CN104995993A - 利用辐射热的汽车用平面状发热体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种包括碳纳米管发热层的层叠结构的汽车用平面状发热体，上述碳纳米管发热层包括远红外线辐射层、金属层、金属丝。

Description

利用辐射热的汽车用平面状发热体
技术领域
本发明涉及利用辐射热的汽车用平面状发热体。
背景技术
随着加速化电动汽车的开发，急速增加对于在现有汽车中不成问题的制热系统的关注。现有汽车虽使用了空气吹入式(Air-blowing system)制热体，但电动汽车不另行具有制热单元，电动汽车的电池具有冬季的外部温度急速降低成为零下约10℃以下，则油耗及效率降低的缺点。
为了克服上述的缺点，在电池适用利用传递能量的平面状制热体来确保了温度的均匀性，但在冬季使车内部温度变暖的方面存在耗电量的限制，因此其效果并不大。并且，需要使乘坐车的人感到舒适，指定能够作为一般通用的空气温度的基准，并能够达到其温度的有效的方法，因而开发用于适用电动汽车的制热体的必要性正在抬头。
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明的一实施例提供将因碳纳米管发热层发热而产生的热量向金属层传递，并经由远红外线辐射层，从而释放辐射热并且能够使辐射热传递至被发热体()的汽车用平面状发热体。
技术方案
本发明的一实施例提供包括碳纳米管发热层的层叠结构的汽车用平面状发热体，上述碳纳米管发热层包括远红外线辐射层、金属层、金属丝。
本发明还可包括电极层，上述电极层与上述碳纳米管发热层电连接，且施加电源时诱导上述碳纳米管发热层的发热。
在上述电极层施加电源时，上述碳纳米管发热层的发热温度可为约100℃至约300℃。
上述碳纳米管发热层可包括约1重量％至约50重量％的金属丝。
上述远红外线辐射层可包含远红外线辐射物质。
上述远红外线辐射物质可包含选自由肥土、黄土、硅石、麦饭石、天然玉、木炭、锗、碧玺及它们的组合组成组中的某一种。
上述远红外线辐射层能够借助上述碳纳米管发热层的发热来释放辐射热。
上述金属层可包括金属薄片，上述金属薄片具有200W/m·K以上的高热导率，以便于释放上述碳纳米管发热层所产生的热量。
上述金属层可包括选自由铝、铜、金、银、铂及它们的组合组成的组中的一种以上的金属薄片。
在上述远红外线辐射层的下部可包括底漆层。
上述底漆层可包含选自由丙烯酸类树脂、环氧类树脂、酯类树脂、烯烃树脂及它们的组合组成的组中的树脂。
在上述金属层的下部可包括中间层。
上述中间层可包含玻璃粉末或玻璃纤维作为粘结剂。
上述汽车用平面状发热体的发热温度可为约50℃至约100℃。
上述汽车用平面状发热体的热效率可为约30％以上。
上述汽车用平面状发热体的周边空气温度变化可为约10℃以内。
上述汽车用平面状发热体能够以不直接接触被发热体的方式附着于汽车内部。
有益效果
上述汽车用平面状发热体能够提高未另设制热系统的电动汽车的冬季室内温度。
并且，能够根据适用上述汽车用平面状发热体的位置，维持使乘坐者感到舒适的汽车室内温度。
附图说明
图1表示作为本发明一实施例的汽车用平面状发热体。
图2表示通过扫描电子显微镜(SEM)拍摄上述汽车用平面状发热体所包括的碳纳米管发热层。
图3表示在使用铝金属薄片作为上述汽车用平面状发热体所包括的金属层的情况下，测定的铝金属薄片的热扩散系数(Thermal Diffusivity)。
图4表示作为本发明的再一实施例的汽车用平面状发热体。
图5表示作为本发明的另一实施例的汽车用平面状发热体。
图6表示上述汽车用平面状发热体的多种形状。
图7表示实验例2中的设置于汽车的上述汽车用平面状发热体的位置。
图8及图9以曲线图的方式表示实验例3中实施例的在设置汽车用平面状发热体的情况和设置空气吹入式陶瓷电热元件(PTC)加热器的情况下的耗电量。
