DE10216629A1

DE10216629A1 - Electro-thermo-film heater has connection parts of different profiles between first and second electrode sets and electro-thermo-films in electro-thermo-film arrangement area

Info

Publication number: DE10216629A1
Application number: DE2002116629
Authority: DE
Inventors: Hao Yi Liao; Yi Wei Chung; Ching Ti Hsu
Original assignee: Helix Technology Inc Taiwan
Current assignee: Helix Technology Inc Taiwan
Priority date: 2001-10-23
Filing date: 2002-04-15
Publication date: 2003-04-10
Also published as: TW533747B; JP2003133031A

Abstract

The device has an insulating substrate with an electro-thermo-film arrangement area, first and second electrode arrangement areas on two sides of the electro-thermo-film area, two parallel electro-thermo-films in the electro-thermo-film arrangement area, a first electrode set with first and second lateral electrodes, a second electrode set and connection parts of different profiles between the electrode sets and the electro-thermo-films. The device has an insulating substrate (200) with an electro-thermo-film arrangement area (204), first and second electrode arrangement areas (206,208) on two sides of the electro-thermo-film arrangement area, two parallel electro-thermo-films (202a,202b) in the electro-thermo-film arrangement area, a first electrode set (210) with first and second lateral electrodes, a second electrode set (212) and connection parts of different profiles between the electrode sets and the electro-thermo-films. AN Independent claim is also included for the following: an electrode structure for an inventive device.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine Elektrothermofilm- Heizvorrichtung, insbesondere eine Elektrodenanordnung der Elektrothermofilm-Heizvorrichtung, durch welche der Elektrothermofilm gleichförmig erhitzt wird. The invention relates generally to an electrothermal film Heating device, in particular an electrode arrangement of the Electrothermal film heater through which the Electrothermal film is heated uniformly.

Die auf dem Markt allgemein übliche elektrothermische Vorrichtung wandelt elektrische Energie in thermische Energie über einen Widerstandseffekt um, welcher durch einen elektrischen Strom verursacht wird, um den Heizprozess zu bewirken. Die Betriebsweise der meisten geläufigen elektrothermischen Vorrichtungen beruht auf dem Widerstandseffekt. Die allgemein bekannte elektrothermische Vorrichtung weist eine PTC(Positiver-Temperatur-Koeffizient)- Heizkeramik oder eine Widerstands-Heizwendel auf. Da die Wärmekapazität der PTC-Heizkeramik in einen Sättigungsbereich tendiert, während elektrische Energie in thermische Energie umgewandelt wird, ist der Widerstand der Heizkeramik erhöht und die Heizleistung ist vermindert, was zu einer schlechten Heizeffizienz führt. Der komplexe Fertigungsprozess für Widerstands-Heizwendel-Heizer erhöht die Produktionskosten, was somit nicht wirtschaftlich ist. Daher verwenden die meisten geläufigen Stromheizvorrichtungen einen Elektrothermofilm als Heizelement. The most common electrothermal on the market Device converts electrical energy into thermal energy about a resistance effect, which is caused by a electrical current is caused to the heating process cause. The operation of most common ones electrothermal devices is based on the Resistance effect. The well-known electrothermal Device has a PTC (positive temperature coefficient) - Heating ceramic or a resistance heating coil. Since the Heat capacity of the PTC heating ceramic in a saturation range tends to turn electrical energy into thermal energy the resistance of the heating ceramic is increased and the heating power is reduced, resulting in poor Heating efficiency leads. The complex manufacturing process for Resistance heating coil heaters increase production costs, which is therefore not economical. Therefore use the most current electrical heaters Electrothermal film as a heating element.

In Fig. 1 ist eine herkömmliche Heizvorrichtung dargestellt, welche den Elektrothermofilm als Heizelement verwendet. Die Heizvorrichtung ist auf einem Isolationssubstrat 100 ausgebildet. Ein Elektrothermofilm 102 und zwei Elektroden 104 sind auf dem Isolationssubstrat 100 ausgebildet. Die Elektroden 104 weisen normalerweise rechtwinklige Strukturen auf und sind an zwei Seiten des Elektrothermofilms 102 elektrisch angeschlossen. Wenn eine Spannung an die Elektroden 104 angelegt wird, wandelt der Elektrothermofilm 102 elektrische Energie in thermische Energie aufgrund des Widerstandseffektes um, um den Heizzweck zu erreichen. Während eine Spannung an die Elektroden 104 angelegt wird, ist zusätzlich die Stromdichte im Zentrum des Elektrothermofilms 102 größer als an den Kanten. Folglich wird das Zentrum des Elektrothermofilms 102 überhitzt oder sogar durchgeschmolzen, während die Kanten des Elektrothermofilms 102 einen schlechten Heizeffekt aufweisen. In Fig. 1, a conventional heating device is shown, which uses the electrothermal film as a heating element. The heating device is formed on an insulation substrate 100 . An electrothermal film 102 and two electrodes 104 are formed on the insulation substrate 100 . The electrodes 104 normally have rectangular structures and are electrically connected on two sides of the electrothermal film 102 . When a voltage is applied to the electrodes 104 , the electrothermal film 102 converts electrical energy into thermal energy due to the resistance effect to achieve the heating purpose. In addition, while a voltage is applied to the electrodes 104 , the current density in the center of the electrothermal film 102 is greater than at the edges. As a result, the center of the electrothermal film 102 is overheated or even melted while the edges of the electrothermal film 102 have a poor heating effect.

