求項１２の構造パネル。
【請求項１４】
中空の内部を有する少なくとも一つの軌道を含む、請求項３の構造パネル。
【請求項１５】
前記接着材層の容積全体にわたって埋め込まれる熱伝導粒子を含む、請求項３の構造パネル。
【請求項１６】
前記軽量コア層が熱不伝導材料を含む、請求項３の構造パネル。
【請求項１７】
前記熱不伝導材料がシンタクチックフォームである、請求項１６の構造パネル。
【請求項１８】
（ａ）一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面と層の容積を占めている予め選択された接着材とを有する層と、
（ｂ）全体に該接着材層の容積全体に埋め込まれた熱伝導粒子と、
（ｃ）電気抵抗材料を含み、該一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間で本質的に包まれている少なくとも一つの加熱エレメントと、
（ｄ）該接着材層の第１の表面に配置されて固定されるその内側の表面を有する第１の本質的に堅固な外板と、
（ｅ）該接着材層の対向する第２の表面に配置されて固定されるその第１の表面を有し、熱不伝導材料を含む軽量コア層と、
（ｆ）該軽量コア層の対向する第２の表面に配置されて固定される内側の表面を有する第２の本質的に堅固な外板と、
（ｇ）該加熱エレメント及び該第１の外板の少なくとも一つと熱を検出するように接触する温度センサであって、該第１の外板の近傍で該接着材層の間隔を置かれた表面間に配置されている温度センサと、
（ｈ）該少なくとも一つの加熱エレメントと供給源ユニットとの間で有効に取り付けられるスイッチであって、前記スイッチは、該一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間の該接着材層の内で配置されるスイッチと、
（ｉ）該パネルの該第１の外板の該外側の表面上で予め選択された温度を維持するため、該少なくとも一つの加熱エレメントへ選択的に電力を供給し、供給を中止するために少なくとも該温度センサに電気的に接続されているコントローラであって、該温度センサからの温度値入力に応答して予め定められたアルゴリズムを実行し、それによって、予め選択された本質的に一貫した温度が該第１の外板の該外側表面上で維持され、該少なくとも一つの加熱エレメントが定常状態モードにおいて操作可能であるコントローラと、を含む、構造パネル。
【請求項１９】
前記少なくとも一つの加熱エレメントが本質的に存在しない周囲の境界領域をさらに含む、請求項１８の構造パネル。
【請求項２０】
大量輸送車両の床面であって、少なくとも床面カバー及び支持構造を有する床面と共に、該床仕上げ材と該支持構造の中間に配置された構造パネルであって、
（ａ）該支持構造に固定され、一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面と、該部材の容積を占めている予め選択された接着材とを有する部材と、
（ｂ）電気抵抗材料を含み、該一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間の該部材の範囲内で本質的に包まれる少なくとも一つの加熱エレメントであって、該加熱エレメントはそれに電力が供給されると熱を生成し、該熱は該床面カバーを通じて放射する、少なくとも一つの加熱エレメントと、を含む、構造パネル。
【請求項２１】
前記部材と前記支持構造との間で配置された熱不伝導層を含む、請求項２０の構造パネル。
【請求項２２】
前記部材に配置され固定されるその内側の表面を有する堅固な外板を含み、前記床面カバーは前記外板の外側の表面に固定される、請求項２０の構造パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００９年１１月１３日出願の仮特許出願第６１／２６１，１３７号に関連し、その優先権を請求するものである。
【０００２】
本発明は、一般に加熱パネルに関するものであり、特に、本発明は、熱伝導層内に包まれた電気抵抗加熱エレメントを用いる多層構造加熱パネルに関するものである。
【０００３】
連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載
なし。
【０００４】
シーケンスリスト等の参照
なし。
