DE102019104366A1

DE102019104366A1 - Heating device for surface heating of a component of a motor vehicle and motor vehicle with such a heating device

Info

Publication number: DE102019104366A1
Application number: DE102019104366.2A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Rackl; Bernhard Halwax; Maximilian Krumm
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2019-02-21
Publication date: 2020-08-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung (1) zur Oberflächenbeheizung einer Komponente (2) eines Kraftfahrzeugs (3), mit einem textilen Grundträger (4), an welchem eine Vielzahl von elektrisch leitenden Heizsträngen (5) befestigt ist, welche über eine gemeinsame Versorgungsleitung (6) mit elektrischer Energie versorgbar sind. Die Versorgungsleitung (6) ist erfindungsgemäß durch jeweilige Längenendbereiche (11a, 11b) der jeweiligen Heizstränge (5) gebildet. Ferner betrifft die Erfindung ein mit einer solchen Heizeinrichtung (1) ausgerüstetes Kraftfahrzeug (3).The invention relates to a heating device (1) for surface heating of a component (2) of a motor vehicle (3), with a textile base support (4) to which a plurality of electrically conductive heating strands (5) are attached, which are connected via a common supply line (6 ) can be supplied with electrical energy. According to the invention, the supply line (6) is formed by respective length end regions (11a, 11b) of the respective heating sections (5). The invention also relates to a motor vehicle (3) equipped with such a heating device (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung zur Oberflächenbeheizung einer Komponente eines Kraftfahrzeugs der im Patentanspruch 1 angegebenen Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung gemäß Patentanspruch 7 ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Heizeinrichtung.The invention relates to a heating device for surface heating of a component of a motor vehicle of the type specified in claim 1. Furthermore, the invention according to claim 7 relates to a motor vehicle with such a heating device.

Bei modernen Kraftfahrzeugen, insbesondere Kraftwagen und/oder Krafträdern, besteht der Bedarf, Oberflächen zu beheizen, die ein Nutzer des Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Fahrer des Kraftfahrzeugs, berührt. Denn ist die Oberfläche, die der Nutzer bzw. Fahrer des Kraftfahrzeugs zum Betreiben bzw. Lenken des Kraftfahrzeugs anfassen muss, besonders kalt, ist dies für den Fahrer bzw. Nutzer besonders unangenehm, wodurch dann der Fahrer durch ein unangenehmes Kälteempfinden in nacheiliger Weise - insbesondere beim Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs - von einem Verkehrsgeschehen abgelenkt sein könnte. Daher sind die modernen Kraftfahrzeuge heutzutage mit Heizeinrichtungen zur Oberflächenbeheizung ausgestattet.In modern motor vehicles, in particular motor vehicles and / or motorcycles, there is a need to heat surfaces that a user of the motor vehicle, in particular a driver of the motor vehicle, touches. If the surface that the user or driver of the motor vehicle has to touch to operate or steer the motor vehicle is particularly cold, this is particularly uncomfortable for the driver or user, which then causes the driver to suffer from an uncomfortable feeling of cold - in particular while driving the motor vehicle - could be distracted by a traffic situation. Therefore, modern automobiles today are equipped with heaters for surface heating.

Es offenbart beispielsweise die DE 10 2008 039 840 A1 eine Heizvorrichtung auf Basis eines elektrisch leitenden, flexiblen Widerstandsmaterials aus Carbonfasern, angeordnet zwischen mindestens zwei Elektroden für die elektrische Kontaktierung, wobei die Carbonfasern streckgerissene Carbonfasergarne sind.For example, it discloses the DE 10 2008 039 840 A1 a heating device based on an electrically conductive, flexible resistance material made of carbon fibers, arranged between at least two electrodes for electrical contact, the carbon fibers being stretch-broken carbon fiber yarns.

Die Elektroden dieser Heizvorrichtung können beispielsweise als ein jeweiliges Metallgarn ausgebildet sein, mit welchem die Carbonfasern zur Kontaktierung derselben übernäht sind. Hierbei ergibt sich zwischen dem Metallgarn und den Carbonfasern an jeweiligen Berührungsstellen ein besonders hoher Kontaktwiderstand, wodurch sich diese Berührungsstellen bei einem Betrieb dieser Heizvorrichtung in unerwünschter Weise unverhältnismäßig stark erhitzen können.The electrodes of this heating device can, for example, be designed as a respective metal thread with which the carbon fibers are sewn over to make contact with them. This results in a particularly high contact resistance between the metal yarn and the carbon fibers at the respective contact points, as a result of which these contact points can become disproportionately hot in an undesirable manner when this heating device is in operation.