Die herkömmliche Elektrodenanordnung verursacht einen signifikanten Stromdichte-Gradienten, so dass die Lebensdauer des Elektrothermofilms ernsthaft beeinträchtigt wird. Außerdem führt die Überhitzung, die im Zentrum des Elektrothermofilms auftritt, und die schlechte Heizeffizienz am Rand des Elektrothermofilms zu einem signifikant ungleichförmigen Heizeffekt. The conventional electrode arrangement causes one significant current density gradient, so the life of the electrothermal film is seriously impaired. Moreover causes the overheating in the center of the electrothermal film occurs, and the poor heating efficiency at the edge of the Electrothermal film to a significantly non-uniform Heating effect.

Mit der Erfindung wird eine Elektrothermofilm- Heizvorrichtung geschaffen, welche die Breite des Elektrothermofilms und die Elektrodenanordnung einstellt, um den Strom auf den Elektrothermofilm gleichmäßig zu verteilen, so dass das Zentrum des Elektrothermofilms daran gehindert wird, überhitzt oder durchgeschmolzen zu werden. With the invention an electrothermal film Heater created which the width of the Electrothermal film and the electrode arrangement adjusts to distribute the current evenly over the electrothermal film, so that the center of the electrothermal film is prevented from doing so becomes overheated or melted.

Mit der Erfindung wird eine Elektrothermofilm- Heizvorrichtung geschaffen, welche die Breite des Elektrothermofilms und die Elektrodenanordnung einstellt, um den Strom auf den Elektrothermofilm gleichmäßig zu verteilen, so dass die Heizeffizienz verbessert wird. With the invention an electrothermal film Heater created which the width of the Electrothermal film and the electrode arrangement adjusts to distribute the current evenly over the electrothermal film, so that the heating efficiency is improved.

Die erfindungsgemäße Elektrothermofilm-Heizvorrichtung ist auf einem Isolationssubstrat ausgebildet. Auf dem Isolationssubstrat sind ein erster Elektroden- Anordnungsbereich, ein zweiter Elektroden-Anordnungsbereich und ein Elektrothermofilm-Anordnungsbereich definiert. Der erste Elektrodenanordnungsbereich und der zweite Elektroden- Anordnungsbereich sind an zwei Seiten des Elektrothermofilms angeordnet. Ein erster Elektrodensatz ist im ersten Elektroden-Anordnungsbereich angeordnet, während ein zweiter Elektrodensatz im zweiten Elektrodenanordnungsbereich angeordnet ist. Mehrere parallel zueinander angeordnete Elektrothermofilme sind im Elektrothermofilm-Anordnungsbereich ausgebildet. Eine erste Seite des Elektrothermofilms und eine zweite Seite des Elektrothermofilms korrespondiert jeweils mit dem ersten Elektrodenanordnungsbereich und dem zweiten Elektrodenanordnungsbereich. Über den ersten Elektrodensatz und den zweiten Elektrodensatz sind die Elektrothermofilme in Serie geschaltet. Der erste Elektrodensatz und der zweite Elektrodensatz haben einen Aufbau mit zwei breiteren Seiten und einem schmaleren Zentrum, so dass die Stromdichteverteilung auf dem Elektrothermofilm gleichförmig ist. The electrothermal film heating device according to the invention is formed on an insulation substrate. On the Insulation substrate are a first electrode Arrangement area, a second electrode arrangement area and defines an electrothermal film placement area. The first electrode arrangement area and the second electrode Arrangement area are on two sides of the electrothermal film arranged. A first set of electrodes is in the first Electrode placement area arranged while a second Electrode set in the second electrode arrangement area is arranged. Several arranged parallel to each other Electrothermal films are in the electrothermal film arrangement area educated. A first page of the electrothermal film and one second side of the electrothermal film corresponds to each the first electrode placement area and the second Electrode assembly area. About the first set of electrodes and the second set of electrodes are the electrothermal films in Series switched. The first set of electrodes and the second Electrode sets have a structure with two wider sides and a narrower center so that the Current density distribution on the electrothermal film uniform is.