【背景技術】
【０００５】
一般に周知であるように、他の従来の熱生成システムに代わる又はそれを補強する電気操作可能な加熱パネルは、いくつかの出願において使用されてきた。例えば、Ｓｃｈｒａｍｍの米国特許第６，８３４，１５９号、及び、Ｍｅｉｓｉｅｋの米国特許第６，６２２，６５９号は、航空機のための電気操作可能な加熱パネルを開示する。
【０００６】
本発明の出願人により２００６年３月１４日に出願され、本発明の譲受人により所有される米国実用特許出願第１１，３７４，９１７号は、従来の基部板電熱器の使用及び屋根据え付け型加熱ユニットの動作の増加を排除するために設計された加熱床パネルを輸送車両に提供する。
【０００７】
しかしながら、特に大量輸送機関乗用車両に設置することができる多層構造の改良された電気操作可能な加熱パネルのさらなる必要性が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６，８３４，１５９号公報
【特許文献２】米国特許第６，６２２，６５９号公報
【特許文献３】米国実用特許出願第１１，３７４，９１７号公報
【発明の概要】
【０００９】
［発明の効果］
それゆえに、本発明の主な目的の一つは、電気抵抗加熱エレメントを含む多層構造加熱パネルを提供することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、熱伝導層内に包まれる電気抵抗加熱エレメントを含む多層構造加熱パネルを提供することである。
【００１１】
本発明のさらに別の目的は、熱不伝導層の上部に配置されている熱伝導層内に包まれる電気抵抗加熱エレメントを含む多層構造加熱パネルを提供することである。
【００１２】
本発明のさらなる目的は、熱伝導層内に包まれ、一対の外板間に挟まれる電気抵抗加熱エレメントを含む多層構造加熱パネルを提供することである。
【００１３】
本発明のさらに別の目的は、熱伝導層の範囲内で包まれている、電気抵抗加熱エレメントと、電気抵抗加熱エレメントの熱を検出するように接触している温度センサとを含んでいる多層構造加熱パネルを提供することである。
【００１４】
上記にある程度記載された本発明のいくつかの目的および利点に加えて、発明の様々な他の目的および利点は、特にそのような記載が添付図面及び添付の請求の範囲とともに参照される場合、関連技術の当業者に直ちに明らかになる。
【００１５】
本発明は、一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面と、一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間に配置された予め選択された接着材と、電気抵抗材料を有し、一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間で配置されている少なくとも一つの加熱エレメントであって、それへ電力が供給されると熱を生成する加熱エレメントとを含む、構造パネルを提供する。
【００１６】
本発明はまた、一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面を有する層と、その層の容積を占めている予め選択された接着材とを含む構造パネルを提供する。熱伝導粒子は、接着材層の容積全体にわたって埋め込まれる。電気抵抗材料を含み、一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間の接着材層内で本質的に包まれる少なくとも一つの加熱エレメントが存在する。第１の本質的に堅固な外板が提供され、接着材層の第１の表面に配置されて固定されるその内側の表面を有する。軽量コア層は、接着材層の対向する第２の表面に配置されて固定されるその第１の表面を有する。軽量コア層は、熱伝導材料を含む。軽量コア層の対向する第２の表面に配置されて固定される内側の表面を有する第２の本質的に堅固な外板も存在する。温度センサは、熱を検出するように加熱エレメント及び第２の外板の少なくとも一つと接触して提供され、温度センサは第２の外板の近傍において少なくとも接着材層内に埋め込まれている。スイッチは、少なくとも一つの加熱エレメントと供給源ユニットとの間で有効に取り付けられる。スイッチは、接着材層内に埋め込まれる。コントローラは、パネルの第２の外板の外側表面で予め選択された温度を維持するように、少なくとも温度センサに電気的に接続され少なくとも一つの加熱エレメントに電力を選択的に供給する及び供給を中止する。コントローラは、第１の外板の外側表面の一貫した温度を維持し、少なくとも一つの加熱エレメントのＯＮ／ＯＦＦ切換えを最小化する所定のアルゴリズムを実行する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】輸送車両の概略図である。