Des Weiteren offenbart die DE 10 2013 105 334 A1 eine elektrisch leitfähige Verbindung eines elektrisch leitfähigen Flächengebildes mit einer Stromzuleitung, bei der die Leitfähigkeit des Flächengebildes mindestens teilweise durch eine mit dem Flächengebilde verbundene Schicht aus elektrisch leitfähigem Kunststoffmaterial bereitgestellt und die Stromzuleitung als bandförmig-flache oder flächige Elektrode ausgebildet ist, wobei die Elektrode und die Schicht miteinander durch eine elektrisch leitfähige, aushärtbare polymere Paste verbunden sind, wobei die Paste die Elektrode umgibt oder durchdringt und mit dem leitfähigen Kunststoffmaterial aushärtend verbindet.Furthermore, the DE 10 2013 105 334 A1 an electrically conductive connection of an electrically conductive sheet-like structure with a power supply line, in which the conductivity of the sheet-like structure is at least partially provided by a layer of electrically conductive plastic material connected to the sheet-like structure and the current supply line is designed as a flat or flat electrode in the form of a strip, the electrode and the Layer are connected to one another by an electrically conductive, hardenable polymer paste, the paste surrounding or penetrating the electrode and hardening with the conductive plastic material.

Eine Herstellung dieser elektrisch leitfähigen Verbindung im Zusammenspiel mit der elektrisch leitfähigen, aushärtbaren polymeren Paste ist jedoch besonders aufwendig und - insbesondere aufgrund einer Aushärtezeit der polymeren Paste - besonders zeitintensiv, wodurch ein Einsatz dieser elektrisch leitfähigen Verbindung bei einer Fertigung, insbesondere Serienfertigung, von Kraftfahrzeugen lediglich bedingt geeignet ist.A production of this electrically conductive connection in interaction with the electrically conductive, hardenable polymer paste is particularly complex and - in particular due to the hardening time of the polymer paste - particularly time-consuming, which means that this electrically conductive connection is only used in the manufacture, in particular series production, of motor vehicles is conditionally suitable.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine besonders sichere und besonders einfach und/oder aufwandsarm einsetzbare Heizeinrichtung für eine Komponente eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen. Des Weiteren ist ein besonders sicheres Kraftfahrzeug bereitzustellen.The object of the invention is to provide a particularly safe and particularly simple and / or inexpensive heating device for a component of a motor vehicle. Furthermore, a particularly safe motor vehicle must be provided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Heizeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs anzusehen und umgekehrt. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.According to the invention, this object is achieved by a heating device with the features of claim 1. Furthermore, the object is achieved by a motor vehicle with the features of claim 7. Advantages and advantageous configurations of the heating device according to the invention are to be regarded as advantages and advantageous configurations of the motor vehicle according to the invention, and vice versa. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims and the description.

Eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung zur Oberflächenbeheizung einer Komponente eines Kraftfahrzeugs weist einen textilen Grundträger auf, an welchem eine Vielzahl von elektrisch leitenden Heizsträngen befestigt ist. Diese elektrisch leitenden Heizstränge sind über eine gemeinsame Versorgungsleitung mit elektrischer Energie versorgbar.A heating device according to the invention for the surface heating of a component of a motor vehicle has a textile base carrier to which a plurality of electrically conductive heating strands is attached. These electrically conductive heating strands can be supplied with electrical energy via a common supply line.

Um nun die Heizeinrichtung besonders sicher und besonders einfach bzw. aufwandsarm einsetzbar auszubilden, ist die Versorgungsleitung durch jeweilige Längenendbereiche der jeweiligen Heizstränge gebildet. Mit anderen Worten ist der jeweilige Heizstrang elektrisch leitend mit dem jeweiligen Längenendbereich verbunden, insbesondere stoffschlüssig verbunden. So ist ein elektrischer Kontakt zwischen dem jeweiligen Heizstrang und der Versorgungsleitung inniger als wenn die Versorgungsleitung und der jeweilige Heizstrang einander, zum Beispiel an jeweiligen Berühroberflächen, lediglich berühren. Infolgedessen ist an einer Kontaktierungsstelle, an welcher der jeweilige Heizstrang und der jeweilige Längenendbereich miteinander verbunden sind, ein Übergangswiderstand besonders gering, idealerweise gleich null. Folglich ist die Heizeinrichtung besonders sicher, da eine unerwünschte Erwärmung im Bereich der elektrischen Kontaktierungsstellen entfällt. So kommt es für einen Nutzer bzw. Fahrer des Kraftfahrzeugs nicht zu einem unangenehmen Hitzeempfinden, wenn der Nutzer bzw. Fahrer die mit der Heizeinrichtung ausgerüstete Komponente des Kraftfahrzeugs berührt, zum Beispiel anfasst. Des Weiteren ist die Heizeinrichtung besonders einfach und/oder aufwandsarm einsetzbar, da auf ein aufwendiges Kontaktieren eines mit dem textilen Grundträger vernähten Kontaktelements verzichtet werden kann. Stattdessen sind die Heizstränge über deren jeweilige Längenendbereiche mit der elektrischen Energie zum Betrieb der Heizeinrichtung versorgbar, beispielsweise indem die Längenendbereiche mit einem elektrischen Bordnetz des Kraftfahrzeugs verbunden werden.In order to make the heating device particularly safe and particularly easy to use or with little effort, the supply line is formed by respective end regions of the respective heating strands. In other words, the respective heating section is connected in an electrically conductive manner to the respective length end region, in particular connected with a material fit. Electrical contact between the respective heating section and the supply line is more intimate than if the supply line and the respective heating section merely touch each other, for example on respective contact surfaces. As a result, a contact resistance is particularly low, ideally equal to zero, at a contacting point at which the respective heating section and the respective end length region are connected to one another. As a result, the heating device is particularly safe since there is no undesired heating in the area of the electrical contacting points. A user or driver of the motor vehicle does not experience an unpleasant heat sensation when the user or driver touches the component of the motor vehicle equipped with the heating device Motor vehicle touches, for example, touches. Furthermore, the heating device can be used particularly simply and / or with little effort, since it is possible to dispense with the complex contacting of a contact element sewn to the textile base carrier. Instead, the heating strands can be supplied with the electrical energy for operating the heating device via their respective length end areas, for example by connecting the length end areas to an on-board electrical system of the motor vehicle.

Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn der jeweilige Heizstrang und dessen jeweiliger Längenendbereich miteinander einstückig ausgebildet sind. Hierdurch tritt an der Kontaktierungsstelle, an der der jeweilige Heizstrang und der jeweilige Längenendbereich ineinander übergehen, kein Übergangswiderstand auf, wodurch die Heizeinrichtung besonders energieeffizient betreibbar ist.It has been found to be particularly advantageous if the respective heating section and its respective length end area are designed in one piece with one another. As a result, no contact resistance occurs at the contacting point at which the respective heating section and the respective end length region merge, so that the heating device can be operated in a particularly energy-efficient manner.

Es ist denkbar, dass die Heizstränge in Form von Schleifen an dem textilen Grundträger befestigt sind, sodass beide Enden des jeweiligen Heizstrangs - und infolgedessen beide Längenendbereiche des jeweiligen Heizstrangs - an einer gemeinsamen Kante des textilen Grundträgers angeordnet sind. Um eine besonders vorteilhafte Flexibilität hinsichtlich eines Einbaus der Heizeinrichtung zu gewährleisten, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der jeweilige Heizstrang beidseitig des Grundträgers einen jeweiligen Längenendbereich aufweist. Mit anderen Worten ist ein erster Längenendbereich des jeweiligen Heizstrangs an einer ersten Kante des Grundträgers angeordnet, wohingegen ein von dem ersten Längenendbereich unterschiedlicher, zweiter Längenendbereich des jeweiligen Heizstrangs an einer der ersten Kante gegenüberliegenden, zweiten Kante des Grundträgers angeordnet ist. Hierdurch gestaltet sich beispielsweise ein elektrisches Isolieren zwischen den beiden Längenendbereichen eines Heizstrangs besonders einfach, da die beiden Längenendbereiche des einen Heizstrangs bereits räumlich voneinander getrennt sind.It is conceivable that the heating strands are attached to the textile base support in the form of loops, so that both ends of the respective heating strand - and consequently both length end regions of the respective heating strand - are arranged on a common edge of the textile base support. In order to ensure particularly advantageous flexibility with regard to the installation of the heating device, it has been found to be advantageous if the respective heating section has a respective length end region on both sides of the base support. In other words, a first length end region of the respective heating strand is arranged on a first edge of the base support, whereas a second length end region of the respective heating strand different from the first length end region is arranged on a second edge of the base support opposite the first edge. In this way, for example, electrical insulation between the two length end regions of a heating strand is particularly simple, since the two length end regions of one heating strand are already spatially separated from one another.

Besonders bevorzugt ist es, wenn der jeweilige Längenendbereich seitlich aus dem textilen Grundträger herausragt. Das bedeutet, dass der erste Längenendbereich über die erste Kante des textilen Grundträgers hinausragt, wobei der zweite Längenendbereich über die zweite Kante des textilen Grundträgers hinausragt. Da die Versorgungsleitung durch die jeweiligen Längenendbereiche der Heizstränge gebildet ist, kann somit ein elektrisches Verschalten bzw. Verbinden der Heizeinrichtung, beispielsweise mit dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs, unabhängig von einer Einbauposition der Heizeinrichtung erfolgen. Daher ist die Heizeinrichtung noch flexibler bei einer Fertigung, insbesondere Serienfertigung, des Kraftfahrzeugs einsetzbar.It is particularly preferred if the respective length end area protrudes laterally from the textile base carrier. This means that the first length end region protrudes beyond the first edge of the textile base carrier, the second length end region protruding over the second edge of the textile base carrier. Since the supply line is formed by the respective end regions of the length of the heating lines, electrical interconnection or connection of the heating device, for example to the on-board network of the motor vehicle, can take place independently of an installation position of the heating device. The heating device can therefore be used even more flexibly in production, in particular series production, of the motor vehicle.

Die Heizstränge sowie die Längenendbereiche sind zum einen besonders stabil und zum anderen besonders biegeflexibel, wenn die Heizstränge und deren jeweiligen Längenbereiche Carbonfasern aufweisen. So können die Heizstränge bzw. die Längenendbereiche zum Beispiel ein Garn umfassen, in welches Carbonfasern eingearbeitet sind, sodass das Garn und infolgedessen die Heizstränge bzw. Längenendbereiche, elektrisch leitfähig ist/sind.The heating strands and the length end areas are on the one hand particularly stable and on the other hand particularly flexible when the heating strands and their respective length areas have carbon fibers. For example, the heating strands or the length end regions can comprise a yarn into which carbon fibers are incorporated, so that the yarn, and consequently the heating strands or length end regions, is / are electrically conductive.