Werden zum Beispiel zwei seriell geschaltete Elektrothermofilme verwendet, weist der erste Elektrodensatz eine erste Seitenelektrode und eine zweite Seitenelektrode auf, von denen jede ein Länge aufweist, welche gleich der Breite eines der Elektrothermofilme ist, und ist gleichzeitig mit den ersten Seiten von zwei der Elektrothermofilmen gekoppelt. Der zweite Elektrodensatz weist eine Verbindungselektrode auf, deren Länge etwas größer ist als die Breite zweier Elektrothermofilme, so dass gleichzeitig die zweiten Seiten von zwei Elektrothermofilmen verbunden werden. For example, two are connected in series Used electrothermal films, the first set of electrodes a first side electrode and a second side electrode each of which has a length equal to that Width is one of the electrothermal films, and is simultaneous with the first pages of two of the electrothermal films coupled. The second set of electrodes has one Connection electrode whose length is slightly longer than that Width of two electrothermal films, so that the two sides of two electrothermal films.

Bei einer ungeraden Zahl von seriell geschalteten Elektrothermofilmen hat der erste Elektrodensatz eine erste Seitenelektrode und mindestens eine Verbindungselektrode, während der zweite Elektrodensatz mindestens eine Verbindungselektrode und eine zweite Seitenelektrode hat. Die Länge der ersten Seitenelektrode ist ungefähr gleich der Breite eines Elektrothermofilms. Die erste Seitenelektrode ist mit der ersten Seite des ersten Elektrothermofilms gekoppelt. Die zweite Seitenelektrode hat eine Länge, die gleich der Breite eines Elektrothermofilms ist, und ist mit der zweiten Seite des letzten Elektrothermofilms gekoppelt. Die Verbindungselektroden des ersten Elektrodensatzes und des zweiten Elektrodensatzes sind einander abwechselnd angeordnet. Die Länge der Verbindungselektroden ist etwas größer als die Breite von zwei Elektrothermofilmen. Die Verbindungselektroden sind gleichzeitig mit genau einer Seite (entweder der ersten Seite oder der zweiten Seite) der Elektrothermofilme verbunden. With an odd number of series connected Electrothermal films, the first set of electrodes has a first Side electrode and at least one connecting electrode, while the second set of electrodes at least one Has connecting electrode and a second side electrode. The The length of the first side electrode is approximately equal to that Width of an electrothermal film. The first side electrode is coupled to the first side of the first electrothermal film. The second side electrode has a length equal to that Width of one electrothermal film, and is the second Coupled side of the last electrothermal film. The Connection electrodes of the first set of electrodes and second set of electrodes are arranged alternately. The length of the connection electrodes is slightly larger than that Width of two electrothermal films. The connecting electrodes are simultaneously with exactly one page (either the first Side or the second side) of the electrothermal films connected.

Bei einer geraden Zahl von Elektrothermofilmen weist der erste Elektrodensatz eine erste Seitenelektrode, mindestens eine Verbindungselektrode und eine zweite Seitenelektrode auf, und der zweite Elektrodensatz weist mindestens zwei Verbindungselektroden auf. Die erste Seitenelektrode hat eine Länge, welche gleich der Breite eines Elektrothermofilmes ist, und ist an eine erste Seite eines ersten Elektrothermofilms gekoppelt. Die zweite Seitenelektrode hat eine Länge, welche gleich der Breite eines Elektrothermofilmes ist, und ist an eine erste Seite eines letzten Elektrothermofilms gekoppelt. Die Verbindungselektroden des ersten Elektrodensatzes und des zweiten Elektrodensatzes sind einander abwechselnd angeordnet. Die Verbindungselektroden haben eine Länge, welche etwas größer ist als die Breite von zwei Elektrothermofilmen und sind an beide Seiten von zwei Elektrothermofilmen gekoppelt. With an even number of electrothermal films, the first electrode set a first side electrode, at least a connecting electrode and a second side electrode, and the second set of electrodes has at least two Connecting electrodes. The first side electrode has one Length, which is the width of an electrothermal film, and is on a first side of a first electrothermal film coupled. The second side electrode has a length which is equal to the width of an electrothermal film, and is on coupled a first side of a last electrothermal film. The connecting electrodes of the first set of electrodes and the second set of electrodes are arranged alternately. The connection electrodes have a length, which is somewhat is larger than the width of two electrothermal films and are coupled on both sides by two electrothermal films.

Der erste Elektrodensatz und der zweite Elektrodensatz verbindet seriell die Elektrothermofilme über die erste Seitenelektrode, die zweite Seitenelektrode und die Verbindungselektrode, um das Ziel einer gleichmäßigeren Stromdichteverteilung zu erreichen. Zusätzlich haben sowohl der erste Elektrodensatz als auch der zweite Elektrodensatz einen Aufbau mit breiteren Kanten und schmalerem Zentrum. The first set of electrodes and the second set of electrodes connects the electrothermal films in series via the first Side electrode, the second side electrode and the Connection electrode to the goal of a more uniform To achieve current density distribution. In addition, both the first set of electrodes and the second set of electrodes a structure with wider edges and a narrower center.

