CN107771411B - 用于移动应用的电加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于移动应用的电加热装置(1)，所述电加热装置具有衬底(2)和加热导体层(4)，所述加热导体层形成在所述衬底(2)上。所述加热导体层(4)包括在所述衬底(2)上于主平面内延伸的至少一个加热导体轨迹(5)。所述加热导体轨迹(5)被结构化以形成彼此相邻地延伸并通过绝缘间隙(7)彼此隔开的多个轨迹段(6)。至少一个转向部位(8)被设置，所述加热导体轨迹(5)在所述至少一个转向部位处偏转，以使得具有彼此相反的电流流动方向的靠内布置的轨迹段(6a)相对于彼此以相邻且平行的方式延伸。具有彼此相反的电流流动方向的相邻的靠内布置的轨迹段(6a)之间的间距在所述转向部位(8)的区域内于内侧上局部地加宽。在所述转向部位(8)的区域内，所述靠内布置的轨迹段(6a)朝向靠外布置的轨迹段(6b)向外突出，其中，所述靠外布置的轨迹段(6b)通过绝缘间隙(7)与所述靠内布置的轨迹段(6a)隔开，并且，对于所述靠外布置的轨迹段(6b)，其轨迹段的宽度局部地减小，以补偿内侧上的所述靠内布置的轨迹段(6a)之间的局部加宽以及补偿所述靠内布置的轨迹段(6a)的突出部。

Description

用于移动应用的电加热装置

技术领域

本发明涉及一种用于移动应用的电加热装置，尤其涉及一种包括衬底和形成在衬底上的加热导体层的电加热装置，其中，加热导体层包括在主平面内延伸的至少一个加热导体轨迹。

背景技术

已经知晓将电加热装置用于移动应用，比如用在机动车中。尤其与电驱动车辆的使用的增多关联的是，对于适当的电加热装置的需求也逐渐增大。在过去，所谓的PTC加热元件被主要地用作这种用于移动应用的电加热装置并且所述PTC加热元件在包括内燃发动机的传统机动车的车载供电系统所具有的相对较低的供给电压下运行。尤其在完全或部分地电驱动的现代车辆中具有这种需求，其中，所述车辆还能够利用设置在所述车辆中的高电压车载供电系统所具有的供给电压、例如利用150伏至900伏的电压以电的方式驱动车辆。在合适的情况下电压超过1000伏也甚至是可能的。

术语“用于移动应用的加热装置”在本文中被理解成指的是设计成能够在移动应用中使用的并对应地构造的加热装置。这尤其意味着这种加热装置是可运输的(在适当的情况下固定地安装在车辆中或仅仅容置在车辆中以进行运输)并没有构造成排除永久的、非移动式应用，比如建筑物中的加热系统。加热装置也可以固定地安装在车辆(陆运车辆、船等)、尤其是陆运车辆内。所述加热装置尤其构造成用于加热车辆、比如陆运、水运或空运车辆的内舱，并且还用于加热部分开放的空间，比如船上、尤其是游艇上所具有的部分开放的空间。加热装置也可以在非移动式应用、比如在大型帐篷、容器(例如现场拖车)等中临时使用。尤其，电加热装置可以构造成用于移动应用、比如陆运车辆(例如大篷车、移动房屋、公共汽车、乘用轿车等)的预加热器或辅助加热器。

WO2013/186106A1描述了一种用于机动车的电加热装置，所述电加热装置具有构造成衬底上的导体轨迹的加热电阻。导体轨迹构造成双线式的并且加宽的绝缘区域提供在导体轨迹被偏转至相反的方向的区域内。加宽的绝缘区域是为了能够在导体轨迹的整个宽度上最大程度地调节电流，从而能够避免形成具有尤为良好的通流特性的局部靠内布置的区域和位于导体轨迹的靠外边缘的区域中的并具有弱的通流特性的区域。尽管已经通过所描述的加热装置实现了在一定程度上满意的特性，但是还建立了：在导体轨迹偏转的区域内所产生的温度仍然比电加热装置的其余部分中的温度显著更高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的用于移动应用的电加热装置，在该电加热装置中实现了大致均匀地分布的温度并且同时电加热装置被尽可能紧凑且具有经济效益地制造。

