用于车辆内部的加热装置的制作方法

本发明涉及旨在装备车辆内部、例如机动车辆内部的加热装置领域。辐射面板包括多个电极，这些电极被设计成通过向导电涂层供应电流来通过焦耳加热提供热量。例如，可以参考文献us2016/0059669。辐射面板是通常包括电路的装置，该电路被设计成通过经由导电件向电阻性导电元件供应电流来通过焦耳加热提供热量。根据现有文献，导电涂层例如可以是包括碳颗粒和/或金属颗粒的涂料涂层。从现有技术已知旨在将电源与导电件连接的各种类型的金属连接器。这些连接器涵盖各种应用，比如汽车应用或家庭应用。现有技术描述了包括加热结构的加热装置，在这些加热结构中，导电迹线(尤其是分配电极)连接到电连接器，该电连接器被配置成将所述导电迹线连接到电源。因此，有必要使用与加热结构具有的导电迹线一样多的电连接器。因此，本发明的目的之一是通过提出一种加热装置来克服现有技术的缺点，该加热装置包括比如辐射面板等加热结构以及能够连接几个导电迹线的电连接器，以便减小加热装置的体积并改进其触感。

背景技术：

技术实现思路

1、为此，本发明的一个主题是一种加热装置，该加热装置旨在安装在车辆内部、尤其是机动车辆内部中，并且包括：

2、·加热结构，该加热结构包括：

3、○至少一个电阻层，该至少一个电阻层被设计成在此层有电流经过时产生热量释放，

4、○至少两个分配电极，所述分配电极与该电阻层电接触，以便允许电流流经该电阻层，

5、·电连接器，该电连接器包括至少两个电接触区域，这些区域中的一个区域与这些分配电极中的一个分配电极接触，另一区域与另一分配电极接触，该电连接器包括从这些电接触区域中的一个电接触区域向另一电接触区域延伸的边缘。

6、因此，有利地，加热装置包括用于连接这两个分配电极中的每一个的单个电连接器。因此，加热装置体积较小，并提供了改进的触感。

7、在根据本发明的一个方面，电连接器一体式地制成。

8、根据本发明的其中一个方面，分配电极中的至少一个在其长度的至少一部分上是直线的，并且接触电极与此分配电极相关联并且例如垂直地连接到此分配电极。

9、自然，分配电极可以具有不同形状，特别是具有修圆部分的弯曲形状。这些分配电极可以相互平行，也可以不相互平行。

10、根据本发明的其中一个方面，电极阵列包括至少两个分配电极，它们在其长度的至少一部分上相互平行，并且它们的相关联的接触电极布置在这两个分配电极之间，并且以电极间距离进行交替，该电极间距离根据电极对之间存在的电压的减小而减小，以便在接触电极对之间维持基本均匀的电功率。

11、根据本发明的其中一个方面，布置在两个分配电极之间的接触电极形成同一组接触电极的一部分，所述组仅具有两个电极间距离值、或至少三个或更多个电极间距离值。

12、根据本发明的其中一个方面，电阻层是特别通过丝网印刷沉积在基底上的层，此电阻层特别地在与接触电极组相关联的两个分配电极之间延伸。

13、根据本发明的其中一个方面，电阻层特别包括碳。

14、根据本发明的其中一个方面，电极由导电材料制成，特别是由金属材料制成，比如填充有导电颗粒、特别是银或铜颗粒的墨料。如果需要，电极是例如由铜制成的粘合金属带。在适用的情况下，这些电极可能能够通过在基底上沉积材料来形成。

15、根据本发明的其中一个方面，与接触电极组相关联的电阻层是连续层，或者作为变型，其包括形成此层的多个离散电阻元件。

16、根据本发明的其中一个方面，同一组的接触电极具有相同长度。

17、根据本发明的其中一个方面，加热结构包括承载该电阻层和这些电极的基底。对于至少几cm2的表面积，基底的厚度优选小于1cm。

18、本发明进一步涉及一种机动车辆内部的部件，特别是要集成到车门中的部件，或者特别是仪表板、搁脚空间饰物、车顶内衬、扶手的零件，该部件包括如上所述的加热结构、特别是辐射面板。