Die Verbindungsteile zwischen dem ersten Elektrodensatz, dem zweiten Elektrodensatz und den Elektrothermofilmen weisen ein Bogenprofil oder ein Wellenprofil auf. The connecting parts between the first electrode set, the second set of electrodes and the electrothermal films an arc profile or a wave profile.

Die Verbindungselektroden können mit zwei Sub-Elektroden mit der gleichen Breite des Elektrothermofilms und einem Verbindungsteil, welches diese zwei Sub-Elektroden verbindet, ausgebildet werden. Das Verbindungsteil hat eine U-Form, um über die zwei Sub-Elektroden zu verbinden. The connecting electrodes can have two sub-electrodes with the same width of the electrothermal film and one Connecting part that connects these two sub-electrodes, be formed. The connecting part has a U-shape to to connect via the two sub-electrodes.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen: The invention is described below with reference to Embodiments with reference to the drawing explained. The drawing shows:

Fig. 1 eine schematische Elektrodenanordnungs-Darstellung in einer herkömmlichen Heizvorrichtung, in welcher der Elektrothermofilm als Heizelement verwendet wird, Fig. 1 is a schematic constitution diagram of electrodes in a conventional heating device in which the electric thermal film is used as a heating element,

Fig. 2A bis 2C schematische Darstellungen von Elektrodenanordnungen in einer Heizvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung, in der Elektrothermofilme als Heizelement verwendet werden, Figs. 2A to 2C are schematic representations of electrode assemblies in a heating apparatus according to a first embodiment of the invention, be used in the electric thermal films as a heating element,

Fig. 3A bis 3C schematische Darstellungen von Elektrodenanordnungen in einer Heizvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, in der Elektrothermofilme als Heizelement verwendet werden, und Figs. 3A to 3C are schematic representations of electrode assemblies in a heating apparatus according to a second embodiment of the invention, be used in the electric thermal films as a heating element, and

Fig. 4A bis 4F schematische Darstellungen von Elektrodenanordnungen in einer Heizvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung, in der Elektrothermofilme als Heizelement verwendet werden. FIGS. 4A to 4F are schematic representations of electrode assemblies in a heating apparatus according to a third embodiment of the invention, be used in the electric thermal films as a heating element.

Wie aus Fig. 2A ersichtlich, kommen zum Beispiel zwei seriell geschaltete Elektrothermofilme 202a, 202b zum Einsatz. Auf einem Isoliersubstrat 200 sind ein Elektrothermofilm- Anordnungsbereich 204, ein erster Elektroden-Anordnungsbereich 206 und ein zweiter Elektroden-Anordnungsbereich 208 definiert. Der Elektrothermofilm-Anordnungsbereich 204 ist beispielsweise in einem Zentrum des Isoliersubstrates 200 angeordnet, wobei zwei Elektrothermofilme 202 (202a und 202b) darauf ausgebildet sind. Der erste Elektroden- Anordnungsbereich 206 und der zweite Elektroden- Anordnungsbereich 208 sind an zwei Seiten des Elektrothermofilm-Anordnungsbereiches 204 angeordnet. Der erste Elektrodensatz 210, der eine erste Seitenelektrode 214 und eine zweite Seitenelektrode 216 aufweist, ist am ersten Elektroden-Anordnungsbereich 206 ausgebildet, und ein zweiter Elektrodensatz 212, welcher eine Verbindungselektrode 218 aufweist, ist am zweiten Elektroden-Anordnungsbereich 208 ausgebildet. As can be seen from FIG. 2A, two series-connected electrothermal films 202 a, 202 b are used, for example. On an insulating substrate 200 , an electrothermal film placement area 204 , a first electrode placement area 206, and a second electrode placement area 208 are defined. The electrothermal film arrangement region 204 is arranged, for example, in a center of the insulating substrate 200 , two electrothermal films 202 ( 202 a and 202 b) being formed thereon. The first electrode arrangement area 206 and the second electrode arrangement area 208 are arranged on two sides of the electrothermal film arrangement area 204 . The first electrode set 210 , which has a first side electrode 214 and a second side electrode 216 , is formed on the first electrode arrangement region 206 , and a second electrode set 212 , which has a connection electrode 218 , is formed on the second electrode arrangement region 208 .