该目的是通过根据权利要求1的用于移动应用的电加热装置实现的。有利实施例在从属权利要求中被公开。

用于移动应用的电加热装置包括衬底和形成在衬底上的加热导体层。加热导体层包括在衬底上于主平面内延伸的至少一个加热导体轨迹，其中，加热导体轨迹被结构化以形成多个彼此相邻地延伸并通过绝缘间隙彼此隔开的轨迹段，并且至少一个转向部位被设置，在所述至少一个转向部位处，加热导体轨迹偏转成使得电流以彼此相反的方向流过的靠内布置的轨迹段以彼此相邻且平行的方式延伸。电流以彼此相反的方向流过的相邻的靠内布置的轨迹段之间的间距在内侧上于转向部位的区域内局部变宽。在转向部位的区域内，靠内布置的轨迹段朝向下述轨迹段向外突出：所述轨迹段靠外布置并且通过绝缘间隙与靠内布置的轨迹段隔开，并且对于靠外布置的轨迹段，该轨迹段的宽度局部减小，以补偿内侧上的、靠内布置的轨迹段之间的局部加宽以及靠内布置的轨迹段的突出部。需要说明的是，不是绝对必须使得衬底上的主平面是平坦的，其中，加热导体轨迹在所述主平面内延伸，而是，所述主平面也例如可以是曲线化的或弯曲的，同样，例如衬底也不一定必需是平坦的，而是，所述衬底也可以是曲线化的或弯曲的。加热导体轨迹在主平面内于转向部位的区域内偏转至少大致180°。

由于相邻的靠内布置的轨迹段之间的间距构造成在转向部位的区域内在内侧上局部变宽而且靠内布置的轨迹段还向外突出，因而与仅仅内侧上的间距局部加宽的实施例相比，避免了靠内布置的轨迹段的横截面在转向点的区域内具有较大的减小。采用这种方式已经实现了：与上文提到的现有技术相比，实现了显著抑制了温度在转向区域中的局部升高，从而实现了均匀的温度分布。由于靠外布置的轨迹段局部地减小了轨迹段的宽度以补偿内侧上的、靠内布置的轨迹段之间的局部加宽以及靠内布置的轨迹段的突出部，因而能够同时实现下述尤为紧凑的实施方式：在该实施方式中，衬底的表面非常高效地用于形成一个或多个加热导体轨迹。在该实施例中与靠外布置的轨迹段关联的横截面的略微减小不代表在所要设定的温度分布方面存在问题。

根据另一实施例，至少一个加热导体轨迹以双线图案在衬底上延伸。双线布置使得加热导体轨迹能够在较大的程度上覆盖衬底表面上的可用区域同时留有很少的空白空间。此外，双线布置还能够减小由电加热装置导致的可能的干扰性辐射。在双线布置的情况下，加热导体轨迹的轨迹段彼此相邻地布置，以使得电流正在以彼此相反的方向流过或可以沿着彼此相反的方向流过的轨迹段分别以彼此相邻地延伸的方式布置。优选的是，加热导体轨迹的设置成用于分布热的轨迹段的至少大致全部是双线布置的一部分。采用这种方式能够以相互抵消的方式至少部分地消除所产生的电磁场。然而，需要说明的是，尤其是用于连接至电源的连接部区域还可以以非双线的方式布置。加热导体轨迹的其余区域可以优选地至少基本上以双线的方式布置。

根据另一改进，加热导体轨迹包括两个转向部位。尤其如果加热导体轨迹包括两个这样的转向部位的话，那么能够优化双线布置以产生更少的电磁辐射并同时使得双线布置包括会在运行过程中出现升高的温度的很少的区域。在衬底上形成有多个加热导体轨迹的情况下，优选的是，每个加热导体轨迹分部包括两个转向部位。