19、根据本发明的其中一个方面，包括加热结构(例如辐射面板)的车辆内部部件被设计成通过热辐射(辐射面板)或通过热传导或热接触(接触加热结构)来加热，而不是通过对流加热来加热，例如不是通过移动的空气携带的热量来加热。特别地，没有旨在用于冷却或加热车辆内部的气流经过加热结构。优选地，该面板与空气循环系统不连接。

20、如果需要，车辆的加热结构和hvac系统可以以协调的方式被控制。

21、例如，该部件形成车辆的杂物箱或门面板或车辆内部的车顶的元件。

22、根据本发明的另一方面，加热结构具有电阻层和用于加热此层的电极，此结构被设计成集成到车辆内部部件中，该车辆内部部件包括从车辆内部的内侧可见的装饰元件，此装饰元件例如是车辆内部的装饰内衬，比如织物、皮革或美观覆盖物。

23、在本发明的一个方面，加热结构包括至少一个电阻层，该至少一个电阻层被设计成在此层有电流经过时产生热量释放，此结构进一步包括电极阵列，该电极阵列包括多个接触电极，该多个接触电极被布置成与电阻层电接触，以便使电流流经此电阻层，接触电极和电阻层被承载在由柔性材料制成的基底上，该基底能够通过变形而采取预定形状，此基底特别地也是可拉伸的。特别地，加热结构的这些元件形成可拉伸组件，换句话说，基底、电阻层和接触电极是可拉伸的且柔性的。

24、在根据本发明的一个方面，加热结构是辐射面板。

25、根据本发明的其中一个方面，接触电极由相互啮合的、特别是编织或针织的细丝在相应地编织或针织的基底上或基底中形成。形成接触电极的导电细丝与电阻层接触。

26、根据本发明的其中一个方面，基底是非编织物。这种非编织物可以包括聚丙烯纤维和/或聚酯纤维的混合物。可以使用其他纤维，例如天然纤维。

27、作为变型，基底是织物，特别是具有可拉伸细丝的织物，或是针织结构。

28、根据本发明的其中一个方面，基底可以是柔性塑料片或泡沫，比如tpu(热塑性聚氨酯)泡沫。

29、有利地，为了保持基本不可见和/或不可察觉，接触电极和/或电阻层必须足够薄，特别是厚度小于100微米(micron)，并且必须是柔性的。这些电极和该电阻层可以包括可拉伸的导电墨料和/或位于基底内。

30、根据本发明的其中一个方面，电阻层可以包括可拉伸的电阻片、电阻涂料涂层或电阻墨料。电阻片是能够在电流经过时释放热量的片材。

31、根据本发明的其中一个方面，导电墨料可以通过丝网印刷、胶印、喷墨印刷、烫印和转印、或电沉积而添加到基底。

32、根据本发明的其中一个方面，基底可以是车辆内部的装饰元件，特别是车辆内部中乘员可见的元件。这种类型的装饰基底可以选自：皮革或人造革基底(特别是含有pvc)、可以是或不是3d类型的纺织品，或装饰塑料膜。

33、在根据本发明的一个方面，加热结构包括一组相互啮合的细丝，其中一些细丝形成加热导电细丝，这些加热导电细丝被设计成在电流经过这些加热细丝时产生热量。

34、在本发明的一个示例性实施例中，基底可以是可拉伸的纺织品，纺织品纳入有作为加热材料的细丝。替代地，基底可以是可拉伸的纺织品或可拉伸的针织物，该纺织品或针织物纳入有用作接触电极的细丝，并且电阻层放置在表面上。电阻墨料例如通过层压、丝网印刷、或烫印和转印附接到纺织品。

35、基底可以是具有以下细丝中的至少一种的针织结构：用于基底的不可拉伸细丝、用于电极的不可拉伸导电细丝、单股或多股铜细丝、铜导电细丝、以及出于机械强度或易于制造的原因的不导电细丝。