Wie aus Fig. 2A weiter ersichtlich ist, hat die erste Seitenelektrode 214 eine Länge, welche gleich der Breite des Elektrothermofilms 202a ist, und ist an die eine Seite des Elektrothermofilms gekoppelt. Die Verbindungselektrode 218 hat eine Länge, die etwas größer ist als die Breite der Elektrothermofilme 202a und 202b und ist gleichzeitig an die andere Seite sowohl des Elektrothermofilms 202a als auch des Elektrothermofilms 202b gekoppelt. Zusätzlich hat der erste Elektrodensatz 210, welcher die erste Seitenelektrode 214 und die zweite Seitenelektrode 216 aufweist, eine Seitenbreite W1, welche breiter ist als eine Mittenbreite W2. Der zweite Elektrodensatz hat ebenfalls eine Seitenbreite W3, die größer als eine Mittenbreite W4 ist. As can further be seen from FIG. 2A, the first side electrode 214 has a length which is equal to the width of the electrothermal film 202 a, and is coupled to one side of the electrothermal film. The connecting electrode 218 has a length that is slightly larger than the width of the electrothermal film 202 a and 202 b and is simultaneously coupled to the other side of both the electrothermal film 202 a and the electrothermal film 202 b. In addition, the first electrode set 210 , which has the first side electrode 214 and the second side electrode 216 , has a side width W1 which is wider than a center width W2. The second set of electrodes also has a side width W3 which is larger than a center width W4.

Der erste Elektrodensatz 210 und der zweite Elektrodensatz 212, welche mit einer schmaleren Mittenbreite und einer breiteren Seitenbreite konstruiert sind, haben an beiden Seiten einen geringeren Widerstand, so dass die Stromdichte auf den Elektrothermofilmen 202a und 202b gleichmäßig verteilt ist, ohne das Problem der exzessiv hohen Stromdichte im Zentralbereich der Elektrothermofilme zu verursachen. Die Heizeffizienz wird dadurch erhöht. The first electrode set 210 and the second electrode set 212 , which are constructed with a narrower center width and a wider side width, have a lower resistance on both sides, so that the current density on the electrothermal films 202 a and 202 b is evenly distributed without the problem of to cause excessive high current density in the central area of the electrothermal films. This increases the heating efficiency.

Wie aus Fig. 2B ersichtlich, sind als Beispiel vier seriell geschaltete Elektrothermofilme 202a, 202b, 202c und 202d auf dem Elektrothermofilm-Anordnungsbereich 204 ausgebildet. Ein erster Elektrodensatz 210, welcher eine erste Seitenelektrode 214, eine Verbindungselektrode 218a und eine zweite Seitenelektrode 216 aufweist, ist in dem ersten Elektroden-Anordnungsbereich 206 ausgebildet. Ein zweiter Elektrodensatz 212, welcher eine Verbindungselektrode 218b und eine andere Verbindungselektrode 218c aufweist, ist in dem zweiten Elektroden-Anordnungsbereich 208 ausgebildet. As can be seen from FIG. 2B, four series-connected electrothermal films 202 a, 202 b, 202 c and 202 d are formed on the electrothermal film arrangement area 204 as an example. A first electrode set 210 , which has a first side electrode 214 , a connecting electrode 218 a and a second side electrode 216 , is formed in the first electrode arrangement area 206 . A second electrode set 212 , which has a connection electrode 218 b and another connection electrode 218 c, is formed in the second electrode arrangement area 208 .

Wie aus Fig. 2C ersichtlich, sind als Beispiel drei seriell geschaltete Elektrothermofilme 202a, 202b und 202c auf dem Elektrothermofilm-Anordnungsbereich 204 angeordnet. Der erste Elektrodensatz 210, welcher eine erste Seitenelektrode 214 und eine Verbindungselektrode 218a aufweist, ist im ersten Elektroden-Anordnungsbereich 206 ausgebildet, während ein zweiter Elektrodensatz 212, welcher eine Verbindungselektrode 218b und ein zweite Seitenelektrode 216 aufweist, im zweiten Elektroden-Anordnungsbereich 208 ausgebildet ist. As can be seen from FIG. 2C, three series-connected electrothermal films 202 a, 202 b and 202 c are arranged on the electrothermal film arrangement area 204 as an example. The first electrode set 210 , which has a first side electrode 214 and a connecting electrode 218 a, is formed in the first electrode arrangement area 206 , while a second electrode set 212 , which has a connecting electrode 218 b and a second side electrode 216 , in the second electrode arrangement area 208 is trained.

Wie aus Fig. 2A, 2B und 2C ersichtlich, weist der Verbindungsteil zwischen dem ersten Elektrodensatz 210 und dem zweiten Elektrodensatz 212, das heißt, der ersten Seitenelektrode 214, der zweiten Seitenelektrode 216 und den Verbindungselektroden 218a, 218b und 218c, und den elektrothermischen Filmen 202 ein Bogenprofil auf. As shown in Fig. 2A, 2B and 2C can be seen, the connecting portion between the first electrode set 210 and the second electrode set 212, that is, the first side electrode 214, the second side electrode 216 and the connecting electrodes 218 a, 218 b and 218 c, and an arc profile on the electrothermal films 202 .

Fig. 3A bis 3C zeigen schematische Darstellungen von Elektrodenanordnungen in einer Heizvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform, in der Elektrothermofilme als das Heizelement der Erfindung verwendet werden. Fig. 3A to 3C are schematic representations of electrode assemblies in a heating apparatus according to a second embodiment used in the electric thermal films as the heating element of the invention.

