電加熱裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種電加熱裝置（44），其具有至少一個電阻裝置（45）和至少一個接觸接通裝置（46），其中，至少一個接觸接通裝置（46）具有至少一個傳導股（55），所述傳導股具有芯股（52），所述芯股至少部分地由銅制成并且具有涂層，所述涂層至少部分地覆蓋所述芯股（52）。本發明建議，所述涂層實施為傳導套（54），所述傳導套將所述芯股（52）與至少一個加熱電阻（70）電連接。
【專利說明】電加熱裝置【技術領域】
[0001]本發明的主題是根據權利要求1前序部分的電加熱裝置。
現有技術
[0002]公知的是，將石墨顆粒嵌入到塑料團中并且用作加熱電阻。此外公知的是，在紡織的加熱元件中使用碳絲作為加熱導體。還公知的是，將金屬絲敷設在紡織面上并且用作加熱元件。公開了具有貴金屬的金屬絲的涂層用于防腐蝕，但是昂貴。金屬絲的涂覆保護它免受腐蝕，但是使其電絕緣并且在孔處導致太高的腐蝕損害。此外，所述涂層的抗磨性常常還不盡如人意。
[0003]電加熱裝置遭受越來越高的安全性要求、高成本壓力和越來越多樣化的應用場合。因此存在對于下述技術方案的需求，所述技術方案盡可能多地滿足這些要求。
【發明內容】
[0004]在這種背景下建議了具有權利要求1的特征的技術方案。另外的有利構型可由另外的權利要求和以下說明書得出。這種加熱裝置具有接觸接通裝置，所述接觸接通裝置防腐蝕、成本低、便于接觸接通并且即使在涂層中有孔的情況下也運行可靠。
[0005]以下闡明本發明的細節。這些實施方案可使本發明易于理解。然而，它們僅具有示例特性。當然，在本發明的由從屬權利要求定義的范圍之內也可去掉、改變或者補充個別或者多個所描述的特征。當然，也可以將不同實施方式的特征相互結合。重要的是，本發明的方案被基本上實施。如果一 個特征應當至少部分被滿足，則這也包括，該特征被完全或者基本上完全被滿足。在此，“基本上”尤其意味著，該實施能夠以可見的程度達到所希望的效果。這尤其可以意味著，相應的特征被至少50%、90%、95%或者99%地滿足。如果給出了最小量，則當然也可以在該最小量以上使用。只要沒有其他說明，則區間包含其邊界點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]下面參考:
[0007]圖1是具有加熱裝置44的交通工具的側視圖，部分地縱向剖割。
[0008]圖2是圖1中的加熱裝置的俯視圖。
[0009]圖3是圖2中的加熱裝置的剖割的電極導體的透視圖，
[0010]圖4是圖3中的電極導體的剖割的單導體的透視圖。
【具體實施方式】
[0011]本發明涉及至少一個待加熱的物體100的加熱。物體特別是指所有由人員接觸或者有結冰危險的客體或表面，例如飛機負載面、發射設備、冰箱、家庭的內部裝置物體、門、窗、天花板、躺椅、墊等或者空中交通工具、水路交通工具、陸路交通工具、軌道交通工具或者在此是例如根據圖1的機動車99的內部裝置物體、例如轉向裝置101、方向盤102、儀表盤103、扶手、門襯105、座椅扶手、交通工具頂篷、墊、套子或者如這里那樣是座椅110。
[0012]至少一個待加熱的物體100具有一個或多個待加熱的表面10。優選至少一個待加熱的表面10如圖1的實施例那樣優選具有至少一個套子2。套子在此指的是任何類型的層、套子下部物體或層復合物，其至少部分地覆蓋待加熱的物體；特別是這種作為關聯的面狀構件設置在待加熱客體上和/或基本上可關聯地從所述客體上松脫的構件。
[0013]至少一個待加熱的物體100具有優選一個或多個墊3。所述墊優選實施為發泡體并且例如是座椅、方向盤或諸如此類的組成部分。
[0014]將至少一個待加熱的物體100和至少一個待加熱的表面10配置給一個或多個空
調裝置4，以便對其進行溫度調節和/或空氣調節。
[0015]至少一個空調裝置4具有優選至少一個電加熱裝置44。這種加熱裝置優選實施為柔性的、易彎曲的面加熱元件。其例如可以作為內置件放入到裝置物體、例如座椅110的墊中。
[0016]加熱裝置44具有優選一個承載件8，加熱電阻和接觸接通裝置例如通過縫紉、粘接等固定在所述承載件上。
[0017]所述承載件8優選基本上股形地、網狀地和/或面狀地構成并且至少部分地由紡織物、編結物、針織物、編織物、無紡布、易彎曲的熱塑性塑料、透氣材料和/或(沖壓或有結的)膜構成。其也可以部分地或基本上完全地至少通過待加熱的客體100的一部分構成，例如內裝置物體或待加熱的表面10的至少一部分，例如套子2。