【図２】図１のライン２‐２に沿った輸送車両の断面図である。
【図３】発明の一形状に従って構成される加熱パネルの組立分解等角図である。
【図４】図３の加熱パネルの部分端面図である。
【図５】図３の加熱パネルの平面図である。
【図６】図３の加熱パネル内で使用される電気抵抗加熱エレメントの端面図である。
【図７】図３のラインＶＩＩ−ＶＩＩに沿った温度センサの部分断面図である。
【図８】図３のラインＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った、特に加熱パネル内で使用される補助軌道を示す加熱パネルの部分断面図である。
【図９】図３の加熱パネルの制御システムの概略図である。
【図１０】図３のパネルの立面図である。
【図１１】図３の加熱パネルの位相制御の概略図である。
【図１２】発明の他の形状に従って構成される加熱パネルの端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明のより詳細な説明に進む前に、明確さ及び理解のために、同一の機能を有する同一の構成材は、いくつかの図面において示される図の全体にわたって同じ参照番号によって識別されていることに留意する必要がある。
大量輸送車両の定義は、機関車、鉄道車両、乗用鉄道車両、乗用移動バス、乗用実用バス、スクールバス及び実用車を含むがこれらに限られないと理解される。
本発明は、その間で接着される複数の層を有し、一般に囲まれた領域で対流、放射又は伝導によって空気を加熱する手段をさらに有する構造加熱パネルを記載する。
【００１９】
本発明は大量輸送機関鉄道車両１０と共に示され記載されるが、本発明が他の自動車又は囲まれた領域に適用され、本発明の多層パネル１０の制限因子としてそれ自体は判断されるべきでないことが、関連技術の当業者には明らかである。
【００２０】
本発明が使われる環境をユーザが理解するのを補助するため、大量輸送機関鉄道車両１０は、概略的に図１‐２に示される。そのような大量輸送機関鉄道車両１０は、副床面支持構造１２と、床面１４と、一般に中空の側壁の対１６と、端壁の対１７と、乗客コンパートメント２０を定める屋根１８とによって特徴付けられる。複数のドア２２が各々の側壁１６内で提供され、乗客の進入及び退出を可能にする。複数の窓２４は、乗客の快適性のため、及び、乗客コンパートメント２０へ自然光が入るように各々の側壁１６内でさらに提供される。複数の座席２６は、一般に各々の側壁１６に隣接して配置される。内側の外板１６ａ及び外側の外板１６ｂは、側壁１６の厚さ１６ｃを定める。カーペット、工業用プラスチック、木又はエラストマから製造される床面カバー２８は、乗客の快適性及び安全性のために床面１４上に敷かれる。
【００２１】
ここで図３−１１を参照し、発明の一形状によると、通常３０で示され以下に「パネル３０」と呼ばれる多層構造加熱パネルが、従来の床面１４と本質的に置き換えられるために提供される。したがって、パネル３０は、床面カバー２８と副床面支持構造１２との中間に設置され、副床面構造１２に固定される。特に図３−４を参照すると、パネル３０は、第１の層３２の本質的に均一の厚さ３８を定めるために間隔を置かれる一対の本質的に平らな表面３４、３６を有する第１の層３２を含む。本発明において、第１の層３２は、例えばエポキシ樹脂のような接着材によって提供される。好ましくは、層３２は、後に説明する目的のために熱伝導層３２を提供するために、層３２の容積にわたって埋め込まれた例えば酸化アルミニウムのような熱伝導粒子をさらに含む。「熱伝導層」という語は、そのような層３２の選択された材料が、熱伝導層３２の表面３４、３６と関連して横方向又は横断方向のいずれかにそれを通して熱の通過を容易にすることを意味すると解される。
【００２２】