Die Elektrodenanordnung in Fig. 3A bis 3C ist die gleiche wie jene, die in den Fig. 2A bis 2C gezeigt ist. Der Unterschied besteht darin, dass in den Fig. 3A bis 3C der Verbindungsteil zwischen dem ersten Elektrodensatz 310 und dem zweiten Elektrodensatz 312, das heißt, der ersten Seitenelektrode 314, der zweiten Seitenelektrode 316 und der Verbindungselektroden 318a, 318b, 318c, und dem Elektrothermofilm 302 zusätzlich ein Wellenprofil aufweist. The electrode assembly in Fig. 3A through 3C is the same as those shown in Figs. 2A to 2C. The difference is that in FIGS. 3A to 3C the connection part between the first electrode set 310 and the second electrode set 312 , that is to say the first side electrode 314 , the second side electrode 316 and the connection electrodes 318 a, 318 b, 318 c, and the electrothermal film 302 additionally has a wave profile.

Es ist ersichtlich, dass ein Durchschnittsfachmann das Bogenprofil und das Wellenprofil in ein anderes Profil modifizieren kann, ohne von der Konstruktion einer schmaleren Zentralbreite und einer breiteren Seitenbreite des ersten Elektrodensatzes 310 und des zweiten Elektrodensatzes 312 abzuweichen. It will be appreciated that one of ordinary skill in the art can modify the arc profile and the wave profile to a different profile without departing from the construction of a narrower central width and a wider side width of the first electrode set 310 and the second electrode set 312 .

Fig. 4A bis 4F zeigen schematische Darstellungen von Elektrodenanordnungen in einer Heizvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung, in der Elektrothermofilme als das Heizelement verwendet werden. FIGS. 4A to 4F show schematic representations of electrode assemblies in a heating apparatus according to a third embodiment of the invention, be used in the electric thermal films as the heating element.

Wie aus den Fig. 4A bis 4C ersichtlich, in denen die Elektrodenanordnung ähnlich zu der in den Fig. 2A bis 2C gezeigten Elektrodenanordnung ist, besteht der Unterschied darin, dass in den Fig. 4A bis 4C die Verbindungselektroden 418a, 418b und 418c zwei Sub-Elektroden 420 und ein Verbindungsteil 422 aufweisen. Jede Sub-Elektrode hat eine Länge, welche gleich der Breite eines der Elektrothermofilme ist. Das Verbindungsteil 422 hat eine U-Form und verbindet die zugehörigen Sub-Elektroden 420 miteinander. As can be seen from FIGS. 4A to 4C, in which the electrode arrangement is similar to the electrode arrangement shown in FIGS. 2A to 2C, the difference is that in FIGS. 4A to 4C the connecting electrodes 418 a, 418 b and 418 c have two sub-electrodes 420 and a connecting part 422 . Each sub-electrode has a length that is equal to the width of one of the electrothermal films. The connecting part 422 has a U-shape and connects the associated sub-electrodes 420 to one another.

Wie aus den Fig. 4D bis 4F ersichtlich ist, ist die Elektrodenanordnung ähnlich der in den Fig. 3A bis 3C gezeigten Elektrodenanordnung, wobei die Verbindungselektroden 418a, 418b und 418c zwei Sub-Elektroden 420 und ein Verbindungsteil 422 aufweisen. Jede Sub-Elektrode 420 hat eine Länge, welche gleich der Breite eines Elektrothermofilms ist. Das Verbindungsteil 422 hat eine U-Form und verbindet die zugehörigen zwei Sub-Elektroden 420 miteinander. As can be seen from FIGS. 4D to 4F, the electrode arrangement is similar to the electrode arrangement shown in FIGS. 3A to 3C, the connecting electrodes 418 a, 418 b and 418 c having two sub-electrodes 420 and a connecting part 422 . Each sub-electrode 420 has a length that is equal to the width of an electrothermal film. The connecting part 422 has a U-shape and connects the associated two sub-electrodes 420 to one another.

Die Verbindungselektroden 218a, 218b, 218c in der ersten Ausführungsform und die Verbindungselektroden 318a, 318b, 318c in der zweiten Ausführungsform haben eine Zentralstromdichte, welche etwas größer als die Seitenstromdichte ist. Im Vergleich zur herkömmlichen Struktur ist dies jedoch eine deutliche Verbesserung. Die Verbindungselektroden 418a, 418b und 418c in der dritten Ausführungsform sind modifiziert worden, um die auf den Zentralbereich der Verbindungselektroden konzentrierte Stromdichte weiter zu verringern. The connection electrodes 218 a, 218 b, 218 c in the first embodiment and the connection electrodes 318 a, 318 b, 318 c in the second embodiment have a central current density which is somewhat larger than the side current density. However, this is a significant improvement over the conventional structure. The connection electrodes 418 a, 418 b and 418 c in the third embodiment have been modified in order to further reduce the current density concentrated on the central region of the connection electrodes.

