CN116034049A - 设置有改进的加热装置的车辆驾驶舱部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种设置有加热装置的车辆驾驶舱部件(10、12、14、16、18)。根据本发明，所述加热装置包括填充和/或浸渍有导电填料(1)的聚氨酯基泡沫，该聚氨酯基泡沫直接连接至用于产生电势差的装置(7a、7b；11a、11b；13a、13b)以通过焦耳效应产生热。填充和/或浸渍有导电填料(1)的所述聚氨酯基泡沫用于制造车辆驾驶舱部件(10、12、14、16、18)的衬垫或装饰物或者所述衬垫或装饰物的一个或更多个部分。本发明允许获得车辆驾驶舱部件所固有的并且不需要提供额外的单独部件的加热装置。

Description

设置有改进的加热装置的车辆驾驶舱部件

技术领域

本发明涉及设置有改进的加热装置的车辆驾驶舱部件。

更具体地，但非排他地，本发明涉及设置有改进的加热装置的车辆座椅。

本发明涉及设置有加热装置的车辆驾驶舱部件，该加热装置是车辆驾驶舱部件、例如车辆座椅的结构所固有的。

背景技术

设置有意在提高使用者的舒适度的加热装置的车辆座椅是已知并广泛使用的。

一般而言，这种加热装置包括电气/电子部件，该电气/电子部件与车辆座椅分离且独立于车辆座椅，并且该电气/电子部件在车辆座椅的组装过程期间结合到车辆座椅中。

通过示例的方式，这种加热装置可以包括电板，该电板在缓冲区域处和/或在靠背区域处布置在车辆座椅的装饰物与衬垫之间。

作为替代方案，这种加热装置可以包括热电部件，该热电部件适于选择性地对车辆座椅坐垫和/或靠背进行加热和冷却。

这种加热装置可以可选地包括用于产生通过车辆座椅坐垫和/或靠背的空气流的装置以及用于空气循环的管道装置。

这种已知的加热装置具有若干缺点。

首先，这种已知的加热装置需要大量能耗以达到并保持足以确保使用者的舒适度的期望的温度。

其次，这种已知的加热装置具有相关的热惯性，使得需要相当长的时间来达到期望的温度。

此外，这种加热装置的附加部件的存在涉及制造成本和时间的增加以及由于这种附加部件在车辆座椅中的不正确组装而导致的失效和故障风险。

最后但并非最不重要的是，不断地要求减小车辆驾驶舱的元件、即车辆座椅的重量，并且明显的是，加热装置的部件的存在涉及不期望的附加重量。

文件US 2005/0103773公开了一种具有导电塑料的表面加热装置和设置有这种表面加热装置的车辆驾驶舱部件。表面加热装置包括载体和加热层，该加热层包含导电塑料，其中，加热层由柔性膜形成并且载体是柔性的。

导电塑料可以是泡沫或泡沫塑料材料，并且导电聚氨酯可以用作塑料材料。

处于可流动或液体状态的泡沫或泡沫塑料材料(例如导电聚氨酯)通过滚动、刷涂或喷涂应用到载体上，因此形成外膜或外皮；作为替代方案，加热膜也可以单独制造，并且然后例如通过胶接或缝合或焊接连结至载体。

根据US 2005/0103773的公开内容，表面加热装置可以应用于车辆座椅，并且在这种情况下，加热膜和载体可以安置在车辆座椅的衬垫上、即安置在衬垫与装饰物之间，或者安置在车辆座椅的装饰物上方。然而，车辆加热装置不限于应用于车辆座椅并且其也可以应用于其他驾驶舱部件、比如仪表面板或者甚至挡风玻璃。

该解决方案虽然具有用连续膜替换离散元件、比如加热板或管的优点，但也不是没有缺点。

更特别地，加热膜和附接的载体是应用于车辆驾驶舱的现有部件的单独元件，这涉及增加制造时间和制造成本两者。

此外，提供单独元件和用于将这种元件紧固至车辆驾驶舱部件的相应装置导致最终产品的可靠性较差，因为这种元件彼此间的连接以及与车辆驾驶舱部件的连接可能随着时间的流逝而劣化，存在不期望的相对位移的风险。