Weiter ist von Vorteil, wenn der jeweilige Heizstrang und dessen zugehöriger Längenendbereich wenigstens einen gemeinsamen Carbonstrang, etwa ein Carbongarn, umfassen. Im Unterschied zu dem zuvor beschriebenen Carbon aufweisenden Garn ist das Carbongarn zumindest im Wesentlichen aus Carbonfasern gebildet. Beispielsweise kann das Carbongarn vollständig durch Carbon-Filamente gebildet sein, die miteinander versponnen sind. Im Betrieb ermöglicht so die Heizeinrichtung eine besonders gleichmäßige Erwärmung der Oberfläche der Komponente.It is also advantageous if the respective heating cord and its associated length end area comprise at least one common carbon cord, for example a carbon yarn. In contrast to the carbon-containing yarn described above, the carbon yarn is formed at least essentially from carbon fibers. For example, the carbon yarn can be formed entirely by carbon filaments that are spun together. During operation, the heating device thus enables the surface of the component to be heated particularly evenly.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einer Heizeinrichtung, insbesondere mit der zuvor beschriebenen Heizeinrichtung. Da die Heizeinrichtung - wie beschrieben - besonders einfach und/oder aufwandsarm herstellbar ist, ist infolgedessen das Kraftfahrzeug, das mit der Heizeinrichtung ausgerüstet ist oder wird, besonders einfach und/oder aufwandsarm, insbesondere im Rahmen einer Serienfertigung, herstellbar.The invention also relates to a motor vehicle with a heating device, in particular with the heating device described above. Since the heating device - as described - can be manufactured particularly simply and / or with little effort, the motor vehicle that is or will be equipped with the heating device can consequently be manufactured particularly easily and / or with little effort, in particular in the context of series production.

Besonders bevorzugt ist wenigstens eine als ein Interieurbauteil ausgebildete Komponente des Kraftfahrzeugs mit der Heizeinrichtung ausgerüstet. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um einen Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, handeln, sodass das Interieurbauteil des Kraftfahrzeugs bzw. Kraftwagens in besonders vorteilhafter Weise mittels der Heizeinrichtung beheizbar ist. Aufgrund der besonderen Flexibilität des Grundträgers ist die Heizeinrichtung auch auf Oberflächen gekrümmter Komponenten, zum Beispiel an einem Lenkrad, an einem Handbremsgriff, an einer Sitzoberfläche, an einer Mittelkonsole, an einer Armauflage etc., einsetzbar. Werden solche Oberflächen mittels der Heizeinrichtung im Innenraum des Kraftfahrzeugs beheizt, ist so einem Fahrer bzw. Nutzer des Kraftfahrzeugs ein besonders angenehmes haptisches Gefühl beim Anfassen der entsprechenden Komponente, also ein Berührgefühl, vermittelbar, insbesondere an Bedienelementen, die der Fahrer zum Betreiben bzw. Lenken des Kraftfahrzeugs anzufassen hat. Des Weiteren wird es dem Fahrer ermöglicht, auf besonders dicke bzw. stark gepolsterte Kleidung zum Schutz vor Kälte zu verzichten, da mittels der Heizeinrichtung eine Sitzanlage des Kraftfahrzeugs beheizbar ist. Nachweislich führt der wohltemperierte Innenraum zu einer besonders hohen Aufmerksamkeit des Fahrers, da dieser nicht durch ein nachteiliges Kälteempfinden vom Verkehrsgeschehen abgelenkt ist, wodurch das Kraftfahrzeug aufgrund der Heizeinrichtung besonders sicher ist.Particularly preferably, at least one component of the motor vehicle designed as an interior component is equipped with the heating device. The motor vehicle can be a motor vehicle, in particular a passenger vehicle, so that the interior component of the motor vehicle or motor vehicle can be heated in a particularly advantageous manner by means of the heating device. Due to the special flexibility of the base support, the heating device can also be used on the surfaces of curved components, for example on a steering wheel, on a handbrake handle, on a seat surface, on a center console, on an armrest, etc. If such surfaces are heated by means of the heating device in the interior of the motor vehicle, a driver or user of the motor vehicle can be given a particularly pleasant haptic feeling when touching the corresponding component, i.e. a feeling of touch, in particular on operating elements that the driver operates or steers of the motor vehicle. Furthermore, it is made possible for the driver to forego particularly thick or heavily padded clothing for protection against the cold, since a seat system of the motor vehicle can be heated by means of the heating device. It has been proven that the well-tempered interior attracts a particularly high level of attention Driver, since he is not distracted from the traffic situation by a disadvantageous cold sensation, whereby the motor vehicle is particularly safe due to the heating device.