根据另一改进，加热导体层结构化出至少两个加热导体轨迹，所述至少两个加热导体轨迹在衬底中以蝴蝶状图案形成。术语“蝴蝶状图案”在本文中被理解成指的是关于一个平面大致镜像对称的设计。所述至少两个加热导体轨迹可以优选地包括至少一个共同连接部以提供对电源的连接。由于建立了对称，因而在衬底表面以图示的方式使用时加热导体轨迹以这种蝴蝶状图案的构造实现了非常小的电磁辐射。

根据另一改进，加热导体层是以平面的方式沉积在衬底上并随后通过去除材料而被结构化的层。在这种情况下，可以以尤为具有经济效益的方式制造一个或多个加热导体轨迹。优选的是，加热导体层可以利用热喷涂方法施加至衬底并可以随后借助于激光处理方法而被结构化。然而，根本的是，其它的用以形成加热导体层的方法、比如例如印刷方法、铸造方法等也是可以想到的。导热层优选地由导电性金属材料形成并通过位于中间的高导热的电绝缘中间层与衬底的材料隔开。尤其，导热层例如可以由镍铬合金形成并且可以通过氧化铝层与衬底的材料隔开。衬底自身可以优选地是高导热的，尤其由金属制成。各加热导体轨迹优选地可以具有若干毫米的宽度，尤其是2.5mm至5mm的宽度，以及5μm至20μm、尤其是10μm至15μm的高度(在垂直于衬底的方向上延伸的高度)。

根据另一改进，电加热装置构造成运行电压为150V至900V、优选地是200V至600V的高电压加热器。然而，例如，还可将所述电加热装置构造成以高达1000V的电压使用。在这种情况下，电加热装置可以以尤为有利的方式用在例如电动车辆或混动车辆中而不需要高成本的电压转换器。然而，例如，还可以将电加热装置构造成在12V至48V的范围内使用的低电压加热器。

根据另一改进，加热导体层覆盖衬底表面的至少80％，优选地是衬底表面的至少85％。在这种情况下，可以非常良好地使用可用衬底表面，而且即使如此也还能够使得各轨迹段相对于彼此有效地隔离。加热导体层可以覆盖尤其衬底表面的95％以下。

根据另一改进，绝缘间隙的宽度在它们整个长度上是大致恒定的。在本文中，术语“大致恒定的宽度”被理解成指的是宽度相对于平均值的变化小于15％。优选的是，绝缘间隙的宽度的变化小于10％。绝缘间隙的大致恒定的宽度使得可以利用切除过程来实施尤为具有经济效益的制造过程并同时实现了对可用的衬底表面的良好使用。

根据另一改进，电绝缘材料布置在绝缘间隙内。优选的是，电绝缘材料在覆盖绝缘间隙的基础上还可以覆盖一个或多个加热导体轨迹的背向衬底的表面。尤为优选的是，电绝缘材料尤其在形成一个或多个加热导体轨迹后以层的形成沉积。电绝缘材料实现了这样的效果：能够使绝缘间隙的宽度相对较小，从而使得衬底的可用表面可以以尤为高效的方式用于一个或多个加热导体轨迹。

根据另一改进，加热导体轨迹构造成使得电流以相同的方向流过的各两个轨迹段至少在加热导体轨迹的长度的大部分上以相对于彼此相邻且平行的方式延伸。加热导体轨迹尤其可以以下述方式构造：电流正在以相同的方向流过的各两个轨迹段至少在长度的至少80％上以相对于彼此相邻且平行的方式延伸。相应的两个轨迹段可以在它们端部处连接尤其分别连接至共同连接部段从而提供对电源的连接。该实施例实现了：在电加热元件中流动的电流具有尤为有利的分布，并由此实现了热输出的尤为均匀的分布。此外，这种结构化可以以具有成本效益的简单方式形成并且还能够良好地利用衬底的可用表面。

根据另一改进，至少一个另外的层形成在加热导体层上。尤其，多个层也可以形成在加热导体层上。优选的是，还能够在加热导体层上形成绝缘层，所述绝缘层还填充了加热导体轨迹上轨迹段之间的绝缘间隙。优选的是，例如还可以在绝缘层上形成传感器层以监测电加热装置的功能。绝缘层通过附加地隔离电流承载区而提供了高度安全性。