因此，本发明的主要目的是通过提供配备有下述加热装置的车辆座椅来克服上述缺点：该加热装置是车辆座椅伸缩所固有的，并且不涉及引入附加部件。

本发明的另一目的是提供一种配备有下述加热装置的车辆座椅：该加热装置具有低能耗以及低热惯性。

发明内容

根据本发明，车辆驾驶舱部件设置有加热装置，该加热装置包括填充和/或浸渍有至少一种导电填料的聚氨酯基泡沫，该装置用于制造车辆驾驶舱部件的衬垫和/或装饰物。

所述至少一种导电填料可以是碳基填料或金属基填料或者其组合。

可以通过将导电颗粒混合至用于产生聚氨酯泡沫的组分中的一个组分来使聚氨酯泡沫“填充”有导电填料。

作为替代方案，可以通过将聚氨酯泡沫(已经形成)浸入在包含导电颗粒的合适溶液中来使聚氨酯泡沫“浸渍”有导电填料。

因此，填充/浸渍的聚氨酯泡沫用作具有良好导热性能的电阻材料。

聚氨酯泡沫通常用于制造车辆座椅的坐垫和靠背的衬垫。

此外，聚氨酯泡沫也用于制造车辆座椅的坐垫和靠背的装饰物。即，聚氨酯泡沫可以通过层压联接至外部美学覆盖材料(该外部美学覆盖材料可以例如由聚酯、聚酰胺、皮革等制成)以便获得多层装饰物，所述多层装饰物保证使用者舒适度提高并且便于在制造和组装过程期间将装饰物本身配装到车辆座椅上。

聚氨酯泡沫是介电聚合材料，即聚氨酯泡沫是电绝缘的。用导电颗粒填充和/或浸渍聚氨酯泡沫使材料具有电阻、即在施加电压的情况下是导电的。

根据本发明的第一方面，通过将导电颗粒混合至用于产生泡沫本身的组分中的一个组分来使聚氨酯泡沫填充有至少一种导电填料。根据公知的统计渗流理论，当导电填料含量逐渐增加时，包括绝缘基质的填充有导电填料的复合材料经历绝缘体到导体的过渡。渗流阈值表示临界填料含量，在该临界填料含量下，由于连续导电网络的形成，因此所测量的复合材料的电导率急剧上升若干个数量级。在渗流阈值以下，导电网络未建立并且复合材料的电特性由绝缘基质材料主导。另一方面，如果导电填料的浓度高于渗流阈值，则在复合材料中形成导电网络并且复合材料表示为电导体。

渗流阈值可以被视为导电填料的颗粒的下述浓度：在该浓度下，在绝缘基质内形成第一渗流路径。随着导电颗粒的浓度增加，聚氨酯泡沫的电导率增加，直到达到最大值，其对应于渗流路径的饱和。

渗流阈值以及饱和阈值取决于基质和填料的具体特征。

在渗流阈值与饱和阈值之间的范围内，填充有导电填料的聚氨酯泡沫用作具有良好导热性能的电阻材料。

因此，根据本发明，车辆驾驶舱部件设置有加热装置，该加热装置包括填充有导电颗粒的聚氨酯基泡沫，其中，所述导电颗粒的浓度高于渗流阈值，并且优选地包括在渗流阈值与饱和阈值之间，并且这种加热装置用于制造车辆驾驶舱部件的衬垫和/或装饰物。

根据本发明的第二方面，已经形成的聚氨酯泡沫通过浸入在包含至少一种导电填料的溶液中而进行浸渍。

因此，根据本发明，车辆驾驶舱部件配备有加热装置，该加热装置包括浸渍有导电颗粒的聚氨酯泡沫，其中，所述导电颗粒的浓度高于最小阈值——该最小阈值对应于在聚氨酯泡沫的内壁/外壁上触发第一连续导电路径所需的导电颗粒的最小浓度——并且优选地包括在该所述最小阈值与最大阈值之间，该最大阈值对应于导致聚氨酯泡沫的均匀和均质浸渍以及所有内表面和外表面结合的饱和的导电颗粒的浓度，并且这种加热装置用于制造车辆驾驶舱部件的衬垫和/或装饰物。

使用这种填充有导电填料的聚氨酯泡沫在本领域中是已知的，例如从US 2019/184869和US 2019/126792中已知。

然而，在现有技术中，填充有导电填料的聚氨酯泡沫仅用于改善热从嵌入在车辆座椅的衬垫和所述车辆座椅的外表面中的传统加热装置的传递。

另一方面，根据本发明，填充和/或浸渍有导电填料的聚氨酯泡沫用于产生热：本发明的基本思想在于，作为电阻材料的填充和/或浸渍有导电填料的这种聚氨酯泡沫在经受电势差时，由于穿过其中的电流，将通过焦耳效应产生热。

