柔性加熱元件制造技術

本發明專利技術涉及一種具有加熱元件（１）的加熱裝置，該加熱元件具有：至少一個柔性加熱電阻（５）；及至少兩個柔性的分布電極（３，３，），這些電極彼此隔開及被布置成在它們之間至少部分地埋置著加熱電阻（５），以便在工作中至少局部地允許一個基本上平行于加熱電阻（５）的層高度延伸方向（９）的電流流動。本發明專利技術提出：加熱電阻（５）及分布電極（３，３’）被多個在層高度延伸方向（９）的空隙（２２）穿透。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及根據權利要求1的前序部分的一種柔性加熱元件。
技術介紹
已經公開了(例如由DE 3502838或US 5849137公開了)具有兩個導電薄膜的加熱元件，它在兩導電薄膜之間夾有一個PTC層。這種加熱元件透氣性較差及柔性很小。EP 0424160示出一個帶有空調裝置的座位。它具有一個由螺旋彈簧構成的空氣分配層。但該座位空調裝置是基于將隔離的空調空氣供給到空氣分配層及使空氣在座位中均勻地分配。由DE 1993174公開了一種加熱元件，它的加熱導體由迷宮狀布置的薄膜區段構成。當電流迷宮狀地沿加熱元件平面流動時，電流通過傳統的電阻加熱器使這里加熱。這種加熱元件很少透氣及需要一個外部溫度調節裝置。
技術實現思路
本專利技術的任務是提供一種替代的加熱元件。按照本專利技術，提出了一種具有加熱元件的加熱裝置，該加熱元件具有至少一個柔性加熱電阻；及至少兩個柔性的分布電極，這些電極彼此隔開及被布置成在它們之間至少部分地埋置著加熱電阻，以便在工作中至少局部地允許一個基本上平行于加熱電阻的層高度延伸方向的電流流動，其中，加熱電阻及分布電極被多個在層高度延伸方向的空隙穿透。上述方案的加熱元件是機械上穩固及透氣的。有利的是，通過多個空隙形成多個接片；被穿透的層的這些接片及空隙分別彼此對齊地疊置；由被穿透的層構成的復合件至少部分地構成網狀結構；和/或相應層的接片在至少一個垂直于層高度延伸方向的方向上被拉伸。由此，該加熱元件是節省材料的。有利的是，加熱電阻具有一種帶有PTC效應的材料，該材料將溫度有利地限制在35°至90℃的范圍上，最好為60°至90℃、最好為70°至80℃的范圍上。這樣，加熱元件是自調節的。有利的是，加熱元件具有一個接觸裝置，該接觸裝置具有至少兩個分布導體，這些分布導體大致平行和/或大致以相等的中間距離至少部分地搭接該加熱元件地被設置在加熱元件上，及最好其中相鄰的分布導體被設置在加熱元件的不同側上(相對層高度延伸方向9)。由此，加熱元件是電接觸可靠的。有利的是，該加熱元件被設置在一個機動車座位、一個方向盤或機動車的其它內部設施中，尤其被設置在使用者接觸的表面的附近。由此，加熱元件允許加熱機動車內部裝置。有利的是，該加熱元被設置在、尤其是被發泡或被澆注在一個塑料、尤其是泡沫墊中。由此，加熱元件可實現緊湊的功能組件的結構。有利的是，在工作中該加熱元件至少部分地被一個空調裝置的-尤其是不均勻的-空氣流流過。由此，加熱元件使得與人體接觸的面溫度均勻，盡管冷卻的趨勢不同。有利的是，該加熱元件被設置在、尤其被包覆在透氣的間隔層、尤其是針織物或螺旋彈簧組成的間隔層中。由此，加熱元件允許構成緊湊的、輕型的功能組件。附圖說明以下的描述涉及本專利技術構型的可能性。這些實施例應僅被理解為例子并參照下列附圖進行描述 圖1平面加熱元件的一個應用例的橫截面圖；圖2加熱元件的第一實施例的橫截面圖；圖3第二實施例的俯視圖；圖4第三實施例的俯視圖；圖5第四實施例的一個接觸區域的俯視圖；圖6圖5中接觸區域的橫截面圖；圖7圖6中局部X的放大圖；圖8各種PTC材料的加熱曲線；圖9一個空調座位的座面的俯視圖。具體實施例方式圖1表示一個平面的柔性加熱元件1的典型應用例。該加熱元件1被結合在一個家具如一個座的墊中。對此該加熱元件被設置在一個座墊芯36上。該座墊芯36通常是由泡沫材料作成的。在該結構例中加熱元件1被一個中間墊34、一個位于其上面的所謂“泡沫襯”及一個基面材料30覆蓋。該基面材料30通常由布料或皮革制成。這樣設置的加熱元件很快地加熱與使用者接觸的面并花費很少的能量。圖2以放大的橫截面表示一個加熱元件1。該加熱元件1為薄層的。該薄層應被理解為該物體在層高度延伸方向9上與其它尺寸相比具有很小的層厚。