CN102244946B - 用于复杂造型表面的加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于复杂造型表面的加热装置，特别是用于对至少一个待调温的表面(3)进行调温的调温装置(10)。调温装置(10)具有至少一个稳定装置(2)，以便使至少一个电加热导体稳定；或具有至少一个承载件(102)，以便承载电加热装置(1)或冷却装置(22)。

Description

用于复杂造型表面的加热装置

技术领域

本发明的主题是用于对至少一个待调温表面进行调温的调温装置。

背景技术

例如以螺旋形灯丝形式用于加热吹风机的加热元件是公知的。但是以此往往只可以不均匀和只在内部区域中加热表面。纺织的面状加热元件虽然很适合表面加热，然而由于它的弯曲松弛性在一些生产线中不可使用。

电加热元件和加热导体经常受到很强的机械负荷。同时它们必须可快速和简单装配。因此存在对于适当地满足一个或多个所述要求的技术方案的需求。

发明内容

在该背景下提出了一种按照本发明的技术方案。

本发明通过面状加热导体的增强特别使得其在具有较复杂表面物体上的装配变得简单。

本发明特别适合为所有拱曲的或勾画有轮廓的表面所应用，尤其是用于交通工具座位、座垫、乘客车厢的装饰元件、沙发椅或例如办公室陈设、电池组加热、机翼、油罐、液体-、气体-和其它流体管道（例如食品，化学品）。

根据本发明，提出了一种用于对至少一个待调温表面进行调温的调温装置，其中，所述调温装置具有至少一个稳定装置以使至少一个加热导体稳定；或者具有至少一个承载件以承载电加热装置或冷却装置。

有利的是，所述稳定装置的轮廓至少区段地与待调温表面的轮廓相应。

有利的是，所述稳定装置具有刚性的层或板，该层或板至少部分地由铝、硬化的胶黏剂、塑料或聚乙烯构成。

有利的是，至少一个加热电阻至少部分地埋入到稳定装置中。

有利的是，至少一个稳定装置具有至少一个热分配层，所述热分配层至少覆盖待调温表面的部分，在这些部分上没有设置加热装置或冷却装置，以便借助于所述热分配层对待调温表面的较大部分进行调温。

有利的是，至少一个稳定装置具有至少一个小沟并且具有至少一个钩，至少一个加热电阻至少以区段方式敷设在所述小沟中，至少一个加热电阻为了自身的固定被放入到所述钩中。

本发明还涉及一种用于交通工具室内布置的装饰元件，该装饰元件装备有如本发明所述的调温装置。

本发明还涉及一种交通工具，该交通工具装备有如本发明所述的调温装置或装饰元件。

附图说明

下面描述本发明的细节。这些实施方式可使本发明容易理解。但这些实施方式仅仅具有示例性特征。不言而喻，在本发明范围之内也可删除、改变或者补充单个或多个所描述的特征。不言而喻，不同实施方式的特征也可相互组合。重要的是，本发明的方案基本上被转化。如果要至少部分地满足一个特征，则这包括也完全满足或基本上完全满足该特征。“基本上”在此尤其是意味着，所述转化允许以明显程度实现期望的利用。这尤其是可意味着，至少50%、90%、95%或99%地满足一个相应的特征。不言而喻，如果给出一个最小量，则也可使用比该最小量多的量。当构件的数量以至少一个给出时，则这特别是也包含具有两个、三个或其他数量构件的实施方式。对于一个物体的描述也可以应用于所有其他同类物体的大部分或整体。如果没有给出其他的情况，则区间包括其边界点。

