CN113825659A - 机动车辆的加热结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种加热结构(1)，特别用于安装在车辆的乘客舱内，该加热结构(1)包括至少一个电阻层，该电阻层布置成当电流通过该层(4)时释放热量，该面板还包括电极阵列(5)，该电极阵列包括多个接触电极(6)，该多个接触电极布置成与该电阻层电接触，以允许电流流过该电阻层。

Description

机动车辆的加热结构
技术领域
本发明涉及一种加热结构，该加热结构特别用于安装在车辆的乘客舱内，该结构特别是辐射面板。
背景技术
通常，辐射面板包括多个电极，这些电极被设计成向导电涂层提供电流，从而通过焦耳效应提供热量。可以参考例如描述这种辐射面板的文献US2016/0059669。
辐射面板是一种通常包括电路的装置，该电路被设计成向电阻导体元件提供电流，从而利用焦耳效应提供热量。这些电阻导体元件可以是导线元件或表面涂层。根据现有文献，导电涂层例如可以是包含碳颗粒和/或金属颗粒的漆层。当前发现的其中一个问题是难以在辐射面板的整个表面上获得均匀的加热，即：使得辐射面板表面上不同点之间的加热温度不变。由于辐射面板用于布置在乘客舱的不同部分(车顶内衬、车门、立柱、手套箱等)，这一缺点因几何形状的约束而变得更加复杂。
发明内容
本发明的目的是提出改进的辐射面板。
因此，本发明是一种加热结构，特别用于安装在车辆的乘客舱内，该结构特别是辐射面板，该加热结构包括至少一个电阻层，该电阻层被设置成当电流通过该层时释放热量，该面板还包括电极阵列，该电极阵列包括多个接触电极，这些接触电极被布置成与电阻层电接触，以便允许电流流过该电阻层，其中，这些接触电极中的至少一些接触电极被布置成在连续的电极之间具有可变的间隔。
众所周知，焦耳效应产生的热功率取决于电源电压U和两个电极(这里是两个接触电极)之间的电阻R，并遵循以下定律：P＝U2/R。电阻R与两个接触电极之间的距离d成比例。
申请人已经发现，两个连续的接触电极之间的电阻层的每个区域的电耗导致沿着分配电极的压降，并且因此导致沿着接触电极对的压降。由于这些区域的电势差与该区域提供的功率相关联，并且该功率遵循功率公式P＝U2/R，加热结构提供的加热能力沿着接触电极对而越来越小。本发明可以对抗这种加热不均匀的现象，并且由于接触电极之间的这种相互间隔而提供均匀的加热，该间隔适于减小两个接触电极之间的电阻，并且因此具有如所期望的一样均匀的耗散功率。
为了获得这种均匀性，本发明允许使用相同厚度的相同电阻涂层或电阻层，特别是相同的电导率。这允许保持加热结构的简单制造过程。
根据本发明的一个方面，至少一些接触电极、特别是电极阵列的所有接触电极是相互平行的。
根据本发明的一个方面，电极阵列包括分配电极，该分配电极布置成将电流从电源传导到接触电极，若干个接触电极连接到同一分配电极。
根据本发明的一个方面，至少一个分配电极在其长度的至少一部分上是直线型的，并且与该分配电极相关联的接触电极例如垂直于该分配电极而连接到该分配电极。
自然地，分配电极可以采取不同的形式，特别是带有倒圆的弯曲形式。分配电极可以相互平行，也可以相互不平行。
根据本发明的一个方面，电极阵列包括至少两个分配电极，这两个分配电极在其长度的至少一部分上相互平行，这两个分配电极的相关联的接触电极布置在这两个分配电极之间并且以相互间隔而交替布置，该相互间隔随着电极对之间存在的电压的降低而减小，从而在接触电极对之间保持基本均匀的电功率。
根据本发明的一个方面，布置在两个分配电极之间的接触电极(这些接触电极形成同一接触电极组的一部分)仅具有两个间隔值或者至少三个或更多个间隔值。
根据本发明的一个方面，电阻层是特别通过丝网印刷沉积在基板上的层，该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。
根据本发明的一个方面，电阻层特别包括碳。
根据本发明的一个方面，电极由导电材料制成，特别是金属，例如通过导电颗粒、特别是银颗粒或铜颗粒而带电的墨水。如有需要，电极是金属粘合带，例如由铜制成。在适用的情况下，这些电极也可以通过在基板上沉积材料来制造。
根据本发明的一个方面，与接触电极组相关联的电阻层是连续层，或者作为变型而包括形成该层的多个分离的电阻元件。
根据本发明的一个方面，同一组的接触电极具有相同的长度。
根据本发明的一个方面，加热结构包括承载电阻层和电极的基板。对于至少几cm2的表面积，基板优选具有小于1cm的厚度。
加热结构尤其采取一个或多个层的形式。
