CN113939429B - 加热装置以及具有加热装置的车辆座椅 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种加热装置(1)，其包括：至少一个加热导体(6a，6b，6c)；至少一个电极导体(4a，4b)；和至少一个载体(2)，所述电极导体(4a，4b)中的至少一个电极导体和所述加热导体(6a，6b，6c)中的至少一个加热导体布置在所述载体上，其中，所述电极导体(4a，4b)和所述加热导体(6a，6b，6c)在彼此不同的曲线路径上布置在载体(2)上，其中，电极导体(4a，4b)的曲线路径和加热导体(6a，6b，6c)的曲线路径在至少一个接触区域(5a，5b)中相交，其中，电极导体(4a，4b)和加热导体(6a，6b，6c)在接触区域(5a，5b)中在所述电极导体和加热导体共同的接触面上彼此导电地连接。本发明设置，电极导体(4a，4b)和加热导体(6a，6b，6c)彼此至少两次相交，以便在接触区域(5a，5b)中的多个部位上实现这两个导体之间的接触并且由此总体上增大这两个导体共同的接触面。

Description

加热装置以及具有加热装置的车辆座椅
技术领域
本发明涉及一种优选地用于车辆座椅的加热装置、以及一种具有所述加热装置的车辆座椅。
背景技术
具有加热导体的、由碳纤维构成的织物加热元件很久以来是公知的并且可以被使用，以用于加热车辆座椅。所述加热装置典型地具有条状的电极，所述电极固定在载体材料上。在所述电极之间布置作为加热电阻的多个加热导体并且通过电极电接触。
所述加热元件由于电极而是昂贵的并且在其几何构型方面是受限的。
加热导体和电极之间的电接触迄今为止通过如下方式确保，典型地每个电极使用多个电极导体，并且所述电极作为电极带条状地固定在载体材料上。由于随着迄今为止需要使用多个电极以确保可靠的电接触出现的高成本，下述加热装置是值得期望的，所述加热装置能够以更低的经济花费被制造并且还是确保可靠的电接触。多个电极的要求也限制了车辆座椅的设计灵活性。
发明内容
因此本发明的任务可以在于，提供一种加热装置和一种具有所述加热装置的车辆座椅，所述加热装置和车辆座椅的特征在于更低的制造成本并且此外在碳纤维电阻的电接触方面是可靠的。此外，加热装置应该尽可能柔性地构造或者可以容易地布设在车辆座椅中。
本发明的一个方面涉及一种加热装置(1)，其包括
-至少一个加热导体(6a，6b，6c)，
-至少一个电极导体(4a，4b)，
-和至少一个载体(2)，所述电极导体(4a，4b)中的至少一个电极导体和所述加热导体(6a，6b，6c)的至少一个加热导体布置在所述载体上，
-其中，所述电极导体(4a，4b)和所述加热导体(6a，6b，6c)在彼此不同的曲线路径上布置在载体(2)上，
-其中，电极导体(4a，4b)的曲线路径和加热导体(6a，6b，6c)的曲线路径在至少一个接触区域(5a，5b)中相交，并且
-其中，电极导体(4a，4b)和加热导体(6a，6b，6c)在接触区域(5a，5b)中在所述电极导体和所述加热导体共同的接触面上彼此导电地连接。
有利的是，电极导体(4a，4b)和加热导体(6a，6b，6c)彼此至少两次相交，以便在接触区域(5a，5b)中的多个部位上实现这两个导体之间的接触并且由此总体上增大这两个导体共同的接触面。
对于加热元件的柔韧性值得期望的是，
-加热元件是面组织，或
-载体至少部分地由织物(特别是无纺布)、泡沫和/或薄膜构成。
此外对于加热装置的柔韧性在此值得期望的是，
-至少一个加热导体由至少部分导电的线构成，