具体实施方式
以下，详细说明本发明的实例。这些例子只不过是作为例示而提出的，本发明并不局限于此，本发明只根据发明要求保护范围的范畴而定义。
本发明的一实施例提供包括碳纳米管发热层的层叠结构的汽车用平面状发热体，上述碳纳米管发热层包括远红外线辐射层、金属层、金属丝。
上述汽车用平面状发热体作为维持加热汽车室内温度时乘坐车的人所感到的舒适的空气温度，能够根据汽车用平面状发热体的发热温度构成发热体来维持汽车内部的空气温度。上述舒适温度是指人体所处的空气温度是否舒适的温度，根据不同的人存在相对的差异，但上述舒适温度意味着使大多数人感到舒适的空气温度。
与过去所使用于常规的汽车的发热方向盘、发热坐骑或起着加热身体下部的作用且耗电量大的空气吹入式发热体(例如，Air Blowing陶瓷电热元件加热器)不同，使用上述汽车用平面状发热体，从而能够有效地减少所使用的能量。并且，以最大限度地提高上述汽车用平面状发热体的热流量来调节发热温度，从而能够有效地使人体的下半身变暖，并使冬季制热体所消耗的汽车的能量最小化来增加行驶距离。
具体地，对于电动汽车而言，不另行存在发热体，因而在汽车室内中使发热体存在于人体的下半身的情况比不存在发热体的情况更能够使乘坐者感到舒适。
图1表示作为本发明实施例的汽车用平面状发热体，上述汽车用平面状发热体10可包括远红外线辐射层300、金属层200、碳纳米管发热层100。
上述碳纳米管发热层100可包括金属丝。以往虽使用了金属和碳纳米管本身的复合体，在碳纳米管表面处理了球形态的金属粒子，因而与在曲面进行涂敷的情况相同地，金属粒子的分散不均匀，且未能够使金属粒子连接，因此导致电流流向一边。相反，碳纳米管发热层不包括球形态的金属粒子而是以一体的方式包括细线形态的金属丝，使得金属丝均匀地分散于碳纳米管上，因而在碳纳米管发热层施加电压的情况下，能够使电流均匀地流动。
金属丝指具有规定直径的大小的丝线结构体，大体地可包括具有小于约10nm的直径至具有数百nm直径的纳米线。具体地，金属丝的直径可为约20nm至约250nm。
并且，上述金属丝的纵横比可为约4至约50。上述纵横比是指横向及纵向的比率，意味着使金属丝的长度除以金属丝的直径的值。具体地，上述金属丝的长度可为约1μm至约10μm。
图2表示通过扫描电子显微镜(SEM)拍摄上述汽车用平面状发热体所包括的碳纳米管发热层，可知碳纳米管发热层包括具有约20nm至约250m的直径的金属丝。
上述汽车平面状发热体还可包括电极层，上述电极层与碳纳米管发热层100电连接，且施加电源时诱导上述碳纳米管发热层的发热。在上述电极层施加电源时，即若通过施加电压使电流动，则上述碳纳米管发热层产生热，从而能够使上述碳纳米管发热层的温度上升。具体地，将上述碳纳米管发热层产生的热量向远红外线辐射层传递，并能够使传递的热量经由上述远红外线辐射层来释放辐射热，从而能够使释放的辐射热量向被发热体传递。
更具体地，在上述电极层施加电源时，上述碳纳米管发热层的发热温度可为约100℃至约300℃。发热温度是指在上述电极层施加电源时的上述碳纳米管发热层的表面温度，使电源施加于电极层，从而能够使碳纳米管发热层产生热，借助这时所产生的热，能够使上述碳纳米管发热层维持规定的发热温度。
上述碳纳米管发热层包括金属丝，使得在电极层施加电源的情况下，使电均匀地流动，并能够以上述范围维持上述发热温度。维持上述碳纳米管发热层的发热温度，从而能够防止向远红外线辐射层及金属层传递的热损失而维持舒适温度。
上述碳纳米管发热层的厚度可以为约2μm至约10μm。以上述范围均匀地维持上述碳纳米管发热层的厚度，从而能够防止产生裂纹，并能够确保汽车用平面状发热体的规定水准的耐久性。