Alternativ oder zusätzlich kann eine weitere Komponente mit der Heizeinrichtung ausgerüstet sein, wobei die weitere Komponente als ein Exterieurbauteil ausgebildet ist. Hierbei ist die weitere Komponente von der zuvor beschriebenen Komponente unterschiedlich ausgebildet. So ist es beispielsweise denkbar, ein Dach, insbesondere Cabriodach und/oder Verdeck, mit der Heizeinrichtung auszurüsten. Des Weiteren kann das Kraftfahrzeug als ein Kraftrad ausgebildet sein, bei welchem es von besonderem Vorteil ist, beispielsweise eine Sitzfläche und/oder Lenkergriffe mittels der Heizeinrichtung in vorteilhafter Weise zu beheizen. Denn Nutzer eines Kraftrades sind aufgrund einer fehlenden Fahrgastzelle, insbesondere während eines Fahrbetriebs des Kraftrads, Umweltbedingungen, insbesondere Witterung, besonders ungeschützt ausgesetzt. Um auch hier einen höheren Komfort als bei herkömmlichen Krafträdern und eine damit einhergehende höhere Fahrsicherheit zu gewährleisten, kann mittels der Heizeinrichtung dem Nutzer bzw. den Nutzern des Kraftrads ein besonders vorteilhaftes Wärmeempfinden vermittelt werden.Alternatively or additionally, a further component can be equipped with the heating device, the further component being designed as an exterior component. Here, the further component is different from the component described above. For example, it is conceivable to equip a roof, in particular a convertible roof and / or convertible top, with the heating device. Furthermore, the motor vehicle can be designed as a motorcycle, in which it is of particular advantage to advantageously heat a seat and / or handlebar grips by means of the heating device. This is because users of a motorcycle are exposed to environmental conditions, in particular the weather, particularly unprotected due to the lack of a passenger cell, in particular while the motorcycle is being driven. In order to ensure greater comfort here than with conventional motorcycles and an associated higher level of driving safety, the user or users of the motorcycle can be given a particularly advantageous sensation of warmth by means of the heating device.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.Further features of the invention emerge from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

1 in schematischer Darstellung eine Heizeinrichtung; und
2 in schematischer Darstellung ein mit der Heizeinrichtung ausgerüstetes Kraftfahrzeug.

The invention will now be explained in more detail using a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawings. It shows:

1 a schematic representation of a heating device; and
2 a schematic representation of a motor vehicle equipped with the heating device.

Gleiche oder funktionsgleiche Elemente sind in den Figuren mit gleichem Bezugszeichen versehen.Identical or functionally identical elements are provided with the same reference symbols in the figures.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Heizeinrichtung 1 zur Oberflächenbeheizung einer Komponente 2 eines Kraftfahrzeugs 3 (beides erstmals gezeigt in 2). Die Heizeinrichtung 1 weist einen textilen Grundträger 4 auf, an welchem eine Vielzahl von elektrisch leitenden Heizsträngen 5 befestigt ist. 1 shows a schematic representation of a heating device 1 for surface heating of a component 2 of a motor vehicle 3 (both shown for the first time in 2 ). The heating device 1 has a textile base 4th on which a large number of electrically conductive heating strands 5 is attached.

Der Grundträger 4 kann demnach ein Gewebe, Gewirke, Geflecht, ein Vlies und/oder einen Filz aufweisen oder zumindest im Wesentlichen daraus hergestellt sein. Die an dem textilen Grundträger 4 befestigten Heizstränge 5 sind insbesondere in den Grundträger 4 eingearbeitet, beispielsweise können die Heizstränge 5 mit dem Grundträger 4 vernäht oder anderweitig in diesen, zum Beispiel eingewebt, sein. Denn bei den Heizsträngen 5 handelt es sich insbesondere um ein linienförmiges Textilgebilde, insbesondere ein Garn. Der jeweilige Heizstrang 5 ist elektrisch leitfähig, das heißt, dass das Garn, aus welchem der jeweilige Heizstrang 5 gebildet ist, elektrisch leitfähig ist.The basic carrier 4th can accordingly have a woven, knitted fabric, braid, a fleece and / or a felt or at least essentially be made from it. The one on the textile base 4th attached heating lines 5 are particularly in the basic carrier 4th incorporated, for example, the heating lines 5 with the basic carrier 4th sewn or otherwise, for example woven into them. Because with the heating lines 5 it is in particular a line-shaped textile structure, in particular a yarn. The respective heating section 5 is electrically conductive, that is, the yarn from which the respective heating strand 5 is formed, is electrically conductive.

Die Heizeinrichtung 1 weist des Weiteren eine Versorgungsleitung 6 auf, über welche die Heizstränge 5 mit elektrischer Energie versorgbar sind. Beispielsweise ist die Versorgungsleitung 6 an ein elektrisches Bordnetz des Kraftfahrzeugs 3 anschließbar oder angeschlossen. Damit die Heizstränge 5 einen stromleitenden Teil eines Stromkreises bilden können, weist die Versorgungsleitung 6 ein erstes Kontaktelement 7 und ein zweites Kontaktelement 8 auf, wozwischen die Heizstränge 5 geschaltet sind.The heating device 1 also has a supply line 6th on over which the heating strands 5 can be supplied with electrical energy. For example, the supply line 6th to an electrical system of the motor vehicle 3 connectable or connected. So that the heating lines 5 can form a conductive part of a circuit, the supply line 6th a first contact element 7th and a second contact element 8th on, between the heating lines 5 are switched.