-至少一个电极导体由至少部分导电的线构成。
对于均匀的加热作用值得期望的是，
-至少一个加热导体具有多个能导电的丝，该丝彼此平行地、彼此扭转地和/或彼此跟随地布置在加热导体、特别是碳纤维中，
-特别是至少一个电极导体具有多个能导电的丝，该丝彼此平行地、彼此扭转地和/或彼此跟随地布置在电极导体中。
可以节省成本地起作用的是，
-加热装置(1)具有两个电极，
-所述电极彼此隔开间距地布置在载体上，
-所述电极在它们之间展开加热区域，和
-所述电极为此通过多个加热导体彼此电连接，
-其中，至少一个电极由一个唯一的电极导体构成。
对于加热作用的均匀性有利的是，多个接触区域设置在一方面至少一个电极导体或电极和另一方面沿着电极导体的多个加热导体之间。
实现高效的制造的是，至少一个加热导体优选地在其相应的端部的区域中具有仅仅两个接触区域，优选地这适用于所有设置在载体上的加热导体的至少50％。
实现可靠的应力消除的是，至少一个电极导体(4a，4b)在至少一个接触区域(5a，5b)中沿着相应的加热导体(6a，6b，6c)的纵向方向蜿蜒曲折状地延伸。
实现成本低廉的制造的是，在加热装置中恰好两个电极导体(4a，4b)固定在载体(2)上，并且所述加热装置包括多个加热导体、特别是碳纤维加热电阻(6a，6b，6c)，其中设置，被固定在载体上的恰好两个电极导体(4a，4b)通过相应的接触区域(5a，5b)与多个加热导体(6a，6b，6c)导电地连接。
实现可靠的应力消除的是，在加热装置中至少一个电极导体(4a，4b)在与至少一个接触区域(5a，5b)衔接的区段中至少近似直地或者至少近似正弦形地延伸。
此外实现可靠的应力消除的是，在加热装置中至少一个电极导体(4a，4b)通过至少一个接触区域(5a，5b)固定在载体(2)上。
实现成本低廉的制造的是，在加热装置中至少一个电极导体(4a，4b)通过至少一个接触区域(5a，5b)被缝到载体(2)上。
实现好的导电性能的是，在加热装置中至少一个电极导体(4a，4b)由铜或合金构成。
实现特别防故障的结构的是，在加热装置中至少一个电极导体(4a，4b)由多个丝构成，所述丝分别由铜合金构成，其中，
-所述电极导体(4a，4b)具有数量n个丝，对于所述数量n适用：5≤n≤125、优选地5-40、特别是20≤n≤40、优选地20-25、理想地20，和/或
-所述丝中的每个丝具有横截面直径d，对于所述横截面直径适用：0.03mm≤d≤0.12mm
实现特别能量高效的结构的是，在加热装置中包括电源和/或变压器，所述电源和变压器与被固定在载体上的至少两个电极(4a，4b)连接，并且所述电源和变压器提供48伏的额定电压。
本发明一个另外的方面涉及一种车辆座椅(10)，其包括座椅垫(12)、靠背(14)和根据本发明的加热装置(1)，其中设置，载体(2)、固定在载体(2)上的至少两个电极导体(4a，4b)或电极以及具有碳纤维组成部分的至少一个加热电阻(6a，6b，6c)被嵌入到座椅垫(12)和/或靠背(14)中。
也可以考虑的是，加热装置使用在车辆或乘用车的另外的部件中。在实际中例如可以是，加热装置构造为方向盘或转向盘的组成部分。加热装置也可以构造为车辆或乘用车的另外的部件的组成部分，以便必要时将相应的车辆或乘用车的内室调温。
加热装置的组成部分是至少一个加热导体。然而在优选的实施方式中加热装置可以包括多个碳纤维加热电阻，所述碳纤维加热电阻在被固定在载体上的至少两个电极之间延伸，或者所述碳纤维加热电阻布置在被固定在载体上的至少两个电极之间。至少一个加热导体能够以多个折回或转弯在至少两个电极之间延伸，由此与至少一个加热导体的直的延伸相比可以改善加热装置的加热功率。