[0018]至少一個加熱裝置44具有優選一個或多個電阻裝置45，以便將電能轉換為熱能，例如多個加熱電阻70，它們呈具有碳纖維的絲或不銹鋼加熱絲的形式。
[0019]加熱裝置44具有優選一個或多個接觸接通裝置46，以便將電壓施加到至少一個電阻裝置45上。
[0020]優選所述加熱裝置44具有兩個或更多接觸接通裝置46，它們相互間隔開地至少部分地設置在一個電阻裝置45上。優選它們在邊緣附近沿著電阻裝置45設置并且例如通過針織、縫紉或粘接固定在電阻裝置上。它們可以具有長形拉伸的輪廓并且基本上曲折形和/或直線形(圖2)延伸。它們優選大致相互平行地設置并且分別在其一個端部上通過連接導線與電流源/電壓源連接。
[0021]至少一個接觸接通裝置46具有一個、優選多個接觸導體5。所述接觸導體優選股狀并且蜿蜒曲折地沿著待加熱的面的側棱邊設置。優選三個至七個接觸導體并排地設置在接觸接通裝置46中，以便將電流通過較大數量的接觸點從接觸接通裝置46傳遞到電阻裝置45上。所述接觸導體符合目的要求地在一個平面中并排地設置并且為此例如固定在平坦的承載件上。它們優選在其表面上至少部分地導電，也就是不電絕緣，以便不給加熱電阻70的接觸接通造成困難并且避免傳導套54的毛細孔密封性太小的情況下的電流問題。
[0022]接觸導體5可以具有一個或多個接觸傳導股50，優選多于五個、優選多于五十個、優選多于一百個、優選多于三百個。一個、多個或基本上所有的接觸傳導股50在此具有小于1mm、優選小于0.1mm、優選小于10 μ m的厚度。
[0023]股應理解為縱長形的形成物，其長度尺寸大大超過其橫截面的尺寸。優選所述橫截面的兩個維度具有大致類似的尺寸。優選所述形成物是彎曲彈性的。細絲狀在此應理解為:被這樣描述的客體由短的或長的纖維或者由單絲線或多絲線構成。優選至少一個股在至少一個維度橫截面尺寸中小于1mm、更好0.1mm、更好10 μ m。
[0024]可以符合目的要求的是，接觸導體5具有兩個或多個不同的接觸傳導股50。可以設置的是，它們具有彼此不同的材料和/或不同的尺寸。
[0025]優選至少一個接觸導體5具有至少一個支撐股58，其至少在機械載荷參數例如抗拉強度、缺口沖擊韌性、交變彎曲疲勞極限、抗磨強度或抗磨損性方面的穩定性大于至少一個另外的接觸傳導股50的穩定性。優選耐抗性至少以因數1.5、優選以2.5或10增大。支撐股58可以由金屬、塑料和/或另外的材料構成。
[0026]可以符合目的要求的是，接觸導體5具有至少一個至少部分地能導電的傳導股55，以便沿著所述傳導股傳導電流。傳導股55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所述股中延伸，優選基本上沿著所述股的縱向方向和/或螺旋形地圍繞一個支撐股58延伸。傳導股55自己可以由多個股構成。優選一個接觸導體5的基本上所有的股都是傳導股55。
[0027]優選一個接觸導體5的一個、多個或基本上所有的傳導股55至少部分地由銅或銅合金制成，優選基本上由銅或銅合金構成。
[0028]優選至少一個傳導股55具有至少一個能導電的芯股52。其優選至少部分地由金屬、優選銅或銅合金構成。
[0029]優選傳導股55具有呈至少部分地導電的傳導套54形式的涂層，其至少部分地設置在傳導股55的表面上，其保護芯股52免受腐蝕，其方式是，其至少部分地覆蓋芯股表面并且其使芯股52與其周圍環境、特別是與一個或多個加熱電阻70電連接。
[0030]優選傳導套54至少在其表面的部分上具有在通常的環境條件下化學不活潑的表面，至少在其朝外(參照芯股而言)指向的表面上。化學不活潑意味著惰性，也就是說，被這樣描述的客體即使在腐蝕性物質的作用下也不改變，至少在下述物質例如汗液、碳酸或果酸的情況下也不改變。所述材料也可以如此選擇，使得其要么不被腐蝕，要么形成能導電的腐蝕產物。
[0031]傳導套至少部分地由能導電的材料構成。其可以由勻質材料構成。但是其也可以具有由能導電的材料構成的導體顆粒，所述顆粒嵌入到例如具有橡膠、PU、人造樹脂、粘接材料、清漆和/或塑料溶膠份額的承載基質中。