Somit weist die Elektrothermofilm-Heizvorrichtung mindestens folgende Vorteile auf:

1. Die Elektrodenstruktur weist zwei breitere Seiten und eine schmalere Mitte auf, so dass der Stromfluss nicht in der Mitte konzentriert wird. Stattdessen ist die Stromdichte gleichförmig auf dem Elektrothermofilm verteilt. Dadurch wird ein gleichförmiger Heizeffekt erreicht und die Lebensdauer des Elektrothermofilms verlängert.
2. Die Elektrodensätze verbinden seriell mehrere Elektrothermofilme, so dass eine hohe Heizprozessleistung erzielt werden kann.
3. Über unterschiedliche positive und negative Elektroden können die seriell verbundenen Elektrothermofilme auch in einen Parallelschaltungs-Modus geschaltet werden, um unterschiedlichen Spannungs-Spezifikationen gerecht zu werden.

The electrothermal film heating device thus has at least the following advantages:

1. The electrode structure has two wider sides and a narrower center so that the current flow is not concentrated in the center. Instead, the current density is evenly distributed on the electrothermal film. This achieves a uniform heating effect and extends the life of the electrothermal film.
2. The electrode sets connect several electrothermal films in series, so that a high heating process performance can be achieved.
3. The series-connected electrothermal films can also be switched into a parallel connection mode via different positive and negative electrodes in order to meet different voltage specifications.

Claims

An electrothermal film heater, comprising: an insulating substrate ( 200 ) having an electrothermal film placement area ( 204 ) thereon, a first electrode placement area ( 206 , 306 , 406 ) and a second electrode placement area ( 208 , 308 , 408 ) The first electrode arrangement area ( 206 , 306 , 406 ) and the second electrode arrangement area ( 208 , 308 , 408 ) are arranged on two sides of the electrothermal film arrangement area ( 204 , 304 , 404 ), two electrothermal films ( 202 a , 202 b), which are arranged parallel to one another in the electrothermal film arrangement region ( 204 , 304 , 404 ), a first electrode set ( 210 , 310 , 410 ) which has a first side electrode ( 214 , 314 , 414 ) and a second side electrode ( 216 , 316 , 416 ) with a structure with wider sides and a narrower center, a connecting part between the first electrode set ( 210 , 310 , 410 ) and the electrothermal film ( 202 ) n has a first profile, and a second electrode set ( 212 , 313 , 412 ), which has a connecting electrode ( 218 , 318 , 418 ) with a construction with wider sides and a narrower center, a connecting part between the second electrode set ( 212 , 312 , 412 ) and the electrothermal film ( 202 ) has a second profile.

2. Electrothermal film heater according to claim 1, wherein the first profile is either an arch profile or a Has wave profile.

3. Electrothermal film heater according to claim 1, wherein the second profile either an arch profile or a Has wave profile.

4. Electrothermal film heating device according to claim 1, wherein each of the first electrode ( 214 , 314 , 414 ) and the second electrode ( 216 , 316 , 416 ) has a length which is equal to the width of one of the electrothermal films ( 202 a, 202 b) is.

5. Electrothermal film heating device according to claim 1, wherein the connecting electrode ( 218 , 318 , 418 ) has a length which is slightly larger than a width of both electrothermal films ( 202 a, 202 b) together.

6. The electrothermal film heater according to claim 1, wherein the connection electrode ( 418 ) further comprises two sub-electrodes ( 420 ) and a connection part ( 422 ).

7. Electrothermal film heating device according to claim 6, wherein the connecting part ( 422 ) has a U-shape, which connects the two sub-electrodes ( 420 ) to one another.

8. Electrothermal film heating device, which comprises at least: an insulation substrate ( 200 ) which has an electrothermal film arrangement region ( 204 , 304 , 404 ), a first electrode arrangement region ( 206 , 306 , 406 ) and a second electrode arrangement region ( 208 , 308 , 408 ), a plurality of electrothermal films ( 202 a, 202 b, 202 c) which are arranged parallel to one another in the electrothermal film arrangement area ( 204 , 304 , 404 ), one in the first electrode arrangement area ( 206 , 306 , 406 ) arranged first electrode set ( 210 , 310 , 410 ), which has a first side electrode ( 214 , 314 , 414 ) and a connecting electrode ( 218 a, 318 a, 418 a) with a construction of wider sides and narrower center, with a connecting part between the first electrode set ( 210 , 310 , 410 ) and the electrothermal films ( 202 a, 202 b, 202 c) has a first profile and one in the second electrode arrangement area ( 208 , 308 , 408 ) arranged second electrode set ( 212 , 312 , 412 ), which has a second connecting electrode ( 218 b, 318 b, 418 b) and a second side electrode ( 216 , 316 , 416 ), the second electrode set ( 212 , 312 , 412 ) having one Has structure with wider sides and narrower center, and a connecting part between the second electrode set ( 212 , 312 , 412 ) and the electrothermal films ( 202 a, 202 b, 202 c) has a second profile.