上述碳纳米管发热层可包括约1重量％至约50重量％的金属丝。金属丝如上所述，包括上述范围的金属丝，从而容易控制碳纳米管发热层的温度，并在实现平面状发热体的目标表面电阻的方面呈现优秀的效率，并且能够使电流畅通。具体地，上述金属丝可包括选自由银、铜、铝、金、铂及它们的组合组成的组中的某一种，尤其优选地，当考虑导电率时，包括银。
上述远红外线辐射层300可包含远红外线辐射物质。上述汽车用平面状发热体包括上述远红外线辐射层，从而在人体能够产生环保性热，能够借助上述远红外线辐射层本身的分光放射率来具有节能效果。具体地，上述远红外线辐射物质可包含选自由肥土、黄土、硅石、麦饭石、天然玉、木炭、锗、碧玺及它们的组合组成的组中的某一种。
远红外线是指在光的波长区域中的约3μm至约1000μm的范围，具有比可见光更强的热作用的红外线，上述碳纳米管发热层产生的热量经由上述远红外线辐射层，从而产生远红外线，并能够使上述远红外线辐射层吸收上述产生的远红外线来释放辐射热。上述辐射热是指使物体直接吸收物体释放的电磁波的同时将该电磁波变成热量时所产生的热量，上述远红外线辐射层能够吸收上述远红外线辐射层释放的远红外线的同时将该远红外线变成热量来产生辐射热。
在上述远红外线辐射层300及上述碳纳米管发热层100之间可包括金属层200。上述金属层包括具有高热导率的散热金属薄片，从而能够快速地使碳纳米管发热层产生的热量向远红外线辐射层传递，并使热损失最小化来使汽车用平面状发热体的热效率维持到30％以上。并且，上述金属层执行释放上述碳纳米管发热层所产生的热量的热沉(heat sink)的作用，从而能够防止上述金属层的热变形来整体抑制汽车用平面状发热板的热变形。
具体地，上述金属层可包括具有200W/m·K以上的高热导率的放热金属薄片，以便于释放上述碳纳米管发热层产生的热量。更具体地，上述金属层可包括选自由铝、铜、金、银、铂及它们的组合组成的组中的一种以上的金属薄片。在热导率及价格竞争力方面，能够使用铝金属薄片作为上述金属层。对于铝金属薄片而言，在厚度方向上，热扩散系数尤其高，热导率突出，因此不累积热量，能够容易释放热量。
上述金属层的厚度可以为约0.1mm至约2mm。若金属层的厚度过薄，则不能正常释放碳纳米管发热层产生的热量，若金属层的厚度过厚，则存在很难使汽车用平面状发热体制造为曲面的问题。
图3表示在使用铝金属薄片作为上述汽车用平面状发热体所包括的金属层的情况下，测定的铝金属薄片的热扩散系数(Thermal Diffusivity)。参照图3，在约25℃的温度下，测定出厚度为约1mm、0.5mm、0.5mm及0.2mm的铝金属薄片的热扩散系数(厚度方向)都具有92.99mm2/s,60.82mm2/s,39.88mm2/s及23.23mm2/s的高值，因而能够确认与热扩散系数成正比例地热导率也具有高的值。
图4表示作为本发明的再一实施例的汽车用平面状发热体，参照图4，上述汽车用平面状发热体10至上而下包括远红外线辐射层300、底漆层400、金属层200、碳纳米管发热层100。
上述底漆层400具有粘附功能，起到防备远红外线辐射层300及金属层200之间的附着力不出现的情况的作用，因而能够包括在上述远红外线辐射层300及金属层200之间。
因此，上述底漆层的厚度可以为约2μm至约20μm，因而维持上述范围的厚度，从而能够使裂纹的发生最小化来均匀地涂敷上述远红外线辐射层。
上述底漆层可包含选自由丙烯酸类树脂、环氧类树脂、酯类树脂、烯烃树脂及它们的组合组成的组中的树脂。