[0032]如果傳導套54和/或其能導電的組成部分基本上沒有處于元素狀態中的金屬、至少沒有不貴重的金屬，則由此也可以避免腐蝕問題。此外，昂貴的、密封毛細孔的鍍銀措施成為多余。也就是說，如果傳導套54或其導電組成部分至少部分地由含碳材料和/或一種或多種金屬氧化物構成，則非常有利。特別合適的尤其是碳納米管(CNT)、碳纖維、碳黑、碳、自身能導電的塑料、碳黑填充的萊賽爾(Lycocell)、石墨、芳香化合物特別是雜環化合物如唑類和吡咯以及其聚合物和直接聚合在金屬表面上的PED0T/PSS。
[0033]有利的是，在傳導套54和芯股52之間設置氧化物層例如銅氧化物形式的中間層
59。優選所述中間層至少部分地由芯股52的材料的氧化物構成并且所述氧化物和/或所述中間層能導電。由此提高了抗腐蝕作用。所述中間層59應基本上是毛細管密封的。當中間層、傳導套54和/或承載基質是電解沉積過程的結果時可實現這一點。
[0034]纖維狀的顆粒特別適合于作為導體顆粒7，因為其在嵌入到承載基質中的情況下允許改善電流傳導能力。特別合適的是碳納米管、石墨納米纖維或碳細絲。這確保了良好的導電能力、機械穩固性和抗腐蝕性。碳納米管(CNT)是直徑約為l_50nm并且長度最高為幾個毫米的管形碳質形成物。所述管的導電能力為金屬狀、半導或者在低溫時超導。CNT具有1.3-1.4g/cm3的密度和450億帕斯卡的抗拉強度。電流承載能力約為銅線的1000倍。熱傳導能力在室溫下為6000W/m*K。石墨納米纖維是直徑小于Iym的碳纖維(實心的)。
[0035]附圖標記清單
[0036]2 套子
[0037]3 墊
[0038]4 空調裝置
[0039]5 接觸導體
[0040]7 導體顆粒
[0041]8 承載件
[0042]10 待加熱的表面
[0043]44 加熱裝置
[0044]45 電阻裝置
[0045]46 接觸接通裝置
[0046]50 接觸傳導股
[0047]52 芯股
[0048]54 傳導套
[0049]55 傳導股
[0050]58 支撐股
[0051]59 中間層
[0052]70 加熱電阻
[0053]99 機動車
[0054]100 待加熱的物體
[0055]101 轉向裝置
[0056]102 方向盤
[0057]103 儀表盤
[0058]105 門襯
[0059]110 座椅
【權利要求】
1.一種電加熱裝置(44)，其具有至少一個電阻裝置(45)和至少一個接觸接通裝置(46)，其中，至少一個接觸接通裝置(46)具有至少一個傳導股(55)，所述傳導股具有芯股(52)，所述芯股至少部分地由銅制成并且具有涂層，所述涂層至少部分地覆蓋所述芯股(52)，其特征在于，所述涂層實施為傳導套(54)，所述傳導套將所述芯股(52)與至少一個加熱電阻(70)電連接。
2.根據權利要求1的加熱裝置(44)，其特征在于，所述傳導套(54)或其能導電的組成部分沒有處于元素狀態中的金屬。
3.根據前述權利要求中任一項的加熱裝置(44)，其特征在于，所述傳導套(54)具有能導電的組成部分，其具有碳、碳納米管(CNT)、碳黑、碳、微纖維、石墨纖維和直接聚合在金屬表面上的PEDOT/PSS、吡咯或唑類。
4.根據前述權利要求中任一項的加熱裝置(44)，其特征在于，在所述傳導套(54)與所述芯股(52 )之間設置氧化物層形式的中間層(59 )。
5.根據權利要求4的加熱裝置(44)，其特征在于，所述中間層(59)至少部分地由所述芯股(52 )的材料的氧化物構成。
6.根據權利要求4或5的加熱裝置(44)，其特征在于，所述中間層(59)或金屬氧化物能導電。
7.根據權利要求4至6中任一項的加熱裝置(44)，其特征在于，所述中間層(59)基本上是毛細孔密封的。
8.根據前述權利要求中任一項的加熱裝置(44)，其特征在于，所述中間層(59)或所述傳導套(54)是電解沉積過程的結果。
9.一種交通工具內部構件和/或內部裝置物體，優選座椅(110)、套子(2)、方向盤(102)、襯(105)和/或墊(3)，其特征在于，其設有至少一個根據前述權利要求中任一項的加熱裝置(44)。
10.一種交通工具，特別是機動車(99)，其特征在于，其配備有至少一個根據前述權利要求中任一項的加熱裝置(44)。
【文檔編號】H05B3/08GK103889075SQ201310711901
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月20日 優先權日:2012年12月21日
【發明者】M·魏斯, O·哈吉祖基奇 申請人:W.E.T.汽車系統股份公司