36、针织结构的优点在于，即使支撑细丝和形成例如电极的导电细丝不可拉伸，针织针脚的结构也使得针织结构可拉伸。例如，对于不可拉伸的铜细丝，针织物的延展性为约14％。

37、根据本发明的其中一个方面，加热结构包括配电电路，该配电电路包括分配电极，这些分配电极将电流从连接器携带到例如与电阻层接触的接触电极。

38、接触电极和分配电极例如由铜细丝制成。

39、当基底是编织的时，可以通过编织结构的布置(即通过编织技术)或者通过用于编织的细丝的固有可拉伸性来获得可拉伸特性。

40、特别是，如果导电细丝的延展性不同于织物的主要纤维的延展性，那么每个导体的末端必须保持能在织物内部或外部自由移动。

41、如果多个接触电极一起连接到分配电极之一，那么分配电极与接触电极之间的连接可以通过将分配电极集成到编织纬线中并将接触电极集成到编织经线中来实现，或者反过来。借助于该编织结构的两侧上的交替通道，电极之间的连接是牢固的。

42、为了对针织或编织结构实现连续制造过程，可以将接触电极的两侧连接到分配电极，并且接着通过在冲压区域中冲压来切割接触电极的细丝或者通过在中断区域中电连接中断的位置引入电绝缘体，来将这些接触电极的一部分相对于分配电极进行电中和。

43、替代地，可以在每个接触电极的末端具有连接器，或者用外部分配电极将所有接触电极连接在一起。

44、本发明进一步涉及一种用于制造加热结构的方法，该方法包括以下步骤：编织或针织基底；以及在基底上提供由与基底编织或针织在一起的细丝形成的加热或辐射区域，或者在基底上沉积电阻层。

45、本发明使得能够例如提供一种形成机动车辆内部的装饰零件的加热结构，此零件具有复杂形状。这些复杂表面可以在所有三个维度上沿着轴线具有曲率。

46、以不利方式，在不使用本发明的情况下，表面可以用一层塑料膜、皮革或纺织品来装饰，这使得表面的任何粗糙度或厚度缺陷都是可见的。这导致零件设计中品质差的印象。

47、伴随这种方式的一个问题是，在加热结构与装饰表面之间插入平滑材料将导致隔热，这降低了装饰表面的温度，并因此降低了提供给车辆内部环境的加热功率。

48、足以在低电压(例如低于50伏(volt))下给出积极的舒适感的加热功率(例如高于500w/m2)所需的电功率需要具有足够截面的导线，这些导线难以隐藏在装饰层之后。

49、本发明使得能够具有一种加热结构，该加热结构既展现出非常低水平的厚度缺陷，又是可拉伸的以便顺应复杂的形状，同时保持是基本上不可察觉的。

50、在根据本发明的一个方面，电连接器安装在加热结构上。

51、有利地，电连接器安装在加热结构的基底上。

52、在根据本发明的一个方面，加热结构包括温度传感器，该温度传感器被设计成有助于测量加热结构的至少一个区域的温度。

53、在根据本发明的一个方面，温度传感器与电阻层接触。

54、在根据本发明的一个方面，温度传感器固定到基底。

55、根据本发明的其中一个方面，温度传感器包括在要测量温度的区域中延伸的测量层，并且此测量层具有可随该区域的温度而变的电阻。

56、本发明因此允许在期望的一个或多个区域中实时对整个加热表面进行温度控制。通过测量该测量层的电阻，可以获得电阻层的温度的图像。

57、根据本发明的其中一个方面，温度传感器具有随温度而变的电阻。因此，温度传感器被布置成允许通过测量温度传感器的电阻来获得加热结构的所述区域中的温度测量值，该电阻是加热结构的所述区域中的温度的函数。