Ein jeweiliger Längenbereich 9 des jeweiligen Heizstrangs 5 erstreckt sich quer zu einer Längsrichtung 10 des textilen Grundträgers 4 in oder auf dem textilen Grundträger 4. Stoffschlüssig mit dem jeweiligen Längenbereich 9 ist ein jeweiliger Längenendbereich 11 des jeweiligen Heizstrangs 5 verbunden, sodass der jeweilige Heizstrang 5 wenigstens einen Längenbereich 9 und wenigstens einen Längenendbereich 11 aufweist. Vorliegend ragt ein jeweiliger erster Längenendbereich 11a über eine erste Längskante 12 des Grundträgers 4 hinaus und über eine der ersten Längskante 12 gegenüberliegende, zweite Längskante 13 ragen jeweilige zweite Längenendbereiche 11b hinaus.A respective length range 9 of the respective heating line 5 extends transversely to a longitudinal direction 10 of the textile base carrier 4th in or on the textile base carrier 4th . Cohesive with the respective length range 9 is a respective end length range 11 of the respective heating line 5 connected so that the respective heating section 5 at least one length range 9 and at least one length end region 11 having. In the present case, a respective first length end region protrudes 11a over a first longitudinal edge 12 of the basic carrier 4th beyond and over one of the first longitudinal edge 12 opposite, second longitudinal edge 13 respective second length end areas protrude 11b out.

Die jeweiligen Längenendbereiche 11a, 11b bilden somit die Versorgungsleitung 6 der jeweiligen Heizstränge 5. Es ist hierbei insbesondere zu beachten, dass der textile Grundträger 4 nicht mit einem zu den Heizsträngen 5 bzw. zu den Längenendbereichen 11a, 11b unterschiedlich ausgebildeten elektrischen Kontaktierungselement, zum Beispiel einem metallischen Garn, versehen ist. Eine elektrische Verbindung zwischen den Heizsträngen 5 und dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs 3 ist in vorteilhafter Weise über die Versorgungsleitung 6 herstellbar, die durch die Längenendbereiche 11a, 11b gebildet ist.The respective length end areas 11a , 11b thus form the supply line 6th of the respective heating lines 5 . It is particularly important to note that the textile base 4th not with one to the heating lines 5 or to the length end areas 11a , 11b differently designed electrical contacting element, for example a metallic yarn, is provided. An electrical connection between the heating lines 5 and the vehicle electrical system 3 is advantageously via the supply line 6th produced by the length end areas 11a , 11b is formed.

Vorliegend ist der Längenbereich 9 des jeweiligen Heizstrangs 5 einstückig mit dem jeweiligen Längenendbereich 11a und/oder 11b ausgebildet. Anders ausgedrückt ist der jeweilige Heizstrang 5 zum Beispiel durch den ersten Längenendbereich 11a, den zweiten Längenendbereich 11b und den Längenbereich 9 gebildet. Das bedeutet, dass der jeweilige Heizstrang 5 frei von einer Verbindungsstelle, zum Beispiel Lötstelle, ist, wodurch ein Übergangswiderstand zwischen dem Längenbereich 9 und dem jeweiligen Längenendbereich 11a, 11b entfällt.The length range is here 9 of the respective heating line 5 in one piece with the respective length end area 11a and or 11b educated. In other words, the respective heating section is 5 for example through the first length end area 11a , the second end of length range 11b and the length range 9 educated. This means that the respective heating section 5 is free of a connection point, for example a soldering point, which creates a contact resistance between the length range 9 and the respective end length range 11a , 11b not applicable.