为此目的，在根据本发明的车辆座椅中，填充和/或浸渍有导电填料的聚氨酯泡沫与用于产生电压差的装置直接连接。

根据本发明的优选实施方式，填充和/或浸渍有导电填料的聚氨酯泡沫布置在一对金属电极之间并且耦接至该对金属电极，该对金属电极借助于导电胶或糊剂或树脂粘合至泡沫。

根据本发明的另一优选实施方式，填充有导电填料的聚氨酯泡沫布置在借助于柔性印刷电路板(FPCB)获得的一对电极之间并且耦接至该对电极。

根据本发明的又一优选实施方式，填充和/或浸渍有导电填料的聚氨酯泡沫的表面印刷有用于形成一对电极的导电油墨。

根据本发明的又一优选实施方式，金属电极装置嵌入在填充和/或浸渍有导电填料的聚氨酯泡沫中。

此外，为了有效地使用填充有导电填料的聚氨酯泡沫来产生热，导电颗粒的浓度被选择为接近饱和阈值。

例如，考虑到渗流阈值与饱和阈值之间的范围，导电颗粒的浓度将被选择为在更接近饱和阈值的50％的所述范围内，优选地在更接近饱和阈值的20％的所述范围内。

明显的是，上述技术的组合以及本领域技术人员所能达到的其他技术也可以用于制造电极。

这种电极将适当地连接用于控制和发电的电子电路。更具体地，这种控制和发电电路将为电极提供通过从车辆电池汲取能量而获得的操作电势差。

根据本发明的优选实施方式，填充有导电填料的聚氨酯泡沫用作坐垫和/或车辆座椅的靠背的衬垫。

根据本发明的替代性优选实施方式，填充和/或浸渍有导电填料的聚氨酯泡沫用作用于坐垫和/或车辆座椅的靠背的装饰物。

在该实施方式中，填充和/或浸渍有导电填料的聚氨酯泡沫层压至外装饰材料，以形成用于坐垫和/或车辆座椅的靠背的多层装饰物。

对于本领域技术人员而言将明显的是，在两个上述实施方式中，车辆座椅的现有部件——一旦通过引入导电填料被适当地修改——被用于获得发热装置，从而获得车辆座椅伸缩中的结构所固有的加热装置。

这种布置与US 2005/0103773中所公开的解决方案显著不同，根据US 2005/0103773，制成为膜的加热装置以及载体被单独制造并且应用于车辆座椅的现有部件。

这种布置具有明显优势。

通过消除对单独加热装置的需求，减少了车辆座椅的部件的总数目，这导致了制造成本和时间的减少。此外，也显著降低了组装车辆座椅时出现错误的风险。

通过消除对单独加热装置的需求，也减少了车辆座椅的总重量，这对车辆制造商而言是非常期望的。

有利地，根据本发明的教示获得的加热装置不需要用于温度控制的合适的传感器，因为该加热装置可以用作传感器本身：随着泡沫的温度改变，泡沫电阻也变化，使得控制电路可以监测电阻变化并且从电阻变化中获得关于温度的信息。