58、根据本发明的其中一个方面，此测量层由具有ntc(负温度系数)效应的材料或具有ptc(正温度系数)效应的材料制成。

59、根据本发明的其中一个方面，ntc材料具有其电阻在温度升高时下降的特征。该材料可以包括例如半导电硅酮。

60、根据本发明的其中一个方面，ptc材料具有其电阻在温度升高时增大的特征。特别地，当达到阈值温度时，电阻的增大可能跳跃。ptc材料可以例如包括基碳涂料。

61、根据本发明的其中一个方面，温度传感器、特别是测量层覆盖该加热结构的表面积的、特别是基底的表面积的至少10％、特别是至少20％、或30％或40％。

62、根据本发明的其中一个方面，温度传感器、特别是测量层覆盖加热结构的表面积的、特别是电阻层的表面积的至少10％、特别是至少20％、或30％或40％。

63、根据本发明的其中一个方面，测量层在加热结构的可能变热的区域上延伸，特别地，测量层被布置成以某种方式与电阻层相互热作用，以便测量此电阻层的至少一些区域的温度。

64、根据本发明的其中一个方面，作为表面层的测量层主要面向电阻层延伸，特别地，测量层在该测量层的至少90％的表面积上是面向电阻层的。

65、根据本发明的其中一个方面，测量层的厚度足够薄，以便一旦针对车辆内部的可视面板进行了装饰，就不会损害表面的感知到的视觉或触觉品质。

66、例如，测量层的厚度介于10微米(micron)至200微米(micron)之间，特别地介于40微米(micron)至200微米(micron)之间。

67、根据本发明的其中一个方面，测量层的形状被选择成用于在此电阻层的操作中可能最多地变热的区域中测量电阻层的温度。

68、根据本发明的其中一个方面，测量层的形状具有至少一个方向改变弯部，特别是若干个弯部。

69、根据本发明的其中一个方面，测量层具有蜿蜒形状。

70、根据本发明的其中一个方面，测量层采取多个蜿蜒弯部的形式。

71、根据本发明的其中一个方面，测量层具有至少一个直线区段，特别是若干个直线区段。

72、根据本发明的其中一个方面，测量层具有分支。

73、根据本发明的其中一个方面，温度传感器特别通过绝缘层或绝缘片与电阻层电绝缘。

74、根据本发明的其中一个方面，加热结构包括基底，特别是纺织品、热塑性塑料、非编织基底，在该基底上存在特别是通过材料(特别是ptc或ntc材料)的印刷、丝网印刷或层压而产生的测量层。

75、作为变型，测量层包括材料的、特别是层压材料的膜。

76、作为进一步的变型，加热结构包括纺织品基底，特别是编织的或针织的基底，在该纺织品基底上针织/刺绣/缝制了具有ntc或ptc特性的细丝。

77、在本发明的实施方案的一个示例中，蜿蜒状测量层被插入而与可能变热的电阻层热接触。

78、根据本发明的其中一个方面，电阻层存在于基底的一个面上，并且温度传感器存在于基底的相反面上。

79、根据本发明的其中一个方面，电阻层和温度传感器存在于基底的同一个面上。

80、在这种情况下，该结构优选包括在电阻层与温度传感器之间的绝缘体。

81、作为变型，温度传感器包括热电偶、或者特别地由添加的部件形成的温度探针。

82、在根据本发明的一个方面，温度传感器包括至少两个电端子，该至少两个电端子被配置成将所述温度传感器连接到被设计成提供温度信息的测量电路。

83、在根据本发明的一个方面，所述测量电路包括正极性的电源和可以连接到接地电位的另一极性的电源。

84、在根据本发明的一个方面，电端子包括导电细丝。

85、在根据本发明的一个方面，电端子包括导电板。

86、在根据本发明的一个方面，电连接器包括至少两个附加电接触区域，这些附加电接触区域中的一个附加电接触区域与温度传感器的电端子中的一个电端子接触，另一附加电接触区域与温度传感器的另一电端子电接触。