被固定在载体上的至少两个电极通过相应的接触区域与相应的加热导体导电地连接。在此特别是可以将相应的加热导体安置在被固定在载体上的至少两个电极上。下述实施方式由此也表明可靠的是，在所述实施方式中相应的加热导体与被固定在载体上的至少两个电极表面接触。如果加热装置构造为下面还描述的车辆座椅的组成部分，则可以使相应的加热导体关于车辆座椅的朝向使用者的一侧位于被固定在载体上的至少两个电极上方。被固定在载体上的至少两个电极可以由此布置在载体和至少一个加热导体之间。
至少一个电极在至少一个接触区域中具有确定的延伸，由所述确定的延伸引起将至少一个电极沿着相应的加热导体的纵向方向面状地增大。由此能够以简单的方式和方法确保，在与现有技术相比减少的数量的电极的情况下以高的安全性或可靠性建立电极和相应的加热导体之间的电连接。
下述实施方式表明可靠的是，在所述实施方式中至少一个电极在至少一个接触区域中沿着相应的加热导体的纵向方向蜿蜒曲折状地或蜿蜒曲折状地延伸。此外例如可以使至少一个电极在至少一个接触区域中螺旋状地定向或者至少一个电极在至少一个接触区域中螺旋状地延伸。然而本发明不局限于所述实施方式，从而考虑另外的延伸，借助于所述另外的延伸可以使至少一个电极在相应的碳纤维电阻的纵向方向上面状地增大。
在载体上可以固定恰好两个电极。加热装置也可以包括由碳纤维构成的或具有碳纤维的多个加热电阻。被固定在载体上的恰好两个电极可以通过相应的接触区域与多个碳纤维电阻导电地连接。所述加热装置具有非常简单的结构并且可以非常成本低廉地被制造，其中，此外确保电极或恰好两个电极与多个碳纤维电阻之间安全的或可靠的电接触。
至少一个电极可以通过至少一个接触区域固定在载体上。至少一个电极在此可以通过至少一个接触区域被缝到载体上。可考虑的是，至少一个电极通过所有接触区域分别固定在载体上或者被缝到载体上。所有构造为加热装置的组成部分的电极也可以通过接触区域固定在载体上或者被缝到载体上。
车辆座椅可以例如由多个层构成，其中，至少一个层由泡沫材料构成。载体、被固定在载体上的至少两个电极以及至少一个加热导体可以被置入或放入到凹进部中，由泡沫材料构成的层提供所述凹进部，或者所述凹进部通过由泡沫材料构成的层形成。
附图说明
下面应该借助附图具体地阐述本发明及其优点。
图1示出根据本发明的加热装置的一个实施方式的示意图；
图2示出根据本发明的车辆座椅的一个实施方式的示意图；
图3示出电极的示意图，例如所述电极可以设置为根据本发明的加热装置或根据本发明的车辆座椅的各种实施方式的组成部分。
示出的实施方式仅仅是本发明可如何构造的实例并且不是最终的限制。
前述方案、权利要求或下述说明和附图的实施方式、实例和变体可以彼此无关地或者以任意的组合被使用。结合实施方式所述的特征能够用于所有的实施方式，只要所述特征不是不相容的。
图1示出根据本发明的加热装置1的一个实施方式的示意图。加热装置1设置用于将车辆座椅10调温或加热，如同示例性地在图2中可看到的那样。加热装置1为此包括载体2，所述载体可以例如是织物面组织并且尤其是无纺布。此外示出被固定在载体2上的或者被缝到载体2上的两个电极4a和4b。电极导体4a和4b与车装电网连接，所述车装电网提供48伏的额定电压。
具体实施方式
加热装置1通过多个碳纤维加热电阻6a，6b和6c被提供可用热能。碳纤维加热电阻6a，6b和6c分别与电极导体4a和4b斜交地布设，其中，每个加热导体6a，6b，6b分别在相应的接触区域5a和5b中与两个电极导体4a和4b接合。因此，碳纤维加热电阻6a，6b和6c通过相应的接触区域5a或5b与两个电极导体4a和4b导电地连接。