通过消除对温度感测装置的需求，可以进一步减少总体部件的数目，从而对应地减少制造成本、组装时间和错误风险以及总重量。

另一方面，这种装置涉及与US 2005/0103773中所公开的解决方案相关的待解决的附加技术问题，鉴于该文件的教示，该附加技术问题是不明显的。

更具体地，在所要求保护的发明中，同一装置必须发挥两种不同的功能：加热并且同时为使用者提供舒适的支承。

在US 2005/0103773中所公开的装置中，这些功能是由不同元件来进行的。相反，在本发明中，加热装置本身用作车辆驾驶舱部件的衬垫和/或装饰物。

这意味着所得聚氨酯基泡沫的机械特征与这种泡沫的热传导行为一样重要。

因此，导电填料颗粒的量以及所述颗粒借助于其添加(填充/浸渍)至泡沫的过程应当通过考虑机械性能和热传导性能两者来选择。

更具体地，应当避免由于添加这些导电填料颗粒而导致泡沫结构塌陷的风险。

该问题在US 2005/0103773中既未处理甚至也未提及，因为在所公开的装置中，加热膜的机械性能是不相关的。

在本发明的优选实施方式中，为了防止泡沫结构由于添加导电填料颗粒而塌陷，一种或更多种发泡剂也被添加至聚氨酯基泡沫。

详细地，一种或多种发泡剂的类型和量根据导电填料颗粒的量来选择。

尽管本发明的主要应用是制造设置有一体式加热装置的车辆座椅，但这种应用不是意在限制。

相反，本发明可以有利地实现为用于制造车辆驾驶舱的包括或可以包括衬垫和/或装饰物的任何其他部件。

例如，本发明可以实现为用于制造车门的内面板或驾驶舱顶篷。

这种应用对于电动车辆而言可能特别受欢迎，在电动车辆中，不可能利用由IC发动机产生的热来对驾驶舱内的空间进行加热。

附图说明

本发明的其他特征和优点将通过本发明的一些优选实施方式的详细描述而变得更加清楚，这些优选实施方式参照附图以非限制性示例的方式给出，在附图中：

图1

图1示意性地示出了根据本发明的第一优选实施方式的设置有加热装置的车辆座椅。

图2

图2示意性地示出了根据本发明的第一优选实施方式的设置有加热装置的车辆座椅。

图3

图3示意性地示出了填充有导电填料的聚氨酯基泡沫的可能结构，该结构可以用于制造图1和图2的车辆座椅的加热装置。

图4

图4示意性地示出了填充有导电填料的聚氨酯基泡沫的另一可能结构，该结构可以用于制造图1和图2的车辆座椅的加热装置。

图5

图5示意性地示出了填充有导电填料的聚氨酯基泡沫的另一可能结构，该结构可以用于制造图1和图2的车辆座椅的加热装置。

图6

图6示意性地示出了待用于图1或图2的车辆座椅中的加热装置的第一可能构造。

图7

图7示意性地示出了待用于图1或图2的车辆座椅中的加热装置的第二可能构造。

图8

图8示意性地示出了待用于图1或图2的车辆座椅中的加热装置的第三可能构造。

具体实施方式

在本发明的优选实施方式的以下描述中，将参照设置有加热装置的车辆座椅进行。更具体地，将参照在缓冲区域处和/或在靠背区域处设置有加热装置的车辆座椅进行。

这种应用虽然特别有利，但不应当被视为限制性的，并且本发明也可以被实现为用于制造车辆驾驶舱的若干其他部件。

首先，在车辆座椅包括一个或更多个扶手和/或头枕的情况下，可以设想将本发明应用于制造这样的一个或多个扶手和/或头枕。

其次，本发明适用于制造驾驶舱的除了车辆座椅以外的部件。一般而言，本发明可以用于制造驾驶舱的包括衬垫和/或装饰物的任何部件，包括车门的内面板和驾驶舱顶篷。

本发明总体上涉及一种驾驶舱部件、比如车辆座椅，该车辆座椅设置有加热装置，该加热装置包括填充和/或浸渍有导电填料的聚氨酯基泡沫，这种装置用于制造驾驶舱部件的衬垫和/或装饰物。

通过非限制性示例的方式，在图1中示意性地示出了根据本发明优选实施方式的车辆座椅10。

车辆座椅10包括座椅坐垫12和座椅靠背14。在所示出的示例中，车辆座椅10还包括扶手18和头枕16。

以本身已知的方式，车辆座椅10的每个部件包括刚性支承框架(在图1中不可见)、衬垫和装饰物，衬垫覆盖刚性框架并且保证使用者具有足够舒适度，装饰物配装到衬垫上并且意在为对应部件提供期望的表面性能以及期望的美学外观。

在图1的实施方式中，填充有导电填料1的聚氨酯基泡沫用于制造座椅坐垫12的衬垫和座椅靠背14的衬垫。

一般而言，填充和/或浸渍有导电填料1的这种聚氨酯基泡沫可以用于制造座椅坐垫12的衬垫或座椅坐垫12的一个或更多个部分以及/或者用于制造座椅靠背14的衬垫或座椅靠背14的一个或更多个部分。

此外，填充和/或浸渍有导电填料1的这种聚氨酯基泡沫可以用于制造扶手18的衬垫或扶手18的一个或更多个部分以及/或者用于制造头枕16的衬垫或头枕16的一个或更多个部分。