87、在根据本发明的一个方面，电连接器包括：至少两个电接触区域，这些电接触区域中的一个电接触区域与分配电极中的一个分配电极接触，这些电接触区域中的另一个电接触区域与另一分配电极接触；以及至少两个附加电接触区域，这些附加电接触区域中的一个附加电接触区域与温度传感器的电端子中的一个电端子接触，这些附加电接触区域中的另一个附加电接触区域与温度传感器的另一电端子电接触。

88、在根据本发明的一个方面，电连接器被设计成和与所述电连接器配套的至少一个配套连接器(例如插头)装配在一起。

89、在根据本发明的一个方面，电连接器包括至少两个连接构件，这两个连接构件被配置成提供通到例如机动车辆的供电网络(比如电池)的连接。

90、在根据本发明的一个方面，电连接器包括四个连接构件，这四个连接构件旨在与包括在至少一个配套电连接器中的至少四个配套导电构件电接触，以便与例如机动车辆的供电网络(比如电池)连接，并与被设计成提供温度信息的测量电路连接。

91、在根据本发明的一个方面，每个连接构件都被设计成与配套连接器装配在一起，该配套连接器包括与所述连接构件配套的配套导电构件，所述配套连接器例如是插头。

92、在根据本发明的一个方面，电连接器被设计成与配套连接器装配在一起，该配套连接器包括至少两个配套导电构件，该至少两个配套导电构件被配置成与电连接器的连接构件连接。

93、在根据本发明的一个方面，电连接器被设计成与配套连接器装配在一起，该配套连接器包括至少四个配套导电构件，该至少四个配套导电构件被配置成与电连接器的连接构件连接。

94、在根据本发明的一个方面，连接构件是公型的，并且被配置成与属于该至少一个配套电连接器的母型配套导电构件装配在一起。

95、在根据本发明的一个方面，连接构件是母型的，并且被配置成与属于该至少一个配套电连接器的公型配套导电构件装配在一起。

96、在根据本发明的一个方面，该至少两个分配电极以间距分开，所述间距随着越来越靠近电连接器的电接触区域而减小。

97、在根据本发明的一个方面，分配电极中的至少一个包括至少一个方向改变弯部，使得分配电极之间的间距随着越来越靠近电连接器而减小。

98、在根据本发明的一个方面，分配电极中的每一个都包括至少一个方向改变弯部，使得分配电极之间的间距随着越来越靠近电连接器而减小。

99、在根据本发明的一个方面，电极中的至少一个包括至少两个弯部，使得分配电极之间的间距随着越来越靠近电连接器而减小。

100、在根据本发明的一个方面，电极中的每一个都包括至少两个弯部，使得分配电极之间的间距随着越来越靠近电连接器而减小。

101、在根据本发明的一个方面，电连接器包括至少两个插座，这些插座中的一个插座被配置成覆盖分配电极中的一个分配电极的一部分，另一插座被配置成覆盖另一分配电极的一部分，所述插座各自包括：

102、·至少前缘，该前缘旨在面向所述分配电极，

103、·连接齿，这些连接齿被配置成经过分配电极，所述齿构成电连接器的电接触区域，

104、·连接构件，该连接构件从所述插座的除前缘之外的边缘中的一个突出，所述连接构件被配置成与属于配套电连接器的配套导电构件连接，

105、·插座的前缘具有在所述插座的宽度上弯曲的轮廓。

106、前缘的弯曲轮廓尤其限制垂直于电流的循环方向在分配电极中形成裂纹和断裂的风险。

107、在根据本发明的一个方面，电连接器的边缘从插座中的一个插座延伸到另一插座。

108、在根据本发明的一个方面，电连接器包括四个插座，这些插座中的一个插座被配置成覆盖分配电极中的一个分配电极的一部分，另一插座被配置成覆盖另一分配电极的一部分，另一插座被配置成覆盖温度传感器的电端子的一部分，并且另一插座被配置成覆盖温度传感器的另一电端子，所述插座各自包括：