上述氨基甲酸乙酯(urethane)类树脂可使用聚氨酯(Polyurethane)分散树脂、聚乙烯改性聚氨酯(Polyethylene modified polyurethane)树脂等之类的由异佛尔酮二异氰酸酯(isophorone diisocyanate)、己二酸(adipic acid)及多元醇制备而成的聚氨酯树脂；丙烯酸-氨基甲酸乙酯树脂、聚乙烯-丙烯酸改性聚氨酯树脂等之类的由丙烯酸多元醇(acrylic polyol)和聚异氰酸酯(polyisocyanate)制备而成的聚氨酯树脂；由聚己内酯多元醇(Polycaprolactone polyol)或聚碳酸酯多元醇(Polycarbonate polyols)、异氰酸酯(isocyanate)、对苯二异氰酸酯(P-phenylenediisocyanate)制备而成的聚氨酯树脂；由4,4’-双(ω-羟基烷撑氧代)联苯(4,4’-bis(ω-hydroxyalkyleneoxy)biphenyl)和甲基-2,6-二异氰酸酯己酸(methyl-2,6-diisocyanate hexanoate)制备而成的聚氨酯树脂；具有缩醛键(acetalbond)的聚氨酯树脂等。
具体地，可使用丙烯酸多元醇、聚酯多元醇、聚醚多醇、聚烯烃类多元醇等作为上述多元醇。
由于上述丙烯酸树脂的耐高温高湿性、耐寒性及可加工性优秀且价格低廉，因而使用于金属层的上部，从而能够提高与上述远红外线辐射层的附着力。可使用由包含可溶于水的羧基的常规的单体组分合成的丙烯酸类树脂作为上述丙烯酸树脂。
上述丙烯酸类树脂单体可列举甲基丙烯酸甲酯、乙基丙烯酸甲酯、异丙基丙烯酸甲酯、正丁基丙烯酸甲酯、异丁基丙烯酸甲酯、2-乙基己基丙烯酸甲酯、羟丙基丙烯酸甲酯、十八烷基丙烯酸甲酯、羟丁基丙烯酸甲酯。
上述环氧树脂也具有优秀的附着性、耐蚀性、上涂涂装性等，因此能够适当地适用于金属层的上部。可使用双酚A型树脂、双酚F型树脂及酚醛树脂等作为上述环氧树脂。
上述酯类树脂的固化性优秀，耐药品性、耐热性、增塑性优秀且与有机物的附着性优秀，因而能够使用于金属层的上部，上述酯类树脂可列举由马来酸酐(maleicanhydride)、异酞酸(isophthalic acid)、对苯二酸(terephthalic acid)、四氢苯酐(tetrahydrophthalic anhydride)、甲基四氢苯酐(methyl tetrahydrophthalic anhydride)、己二酸(adipic acid)、富马酸(fumaric acid)制备而成的聚酯树脂、乙二醇改性酯类树脂、丙二醇改性酯类树脂及新戊二醇改性酯类树脂。
图5表示作为本发明的另一实施例的汽车用平面状发热体，参照图5，上述汽车用平面状发热体10至上而下可包括远红外线辐射层300、金属层200、中间层500、碳纳米管发热层100。
上述中间层500为电绝缘层而不通电，因而在碳纳米管发热层100产生的热量通过金属层200向远红外线辐射层300传递的过程中，上述中间层500起到防止远红外线辐射层未能以均匀地附着于金属层的上部的方式形成，并在上述金属层及上述远红外线辐射层之间产生气泡使得远红外线辐射层变皱的现象的作用。
上述中间层可包含玻璃粉末或玻璃纤维作为粘结剂。包含上述玻璃粉末或玻璃纤维作为粘结剂，从而能够变成电绝缘层使得不通电，由此能够改善因热量使远红外线辐射层以不均匀的方式形成于金属层上部的现象。
玻璃粉末(Glass powder)是指玻璃以粉末形态存在，因而玻璃粉末的粒径可以为约0.4μm至约40μm。并且，玻璃纤维(Glass fiber)意味着以纤维形状形成已熔融的玻璃的矿物纤维，玻璃纤维的直径越细，则物理性质越突出，拉伸强度也优秀，因而上述中间层所包含的玻璃纤维的直径可以为约5μm至约20μm。
上述中间层可使用上述玻璃粉末及玻璃纤维作为粘结剂，并能够混合各种添加剂及合成树脂材料来形成。
上述汽车用平面状发热体的发热温度可以为约50℃至约100℃。汽车用平面状发热体的发热温度是指产生辐射热的发热体本身的表面温度，在上述电极层施加电源时，上述碳纳米管发热层的发热温度可成为约100℃至约300℃，但因上述金属层及远红外线辐射层导致热损失，从而上述汽车用平面状发热体的发热温度可确保为约50℃至约100℃。