图2示出了本发明的替代性实施方式，在该替代性实施方式中，填充和/或浸渍有导电填料1的聚氨酯基泡沫用于制造座椅坐垫12的装饰物和座椅靠背14的装饰物。

一般而言，填充有导电填料1的这种聚氨酯基泡沫可以用于制造座椅坐垫12的装饰物或座椅坐垫12的一个或更多个部分以及/或者用于制造座椅靠背14的装饰物或座椅靠背14的一个或更多个部分。

此外，填充和/或浸渍有导电填料1的这种聚氨酯基泡沫可以用于制造扶手18的装饰物或扶手18的一个或更多个部分以及/或者用于制造头枕16的装饰物或头枕16的一个或更多个部分。

如图2中所示，根据本发明的该实施方式，填充和/或浸渍有导电填料1的聚氨酯基泡沫将夹置在内基层2与外装饰层4之间，因此形成具有多层结构的装饰物的中间层。

如在图3至图5中更好地示出的，填充和/或浸渍有导电填料1的聚氨酯基泡沫包括用导电颗粒5、5’、5”填充和/或浸渍的聚氨酯基质3。

导电颗粒可以是碳基颗粒和/或金属基颗粒，其中，金属基颗粒意在包括金属和导电的合金两者。

这种导电颗粒可以是诸如金属颗粒和/或炭黑颗粒(参见图3)之类的三维颗粒5、诸如石墨或石墨烯颗粒或氧化石墨烯或石墨烯纳米片(参见图4)之类的大致二维颗粒5’、诸如碳纤维或碳纳米管(参见图5)之类的大致一维颗粒5”或其任何组合。

根据基质3和填料颗粒5、5’、5”的特性，这种填料颗粒的浓度将被选择为在所得复合材料的渗流阈值与饱和阈值之间的范围内。

优选地，为了有效地使用填充有导电填料的聚氨酯泡沫来产生热，导电颗粒的浓度将被选择为接近饱和阈值，例如在更接近饱和阈值的50％的渗流阈值与饱和阈值之间的范围内，优选地在更接近饱和阈值的20％的所述范围内。

以本身已知的方式，泡沫的聚氨酯基质3是由包含至少一种异氰酸酯的第一组分和包含至少一种多元醇的第二组分获得。

第一组分和第二组分被混合并倒入到金属模具中，因此允许泡沫的膨胀和形成。膨胀是由于异氰酸酯与水之间的反应产生的二氧化碳，而凝胶化(这负责泡沫的柔软性和柔韧性)是由异氰酸酯与多元醇的-OH基团之间的反应获得的。

如果设想使用填充有导电填料的泡沫，则为了获得本发明的泡沫，将导电颗粒5、5’、5”添加至第一组分或第二组分。然后，组分经过混合步骤，该混合步骤意在获得导电颗粒在组分内以及随后在所得泡沫基质中的均匀分布。这种混合步骤可以例如通过机械搅拌、通过磁力搅拌或通过超声振动来进行。

所述混合步骤之后可以可选地是热处理的步骤，从而允许所得泡沫基质固化。如上面所提及的，导电颗粒的浓度将被选择为使得所得复合材料在渗流阈值与饱和阈值之间的范围内。更详细地，这种浓度将优选地足够高，以确保所得泡沫的良好导热性，以便提供所产生的热向车辆座椅的外表面的最佳传递；另一方面，这种浓度将优选地足够低，以防止泡沫由于与聚氨酯基质中的过量存在的填料相关的重力效应而变得不稳定或塌陷。

由于导电颗粒的存在，填充有导电填料1的泡沫可以用于通过焦耳效应产生热。

然而，申请人已经观察到的是，添加导电颗粒、即在适用于确保所得泡沫的良好导热性/导电性的浓度下可能导致这种泡沫的机械性能劣化并且甚至导致泡沫的单元结构塌陷的风险。

由于根据本发明，泡沫被用作车辆驾驶舱部件的衬垫和/或装饰物，因此没有设想泡沫的机械性能的此类劣化。

因此，采取措施以便为由于添加导电颗粒而导致的泡沫机械性能劣化提供补偿。

在本发明的优选实施方式中，这种措施包括将一种或更多种发泡剂添加至用于制造泡沫的第一组分和/或第二组分。

更具体地，一种或多种发泡剂的类型和量将根据导电颗粒的浓度进行选择。

此外，其他可选成分，包括催化剂、表面活性剂、导电填料和其他合适的化学试剂可以根据所得聚氨酯基质的期望机械性能添加至用于制造泡沫的第一组分和/或第二组分。

如果设想使用浸渍有导电填料的泡沫，则为了获得本发明的泡沫，将聚氨酯泡沫浸入在包含至少一种粘合剂和至少一种导电填料的溶液中至少一次，至少一种粘合剂和至少一种导电填料两者通过机械搅拌、通过磁力搅拌或通过施加超声波振动均匀地分布在溶液中。