根据另一改进，电加热装置是机动车加热装置。电加热装置可以尤其构造成能加热流体、比如例如车辆的内舱中的空气或车辆的流体回路中的流体。

根据另一改进，加热导体轨迹在转向部位中构造成使得位于内曲线的区域内的所述加热导体轨迹在垂直于主平面的方向上薄于位于外曲线的区域内的所述加热导体轨迹。由于加热导体轨迹在内曲线的区域中变薄(内曲线的区域中的电流路径在加热导体路径的延伸方向上比外曲线要短)，因而内曲线区域中的电阻比外曲线区域中的电阻大。采用这种方式还附加地能够避免下述情况发生：流过加热导体轨迹的电流理论上在内曲线区域内流动并由此在该部位处形成局部非常高的电流流动并且所述电流流动在内曲线内产生尤为强的局部加热。此外，采用这种方式能够在整个电加热装置上实现大致均匀的温度分布。内曲线的区域中的厚度的变薄会在曲线段内在加热导体轨迹的宽度上产生显著更加均匀的电流分布，从而显著降低局部出现的最高温度。此外，该实施例可以以非常简单且具有经济效益的方式实现。在加热导体轨迹的预设布置的情况下，该实施例提高了每单位表面面积可实现的热输出，这是因为可能的热输出主要是由可能形成局部“热点”的关键部位所确定的。

根据另一改进，加热导体轨迹在转向部位处被结构化以使得厚度从内曲线向着外曲线梯级地增加。加热导体轨迹的这种梯级结构化可以例如借助于从加热导体轨迹部分地去除材料、尤其例如利用激光处理方法以尤为简单且具有经济效益的方式实现，其中，在激光处理方法中，激光在转向部位的区域内的不同的区域上多趟移动。加热导体轨迹在转向部位内可包括尤其至少两个不同的厚度级(内和外)，然而，例如，还可以形成更多的不同的厚度级，从而使得加热导体轨迹的厚度从内曲线向外曲线以多个梯级增加。尽管厚度的这种梯级变化是优选的，然而，例如还可以的是，厚度从内曲线向外曲线例如大致连续地增加。

根据另一改进，加热导体轨迹在内曲线的区域内的厚度最大是加热导体轨迹在外曲线的区域内的厚度的65％，优选地最大是50％，更优选地最大是30％。采用这种方式，可以以尤为可靠的方式抑制不想要的热点的形成。

附图说明

更多的优点和更多的改进在下文参考附图的示例性实施例的说明中被公开。

图1是根据实施例的电加热装置的示意图。

图2是图1所示的细节的示意图。

图3示意性示出在该实施例的情况下加热导体层在衬底上的布置。

图4是对应于图2的实施例的一变型的示意图。

图5是在该变型情况下加热导体轨迹在转向部位的区域中的横截面的示意图。

具体实施方式

在下文中参考附图详细说明了一个实施例。

图1示意性示出根据一个实施例的用于移动应用的电加热装置1。电加热装置1根据所述实施例构造成能够加热车辆中的流体。所述流体尤其可以例如由将被加热的空气或车辆的流体回路中的流体形成。电加热装置1尤其构造成用于以150伏至900伏的范围内、尤其是200伏至600伏的范围内的运行电压运行的高电压加热器。然而，例如还可以将电加热装置1构造成用于以例如在12伏至48伏的范围内的运行电压运行的低电压加热器。

电加热装置1包括衬底2，衬底2可以尤其同时构造成用于将释放的热输出传递给将被加热的流体的换热器。尤其，例如能够提供具有多个换热肋或多个引导待加热的流体的通道的下表面(未示出)。衬底2例如优选地可以由具有高传热系数的金属材料(尤其例如由铝或由铝合金)、以在制造技术方面非常具有经济效益的方式制造。然而，本质上例如还可以由例如具有高导热性的电绝缘材料、比如尤其例如由对应的陶瓷来制造衬底2。