如果两个电极导体4a和4b被施加电压，则碳纤维加热电阻6a，6b和6c分别释放可用热能，由此车辆座椅10(参见图2)可以被加热。根据相应需要的加热功率，碳纤维加热电阻6a，6b或6c的数量和/或布设可以不同于根据图1的实施例，从而相应于图1的延伸和数量理解为仅仅示例性的。
在由现有技术已知的通过碳纤维加热电阻提供可用热能的加热装置中，布设多个电极导体，以便可以确保碳纤维电阻和电极导体之间的安全的接触或安全的电连接。随着用于确保电连接迄今为止所需的多个电极导体出现高的材料花费。所述加热装置由于所需的多个电极导体也具有高的成本。所述多个电极导体的每个电极导体必须在由现有技术已知的加热装置中与载体连接，从而与随着生产或制造由现有技术已知的加热装置出现不期望地高的工作耗费相关。
在出自根据图1的实施例的加热装置1中不存在或仅仅以极少程度存在所述缺点。加热装置1由此具有恰好两个电极、或恰好两个电极导体4a和4b。设置用于释放可用热能的碳纤维加热电阻6a，6b和6c的主要部分在此在恰好两个电极导体4a和4b之间延伸。如同前面已述的那样，加热装置1的每个加热导体6a，6b和6b通过接触区域5a和5b与恰好两个电极导体4a和4b电连接。图1在此说明，电极导体4a和4b在其相应的接触区域5a或5b中具有确定的延伸，在所述确定的延伸中相应的电极4a和4b沿着相应的加热导体6a，6b和6c的纵向方向面状地被增大。通过相应的电极4a和4b在相应的接触区域5a或5b中的所述面状增大可以将在相应的接触区域5a或5b中在相应的电极4a和4b与相应的加热导体6a，6b或6c之间的电连接的不期望的松开的风险保持为非常小。为了在相应的加热导体6a，6b和6c的纵向方向上面状地增大，两个电极导体4a和4b在根据图1的实施例中在相应的接触区域5a或5b中分别沿着相应的加热导体6a，6b或6c的纵向方向蜿蜒曲折状地延伸。为了面状地增大相应的电极4a和4b，电极导体4a和4b可以在相应的接触区域5a和5b中也具有与相应于图1的蜿蜒曲折状的延伸不同的延伸。纯示例性地、然而非穷举地应该为此参考根据图3的实施例，其中，相应于图3的电极4a或4b可以设置为根据图1的加热装置的组成部分。
图1中的电极导体4a和4b在所有其他的、与相应的接触区域5a或5b衔接的区域中正弦形地延伸。在另外的实施例中可以取而代之设置，电极导体4a和4b在所有其他的、与相应的接触区域5a或5b衔接的区段中直地或至少近似直地延伸。
在实际中车辆座椅可以构成不同的加热区域，所述加热区域为了调温借助于加热装置被预给定。电极导体4a和4b可以在此沿着相应的加热区域延伸或者沿着相应的加热区域布设，从而相应的加热区域可以借助于加热装置1相应地被调温。电极导体4a和4b的形状或延伸可以因此不同于相应于图1的正弦形的延伸和直的延伸，从而考虑另外的布设，以便可以在相应加热区域的区域中布置多个碳纤维加热电阻6a，6b或6c。因为电极或电极导体4a和4b是柔性的，所述电极或电极导体的延伸或布设能够容易地并且以不复杂的方式和方法与相应的加热区域的位置相匹配。电极导体4a和4b在此也可以具有不同的定向或延伸，以便碳纤维加热电阻6a，6b或6c可以与两个电极导体4a和4b连接。
为了提高加热装置1的稳定性，电极导体4a和4b在根据图1的实施例中通过接触区域5a和5b被固定地安置或者被固定地缝到载体2上。
图2示出根据本发明的车辆座椅10的一个实施方式的示意图。车辆座椅10可以例如固定在乘用车中或者设置用于安装在乘用车中。