9. The electrothermal film heater according to claim 8, wherein the first profile is either an arch profile or a Has wave profile.

10. An electrothermal film heater according to claim 8, wherein the second profile either an arch profile or a Has wave profile.

11. The electrothermal film heating device according to claim 8, wherein the first electrode ( 214 , 314 , 414 ) and the second electrode ( 216 , 316 , 416 ) each have a length which is equal to the width of one of the electrothermal films ( 202 a, 202 b, 202 c).

12. Electrothermal film heating device according to claim 8, wherein each of the first connection electrode ( 218 a, 318 a, 418 a) and the second connection electrode ( 218 b, 318 b, 418 b) has a length which is slightly larger than a width of two of the electrothermal films ( 202 b, 202 c; 202 a, 202 b).

13. Electrothermal film heating device according to claim 8, wherein each of the first connecting electrode ( 418 a) and the second connecting electrode ( 418 b) further comprise two sub-electrodes ( 420 ) and a connecting part ( 422 ).

14. The electrothermal film heating device according to claim 13, wherein the connecting part ( 422 ) has a U-shape which connects the two sub-electrodes ( 420 ) to one another.

15. An electrothermal film heating device, which has at least: an insulation substrate ( 200 ) which has an electrothermal film arrangement region ( 204 , 304 , 404 ), a first electrode arrangement region ( 206 , 306 , 406 ) and a second electrode arrangement region ( 208 , 308 , 408 ), a plurality of electrothermal films ( 202 a, 202 b, 202 c, 202 d) arranged parallel to one another, which are arranged on the electrothermal film arrangement area ( 202 , 304 , 404 ), one in the first electrode arrangement area ( 206 , 306 , 406 ) arranged first electrode set ( 210 , 310 , 410 ), which has a first side electrode ( 214 , 314 , 414 ), at least one connecting electrode ( 218 a, 318 a, 418 a) and a second side electrode ( 216 , 316 , 416 ) with a construction of wider sides and a narrower center, a connecting part between the first electrode set ( 210 , 310 , 410 ) and the electrothermal films ( 202 a, 202 b, 202 c, 202 d) has a first profile, and a second electrode set ( 212 , 312 , 412 ) arranged in the second electrode arrangement area ( 208 , 308 , 408 ), which has at least two second connecting electrodes ( 218 b, 218 c; 318 b, 318 c; 418 b, 418 c), the second electrode set ( 212 , 312 , 412 ) having a structure with wider sides and a narrower center, and a connecting part between the second electrode set ( 212 , 312 , 412 ) and the electrothermal films ( 202 a, 202 b, 202 c, 202 d) has a second profile.

16. An electrothermal film heater according to claim 15, wherein the first profile is either an arch profile or a Has wave profile.

17. An electrothermal film heater according to claim 15, wherein the second profile either an arch profile or a Has wave profile.

18. Electrothermal film heating device according to claim 15, wherein each of the first electrode ( 214 , 314 , 414 ) and the second electrode ( 216 , 316 , 416 ) has a length which is equal to the width of one of the electrothermal films ( 202 a, 202 d) is.

19. Electrothermal film heating device according to claim 15, wherein each of the first connecting electrode ( 218 a, 318 a, 418 a) and the second connecting electrode ( 218 b, 218 c; 318 b, 318 c; 418 b, 418 c) has a length , which is slightly larger than the width of two of the electrothermal films ( 202 a, 202 b; 202 c, 202 d).

20. Electrothermal film heating device according to claim 15, wherein each of the first connection electrode ( 418 a) and the second connection electrode ( 418 b, 418 c) further comprise two sub-electrodes ( 420 ) and a connecting part ( 422 ).

21. Electrothermal film heating device according to claim 20, wherein the connecting part ( 422 ) has a U-shape, which connects via the two sub-electrodes ( 420 ).

22. Electrode structure of an electrothermal film heating device, for electrical connection to at least one electrothermal film ( 202 ) on an insulating substrate ( 200 ), comprising: a first electrode ( 214 , 314 , 414 ) which is arranged on one side of the insulating substrate ( 200 ), wherein the first electrode ( 214 , 314 , 414 ) has a center that is narrower than its both sides, a connecting part between the first electrode ( 214 , 314 , 414 ) and the electrothermal film ( 202 ) has a first profile, and one second electrode ( 216 , 316 , 416 ) disposed on the other side of the insulating substrate ( 200 ), the second electrode ( 216 , 316 , 416 ) having a center that is narrower than its two sides, and a connecting part has a second profile between the second electrode ( 216 , 316 , 416 ) and the electrothermal film ( 202 ).

23. The electrode structure of claim 22, wherein the first Profile has either an arc shape or a wave shape.

24. The electrode structure of claim 22, wherein the second Profile has either an arc shape or a wave shape.