在當前的實施例中該加熱元件約為1mm厚。加熱元件1具有一個薄層的電加熱電阻5。它由一個厚度大約為0.5至1mm的層構成。加熱電阻5至少部分地由一種PTC(正溫度系數)材料構成。具有PTC效應的材料在高溫度時具有比低溫度時高的單位電阻。尤其當電加熱電阻5連接在一個電壓上時將不會超過一定的溫度值，因為加熱電阻5的單位電阻值在先趨于無限大。該PTC材料例如是摻入了炭黑顆粒的聚合物。在平面加熱電阻5上最好基本上覆蓋它地設有也是平面的、薄層分布電極3，3’。分布電極3，3’最好被設置在加熱電阻5的相反的兩側上，及在此最好彼此基本上重疊地布置。由此加熱電阻5基本上被夾放在這些電極之間。分布電極3，3’被這樣地設置，以使得在工作中它們基本上使得可以在加熱電阻5的整個面上流過電流，該電流的方向基本平行于層高度延伸方向9。分布電極3，3’具有的層厚度約為10至50μm，最好約為20μm。它們具有比加熱電阻5的材料顯著地高的單位電導率。至少一個、最好所有的分布電極3，3’由一種導電織物構成。特別適合的是針織物，紡織物，編織物及纖維網。對此特別適合的是金屬纖維或具有金屬鍍層的塑料纖維。它們在電加熱電阻5與分布電極3，3’之間構成大的接觸面。此外變換地，至少一個、最好所有的分布電極3，3’由一個金屬的或金屬鍍層的薄膜構成。這里合乎要求的是，該薄膜通過合適的處理具有微結構的、加大的表面。供電電極3，3’與加熱電阻5形成材料接合的連接。這例如可通過粘接、電鍍、蒸發、層疊或其它公知的方法來實現。最好加熱元件1具有至少一個覆蓋層7，7’，通過所述覆蓋層，至少一個分布電極3，3’相對周圍環境被隔離。最好如圖示地，該加熱元件1在兩側上(相對層高度延伸方向9)被覆蓋層7，7’保護，以防化學侵蝕或周圍導電部件。在此，這些覆蓋層7，7’可整個面地覆蓋加熱元件1。也可考慮，空隙22不被覆蓋層7覆蓋。覆蓋層7，7’具有約40μm的厚度。它們例如由聚乙烯或聚丙烯構成。抗撕裂強度高的材料是合乎要求的。尤其合乎要求的是選擇預拉伸的、尤其是雙層預拉伸薄膜。所有的層，尤其是分布電極3，3’及電加熱電阻5可具有相同的或不同的顏色。不同的用色使得電接觸面可很好地被視覺識別。相同的用色可使加熱元件體現為均勻的形象。圖3表示加熱元件1的一個實施例的俯視圖。該加熱元件1設有許多空隙22。這些空隙22至少穿透過加熱電阻5及供電電極3，3’。這里穿透方向基本相應于層高度延伸方向9。由于多個空隙22，在這些空隙之間構成了多個接片20。這些接片20彼此這樣地連接，以使得加熱元件1得到一個網狀的結構。空隙22最好被這樣地開設，以致被穿透的各個層3，3’，5的整個材料以接片20的形式保持在加熱元件1上。加熱元件1還具有一個接觸裝置10。該接觸裝置具有至少兩個、最好多個大致彼此平行延伸的分布導體14。這些分布導體14具有比電阻層5及最好比分布電極3，3’顯著高的單位電導率。它們例如由碳和/或鋼纖維構成。它們最好在制造分布電極3，3’與加熱電阻5的復合件時被共同擠壓。由此在分布導體14與分布電極3，3’之間構成加大的接觸面。分布導體14，14’至少延伸在加熱元件1的一部分上，最好基本延伸在整個加熱元件1上，并至少延伸在加熱元件平面的一個延伸方向上。在此，它們在線上或在多個點上導電地與加熱元件1相連接，尤其與一個分布電極3，3’相連接。最好分布導體14，14’彼此以大致均勻的距離布置。在此，兩個相鄰的分布導體14，14’各設置在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
具有加熱元件（１）的加熱裝置，該加熱元件具有：至少一個柔性加熱電阻（５）；及至少兩個柔性的分布電極（３，３’），這些電極彼此隔開及被布置成在它們之間至少部分地埋置著加熱電阻（５），以便在工作中至少局部地允許一個基本上平行于加熱電阻（５）的層高度延伸方向（９）的電流流動，其特征在于：加熱電阻（５）及分布電極（３，３’）被多個在層高度延伸方向（９）的空隙（２２）穿透。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：米夏埃多魏斯，斯特凡烏爾斯科，
申請(專利權)人：WET汽車系統股份公司，胡伯森納公司，
類型：發明
國別省市：DE[德國]