表面３４と３６との間で層３２内に本質的に包まれる少なくとも一つの加熱エレメント４０も存在する。その少なくとも一つの加熱エレメント４０は、電気抵抗材料から製造される。そのような電気抵抗材料は、例えば一連のＵターンを含む図３の蛇行パターンのような所定のパターンで配置された従来の金属導体（導線）要素４２である。少なくとも一つの加熱エレメント４０は、導線４２の厚さによって定められる面の厚さを有する本質的に平らな要素である。
【００２３】
さらに図６を参照すると、金属導体（導線）要素４２は、内側の外被４４内に包まれる。さらに、一対の任意の接地線４６は、地絡から保護するために内側の外被４４の外側表面と当接関係で配置されてもよい。好ましくはフルオロポリマー又は類似した材料から製造される外側の外被４８もまた、提供されてもよい。
【００２４】
少なくとも周囲の境界５６を維持するように組立ての間、その動きを防ぐ安定した方法で導線４２を配置して導線４２を含むパネル３０の組立てを容易にするため、一般に細いメッシュ部材１００は、加熱エレメント４０の外面と当接して係合するように提供され、好ましくは少なくとも一時的に接着剤１０２によってそれへ固定される。好ましくは、メッシュ部材１００は、ナイロンのような弾力的な熱不伝導材料から製造される。メッシュ部材１００は熱伝導層３２の表面からわずかに間隔を置かれるが、それとともに発熱してもよい。
【００２５】
少なくとも一つの加熱エレメント４０のそのような電気抵抗材料は、その容積全体に組み込まれた電気伝導銅接触を有する図４の本質的に平らな細い繊維強化ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）フィルム５０であってもよい。そのようなフィルム５０と共に、少なくとも一つの加熱エレメント４０は、フィルム５０の対向縁に沿って配置された一対の細長い電気導体５２をさらに含む。フィルム５０は、その厚さを通じて形成される任意の穿孔５４を含んでもよい。好ましくは、電気導体５２を有するフィルム５０は、ＨＩＣＯＴＥＣ．ＲＴＭブランドの下でドイツのＦｒｅｎｚｅｌｉｔ−Ｗｅｒｋｅ社によって製造されたタイプのものである。フィルム５０はまた、カプトン・タイプの絶縁ヒーター又は他の類似したフィルム材料であってもよい。
【００２６】
少なくとも一つの加熱エレメント４０は、直列の相互連結、直並列又は並列構成で提供されてもよい。図５をさらに参照すると、複数のフィルム５０を用いて、そのような加熱エレメント４０は、直列にジャンパー５７と接続される。少なくとも一つの加熱エレメント４０は、電力が供給されると熱を生成する。熱は層３２を通じて放射し、特に床面カバー２８を通じて上方へ放射する。
【００２７】
導線４２又はフィルム５０のいずれかの使用により、パネル３０は、パネル３０の厚さがそのような導線４２又はフィルム５０の存在とは本質的に関係ない周囲の境界５６を含む。そのような境界５６の一つの目的は、設置の間、特に車両１０の改装の分野において、パネル３０の周囲の端が機械加工される又は整えられ得ることである。そのような境界５６の他の目的は、車両１０の構造の少なくとも一つの加熱エレメント４０の摩擦、少なくとも一つの加熱エレメント４０の短絡状態を潜在的に引き起こす摩擦を防ぐことである。
【００２８】
さらに、蛇行パターンに配置される導線４２を用いる図３のパネル３０は、そのような蛇行パターンの隣接した一対の脚部の間で配置された複数の細長い空洞５８を含む。さらに、図５に最もよく示されるように、パネル３０がフィルム５０と適合する場合、一対の加熱エレメント４０の隣接した端の間で配置された複数の細長い空洞５９が存在する。
【００２９】
それゆえに、伝熱層３２を用いるパネル３０は、パネル３０の表面の全体にわたって熱配布を広め、したがって周囲の境界５６、及び、空洞５８及び／又は５９によって占められる領域を加熱する。
【００３０】
現在、規則によって決められているように華氏１４５度（１４５Ｆ）を超えない温度を生成するため、平方フィート当たり５０ワットの電源出力を上回らないように加熱エレメント４０の大きさを設定することがすべてではないにしても最も用途に適していることがわかった。
【００３１】