在衬底2由导电性材料形成这一具体的示例性实施例中，具有高导热性的电绝缘层3沉积在衬底2上。电绝缘层3例如优选地尤其利用氧化铝形成。电绝缘层3例如可以利用热喷涂方法沉积在衬底2上。尤其在衬底例如由铝形成的情况下，电绝缘层3例如还可以通过有目的地氧化衬底2的表面来形成。电绝缘层3构造成能够使衬底2相对于加热导体层4(将在下文中予以说明)电隔离，不过尽管如此，仍然能够将热容易地传递给衬底2的材料。

此外，电加热装置1包括加热导体层4，加热导体层4沉积在衬底2上(例如沉积在形成于衬底2上的绝缘层3上)。加热导体层4由金属材料形成并且包括可以包括例如尤其镍铬合金。加热导体层4优选地可以尤其利用热喷涂方法沉积。然而，作为替代，还例如可以例如利用印刷方法或铸造方法来沉积加热导体层4。

在图1和图2中尤为明显的是，加热导体层4被结构化以形成有至少一个加热导体轨迹5，所述加热导体轨迹构造成在电压施加于所述加热导体轨迹的相反设置的两端之间时释放欧姆热。如下文所详细解释的，加热导体层4在该具体的实施例中以下述方式结构化：形成两个加热导体轨迹5并且所述加热导体轨迹以蝴蝶状的方式在衬底上延伸。蝴蝶状图案形成为使得所述两个加热导体轨迹5关于平面E基本上以镜像对称的方式延伸，其中，平面E相对于衬底2的主平面垂直地延伸。

用于将加热导体轨迹5连接至电源的连接部9a、9b、9c设置在电加热装置1的边缘区域上。在具体示出的实施例中，总共有三个这样的连接部彼此相邻地且彼此电绝缘地布置在衬底2的边缘上。在该具体的实施例中，中间连接部9a构造成将两个加热导体轨迹5电连接。例如，同样能够将同样的电势施加给另外两个连接部9b和9c，从而可以在共同连接部9a处设定出期待的电势差。由于这两个加热导体轨迹5以相对于彼此对称的方式构造，因而这两个加热导体轨迹5中只有一个在下文中予以详细说明。

加热导体轨迹5结构化成以双线图案在衬底2上延伸。加热导体轨迹5结构化成使得它包括多个在衬底2彼此相邻地形成的轨迹段6，所述轨迹段通过绝缘间隙7彼此隔开并且由此相对于彼此是电绝缘的。例如，绝缘间隙7可优选地以下述方式形成：加热导体层4已经初始地以平面状的方式沉积在衬底2上并随后在绝缘间隙7的区域内有目的地去除加热导体层4的材料，尤其例如利用激光处理方法来去除。加热导体轨迹5中相应的电流流动方向在图1的上区域中通过箭头示意性地示出，以便更易于观察加热导体轨迹5的结构。

如图1和图2示意性所示，形成于相应的轨迹段6之间的绝缘间隙7在它们的整个长度上具有至少大致恒定的宽度。采用这种方式实现了：使得加热导体轨迹5的轨迹段6可以覆盖衬底的表面的较大面积，从而将可用区域最大程度地用于形成提供热输出的轨迹段6。

从参考图1中示意性示出的箭头所明显得到的是，加热导体轨迹5由此包括多个轨迹段6，以使得电流总是以相反的方向流过的轨迹段6在轨迹段6的总延伸的大部分上彼此相邻地延伸。采用这种方式实现了：电加热装置1的电磁辐射非常低。在图1中还明显的是，加热导体轨迹5构造成使得加热导体轨迹5还在它的总长度延伸的主要区域上沿着长度被分割，以使得电流以相同的方向流过的两个轨迹段6总是彼此相邻地延伸并且所述轨迹段只在连接部9a、9b、9c的紧邻处分别彼此连接。采用这种方式在衬底2的平面内实现了电流流动的一种有利分布。