车辆座椅10包括具有座椅面13的座椅垫12、靠背14以及头枕16。在座椅面13的区域中，加热装置1被嵌入到座椅垫12中，从而座椅面13可以通过嵌入座椅垫12中的加热装置1被加热。加热装置1在图2中仅仅示意性地示出并且可以例如按照根据图1的实施例构造。座椅垫12可以包括一个或多个必要时泡沫的层(未示出)，其中，加热装置1与层连接和/或被接收在所述接收部或者置入所述接收部中，所述接收部由多个必要时泡沫的层中的一个层构成。车辆座椅10可以还包括套子，所述套子在座椅垫12、靠背14和必要时也头枕16上延伸。
图3示出电极导体4a和4b的示意图，例如所述电极导体可以设置为根据本发明的加热装置1(参见图1)或根据本发明的车辆座椅10(参见图2)的各种实施方式的组成部分。
在根据图3的实施例中仅仅区段地可以看到电极导体4a和4b，其中，图3示出相应的电极4a或4b的仅仅一个唯一的接触区域5a或5b。相应于根据图1的实施例，电极导体4a或4b可以对于每个加热导体6a，6b或6c具有被配置的接触区域5a或5b，所述接触区域相应于图3中示出的接触区域5a或5b构造。为了在相应的加热导体6a，6b或6c的纵向方向上面状地增大，电极导体4a和4b在根据图3的实施例中在相应的接触区域5a或5b中螺旋状地延伸。电极导体4a或4b在所有其他的与相应的接触区域5a或5b衔接的区段中具有直的或至少近似直的延伸，然而在另外的实施例中也可以正弦形地延伸。
附图标记列表
1 加热装置
2 载体
4a/4b 电极导体或电极
5 接触区域
6a/6b/6c 加热导体
10 车辆座椅
12 座椅垫
13 座椅面
14 靠背
16 头枕。

Claims (23)

1.一种加热装置(1)，其包括：
-至少一个加热导体(6a，6b，6c)，
-至少一个电极导体(4a，4b)，
-和至少一个载体(2)，所述电极导体(4a，4b)中的至少一个电极导体和所述加热导体(6a，6b，6c)中的至少一个加热导体布置在所述载体上，
-其中，所述电极导体(4a，4b)和所述加热导体(6a，6b，6c)在彼此不同的曲线路径上布置在所述载体(2)上，
-其中，所述电极导体(4a，4b)的曲线路径与所述加热导体(6a，6b，6c)的曲线路径在至少一个接触区域(5a，5b)中相交，并且
-其中，所述电极导体(4a，4b)和所述加热导体(6a，6b，6c)在所述接触区域(5a，5b)中在所述电极导体和所述加热导体共同的接触面上彼此导电地连接，
其中，
-所述电极导体(4a，4b)和所述加热导体(6a，6b，6c)彼此至少两次相交，以便在所述接触区域(5a，5b)中的多个部位上实现这两个导体之间的接触并且由此总体上增大这两个导体共同的接触面，
其中，至少一个电极导体(4a，4b)在所述至少一个接触区域(5a，5b)中沿着相应的加热导体(6a，6b，6c)的纵向方向蜿蜒曲折状地延伸，或者至少一个电极导体在所述至少一个接触区域中螺旋状地定向。
2.根据权利要求1所述的加热装置(1)，其特征在于下述特征的至少一个特征：
-加热导体是面组织，
-载体至少部分地由织物、泡沫和/或薄膜构成。
3.根据前述权利要求中任一项所述的加热装置(1)，其特征在于下述特征的至少一个特征：
-至少一个加热导体由至少部分导电的线构成，
-至少一个电极导体由至少部分导电的线构成。
4.根据权利要求1或2所述的加热装置(1)，其特征在于下述特征的至少一个特征：
-至少一个加热导体具有多个能导电的丝，该丝彼此平行地、彼此扭转地和/或彼此跟随地布置在所述加热导体中，