在下面涉及：

图1是机动车的部分纵截面图，

图2是带有纺织承载材料和由该纺织承载材料承载的加热导体股的面状和柔性的电加热装置的俯视图

图3带有按照图2的面状加热装置和金属稳定装置的三维预成形调温装置的第一实施方式的横截面图，

图4带有由胶黏剂或硬化注塑件构成的稳定装置的三维预成形调温装置的第二实施方式的横截面图，

图5带有例如由注塑件构成的围绕加热导体的稳定装置的三维预成形调温装置的第三实施方式的横截面图，

图6带有帕尔帖-元件作为调温装置的三维预成形调温装置的第四实施方式的横截面图，

图7带有与待调温表面拉开距离布置的调温装置的三维预成形调温装置的第五实施方式的横截面图，

图8带有由塑料和嵌入到该塑料中的加热导体股的稳定装置的调温装置的第六实施方式，

a)俯视图

b)从左侧的侧视图

c)后视图

图9带有由塑料和嵌入到该塑料中的加热导体股的稳定装置的调温装置的第七实施方式，

a)俯视图

b)从左侧的侧视图

图10带有由塑料和嵌入到该塑料中的加热导体股的稳定装置的调温装置的第八实施方式

a)俯视图

b)从左侧的侧视图。

具体实施方式

图1示出的是交通工具100。在此它例如可以是飞机、轨道车辆、船或如这里那样是机动车。

交通工具100具有至少一个待调温的物体110。对此，尤其理解为乘客室的使用者可以与之接触的所有构件，例如交通工具的转向装置110.3、仪表盘110.4、扶手、门的装饰件110.1、座垫、热盖板、交通工具顶棚110.2、靠垫、护罩或如在此处那样的座位50。但是，也可以是电池组110.6、流体管道、壳体、壳体盖、容器、镜子、油箱、存储容器110.5或类似物。

待调温的物体110优选具有至少一个内部空间4和/或至少一个待调温的表面3。

待调温的物体110优选具有至少一个调温装置10。对于调温装置理解为任何用于有针对性的改变其周围环境中的温度的装置，即尤其是电加热装置1和电冷却装置22，例如所有带有至少一个电加热电阻54、热泵、帕尔帖-元件21和/或空气运动装置例如风扇的设备。

图2示出的是调温装置10的一种实施方式。在此该调温装置以面状、柔性、基本上纺织的加热元件1形式构造为加热装置1。纺织物是由线或纤维制造的面状形成物。加热装置1例如可以作为内置件集成到内饰物体如座椅50的靠垫中。

这种加热装置1优选具有至少一个承载件102。这个承载件优选面状的并且至少部分地由纺织物、针织物、编织物、编结物、无纺布、可弯的热塑性塑料、透气材料和/或冲压或打结的薄膜构成。但是它也可以例如通过待调温物体110的部件或表面构成。

加热装置1优选具有至少一个以加热股114形式的加热电阻54，该加热股布置在承载件102旁、上和/或中。

例如可以按照图2至7的实施方式在此使许多加热股114优选蜿蜒曲折地并排和彼此电并联地布置。在这种情况下，它们以约2厘米的平均距离距各下一个加热股114和大约与之平行布置。至少一个加热股114在承载件102上的固定局部或全面地进行，例如通过织入或通过胶黏剂。加热股114具有的电阻在100Ω/m与1000Ω/m之间，更好的是在100Ω/m与800Ω/m之间，更好的是在300Ω/m与500Ω/m之间。

加热装置1优选具有至少一个电极116，以便对至少一个加热股114中供电。在图2中设置两个电极116，该两个电极靠近边缘地沿着承载件102并且彼此拉开距离地延伸。它们可以基本上蜿蜒曲折地和/或如在此处那样直线形地延伸。这些电极116中的至少一个具有至少一个电导体股，优选按份额由铜或其他金属、由金属的或金属涂层的薄膜、金属纤维或带有金属涂层的塑料-纤维构成。它也可以由多个至少部分导电的接触条和/或导电的纺织物形成，例如由针织物、编织物、编结物和/或无纺布形成。

调温装置10具有稳定装置2，以便提供一个面状的、增强的调温范围。它可以如借助于铝板、铝网或金属丝编织套形成。如果稳定装置2如铝那样良好地导热，则它可以布置在加热装置1或冷却装置22与待调温的物体110的表面3之间。金属制造的稳定装置2优选有0.01与0.5mm之间的厚度，优选0.2与0.5mm之间。优选，在加热装置1或冷却装置22与金属稳定装置2之间设置一个电绝缘，例如其方式是，加热装置1用一个无纺布绝缘层盖住。加热装置1在稳定装置2上的固定例如可以用双面胶带或通过层合进行。

优选加热装置1或冷却装置22与稳定装置2彼此连接，而它们仍然是平坦和扁平的。然后将它们以匹配的尺度冲压并且通过弯曲过程形成与待调温的表面3相应的轮廓。

代替待调温的表面3与加热装置1之间的稳定装置2地，这个稳定装置也可以布置在加热装置1的背离待调温表面3的一侧。这特别适合于在由热绝缘材料制造的稳定装置2时。

图4示出的是这样一种实施方式。在此在加热装置1施加可热激活的材料，优选一种加热胶黏剂，例如通过涂敷聚乙烯层。这同样最好在平坦、扁平状态中进行。随后在塑料材料的热形变的情况下进行变形。