109、·至少前缘，该前缘旨在面向所述分配电极或电传感器的所述电端子，

110、·连接齿，这些连接齿被配置成经过分配电极或温度传感器的电端子，所述齿构成电连接器的电接触区域，

111、·连接构件，该连接构件从所述插座的除前缘之外的边缘中的一个突出，

112、·插座的前缘具有在所述插座的宽度上弯曲的轮廓。

113、在根据本发明的一个方面，连接构件被配置成与属于配套电连接器的配套导电构件连接。

114、在根据本发明的一个方面，电连接器沿着整个所述插座延伸，使得所有插座都包括在连接器中。

115、在根据本发明的一个方面，电连接器包括至少两个夹持区域，这些夹持区域中的一个夹持区域被配置成夹持分配电极中的一个分配电极，另一夹持区域被配置成夹持另一分配电极，每个夹持区域都包括彼此固定的第一夹持部分和第二夹持部分，

116、夹持区域中的一个夹持区域的第一夹持部分和第二夹持部分中的至少一者包括用于与分配电极接触的至少一个接触部分，此接触部分构成电连接器的电接触区域，

117、第一夹持部分和第二夹持部分被配置成夹持分配电极并在所述分配电极与第一夹持部分或第二夹持部分中的至少一者之间建立电接触，

118、夹持区域中的另一夹持区域的第一夹持部分和第二夹持部分中的至少一者包括用于与另一分配电极接触的至少一个接触部分，此接触部分构成电连接器的另一电接触区域，

119、第一夹持部分和第二夹持部分被配置成夹持另一分配电极并在所述分配电极与第一夹持部分或第二夹持部分中的至少一者之间建立电接触。

120、在根据本发明的一个方面，电连接器的边缘从第一夹持区域延伸到第二夹持区域。

121、在根据本发明的一个方面，电连接器包括至少四个夹持区域，这些夹持区域中的一个夹持区域被配置成夹持分配电极中的一个分配电极，另一夹持区域被配置成夹持另一分配电极，夹持区域中的另一夹持区域被配置成夹持温度传感器的电端子中的一个电端子，另一夹持区域被配置成夹持温度传感器的另一电端子，每个夹持区域都包括彼此固定的第一夹持部分和第二夹持部分，

122、夹持区域中的一个夹持区域的第一夹持部分和第二夹持部分中的至少一者包括用于与分配电极接触的至少一个接触部分，此接触部分构成电连接器的电接触区域，

123、第一夹持部分和第二夹持部分被配置成夹持分配电极并在所述分配电极与第一夹持部分或第二夹持部分中的至少一者之间建立电接触，

124、夹持区域中的另一夹持区域的第一夹持部分和第二夹持部分中的至少一者包括用于与另一分配电极接触的至少一个接触部分，此接触部分构成电连接器的另一电接触区域，

125、第一夹持部分和第二夹持部分被配置成夹持另一分配电极并在所述分配电极与第一夹持部分或第二夹持部分中的至少一者之间建立电接触，

126、夹持区域中的另一夹持区域的第一夹持部分和第二夹持部分中的至少一者包括用于与温度传感器的电端子接触的至少一个接触部分，此接触部分构成电连接器的另一电接触区域，

127、第一夹持部分和第二夹持部分被配置成夹持温度传感器的所述电端子，并在温度传感器的所述电端子与第一夹持部分或第二夹持部分中的至少一者之间建立电接触，

128、夹持区域中的另一夹持区域的第一夹持部分和第二夹持部分中的至少一者包括用于与温度传感器的另一电端子接触的至少一个接触部分，此接触部分构成电连接器的另一电接触区域，

129、第一夹持部分和第二夹持部分被配置成夹持温度传感器的所述电端子，并在温度传感器的所述电端子与第一夹持部分或第二夹持部分中的至少一者之间建立电接触。

130、在根据本发明的一个方面，电连接器的边缘一直沿着夹持区域延伸。

131、在根据本发明的一个方面，分配电极中的至少一个被配置成承受小于或等于48v、优选等于12v的电压。

132、在根据本发明的一个方面，温度传感器的电端子中的至少一个被配置成承受小于或等于5v、优选等于3.3v的电压。