由于加热导体轨迹5的期待的双线布置(其目的也是为了实现对衬底的最大可能的面积覆盖)，对于加热导体轨迹5(换言之，也即对于根据所述实施例的电加热装置1的两个加热导体轨迹5中的每个)形成有两个转向部位8。加热导体轨迹5在主平面内于转向部位8处偏转总共大致180°，以使得电流以相反的方向流过的靠内布置的轨迹段6a只通过一个绝缘间隙7彼此隔开地布置并且彼此平行地延伸。

加热导体轨迹5在转向部位8的区域内的构造将参考图2示出的详细图示予以详细说明。

在图2中明显的是，相邻的靠内布置的轨迹段6a之间的间距形成为在转向部位8的区域内局部变宽，以使得加热导体轨迹在转向部位8处的偏转围出一区域11，该区域为大致水滴状或火柴头状。在具体示出的实施例中，围出的区域11以导电的方式连接至靠内布置的轨迹段6a中的一个，换言之，加热导体层4没有相对于该靠内布置的轨迹段6a中断。然而，例如还可以借助于绝缘间隙7使围出的区域11相对于靠内布置的轨迹段6a完全分隔开。借助于靠内布置的轨迹段6a之间的间距于转向部位8的区域内的局部加宽，避免了靠内布置的轨迹段6a的外边缘上的电流路径与靠内布置的轨迹段6a的内边缘处的电流路径之间在长度上具有过大的差别，从而避免了电流在转向部位8的内侧处的过量聚集。电流的这种局部过量聚集将会导致转向部位8的区域被局部过度加热。

在图2中同样明显的是，靠内布置的轨迹段6a之间的间距的、将可能导致靠内布置的轨迹段6a的宽度在该区域内的减小的局部加宽在该实施例通过下述事实被至少部分地补偿：靠内布置的轨迹段6a在转向部位8的区域内向着靠外布置的相邻的轨迹段6b向外扩宽并由此更向外突出。采用这种方式，避免了靠内布置的轨迹段6a的轨迹横截面具有也会导致温度的局部上升的较大的局部变窄。从而，以尤为可靠的方式抑制了在转向部位的区域内形成局部“热点”。尤其，与仅仅是在内侧上以靠内布置的轨迹段6a的轨迹宽度为代价对间距的加宽的实施例相比，显著降低了转向部位8处所形成的温度。此外，在转向部位8的区域中，靠外布置并与靠内布置的轨迹段6a通过绝缘间隙7隔开的轨迹段6b的宽度局部地减小，从而补偿了靠内布置的轨迹段6a的前述实施方式在转向部位8的区域中所需要的空间的增大。换言之，对于靠外布置的轨迹段6b，其轨迹段的宽度被局部减小，以补偿内侧上的、靠内布置的轨迹段6a之间的所述局部加宽以及靠内布置的轨迹段6a的突出部。采用这种方式实现了：加热导体轨迹5以最大的可能最佳地利用了衬底2的可用表面并且绝缘间隙7总共只占据了衬底2的表面区域的必需用来提供可靠绝缘的那部分。

如图3所示意性所示，至少一个另外绝缘层10形成在加热导体层4上，也即形成在对应地结构化的加热导体轨迹5上，所述对应地结构化的加热导体轨迹已经在前文中予以说明并且所述绝缘层覆盖加热导体层4的背向衬底2的上表面。在该实施例的情况下，所述另外的绝缘层10尤其构造成使得它还填充了加热导体轨迹5的轨迹段6之间的绝缘间隙7。采用这种方式确保了轨迹段6相对于彼此被尤为良好地绝缘。所述另外的绝缘层10可以例如在加热导体层4已经被结构化后沉积在结构化的加热导体轨迹5上。例如，进而优选的是，所述另外的绝缘层可以借助于热喷涂方法、铸造方法等沉积在所述结构化的加热导体轨迹上。尤其，所述另外的绝缘层10可以例如利用氧化铝来形成，从而实现良好的电绝缘性同时实现高导热性。