上述汽车用平面状发热体的热效率(e)可以为约30％以上。上述热效率(e)可通过{1-(Qrad)/(Qref)}×100的式来计算，这时，Qref为无辐射热的初始状态的发热体的热流量，Qrad为存在辐射热的最终状态的发热体的热流量，各个Qref及Qrad使用了ANSYS(模拟实验模型)，加热各发热体时，测定表面温度和根据发热体而发生变化的被发热体的温度，并可代入上述式来计算热效率。
上述热流量是指单位时间内，按单位时间单位面积经由某种截面的热量，上述汽车用平面状发热体的热流量(heat flux)意味着按单位时间单位面积，上述碳纳米管发热层、金属层及上述远红外线辐射层产生的辐射热经由的热量，可通过下述[式]及3D-模拟实验模型来计算。
[式]
Q = h c · ( R S T - t a ) + ϵ s · ϵ a · σ · [ ( R S T + 273.2 ) 4 - ( t ‾ r + 273.2 ) 4 ]
(Q:热流量，hc：对流换热系数，RST：表面温度，ta：空气温度，εs、εa：释放系数，σ：玻尔兹曼常数，tr：平均辐射温度)
这时，上述表面温度(RST)为借助反映热损失的热平衡而被决定的因子，可通过考虑汽车内的空气温度及来自发热体的辐射温度等来测定热流量。
上述热流量作为能够直接影响汽车用平面状发热体的热效率及周边空气温度的数值，使上述汽车用平面状发热体维持规定范围的热流量，从而能够维持规定的空气温度，并能够使被发热体在冬季的汽车室内感到舒适。
例如，以汽车乘坐者的下半身为基准，在汽车乘坐者的下半身的左侧、右侧、上部设置上述汽车用平面状发热体之后，通过比较在单位时间内通过单位面积移动的热流量，以如上所述的方法，对上述平面状发热体的辐射热计算热效率的结果表明，当热效率为约30％以上时，上述汽车用平面状发热体的周边空气温度变化维持为约10℃以内，因而作为汽车用平面状发热体具有效率。
并且，确认了在上述热效率为约50％以上的情况下，上述汽车用平面状发热体的周边空气温度变化维持为约5℃以内，因而能够在车内部维持舒适温度，在上述热效率为约60％以上的情况下，上述汽车用平面状发热体的周边温度并没有降低至常温以下。
因此，具有在上述汽车用平面状发热体的热效率为约30％以上的情况下，乘坐的人体的温度维持为常温，并使空气温度维持舒适的温度的优点。
上述汽车用平面状发热体的周边空气温度变化可为约10℃以内。周边空气温度变化为启动上述汽车用平面状发热体之前和启动上述汽车用平面状发热体之后的周边空气温度变化，上述平面状发热体的热效率越优秀，则周边空气温度变化越小，因此能够维持适当的汽车内的温度。
例如，上述汽车用平面状发热体的被发热体可成为人体、乘坐汽车的乘坐者。上述被发热体为感测上述汽车用平面状发热体的周边空气温度变化，在周边空气温度的变化为约10℃以内的情况下，能够使人体感到舒适，当维持腿、手及胸部的体温时，能够感到暖和的舒适感。
上述汽车用平面状发热体能够以不直接接触被发热体的方式附着于汽车内部。上述汽车用平面状发热体借助远红外线辐射层来释放辐射热，尽管不直接接触被发热体，能够使被发热体通过借助上述辐射热而被加热的周边空气温度来感到暖和。上述被发热体成为人体，例如成为乘坐汽车的乘坐者的情况下，由于上述汽车用平面状发热体释放辐射热，因而能够以与上述汽车平面状发热体无直接接触的方式，使被发热体所处的上述汽车用平面状发热体的空气温度维持为规定的温度。
具体地，上述汽车用平面状发热体可朝向人体的下半身，并不是朝向人体的上半身。启动能够使热流量调节为5档的汽车用平面状发热体，并利用在各档的强度所释放的辐射热的记录，从而按不同部位计算出使人体感到舒适的舒适温度，由此可知腿部位对使人体感到的舒适温度的影响最大。因此，确认了在维持体温中人体的下半身占最重要的比率，由此为了维持使人体感到舒适的空气温度，将汽车用平面状发热体朝向人体的下半身，从而可供人体的下半身受到上述汽车用平面状发热体的辐射热的影响。