-至少一个电极导体具有多个能导电的丝，该丝彼此平行地、彼此扭转地和/或彼此跟随地布置在所述电极导体中。
5.根据权利要求1或2所述的加热装置(1)，其特征在于下述特征：
-所述加热装置(1)具有两个电极，
-所述电极彼此隔开间距地布置在所述载体上，
-在电极之间展开加热区域，和
-所述电极通过多个加热导体彼此电连接，
其中，至少一个电极由一个唯一的电极导体构成。
6.根据权利要求1或2所述的加热装置(1)，其特征在于，多个接触区域设置在一方面至少一个电极导体或电极和另一方面沿着该电极导体的多个加热导体之间。
7.根据权利要求1或2所述的加热装置(1)，其特征在于，至少一个加热导体具有仅仅两个接触区域。
8.根据权利要求1或2所述的加热装置(1)，其中，在所述载体(2)上固定恰好两个电极导体(4a，4b)，并且所述加热装置包括多个加热导体，其中设置，固定在所述载体上的恰好两个电极导体(4a，4b)通过相应的接触区域(5a，5b)与所述多个加热导体(6a，6b，6c)导电地连接。
9.根据权利要求1或2所述的加热装置(1)，其中，所述至少一个电极导体(4a，4b)在与所述至少一个接触区域(5a，5b)衔接的区段中至少近似直地或者至少近似正弦形地延伸。
10.根据权利要求1或2所述的加热装置(1)，其中，至少一个电极导体(4a，4b)通过至少一个接触区域(5a，5b)被固定在所述载体(2)上。
11.根据权利要求1或2所述的加热装置(1)，其中，至少一个电极导体(4a，4b)通过至少一个接触区域(5a，5b)被缝到所述载体(2)上。
12.根据权利要求1或2所述的加热装置(1)，其中，至少一个电极导体(4a，4b)由铜或合金构成。
13.根据权利要求1或2所述的加热装置(1)，其中，至少一个电极导体(4a，4b)由多个丝构成，所述丝分别由铜合金构成，其中，
-所述电极导体(4a，4b)具有数量n个丝，对于所述数量n适用：5≤n≤125，和/或
-所述丝中的每个丝具有横截面直径d，对于所述横截面直径适用：0.03mm≤d≤0.12mm。
14.根据权利要求1或2所述的加热装置(1)，其包括电源和/或变压器，所述电源和/或变压器与固定在所述载体上的至少两个电极(4a，4b)连接，并且所述电源和/或变压器提供48伏的额定电压。
15.根据权利要求2所述的加热装置(1)，其特征在于，所述织物是无纺布。
16.根据权利要求4所述的加热装置(1)，其特征在于，至少一个加热导体具有碳纤维。
17.根据权利要求7所述的加热装置(1)，其特征在于，至少一个加热导体在其相应的端部区域中具有仅仅两个接触区域，这适用于所有设置在载体上的加热导体的至少50％。
18.根据权利要求8所述的加热装置(1)，其中，所述加热装置包括碳纤维加热电阻。
19.根据权利要求13所述的加热装置(1)，其中，对于所述数量n适用：5-40。
20.根据权利要求13所述的加热装置(1)，其中，对于所述数量n适用：20≤n≤40。
21.根据权利要求13所述的加热装置(1)，其中，对于所述数量n适用：20-25。
22.根据权利要求13所述的加热装置(1)，其中，对于所述数量n适用：20。
23.一种车辆座椅(10)，其包括座椅垫(12)和靠背(14)以及根据前述权利要求中任一项所述的加热装置(1)，其中设置，所述载体(2)、固定在所述载体(2)上的至少两个电极导体(4a，4b)或电极以及具有碳纤维组成部分的至少一个加热电阻(6a，6b，6c)被嵌入到座椅垫(12)和/或靠背(14)中。
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