此外，在这种情况下，在制造聚氨酯泡沫期间，一种或更多种发泡剂可以被添加到组合物中，以便补偿由于随后用导电填料浸渍而导致的泡沫机械性能的劣化。

此外，在这种情况下，还可以设想热处理的最后步骤，从而允许泡沫基质固化。

对于本领域技术人员而言将明显的是，也可以提供上述两种技术的组合，并且聚氨酯泡沫可以在其生产期间最初用导电填料填充，并且然后用导电填料浸渍。

在这种情况下，用于使聚氨酯泡沫填充的导电填料可以是与用于浸渍泡沫的导电填料相同的类型，或者是与用于浸渍泡沫的导电填料不同的类型。

填充和/或浸渍有导电填料的聚氨酯泡沫可以用于通过焦耳效应产生热。

为此目的，根据本发明，填充和/或浸渍有导电填料1的所述泡沫直接连接至用于产生电势差的装置，以便获得加热(即，热产生)装置。

图6至图8示意性地示出了这种加热装置的可能结构。

在图6的示例中，填充和/或浸渍有导电填料1的聚氨酯泡沫安置在一对金属电极7a、7b之间并且耦接至所述电极7a、7b；所述电极7a、7b优选地安置在泡沫的相反侧上并且借助于导电胶或糊剂或树脂9耦接至所述泡沫。

在图7的示例中，填充和/或浸渍有导电填料1的聚氨酯泡沫安置在一对电极11a、11b之间并且耦接至所述电极11a、11b；所述电极11a、11b由柔性印刷电路板(FPCB)获得。

这种柔性印刷电路板可以由金属基导电油墨代替，该金属基导电油墨可以被印刷在泡沫上以用于形成一对电极。

在图8的示例中，一对金属电极13a、13b嵌入在填充和/或浸渍有导电填料1的聚氨酯泡沫中。在该构型中，金属电极13a、13b优选地定形状为框架元件。

在所有上述构型中，电极7a、7b、11a、11b、13a、13b将连接至包括控制单元17的控制和发电电路15。

控制单元17配置成在电极之间施加足够的电势差，使得电流穿过填充和/或浸渍有导电填料1的聚氨酯泡沫，并且通过焦耳效应产生热。

控制单元17还配置成检测由填充和/或浸渍有导电填料1的聚氨酯泡沫提供的电阻，并且根据泡沫的温度与电阻率之间的关系，从检测到的电阻中获得这种泡沫的温度。

鉴于以上所述，可以有利地省略温度传感器。

应当注意的是，聚氨酯泡沫中的导电颗粒的浓度可以选择为触发所得复合材料的温度的自身调节机制：通过施加恒定的电势差，填充和/或浸渍有导电填料1的聚氨酯泡沫达到并保持期望的温度。因此，其可以被认为是自身调节的加热装置，该加热装置不需要温度传感器的存在。

通过非限制性示例，根据本发明的填充有导电填料的泡沫可以如下获得：

示例1：泡沫通过多元醇组分与异氰酸酯组分之间的反应获得，并且多元醇组分和异氰酸酯组分中的至少一者作为金属基导电填料包含镍。首先，多元醇组分通过将至少一种多元醇与一种或更多种发泡剂混合和共混来制备。多元醇是包含聚氧化乙烯和聚氧化丙烯的聚醚基链段。发泡剂是水。还可以添加一种或更多种表面活性剂和一种或更多种催化剂。例如，可以使用硅基表面活性剂并且催化剂可以一级胺、二级胺、三级胺。在该示例中，通过使用机械搅拌将镍颗粒混合在多元醇组分中，以便实现颗粒在组分中的均匀分布。镍颗粒浓度是50wt％，接近饱和操作区域。然后，可以是甲苯二异氰酸酯(TDI)或亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)的异氰酸酯组分被添加至多元醇组分。混合的组分被倒入到模具中，以便获得作为加热器装置的泡沫。所获得的泡沫的特征在于渗流阈值等于45wt％，并且饱和阈值等于70wt％。