図３−４をさらに参照すると、パネル３０はまた、中に配置された少なくとも一つの加熱エレメント４０を有する層３２と副床面支持構造１２との間で配置された軽量コア層５６を含んでもよい。好ましくは、そのような軽量コア層５６は、熱不伝導層である。「熱不伝導層」という語は、そのような層５６の選択された材料が、熱不伝導層５６の表面と関連して横方向又は横断方向のいずれかにそれを通して熱の通過を制限する又は本質的に排除することを意味すると解される。熱不伝導層５６の目下のところ好適な材料は、例えばエポキシ樹脂接着剤によって共に保たれる中空のガラス球体で本質的に構成されるシンタクチックフォームである。シンタクチックフォームは、用途の許容可能な制限内で熱に耐性があることがわかった。
【００３２】
パネル３０は、層３２の表面３４に配置されて固定されたその内側の表面６２を有し、少なくとも一つの加熱エレメント４０に面し、床面カバー２８の内側の表面と当接して係合するその外側の表面６４をさらに有する第１の外側の外板６０をさらに含んでもよい。第１の外板６０は本質的に堅固であり、繊維ガラス材料又は他のいかなる繊維ベースの材料からも好ましくは製造されるが、例えば金属のように異なる材料から製造されてもよい。
【００３３】
同様に、パネル３０はまた、層５６に配置されて固定されたその内側の表面７２を有し、副床面支持構造１２の上部表面と当接して係合するその外側の表面７４を有する第２の外板７０を含んでもよい。好ましくは、第２の外板７０もまた、繊維ガラス材料又は他のいかなる繊維ベースの材料からも製造されるが、例えば金属のように異なる材料から製造されてもよい。外板６０及び７０は、同一の又は異なる厚さを有してもよい。
【００３４】
上記のパネル３０は、耐衝撃性、定常状態圧縮荷重、及び、軽荷重量によって特徴付けられる。パネル３０が車両１０の床面１４として用いられる場合、そのようなパネル３０の上記の構造は、大部分は内部構造及び乗客量に関し、車両１０の設計及び使用によって決まる様々な荷重状態（因子）によって条件付けられる大量輸送機関環境の厳しさに耐えるように適応する。
【００３５】
パネル３０の構造は、大量輸送機関鉄道車両１０の乗客コンパートメント２０内で通常見かける座席、スタンション（stantions）、サイドパネル及び他の構成材の取付けのための少なくとも一つの軌道１１０の含有を容易にする。最もよく図８に示されるように、軌道１１０は、中空の内部１１７を定める基底部１１２と、一対の直立壁１１４と、一対の内方へ配置されたフランジ１１６とを含んでもよい。充填材１１８もまた空洞を満たし、パネル３０の厚さを完成させるために提供されてもよい。軌道１１０及び充填材１１８の両方は、その組立ての間、パネル３０に好ましくは一体化される。
【００３６】
パネル３０はまた、第１の外板６０の外側の表面６４に、一般に永久的に又は半永久的に固定される床面カバー２８を備えてもよい。
【００３７】
温度センサ８０は、少なくとも一つの加熱エレメント８０の動作を制御するために提供される。少なくとも第１の外板６０及び層３２の材料及び厚さに基づく所定の制御アルゴリズムにより、第１の外板６０の表面温度を検出する、又は、第１の外板６０の表面温度を推論するように、そのような温度センサ８０を第１の（上部の）外板６０の近傍に置くことが、目下のところ好適である。温度センサ８０はさらに、少なくとも一つの加熱エレメント４０と熱を検出するように接触して提供されてもよい。本発明の一形状によれば、温度センサ８０は、サーミスタ又は同類の装置である。本発明の他の形状によれば、そのような温度センサ８０は、その外面８４が少なくとも一つの加熱エレメント４０の外面と当接して係合する熱井戸８２、熱井戸８２の内部の空洞部分８６内で配置された熱移送媒体８８、及び、熱移送媒体８８内で包まれる熱検出部９２を有する熱電対９０として提供されてもよい。熱井戸８２の使用により、温度センサ８０の交換が容易になる。いずれの形状においても、温度センサ８０は、その離れた表面３４、３６の間で配置された層３２内に埋め込まれる。したがって、パネル３０が第１の外板６０なしで提供される場合、埋め込まれた温度センサ８０は、そのような層３２の表面温度の検出を提供する。
【００３８】