本发明还涉及机动车辆乘客舱的部件，特别是集成在车门中的部件，或者特别是仪表板、脚坑装饰件、车顶内衬、扶手的部件，其包括加热结构，特别是如上所述的辐射面板。
根据本发明的一个方面，包括加热结构(例如辐射面板)的乘客舱部件设置成通过热辐射(辐射面板)或者通过热传导或热接触(接触加热结构)加热，而不是通过对流加热，对流加热例如是通过移动空气携带的热量加热。特别地，没有气流穿过加热结构来冷却或加热乘客舱。优选地，面板与空气循环系统断开。
如有需要，可以以协调的方式控制车辆的加热结构和HVAC(暖通空调)系统。
该部件构成例如车辆的手套箱或门板的元件或者车辆的车顶的元件。
本发明还涉及一种加热结构，其具有电阻层和用于加热该电阻层的电极，该加热结构被设计成集成在乘客舱部件中，该部件包括从乘客舱内部可见的装饰，该装饰例如是乘客舱的装饰元件，比如织物、皮革或美观用覆件。
本发明还涉及一种加热结构，该加热结构特别用于安装在车辆的乘客舱内，该加热结构特别是辐射面板，该加热结构包括至少一个电阻层，该电阻层设置成当电流通过该电阻层时释放热量，该加热结构还包括电极阵列，该电极阵列包括多个接触电极，这些接触电极被布置成与电阻层电接触，以允许电流流过该电阻层，其中，这些接触电极中的至少一些接触电极被布置成在连续的电极之间具有可变的间隔(Di)，其中，电阻层的厚度大于至少一些接触电极的厚度，特别是大于所有接触电极的厚度，以使得电阻层至少部分地覆盖这些接触电极。
本发明是特别有利的，因为由电极和电阻层形成的电路中的任何局部电阻都是可能导致功率受限的过热点的可能原因，同时本发明提供了接触电极和电阻层之间的改进的接合。
因此，本发明允许优化导电接触电极和辐射面板的电阻层之间的接触形式。
出于生产精度的原因，特别地，通过沉积材料以分别形成接触电极和电阻层；有利地，在接触电极材料上覆盖电阻层材料。
本发明允许避免可能导致局部电接触缺乏的不规则接触。
根据本发明的一个方面，接触电极形成在基板上，这些接触电极的厚度在局部垂直于基板的方向上测得，并且电阻层的厚度也是在局部垂直于基板的方向上测得。
根据本发明的一个方面，每个接触电极包括与基板相对的面，并且电阻层至少部分地、特别是完全地覆盖与基板相对的所述面。
根据本发明的一个方面，覆盖接触电极的电阻层的厚度在接触电极厚度的20％和所述接触电极厚度的100％或50％之间。例如，对于40微米的电极厚度，覆盖接触电极的电阻层的局部厚度为8微米。
根据本发明的一个方面，电极具有基本上矩形轮廓的横截面，并且与所述电极接触的区域中的电阻层的形状完全遵循该矩形轮廓的至少两个垂直边。例如，电阻层局部地具有带直角的拐角形状。
根据本发明的一个方面，加热结构包括也形成接触电极的分配电极。例如，在这种情况下，电阻层仅覆盖该分配电极的一部分，而不是该分配电极的整个顶侧。因此，电阻层可以仅与该电极的一个边缘接触，而不与该电极的两个纵向边缘接触。
附图说明
应当理解，上述特征和配置的设定决不是限制性的。参考附图，通过阅读下面给出的详细描述以及通过非限制性指示给出的若干示例性实施例，本发明的进一步特征、细节和优点将变得更加清楚，附图中:
图1是根据本发明示例性实施例的辐射面板的示例性实施例的示意图；
图2是包括本发明的辐射面板的部件的示意图；
图3是本发明的辐射面板的横截面的示意图；并且
图1示出了形成本发明意义上的加热结构的辐射面板1，该辐射面板设计成安装在车辆的乘客舱3内。
具体实施方式
辐射面板1包括电阻层4，该电阻层设计成当电流通过该电阻层4时释放热量。
电阻层4例如是通过导电或半导电颗粒而带电的丙烯酸涂料。例如，这种导电电荷以碳或石墨薄片的形式存在。
该面板1还包括电极阵列5，电极阵列5包括多个接触电极6，接触电极6被布置成与电阻层4电接触，以便使电流流过该电阻层4。
这些接触电极6以连续的电极之间可变的相互间隔D1、D2……Di而布置。
在所描述的示例中，这些接触电极6是直线型的并且相互平行。
电极阵列5包括分配电极8，分配电极8被布置成将电流传导至接触电极6，其中，这些分配电极8中的一个分配电极连接到电源9，例如正电极性的电源。另一个分配电极8连接到另一极性，例如接地。
电流因此进入分配电极8，分配电极8将电流分配到接触电极6。然后，在被连接到该另一个分配电极8的接触电极6收集之前，电流在电阻层4中流通。
若干接触电极6连接到同一分配电极8。
分配电极8在其长度的一部分上、甚至在其整个长度上是直线型的，并且与这些分配电极8相关联的接触电极6垂直地连接到该相关联的分配电极8。
这里，电极阵列5包括两个相互平行的分配电极8，其相关联的接触电极6被布置在这两个分配电极8之间，并且以间隔D1、D1……Di交替布置，该间隔随着存在于成对的电极6之间的电压U1、U2……Ui的降低而减小，以便在接触电极对之间保持基本均匀的电功率。