例如优选的是，还能够在所述另外的绝缘层10上提供一个或多个另外的层。尤其，例如能够以有利的方式形成至少一个传感器层以监测电加热装置1的功能。

变型

前述实施例的一个变型在下文中参考图4和图5予以详细描述。由于该变型与前述实施例的区别仅在于加热导体轨迹5的厚度在转向部位8处的结构化，因而相同的附图标记用于该变型并且为了避免赘述没有提供所有部件的重复说明。

为了解决或至少弱化尤其在加热导体轨迹5的转向部位8的区域中所形成的不期待的“热点”的问题，使得加热导体轨迹5在该示例性实施例中至少在转向部位8处以下述方式形成：在内曲线8a的区域中，所述加热导体轨迹的沿着垂直于主平面的方向的厚度小于外曲线8b的区域中的厚度。在该具体的示例性实施例中，加热导体轨迹5被结构化以使得它的厚度从内曲线8a向着外曲线8b以梯级的方式增加，如图5示意性所示。这种横向于加热导体轨迹5的梯级式结构化可以例如借助下述事实以非常简单且非常具有经济效益的方式形成：从加热导体层4的位于外曲线8b的区域中的起始厚度开始，借助于激光处理方法在向着内曲线8a进一步布置的区域中从加热导体轨迹5部分地去除材料直至建立了更小的厚度。优选的是，这尤其可以通过同一过程步骤来实施：在该过程步骤中，加热导体层4的材料也被去除以形成绝缘间隙7。

如图5中所示意性示出，加热导体轨迹5可以在曲线段8中例如以两个梯级的方式被结构化，以使得在横向于加热导体轨迹5的方向上总共建立了三个高度级。然而，例如还可以例如形成仅仅两个不同的高度级或形成三个以上高度级。加热导体轨迹5的厚度可以优选地在内曲线8a的区域内相对于外曲线8b的区域可客观地减小。尤其，加热导体轨迹5在内曲线8a的区域内的厚度可以例如最大是加热导体轨迹5在外曲线8b的区域内的厚度的65％，优选地最大是50％，更优选地最大是30％。在非限定性的示例中，加热导体轨迹5的厚度可以例如在外曲线8b的区域内是约25μm，在内曲线8a的区域内仅仅是约5μm并且在这两个区域之间的区域内是约15μm。在这种类型的示例中，例如已经实现了：使得内曲线8a中的温度可以显著地降低约60℃(在具体示例中例如从约240℃降低至约180℃)。加热导体层4的厚度在内曲线8a的区域内的减小由于与此关联的在内曲线8a中的电阻的增大而使得电流能够在加热导体轨迹5的宽度上的均匀的分布。采用这种方式，由电加热装置1的会缩短使用寿命的“热点”所导致的风险被显著降低。总而言之，采用这种方式还能够增加电加热装置1的热输出，这是因为可实现的热输出实质上是由“热点”所限制的。

尽管尤其可以在转向部位8的区域内实现尤为显著的效果，但是例如还能够在不是这种转向部位8的其它曲线段中来减小加热导体层4在内曲线的区域中的厚度，从而在加热导体轨迹5的宽度上实现均匀的电流分布。

厚度在转向部位8的内曲线8a的区域内的局部减小可以尤其例如在转向点8的紧邻处的区域内或周围区域内相对局部地形成，如尤其在图4中由破折线所示意性示出。在图4所示意性示出的实施例的情况下，加热导体轨迹5的厚度的附加结构化例如仅仅在破折线右边的区域内形成，而在破折线左边的区域内加热导体轨迹5在它的宽度上具有大致恒定的厚度。

所描述的加热导体轨迹5的厚度的减小使得能够在转向部位8的内曲线8a中在很大程度上抑制形成热点的趋势，以使得相邻的靠内布置的轨迹段6a之间的间距在转向部位8的区域内的加宽的程度减小。采用这种方式能够更好地利用衬底2的表面区域。

Claims (19)