对于可热形变材料的变通，也可以例如以塑料注塑-过程涂敷塑料层。在此，加热装置1在制造稳定装置2时已经具有其最终形状。这样的塑料层可以如在图4中示出的那样是布置在加热装置1上的。但是，它也可以埋入到加热装置1中（如在图5中所示）。同样，可以通过用胶黏剂浸渍纺织的加热装置1来制造。

优选调温装置10具有至少一个热分配层6。它改善在加热装置1或冷却装置22和待调温的表面3的与之隔开的区域之间沿着待调温表面3的热流。图6示出调温装置10的一种实施方式，在该实施方式中稳定层同时用作为热分配层6。为此，带有例如铝制薄膜或板那样金属部分的层尤其适宜。如果需要的话，这种热分配层6可以向外在其背离待调温物体110的一侧配备外绝缘5。

这样的热分配层6可以如前所述那样定尺寸、冲压和按照要加热的轮廓成形。

通过这样一种热分配层6不要求用电加热装置1或冷却装置22覆盖整个待调温的表面3。相反可以的是，在适当的位置上进行相应的加热或冷却并且补偿在那里供给到热分配层6中的热量或通过热分配层6取走的热量。以这种方式，可以也为很不同造型的面使用具有标准化尺寸的几何形状简单的加热装置1或冷却装置22并且也允许对难接近的面进行调温。

符合目的要求的是，加热装置1的承载件102同时用作为调温装置10的稳定装置2（图8-10）。为此，稳定装置2例如有塑料-板的造型。稳定装置2具有大量长形拉伸的凸起51和位于凸起之间的小沟52。优选它们至少部分地彼此平行设置。在凸起51的端部上设置钩55。在这些钩55的下面至少部分地设置通过稳定装置2的空隙53。它们优选这样布置，使得至少一个呈长形的凸起51或钩55在其端部处至少部分地超过空隙53突出。由此使得钩55特别容易接近，致使可以在那里挂上加热电阻54，该电阻在凸起51之间并且在小沟52中延伸。由此，加热电阻54在它的转折点上得到一个简单、形状吻合和可拆卸的固定。如果加热电阻54敷设在稳定装置2上，则优选随后将它用胶黏剂固定。它也可以替代或附加地通过凸起51的熔融和其随后或同时的形变这样地固定，使得凸起51的突出超过加热电阻54的区域至少部分地位于加热电阻54上面并且由此将其保持在稳定装置2上。也可以使凸起51这样程度地熔融和变形，使得加热电阻54完全或部分地埋入到稳定装置2的材料中。

可以的是，加热电阻54在稳定装置2上的敷设图案具有较大加热功率的区域，在那里加热电阻54的环线比带有较小加热功率密度的区域更紧密地挨靠布置。

也可以的是，存在较低加热功率的区域，这可以通过在这个区域中较少数量的加热导体区段实现。可以的是，稳定装置2适合于积木式系统设计的。为此，稳定装置2可以视所期望的加热功率而定装备一个或多个加热回路。它也可以选择性地用两个加热电阻、优选用彼此不同的电阻代替一个加热电阻54实施。如果设置多个加热电阻54，尤其是当它们彼此电并联地运行时，它们之中至少一个至少是部分地由钢制造。

优选稳定装置2是由如待调温的物体110或其壳体的材料那样相同的材料制造。优选稳定装置2由热塑性塑料例如PPA制造。优选所述材料适合于超声-焊接。

优选调温装置10具有温度传感器118，该温度传感器在温度例如超过60℃时中断至少一部分加热股114的电流输入。温度传感器118例如可以是恒温器或NTC。它符合目的要求地直接接触地布置在加热电阻54上。优选所述温度传感器这样定位，使得它在其两侧上具有与加热电阻54的接触。优选所述温度传感器为此这样设置在加热导体环线，使得它由所述环线的两个支脚接触，然而为此具有至少小于5mm的距离，优选小于2mm的距离。

优选所述长形拉伸的凸起51这样成形，使得它们至少部分地在其纵向侧上具有至少一个侧凹。除此之外，凸起51之间的距离至少部分地这样选择，使得其与所使用加热电阻的直径同样大或小于所使用加热电阻的直径。由此可以在无需焊接凸起51的情况下将加热电阻54夹紧并且通过稳定装置2保持住。这尤其使得在装配期间在稳定装置2中敷设加热电阻54变得容易。