布置在两个分配电极8之间的接触电极6(这些接触电极形成同一接触电极组14的一部分)具有多个间隔值D1、D2……Di。在所描述的示例中，D1>D2>D3>D4，并且U1>U2>U3>U4为电极6之间的电压。
电阻层4特别是通过丝网印刷沉积在基板16上的层，该电阻层4特别地在与接触电极组相关联的两个分配电极8之间延伸。
电极6和8由导电材料制成，特别是金属，例如通过导电颗粒、特别是银或铜颗粒而带电的涂料。
在所描述的示例中，与接触电极组相关联的电阻层4是连续的、基本上矩形的层。其他形状自然也是可以想象的。
同一组14中的接触电极6具有相同的长度。作为变型，电极6可以具有不同的长度。
在未示出的示例中，可以设置若干对分配电极8，然后设置接触电极6的若干个组14。
机动车辆的乘客舱部件19，特别是待集成在车门中的部件，设有辐射面板1。乘客舱中可以设置若干个部件。
部件19可以包括应用于辐射面板的装饰层。装饰层例如可以是不透气的，例如由皮革制成。
如有需要，分配电极8可以具有更复杂的形状，例如，具有连接直线型部分的一个或多个倒圆角。
在所描述的示例中，组14的所有间隔值Di都不同。作为变型，同一组中的某些间隔值可能是相同的，并非都是不同的。
基板可以是例如片材或布材。
接触电极6及其相关联的分配电极8以啮合梳的方式布置。
在一种变型中，加热结构用于乘客舱的部件中，作为乘客扶手，其中该结构可以通过热接触来温暖乘客的手臂。
图3示出了上述辐射面板1的厚度方向上的截面。
至少在局部上，电阻层4的厚度大于接触电极6的厚度，以使得电阻层4完全覆盖这些接触电极6。
接触电极6形成在基板16上，这些接触电极6的厚度在局部垂直于所述基板16的方向上测得，并且电阻层4的厚度也在局部垂直于基板16的方向上测得。
每个接触电极6包括与基板16相对的面18，并且电阻层4完全覆盖与基板相对的该面18。
覆盖接触电极6的电阻层4的厚度d在接触电极6的厚度e的20％和所述接触电极的该厚度的100％或50％之间。例如，对于40微米的接触电极厚度，覆盖该接触电极6的电阻层4的局部厚度d为8微米。
电极6具有大致矩形轮廓的横截面，并且与所述电极接触的区域中的电阻层4的形状完全遵循该矩形轮廓的至少两个垂直边。例如，电阻层4局部地具有带直角的拐角形状。

Claims (9)

1.一种加热结构(1)，特别用于安装在车辆的乘客舱内，该结构特别是辐射面板，所述加热结构(1)包括至少一个电阻层，所述电阻层被设置成当电流通过该层(4)时释放热量，该结构还包括电极阵列(5)，所述电极阵列(5)包括多个接触电极(6)，所述多个接触电极(6)被布置成与所述电阻层电接触，以便允许电流流过该电阻层，其中，所述电阻层至少局部地具有比至少一些所述接触电极、特别是所有所述接触电极的厚度更大的厚度，以使得所述电阻层至少部分地覆盖这些接触电极(6)。
2.如权利要求1所述的加热结构，其中，所述接触电极(6)形成在基板(16)上，这些接触电极的厚度在局部垂直于所述基板的方向上测得，并且所述电阻层的厚度也在局部垂直于基板的方向上测得。
3.如前述权利要求中任一项所述的加热结构，其中，每一所述接触电极(6)包括与所述基板相对的面，并且所述电阻层至少部分地、特别是完全地覆盖与所述基板相对的所述面(18)。
4.如权利要求3所述的加热结构，其中，覆盖所述接触电极的所述电阻层(4)的厚度(d)在所述接触电极的厚度(e)的20％和所述接触电极的厚度(e)的100％或50％之间。
5.如权利要求4所述的加热结构，其中，所述电极(6)具有基本上矩形轮廓的横截面，并且与所述电极接触的区域中的所述电阻层的形状完全遵循所述矩形轮廓的至少两个垂直边。
6.如前述权利要求中任一项所述的加热结构，其中，所述电极阵列(5)包括分配电极(8)，所述分配电极(8)被布置成将电流从电源传导到所述接触电极，若干接触电极连接到同一分配电极。
7.如前述权利要求中任一项所述的加热结构，其中，所述电阻层(4)是特别通过丝网印刷沉积在基板上的层，该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。
8.一种机动车辆的乘客舱的部件(19)，特别是待集成在所述车辆的门中的部件，包括加热结构，特别是如前述权利要求中任一项所述的辐射面板。
9.一种部件，所述部件形成车辆的手套箱或门板的元件。
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