示例2：泡沫通过多元醇组分与异氰酸酯组分之间的反应获得，并且多元醇组分和异氰酸酯组分中的至少一者作为碳基导电填料包含碳纳米管。首先，多元醇组分通过将至少一种多元醇与一种或更多种发泡剂混合和共混来制备。多元醇是包含聚氧化乙烯和聚氧化丙烯的聚醚基链段。发泡剂是水。还可以添加一种或更多种表面活性剂和一种或更多种催化剂。例如，可以使用硅基表面活性剂并且催化剂可以一级胺、二级胺、三级胺。在该示例中，通过使用超声处理将碳纳米管颗粒混合在多元醇组分中，以便实现颗粒在组分中的均匀分布。碳纳米管颗粒浓度是5wt％，接近饱和操作区域。然后，可以是甲苯二异氰酸酯(TDI)或亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)的异氰酸酯组分被添加至多元醇组分。混合的组分被倒入到模具中，以便获得作为加热器装置的泡沫。所获得的泡沫的特征在于渗流阈值等于1wt％，并且饱和阈值等于6wt％。

在两个示例中，选择填料浓度以便获得具有良好加热效率的装置。这些示例允许理解的是，填料类型和尺寸影响获得车辆座椅所固有的高性能加热装置所需的填料浓度。

另一方面，尽管添加了填料，但是选择发泡剂以便获得具有良好机械性能的装置。

作为非限制性示例，根据本发明的浸渍有导电填料的泡沫可以如下获得：

示例3：将石墨烯纳米板分散在四氢呋喃基溶液中。将至少一种多元醇引入到溶液中，该多元醇将用作石墨烯纳米板与聚氨酯泡沫之间的粘合剂。石墨烯纳米板和粘合剂通过磁力搅拌均匀地分散在溶液中。石墨烯纳米板在四氢呋喃溶液中的重量浓度是5％。将聚氨酯泡沫(已经形成)浸入在溶液中使得聚氨酯泡沫浸渍有石墨烯纳米板。随后，将聚氨酯泡沫在60℃的温度下在烘箱中干燥，以便去除残留的溶液。浸渍和随后的干燥重复三次。

明显的是，以上详细描述是通过示例的方式给出的，并且在不脱离由所附权利要求限定的本发明的保护范围的情况下，可以进行若干改型和变型。

详细地，用于制造聚氨酯基质的材料、用作填料的导电颗粒的性质和浓度、所得泡沫的形状和尺寸以及电极和连接至电极的电路的具体结构特征可以由本领域技术人员根据他/她自己已知的知识、根据具体应用和期望性能来选择。

此外，本发明可以应用于车辆驾驶舱的各种部件，包括车辆座椅、车门的内面板和驾驶舱顶篷。

Claims (19)

1.一种车辆驾驶舱部件(10、12、14、16、18)，所述车辆驾驶舱部件(10、12、14、16、18)至少包括支承框架以及配装在所述支承框架上的衬垫和/或装饰物，其中，所述部件设置有加热装置，其特征在于，所述加热装置包括填充和/或浸渍有导电填料(1)的聚氨酯基泡沫，填充和/或浸渍有导电填料(1)的所述聚氨酯基泡沫直接连接至用于产生电压差的装置(7a、7b；11a、11b；13a、13b)以通过焦耳效应产生热，并且所述加热装置用作所述部件的衬垫和/或装饰物。

2.根据权利要求1所述的车辆驾驶舱部件(10、12、14、16、18)，其中，填充和/或浸渍有导电填料(1)的所述聚氨酯基泡沫至少在所述部件的一个或更多个部分处形成所述部件的所述衬垫。

3.根据权利要求1所述的车辆驾驶舱部件(10、12、14、16、18)，其中，填充和/或浸渍有导电填料(1)的所述聚氨酯基泡沫至少在所述部件的一个或更多个部分处形成所述部件的所述装饰物。