1.一种用于移动应用的电加热装置(1)，所述电加热装置具有：

衬底(2)；和

加热导体层(4)，所述加热导体层形成在所述衬底(2)上，

其中，所述加热导体层(4)包括在所述衬底(2)上于主平面内延伸的至少一个加热导体轨迹(5)，

其中，所述加热导体轨迹(5)被结构化以形成彼此相邻地延伸并通过绝缘间隙(7)彼此隔开的多个轨迹段(6)；并且

至少一个转向部位(8)被设置，所述加热导体轨迹(5)在所述至少一个转向部位处偏转，以使得具有彼此相反的电流流动方向的靠内布置的轨迹段(6a)相对于彼此以相邻且平行的方式延伸，

其中，具有彼此相反的电流流动方向的相邻的靠内布置的轨迹段(6a)之间的间距在所述转向部位(8)的区域内于内侧上局部地加宽，

其特征在于，

在所述转向部位(8)的区域内，所述靠内布置的轨迹段(6a)朝向靠外布置的轨迹段(6b)向外突出，其中，所述靠外布置的轨迹段(6b)通过绝缘间隙(7)与所述靠内布置的轨迹段(6a)隔开，并且，对于所述靠外布置的轨迹段(6b)，其轨迹段的宽度只在所述转向部位(8)的区域内局部地减小，以补偿内侧上的所述靠内布置的轨迹段(6a)之间的局部加宽以及补偿所述靠内布置的轨迹段(6a)的突出。

2.根据权利要求1所述的电加热装置(1)，其特征在于，所述至少一个加热导体轨迹(5)以双线图案在所述衬底(2)上延伸。

3.根据权利要求1所述的电加热装置(1)，其特征在于，所述加热导体轨迹(5)包括两个转向部位(8)。

4.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述加热导体层(4)被结构化成具有至少两个加热导体轨迹(5)，所述至少两个加热导体轨迹(5)以蝴蝶状图案形成在所述衬底(2)上。

5.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述加热导体层(4)是以平面的方式沉积在所述衬底(2)上并然后通过去除材料而被结构化的层。

6.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述电加热装置(1)构造成运行电压位于150V至900V的范围内的高电压加热器。

7.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述加热导体层(4)覆盖衬底表面面积的至少80％。

8.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述绝缘间隙(7)在它们的整个长度上具有大致恒定的宽度。

9.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，电绝缘材料布置在所述绝缘间隙(7)内。

10.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述加热导体轨迹(5)以下述方式构造：使得具有相同的电流流动方向的各两个轨迹段(6)至少在加热导体轨迹(5)的长度的大部分上彼此相邻且平行地延伸。

11.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，至少一个另外的层(10)设置在所述加热导体层(4)上。

12.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述电加热装置(1)是机动车加热器。

13.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述加热导体轨迹(5)在所述转向部位(8)处以下述方式构造：所述加热导体轨迹在内曲线(8a)的区域内在垂直于所述主平面的方向上比在外曲线(8b)的区域内更薄。

14.根据权利要求13所述的电加热装置，其特征在于，所述加热导体轨迹(5)在所述转向部位(8)处以下述方式结构化：厚度从所述内曲线(8a)向所述外曲线(8b)梯级地增大。

15.根据权利要求13所述的电加热装置，其特征在于，所述加热导体轨迹(5)在所述内曲线(8a)的区域内的厚度最大是所述加热导体轨迹(5)在所述外曲线(8b)的区域内的厚度的65％。

16.根据权利要求6所述的电加热装置，其特征在于，所述电加热装置(1)构造成运行电压位于200V至600V的范围内的高电压加热器。

17.根据权利要求7所述的电加热装置，其特征在于，所述加热导体层(4)覆盖衬底表面面积的至少85％。

18.根据权利要求15所述的电加热装置，其特征在于，所述加热导体轨迹(5)在所述内曲线(8a)的区域内的厚度最大是所述加热导体轨迹(5)在所述外曲线(8b)的区域内的厚度的50％。

19.根据权利要求15所述的电加热装置，其特征在于，所述加热导体轨迹(5)在所述内曲线(8a)的区域内的厚度最大是所述加热导体轨迹(5)在所述外曲线(8b)的区域内的厚度的30％。