特别是具有多个细丝56的绞合线（图11）适合于作为用于这种装置的加热电阻54。优选加热电阻54是由一束1000至2000单根细丝56构成，优选1400与1700之间的单根细丝构成。优选细丝56至少部分是含金属实施的。为此优质钢丝特别适合。这导致更高的机械稳定性和更高的电阻。

符合目的要求的是，加热电阻54由PFA或PTFE构成的绝缘装置环绕。优选这种绝缘装置在40℃和280℃之间是热稳定的并且由不易燃的、抗老化的成分制造。也有可能的是，敷设不被绝缘的加热导体或加热导体区段并且这些加热导体或加热导体区段可靠地彼此拉开距离。通过漆涂层后补上的绝缘也是可能的。为此，调温装置10至少部分地浸入到例如漆中或用漆喷涂。

符合目的要求的可以是，稳定装置2具有至少一个钩55′，加热股114在稳定装置2朝向待调温表面3的一侧（在表面的意义上）挂到所述钩中。优选还存在至少一个另外的钩55″，加热股114在稳定装置2背离待调温表面3的一侧挂在该另外的钩中（图8，9，10）。在钩55之间优选设置小沟52，加热股114为了自身的保护和为了机械稳定以区段方式放入到这些小沟中。小沟52可以是通过承载件102中的空缺形成或通过在承载件上布置的长形凸起51形成。

在这样一种实施方式中，加热股114可以在没有松动的中间区段和在保留加热股114不要加热的区域7的情况下可靠地固定在稳定装置2上。

在大量彼此靠近布置、彼此交替对准的钩55的情况下，加热股114可以简单地并且没有附加构件地在较长的距离上进行固定。

参考标号表

1            加热装置

2            稳定装置

3            待调温物体的表面

4            待调温物体的内部空间

5            外绝缘

6            热分配层

7            不加热的区域

10           调温装置

21           帕尔帖-元件

22           冷却装置

50           座位

51           凸起

52           小沟

53           穿口

54           加热电阻

55,55′,55″ 钩

56           细丝

100          交通工具

102          承载件

110（1-6）   待调温的物体

114          加热股

116          电极

118          温度传感器

Claims (7)

1.用于对至少一个待调温表面(3)进行调温的调温装置(10)，其特征在于，所述调温装置(10)具有至少一个稳定装置(2)以使至少一个加热导体稳定；以及具有至少一个承载件(102)以承载电加热装置(1)，至少一个稳定装置(2)具有至少一个小沟(52)并且具有至少一个钩(55)，至少一个加热电阻(54)至少以区段方式敷设在所述小沟中，至少一个加热电阻(54)为了自身的固定被放入到所述钩中，所述稳定装置(2)的轮廓至少区段地与待调温表面(3)的轮廓相应，所述稳定装置(2)具有刚性的层或板，该层或板至少部分地由铝、硬化的胶黏剂、或塑料构成。

2.用于对至少一个待调温表面(3)进行调温的调温装置(10)，其特征在于，所述调温装置(10)具有至少一个稳定装置(2)以使至少一个加热导体稳定；以及具有至少一个承载件(102)以承载电加热装置(1)，所述稳定装置(2)的轮廓至少区段地与待调温表面(3)的轮廓相应，所述稳定装置(2)具有刚性的层或板，该层或板至少部分地由铝、硬化的胶黏剂、塑料构成，并且所述调温装置(10)是由纤维制成的纺织物加热元件。

3.如权利要求1或2所述的调温装置(10)，其特征在于，至少一个加热电阻(54)至少部分地埋入到稳定装置(2)中。

4.如权利要求1或2所述的调温装置(10)，其特征在于，至少一个稳定装置(2)具有至少一个热分配层(6)，所述热分配层至少覆盖待调温表面(3)的部分，在这些部分上没有设置加热装置(1)或冷却装置(22)，以便借助于所述热分配层(6)对待调温表面(3)的较大部分进行调温。

5.用于交通工具室内布置的装饰元件，其特征在于，该装饰元件装备有如上述权利要求中任一项所述的调温装置(10)。

6.交通工具(100)，其特征在于，该交通工具装备有如上述权利要求1至4中任一项所述的调温装置(10)或如权利要求5所述的装饰元件。

7.用于对至少一个待调温表面(3)进行调温的调温装置(10)，其特征在于，所述调温装置(10)具有至少一个承载件(102)以承载冷却装置(22)，承载件(102)的轮廓至少区段地与待调温表面(3)的轮廓相应，承载件(102)包括刚性的板，所述板至少部分地由铝构成并用作热分配层(6)，所述冷却装置(22)具有帕尔帖-元件(21)。