4.根据权利要求3所述的车辆驾驶舱部件(10、12、14、16、18)，其中，所述部件的所述装饰物具有多层结构，所述多层结构包括内基层(2)和外装饰层(4)，填充和/或浸渍有导电填料(1)的所述聚氨酯基泡沫夹置在所述内基层(2)与所述外装饰层(4)之间。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的车辆驾驶舱部件(10、12、14、16、18)，其中，填充和/或浸渍有导电填料(1)的所述聚氨酯基泡沫布置在一对金属电极(7a、7b)之间并且耦接至所述一对金属电极(7a、7b)，所述一对金属电极(7a、7b)借助于导电胶或糊剂或树脂(9)粘合至所述泡沫并且连接至控制和发电电路(15)。

6.根据权利要求1至4中的任一项所述的车辆驾驶舱部件(10、12、14、16、18)，其中，填充和/或浸渍有导电填料(1)的所述聚氨酯基泡沫布置在一对电极之间并且耦接至所述一对电极，所述一对电极借助于柔性印刷电路板(11a、11b)获得并且连接至控制和发电电路(15)。

7.根据权利要求1至4中的任一项所述的车辆驾驶舱部件(10、12、14、16、18)，其中，填充和/或浸渍有导电填料(1)的所述聚氨酯基泡沫布置在一对电极之间并且耦接至所述一对电极，所述一对电极借助于印刷导电油墨获得并且连接至控制和发电电路(15)。

8.根据权利要求1至4中的任一项所述的车辆驾驶舱部件(10、12、14、16、18)，其中，填充和/或浸渍有导电填料(1)的所述聚氨酯基泡沫设置有一对金属电极(13a、13b)，所述一对金属电极(13a、13b)嵌入在所述泡沫中并且连接至控制和发电电路(15)。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的车辆驾驶舱部件(10、12、14、16、18)，其中，所述聚氨酯基泡沫填充有导电填料(1)并且包括聚氨酯基质(3)和分散在所述基质中的导电颗粒(5，5’，5”)，所述导电颗粒(5，5’，5”)的浓度被选择为在所得复合材料的渗流阈值与饱和阈值之间的范围内。

10.根据权利要求9所述的车辆驾驶舱部件(10、12、14、16、18)，其中，所述导电颗粒(5，5’，5”)的所述浓度被选择为在更接近所得复合材料的所述饱和阈值的50％的所得复合材料的渗流阈值与饱和阈值之间的所述范围内，优选地在更接近所得复合材料的所述饱和阈值的20％的所得复合材料的渗流阈值与饱和阈值之间的所述范围内。

11.根据权利要求9或10所述的车辆驾驶舱部件(10、12、14、16、18)，其中，所述导电颗粒选自包括金属颗粒、炭黑颗粒、石墨颗粒、石墨烯颗粒、氧化石墨烯、石墨烯纳米片、碳纤维和碳纳米管的组。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的车辆驾驶舱部件(10、12、14、16、18)，其中，所述车辆驾驶舱部件是车辆座椅(10)、车辆座椅坐垫(12)、车辆座椅靠背(14)、车辆座椅扶手(18)或车辆座椅头枕(16)。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的车辆驾驶舱部件(10、12、14、16、18)，其中，所述车辆驾驶舱部件是车门的内面板。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的车辆驾驶舱部件(10、12、14、16、18)，其中，所述车辆驾驶舱部件是驾驶舱顶篷。

15.一种用于制造根据权利要求1所述的车辆驾驶舱部件的方法，包括以下步骤：

-提供包含至少一种异氰酸酯的第一组分；

-提供包含至少一种多元醇的第二组分；

-将至少一种导电填料添加至所述第一组分和/或所述第二组分；

-将所述第一组分和所述第二组分混合；

-倒入到模具中以获得泡沫；

-将所述泡沫用作所述车辆驾驶舱部件的衬垫或装饰物。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，将一种或更多种发泡剂添加至所述第一组分和/或所述第二组分。

17.一种用于制造根据权利要求1所述的车辆驾驶舱部件的方法，包括以下步骤：

-提供包含至少一种异氰酸酯的第一组分；

-提供包含至少一种多元醇的第二组分；

-将所述第一组分和所述第二组分混合；

-倒入到模具中以获得泡沫；

-将所述泡沫浸入到包含至少一种导电填料的溶液中；

-让所述泡沫干燥；

-将所述泡沫用作所述车辆驾驶舱部件的衬垫或装饰物。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，将所述泡沫浸入到包含导电填料的溶液中以及让所述泡沫干燥的步骤被重复多次。

19.根据权利要求17或18所述的方法，其中，将一种或更多种发泡剂添加至所述第一组分和/或所述第二组分。

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