図９をさらに参照すると、コントローラ又は制御回路１２０が提供され、パネル３０の第１の外板６０の外側の表面６４上で予め選択された温度を維持するように加熱エレメント４０に対する供給源ユニット１２２からの電力を選択的に供給し、供給を中止するために少なくとも温度センサ８０に電気的に接続する。任意の安全スイッチ１２４は、パネル３０内で加熱エレメント４０と直列に好ましくは埋め込まれ、予め設定された温度値で切れ、過熱状態の間、電源装置１２２から加熱エレメント４０まで電力の供給を中止するように設計される。
【００３９】
またさらに図９を参照すると、パネル３０は、好ましくは、パネル３０の動作の間生成される電磁干渉（ＥＭＩ）及び／又は無線周波数干渉（ＲＦＩ）の放出を弱めるためにその中に包まれる手段１２６を含む。そのような減少手段１２６は、フィルタであってもよい。
【００４０】
第１の外板６０の外側の表面６４上の予め選択された一貫した温度を維持し、少なくとも一つの加熱エレメント４０のＯＮ／ＯＦＦ切換えを本質的に最小化することによって定常状態モードで少なくとも一つの加熱エレメント４０を作動するために、一体のサイクル（ゼロクロス電圧切換え）制御モードに基づき、好ましくは位相角又はパルス幅調節（ＰＷＭ）制御モードに基づいてアルゴリズムを実行するように、温度センサ８０から受信された温度の読み込み値に応答してコントローラ又は制御回路１２０内で手段を提供するのが好都合であることがわかった。例えば、ＲＳＤＡモデルの下でイリノイ州、ネーパービルのＰｏｗｅｒ−ＩＯ社によって製造されたソリッドステートコンタクタが本発明で使われてもよい。
【００４１】
ここで特に図１０を参照すると、コントローラ又は制御回路１２０を温度センサ８０と接続するのと同じく、少なくとも一つの加熱エレメント４０を電源装置１２２と接続するため、本発明は、パネル３０の側部又は底部のいずれかに取り付けられる端子板１３０、パネル３０の底部に取り付けられる又はそこから延長する接続箱１３２、及び、パネル３０の境界を越えて延長する予め選択された長さの導線４５、４７のいずれかを意図するものである。空洞１３４は、熱電対９０を交換するためのパネル３０の底部内で提供されてもよい。空洞１３４は、取り外し可能なカバー１３６と適合してもよい。
【００４２】
パネル３０は、単相又は三相配電のために構成されてもよい。いずれの位相においても、一以上の加熱エレメント４０が、適当な電源出力を提供する、及び／又は、別個の加熱領域を生成するためにパネル３０内に埋め込まれ得ると考えられる。例えば、ドア２２に隣接した床面領域においてより高い熱出力が一般に必要とされるが、一方で同じ側壁１６内に配置されたドア２２の間の乗客コンパートメント２０内では低い熱出力が必要とされる。
【００４３】
動作の間、内部又は外部因子のいずれかによって一つの加熱エレメント４０が機能しない場合に、少なくとも一対の加熱エレメント４０がパネル３０の信頼性を向上させるために提供されてもよい。
【００４４】
最も好ましい実施態様において、パネル３０は、以下のプロセスに従って製造される。まず、中空の型が提供される。それから第１の（上部）外板６０が、粘着性の上部表面を提供する部分的に（半分）硬化した形状で型の底部に配置される。次に、単独又は組合せの加熱エレメント４０が、第１の外板６０の内側の表面６２上の特定の構成に置かれる。接着材層３２が注入される。それから、軽量コア層５６（シンタクチックフォーム）が、液体形状で注入される。所定の期間の間、パネル３０を部分的に硬化させるため、熱は型の上部及び底部に適用され、圧力がその上部に適用される。加熱及び圧力の間、層３２の接着剤は加熱エレメント４０の下及びその周りに流れ、したがって層３２の厚さ内で加熱エレメント４０を本質的に包む。最後に、第２の外板７０が、軽量コア層５６の上面へ部分的に（半分）硬化した形状において配置され、熱及び圧力は完全にパネル３０を硬化させるために再適用される。パネル３０が完全に硬化した後、熱及び圧力の適用は取り除かれ、パネル３０は室温で冷却することができる。
【００４５】
本発明はまた、基本的な形状において、パネル３０が、熱伝導粒子の有無にかかわらず層３２、及び、その中に包まれた少なくとも一つの加熱エレメント４０のみを有するものとして提供される意図を有し、したがって、層３２のみが型の範囲内で少なくとも部分的に硬化する。同様に、パネル３０は層３２と結合する軽量コア層５６のみを備える、及び、軽量コア層５６及び層３２と結合する一つの外板６０又は７０のみを備えてもよく、層３２は、その表面３４、２６の間で配置した少なくとも一つの加熱エレメント４０を含む。さらに、温度センサは、単独で、又は、安全スイッチ１２４と結合して及びＥＭＩ／ＲＦＩ減少手段１２６とさらに結合して、層３２の範囲内でさらに提供されてもよい。