Zwar ist es denkbar, dass sowohl der Längenendbereich 11a als auch der Längenendbereich 11b des jeweiligen Heizstrangs 5 gemeinsam an einer der Längskanten 12, 13 des Grundträgers 4 von dem Grundträger 4 hervorstehen, doch ist es bevorzugt, wenn - wie im vorliegenden Beispiel - zwischen den Längenendbereichen 11a, 11b die Längskanten 12, 13 des Grundträgers 4 angeordnet sind. Anders ausgedrückt, stellt sich ein örtlicher Verlauf des jeweiligen Heizstrangs 5, beispielsweise ausgehend von dem ersten Kontaktelement 7, folgendermaßen dar: An den ersten Längenendbereich 11a schließt sich an der ersten Längskante 12 des Grundträgers 4, insbesondere nahtlos, der jeweilige Längenbereich 9 des Heizstrangs 5 an, wobei der Längenbereich 9 an den Grundträger 4 befestigt, zum Beispiel angeklebt, angenäht bzw. eingenäht, eingewebt etc. ist. Wird dem Verlauf des Längenbereichs 9 des jeweiligen Heizstrangs 5 quer zu der Längsrichtung 10 des Grundträgers 4 gefolgt, schließt sich an der zweiten Längskante 13 des Grundträgers 4, insbesondere nahtlos, der zweite Längenendbereich 11b an, sodass der Grundträger 4 und der daran befestigte Längenbereich 9 zwischen den Längenendbereichen 11a, 11b angeordnet sind. Das bedeutet, dass der jeweilige Heizstrang 5 beidseitig des Grundträgers 4 einen jeweiligen Längenendbereich 11a, 11b aufweist. Hierbei ragen die Längenendbereiche 11a, 11b seitlich, das heißt quer oder schräg in Bezug zu der Längsrichtung 10, aus dem Grundträger 4 heraus.It is conceivable that both the length end area 11a as well as the end length range 11b of the respective heating line 5 together on one of the long edges 12 , 13 of the basic carrier 4th from the basic carrier 4th protrude, but it is preferred if - as in the present example - between the length end areas 11a , 11b the long edges 12 , 13 of the basic carrier 4th are arranged. In other words, there is a local course of the respective heating section 5 , for example starting from the first contact element 7th , as follows: At the first length end area 11a closes at the first long edge 12 of the basic carrier 4th , especially seamless, the respective length range 9 of the heating line 5 where the length range 9 to the base support 4th attached, for example glued, sewn on or sewn in, woven in, etc. is. Will follow the course of the length range 9 of the respective heating line 5 transverse to the longitudinal direction 10 of the basic carrier 4th followed, closes at the second long edge 13 of the basic carrier 4th , in particular seamless, the second length end area 11b so that the base support 4th and the length range attached to it 9 between the length end areas 11a , 11b are arranged. This means that the respective heating section 5 on both sides of the base support 4th a respective end length range 11a , 11b having. The length end areas protrude here 11a , 11b laterally, that is, transversely or obliquely with respect to the longitudinal direction 10 , from the basic carrier 4th out.

Die Heizstränge sind vorliegend als linienförmige Textilgebilde ausgebildet, welche in sich biegeschlaff sind, sodass die Heizstränge 5 im Zusammenspiel mit dem ebenfalls biegeschlaffen Grundträger 4 besonders einfach und/oder aufwandsarm an Oberflächen, insbesondere gekrümmten Oberflächen, der Komponente 2 des Kraftfahrzeugs 3 anbringbar sind. Da die Heizstränge 5 jeweils elektrisch leitfähig oder leitend ausgebildet sind, umfasst ein Material der Heizstränge und ein Material der Längenendbereiche Carbonfasern, die miteinander in elektrischer Verbindung stehen. So kann zum Beispiel ein elektrisch isolierendes oder nicht leitendes Trägermaterial zum Einsatz kommen, an welches die Carbonfasern angebracht sind oder in welches die Carbonfasern eingearbeitet sind. Die Carbonfasern berühren sich jedenfalls gegenseitig, sodass beim Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen dem ersten Kontaktelement 7 und dem zweiten Kontaktelement 8 ein elektrischer Strom zum Beispiel über den jeweiligen ersten Längenendbereich 11a, über den damit in Verbindung stehenden Längenbereich 9 und den wiederum damit in Verbindung stehenden zweiten Längenendbereich 11b fließt oder fließen kann.In the present case, the heating strands are designed as linear textile structures, which are inherently slack so that the heating strands 5 in conjunction with the also pliable base support 4th particularly simple and / or with little effort on surfaces, in particular curved surfaces, of the component 2 of the motor vehicle 3 are attachable. As the heating strands 5 are each designed to be electrically conductive or conductive, a material of the heating strands and a material of the length end regions comprises carbon fibers which are electrically connected to one another. For example, an electrically insulating or non-conductive carrier material can be used to which the carbon fibers are attached or into which the carbon fibers are incorporated. The carbon fibers touch each other in any case, so that when an electrical voltage is applied between the first contact element 7th and the second contact element 8th an electric current, for example, via the respective first length end area 11a , over the associated length range 9 and the second length end area which is in turn connected therewith 11b flows or can flow.

Alternativ oder zusätzlich kann der jeweilige Heizstrang 5 und dessen zugehörige Längenendbereiche 11a, 11b wenigstens einen gemeinsamen Carbonstrang, zum Beispiel wenigstens ein Carbon-Filament, umfassen. Ein solches Carbon-Filament kann sich vollständig zwischen den Kontaktelementen 7, 8 entlang des jeweiligen Heizstrangs 5 erstrecken. Vorzugsweise kommen pro Heizstrang 5 mehrere Carbon-Filamente zum Einsatz, wodurch dann der entsprechende Heizstrang 5 zum einen besonders reißfest entlang seiner Längsmittenachse und zum anderen besonders flexibel ist. Der jeweilige Heizstrang 5 kann also ein Carbongarn umfassen, das aus zumindest einem Carbon-Filament oder einer Vielzahl von Carbon-Filamenten (Multifilamentgarn) gebildet ist. Im Unterschied dazu können die zuvor beschriebenen Carbonfasern lediglich entlang eines Bruchteils einer Gesamtlänge der jeweiligen Heizstränge 5 verlaufen.Alternatively or additionally, the respective heating section 5 and its associated length end areas 11a , 11b at least one common carbon strand, for example at least one carbon filament. Such a carbon filament can be completely between the contact elements 7th , 8th along the respective heating line 5 extend. Preferably come per heating section 5 several carbon filaments are used, which then creates the corresponding heating strand 5 on the one hand it is particularly tear-resistant along its longitudinal center axis and on the other hand it is particularly flexible. The respective heating section 5 can thus comprise a carbon yarn which is formed from at least one carbon filament or a plurality of carbon filaments (multifilament yarn). In contrast to this, the carbon fibers described above can only be used along a fraction of the total length of the respective heating strands 5 run away.