图6表示上述汽车用平面状发热体的多种形状。为了加热人体的下半身，上述汽车用平面状发热体能够以多种形状集中分布于汽车的坐椅下方，因而能够以多个多角形的形状适用于汽车内部。
下面，提出本发明的具体实施例。而以下所记载的实施例只不过是用于具体例示或说明本发明，因此，本发明不能局限于此。
<实施例及比较例>
实施例
利用丝网印刷及棒涂法的方法来对包括远红外线辐射层、金属层及金属丝的碳纳米管发热层进行印刷及涂敷，并以层压所制备的各个的层的方式制备了汽车用平面状发热体。
比较例
除了不包括上述碳纳米管发热层之外，以与上述实施例相同的方法制备了汽车用平面状发热体。
实验例1-举证汽车用平面状发热体的远红外线效果的实验
在封闭系统(Closed System)箱设置上述实施例及比较例的汽车用平面状发热体，并将远红外线辐射层本身作为初始距离(0cm)，观察了与远红外线辐射层相隔10cm、20cm、30cm距离的温度变化。这时，将88W、120W的电功率施加于封闭系统箱来分别测定了随着电功率而发生的温度变化。
这时，下列表1表示将88W的电功率施加于实施例的情况下，随着与远红外线辐射层相隔的距离而发生的温度变化，下列表2表示将88W的电功率施加于比较例的情况下，随着与远红外线辐射层相隔的距离而发生的温度变化，下列表3表示将120W的电功率施加于实施例的情况下，随着与远红外线辐射层相隔的距离而发生的温度变化，下列表4表示将120W电功率施加于比较例的情况下，随着与远红外线辐射层相隔的距离而发生的温度变化。
表1
表2
表3
表4
参照上述表1至表4，将88W的电功率施加于包括碳纳米管发热层的上述实施例的情况下，测定出增加约8.6℃的温度，将120W的电功率施加于包括碳纳米管发热层的上述实施例的情况下，测定出增加约12.5℃的温度，这与将80W及120W的电功率施加于不包括碳纳米管发热层的上述比较例的情况相比，增加了约2倍左右的温度。因此，可知包括碳纳米管发热层的实施例的辐射能量效果与比较例相比更优秀。
实验例2-评价汽车用平面状发热体的设置
图7表示实验例2中的设置于汽车的上述汽车用平面状发热体的位置，具体地，将人体下半身右侧的平面状发热体的位置设为1，将人体下半身上侧的平面状发热体的位置位置设为2，将人体下半身左侧的平面状发热体的位置设为3，且根据各个位置，将上述实施例的汽车用平面状发热体附着于电动汽车内部，并给予电动汽车规定电功率来启动了上述实施例的汽车用平面状发热体。
1)发热温度及热效率
如下列表5所述，设置平面状发热体，并启动了汽车用平面状发热体。利用DIN EN ISO 7730，在驾驶座的头部及底部设置了传感器，并测定了基于汽车用平面状发热体的发热温度。具体地，在以2档的32km/h速度行驶的条件下测定了上述发热温度。
并且，通过上述的方法测定启动上述汽车用平面状发热体之前、启动上述汽车用平面状发热体之后的热流量来计算了热效率。热效率的值越高，则判断为汽车用平面状发热体的效果越好。
2)人体所感到的周边空气最低温度
使100名人乘坐设有上述汽车用平面状发热体的汽车后，测定了100名人所感到的周边空气的最低温度，并测定了启动上述汽车用平面状发热体之前和启动上述汽车用平面状发热体之后的周边空气温度变化。
表5
参照上述表5，在实施例的情况下，虽然根据汽车的平面状发热体的位置及启动与否存在差异，但发热温度测定为约50℃至约100℃，热效率测定为约30％至约60％。并且，周边空气温度变化维持了约10℃以内，使得乘坐者感到舒适，且维持了腿、手、胸部的体温，从而确认了暖和的舒适感。
实验例3-比较汽车用平面状发热体的电功率消耗
将空气吹入式陶瓷电热元件加热器(商品名，VW POLO BEHR 6R0.988.235)设置于电动汽车内部的情况和如上述图6所示，将实施例的汽车用平面状发热体1、2、3设置于电动汽车内部的情况下，通过DIN 1946-3分别测定使汽车内部温度上升为相同的温度的过程中所需要的耗电量，其结果见图7。