【００４６】
パネル３０はまた、中空の側壁１６内、特にウインドウ２４下の部分１９に取り付けられて、第１の外板６０の外側の表面６３は、中空の側壁１６の内側の表面１６ａと一般に平らに位置してもよい。
【００４７】
ここで図１２を参照して、発明の他の形状によると、加熱パネル２００が提供され、中空の側壁１６、特にウインドウ２４下の部分１９の内側の表面１６ａと一般に平らに位置する内側の表面２０２を有する。
【００４８】
加熱パネル２００は本質的に上記のパネル３０と同一であってもよいが、熱不伝導層５６の対向する面に配置されている第２の熱伝導層３２及び第２の加熱要素４０も備えてもよい。この構成では、パネル２００はまた、ウインドウ枠の除氷のために壁１６の中空の内部を加熱するために好都合である。パネル２００は、図１２に示すように一対の導線４２、一対のフィルム５０、又は、導線４２及びフィルム５０の組合せを含んでもよい。
【００４９】
本発明が大量輸送車両１０内で設置されるパネル３０又は２００に関して示されてきたが、パネル３０又は２００のいずれかが居住施設において設置される又は他の用途において使われてもよいことは当業者に明らかである。
【００５０】
パネル３０又は２００の使用は、隣接したパネル３０又は２００の対向した端の間の予め定められた隙間の採用によって熱膨張及び収縮に適応しなければならないことに留意することはさらに重要である。
【００５１】
したがって、本発明は、関連する当業者が同じものを製作し使用することができるように上記の最大の、明確な、簡潔なかつ正確な用語で記載されてきた。本発明の特に記載された実施態様の構成材の変化、修正、同等物及び代替は、請求項に記載したように本発明の精神と範囲から逸脱することなく、当業者によって作成されると理解される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年9月5日(2012.9.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面と、
（ｂ）該一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間に配置された予め選択された接着材と、
（ｃ）電気抵抗材料を含み、該一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間で配置されている少なくとも一つの加熱エレメントであって、それへ電力が供給されると熱を生成する加熱エレメントと、
（ｄ）その該本質的に平らな間隔を置かれた表面の間で配置された温度センサと、を含む、構造パネル。
【請求項２】
（ａ）一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面と層の容積を占めている予め選択された接着材とを有する層と、
（ｂ）電気抵抗材料を含み、該一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間の該接着材層内で本質的に包まれる少なくとも一つの加熱エレメントと、
（ｃ）該接着材層の第１の表面に配置されて固定されるその内側の表面を有する第１の外板と、
（ｄ）該接着材層の対向する第２の表面に配置されて固定されるその第１の表面を有する軽量コア層と、
（ｅ）該軽量コア層の対向する第２の表面に配置されて固定される内側の表面を有する第２の外板であって、本質的に堅固である第２の外板と、を含む、構造パネル。
【請求項３】
前記少なくとも一つの加熱エレメント及び前記第１の外板の少なくとも一つと熱を検出するように接触している温度センサを含む、請求項２の構造パネル。
【請求項４】
前記温度センサが、その前記本質的に平らな間隔を置かれた表面間で前記接着材層内に配置される、請求項３の構造パネル。
【請求項５】
前記温度センサ及び供給源ユニットの各々に電気接続されているコントローラを含み、該コントローラは、前記少なくとも一つの加熱エレメントへ選択的に電力を供給し、供給を中止するように、該温度センサからの温度値入力に応答し、それによって予め選択された本質的に一貫した温度が該パネルの前記第１の外板の前記外側の表面で維持される、請求項３の構造パネル。