参照图8，设置空气吹入式陶瓷电热元件加热器的情况和将实施例的汽车用平面状发热体设置于电动汽车内部的情况下，达到约30℃时所需的时间为约15分钟至约20分钟之间而类似，但设置空气吹入式陶瓷电热元件加热器情况下汽车的耗电量测定为3.6W，设置实施例的情况下汽车的耗电量测定为2.8W。由此确认了在使用实施例的汽车用平面状发热体的情况下的汽车的耗电量更少，从而可知为了确保汽车内的室内温度，优选地使用汽车用平面状发热体。
并且，将空气吹入式陶瓷电热元件加热器及实施例的汽车用平面状发热体设置于电动汽车内部的情况下，为了正确地测定所产生的辐射能量，由利用温度上升反应最快且达到饱和温度最高的银箔纸的D-型传感器来进行测定，其结果见图8。
参照图9，当运行电动汽车约30分钟时，测定出设置实施例的汽车用平面状发热体的情况与设置空气吹入式陶瓷电热元件加热器的情况相比减少最大0.8kW的电功率，并确认了电动汽车的耗电量减少了约21％。由此可知与以往的空气吹入式陶瓷电热元件加热器相比，实施例的汽车用平面状发热体呈现更突出的耗电量与能量效率之比。

Claims (17)

1.一种汽车用平面状发热体，其特征在于，包括碳纳米管发热层的层叠结构，上述碳纳米管发热层包括远红外线辐射层、金属层、金属丝。
2.根据权利要求1所述的汽车用平面状发热体，其特征在于，还包括电极层，上述电极层与碳纳米管发热层电连接，且施加电源时诱导上述碳纳米管发热层的发热。
3.根据权利要求2所述的汽车用平面状发热体，其特征在于，在上述电极层施加电源时，上述碳纳米管发热层的发热温度为100℃至300℃。
4.根据权利要求1所述的汽车用平面状发热体，其特征在于，上述碳纳米管发热层包括1重量％至50重量％的金属丝。
5.根据权利要求1所述的汽车用平面状发热体，其特征在于，上述远红外线辐射层包含远红外线辐射物质。
6.根据权利要求5所述的汽车用平面状发热体，其特征在于，上述远红外线辐射物质包含选自由肥土、黄土、硅石、麦饭石、天然玉、木炭、锗、碧玺及它们的组合组成的组中的一种。
7.根据权利要求1所述的汽车用平面状发热体，其特征在于，上述远红外线辐射层借助上述碳纳米管发热层的发热来释放辐射热。
8.根据权利要求1所述的汽车用平面状发热体，其特征在于，上述金属层包括金属薄片，上述金属薄片具有200W/m·K以上的高热导率，以便于释放上述碳纳米管发热层所产生的热量。
9.根据权利要求1所述的汽车用平面状发热体，其特征在于，上述金属层包括选自由铝、铜、金、银、铂及它们的组合组成的组中的一种以上的金属薄片。
10.根据权利要求1所述的汽车用平面状发热体，其特征在于，在上述远红外线辐射层的下部还包括底漆层。
11.根据权利要求10所述的汽车用平面状发热体，其特征在于，上述底漆层包含选自由丙烯酸类树脂、环氧类树脂、酯类树脂及它们的组合组成的组中的树脂。
12.根据权利要求1所述的汽车用平面状发热体，其特征在于，在上述金属层的下部还包括中间层。
13.根据权利要求12所述的汽车用平面状发热体，其特征在于，上述中间层包含玻璃粉末或玻璃纤维作为粘结剂。
14.根据权利要求1所述的汽车用平面状发热体，其特征在于，上述汽车用平面状发热体的发热温度为50℃至100℃。
15.根据权利要求1所述的汽车用平面状发热体，其特征在于，上述汽车用平面状发热体的热效率为30％以上。
16.根据权利要求1所述的汽车用平面状发热体，其特征在于，上述汽车用平面状发热体的周边空气温度变化为10℃以内。
17.根据权利要求1所述的汽车用平面状发热体，其特征在于，上述汽车用平面状发热体以不直接接触被发热体的方式附着于汽车的内部。
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