【請求項６】
前記電気抵抗材料が、その容積全体に組み込まれた電気伝導接触を有する繊維強化ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）フィルムであり、前記少なくとも一つの加熱エレメントが該フィルムの対向縁に沿って配置された一対の細長い電気導体をさらに含む、請求項２の構造パネル。
【請求項７】
前記フィルムがその厚さを通じて形成される穿孔を含む、請求項６の構造パネル。
【請求項８】
中空の内部を有する少なくとも一つの軌道を含む、請求項２の構造パネル。
【請求項９】
前記接着材層の容積全体にわたって埋め込まれる熱伝導粒子を含む、請求項２の構造パネル。
【請求項１０】
前記軽量コア層が熱不伝導材料を含む、請求項２の構造パネル。
【請求項１１】
前記熱不伝導材料がシンタクチックフォームである、請求項１０の構造パネル。
【請求項１２】
（ａ）一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面と層の容積を占めている予め選択された接着材とを有する層と、
（ｂ）全体に該接着材層の容積全体に埋め込まれた熱伝導粒子と、
（ｃ）電気抵抗材料を含み、該一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間で本質的に包まれている少なくとも一つの加熱エレメントと、
（ｄ）該接着材層の第１の表面に配置されて固定されるその内側の表面を有する第１の本質的に堅固な外板と、
（ｅ）該接着材層の対向する第２の表面に配置されて固定されるその第１の表面を有し、熱不伝導材料を含む軽量コア層と、
（ｆ）該軽量コア層の対向する第２の表面に配置されて固定される内側の表面を有する第２の本質的に堅固な外板と、
（ｇ）該加熱エレメント及び該第１の外板の少なくとも一つと熱を検出するように接触する温度センサであって、該第１の外板の近傍で該接着材層の間隔を置かれた表面間に配置されている温度センサと、
（ｈ）該少なくとも一つの加熱エレメントと供給源ユニットとの間で有効に取り付けられるスイッチであって、前記スイッチは、該一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間の該接着材層の内で配置されるスイッチと、
（ｉ）該パネルの該第１の外板の該外側の表面上で予め選択された温度を維持するため、該少なくとも一つの加熱エレメントへ選択的に電力を供給し、供給を中止するために少なくとも該温度センサに電気的に接続されているコントローラであって、該温度センサからの温度値入力に応答して予め定められたアルゴリズムを実行し、それによって、予め選択された本質的に一貫した温度が該第１の外板の該外側表面上で維持され、該少なくとも一つの加熱エレメントが定常状態モードにおいて操作可能であるコントローラと、を含む、構造パネル。
【請求項１３】
前記少なくとも一つの加熱エレメントが本質的に存在しない周囲の境界領域をさらに含む、請求項１２の構造パネル。
【請求項１４】
大量輸送車両の床面であって、少なくとも床面カバー及び支持構造を有する床面と共に、該床仕上げ材と該支持構造の中間に配置されたパネルであって、
（ａ）該支持構造に固定され、一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面と、該部材の容積を占めている予め選択された接着材とを有する部材と、
（ｂ）電気抵抗材料を含み、該一対の本質的に平らな間隔を置かれた表面の間の該部材の範囲内で本質的に包まれる少なくとも一つの加熱エレメントであって、該加熱エレメントはそれに電力が供給されると熱を生成し、該熱は該床面カバーを通じて放射する、少なくとも一つの加熱エレメントと、を含む、構造パネル。
【請求項１５】
前記部材と前記支持構造との間で配置された熱不伝導層を含む、請求項１４の構造パネル。
【請求項１６】
前記部材に配置され固定されるその内側の表面を有する堅固な外板を含み、前記床面カバーは前記外板の外側の表面に固定される、請求項１４の構造パネル。
【国際調査報告】
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