2 zeigt in schematischer Darstellung das mit der Heizeinrichtung 1 ausgerüstete Kraftfahrzeug 3, wobei es sich bei dem Kraftfahrzeug zum Beispiel um ein Kraftrad handeln kann. Es ist hierbei zu beachten, dass zur Darstellung bzw. Beschreibung des Kraftfahrzeugs 3 lediglich beispielhaft das Kraftrad herangezogen ist, da es sich bei dem Kraftfahrzeug 3 selbstverständlich alternativ um einen Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, handeln kann. 2 shows in a schematic representation that with the heating device 1 equipped motor vehicle 3 , wherein the motor vehicle can be a motorcycle, for example. It should be noted that for the representation or description of the motor vehicle 3 the motorcycle is only used as an example, since it is in the motor vehicle 3 can of course alternatively be a motor vehicle, in particular a passenger vehicle.

Ist also das Kraftfahrzeug 3 als der Kraftwagen bzw. Personenkraftwagen ausgebildet, ist die Heizeinrichtung 1 in einem Innenraum des Kraftwagens 3 eingesetzt. Insbesondere ist die dann als ein Interieurbauteil ausgebildete Komponente 2 mit der Heizeinrichtung 1 ausgerüstet. Mit anderen Worten kann die Komponente 2 das Interieurbauteil aufweisen. Demnach ist mittels der Heizeinrichtung 1, zumindest in einem Heizbetrieb derselben, die Komponente 2 im Innenraum des Kraftwagens beheizbar, sodass durch die Heizeinrichtung 1 ein Erwärmen bzw. Beheizen einer Lenkradoberfläche, einer Sitzoberfläche wenigstens eines Sitzes einer Sitzanlage, einer Armauflage, eines Handbremsgriffs, einer Mittelkonsole, einer Türverkleidung, eines Dachhimmels, einer Hutablage, einer Armaturentafeloberfläche etc. ermöglicht ist.So is the motor vehicle 3 The heating device is designed as the motor vehicle or passenger vehicle 1 in an interior of the motor vehicle 3 used. In particular, the component is then designed as an interior component 2 with the heater 1 equipped. In other words, the component can 2 have the interior component. Accordingly, by means of the heating device 1 , at least in a heating mode of the same, the component 2 Heatable in the interior of the motor vehicle, so that by the heating device 1 a heating or heating of a steering wheel surface, a seat surface of at least one seat of a seating system, an armrest, a handbrake handle, a center console, a door panel, a headliner, a parcel shelf, an instrument panel surface, etc. is enabled.

Alternativ oder zusätzlich kann die Komponente 2 als ein Exterieurbauteil ausgebildet sein, das heißt, dass die Komponente 2 das Exterieurbauteil aufweisen kann. So ist es beispielsweise denkbar, zumindest einen Bereich einer Außenhaut des Kraftfahrzeugs 3 bzw. Kraftwagens mit der Heizeinrichtung 1 auszustatten, um zum Beispiel ein Vereisen dieses Bereichs zu verhindern oder diesen Bereich zu enteisen. Besondere Bedeutung erlangt die Heizeinrichtung 1 aber im Zusammenhang mit dem als Kraftrad ausgebildeten Kraftfahrzeug 3, bei welchem es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt hat, wenn eine Sitzanlage 14 des Kraftrads bzw. des Kraftfahrzeugs 3 mittels der Heizeinrichtung 1 beheizbar ist. Mit anderen Worten ist eine Oberfläche 15 der Sitzanlage 14 mittels der Heizeinrichtung 1 beheizbar, wodurch einem Fahrer des Kraftrads ein besonders vorteilhaftes Wärmeempfinden vermittelbar ist oder vermittelt wird.Alternatively or additionally, the component can 2 be designed as an exterior component, that is, the component 2 the exterior component may have. For example, it is conceivable to use at least one area of an outer skin of the motor vehicle 3 or motor vehicle with the heating device 1 to prevent this area or this area from icing over, for example to de-ice. The heating device is of particular importance 1 but in connection with the motor vehicle designed as a motorcycle 3 , in which it has been found to be particularly advantageous if a seating system 14th of the motorcycle or motor vehicle 3 by means of the heating device 1 is heatable. In other words, is a surface 15th the seating system 14th by means of the heating device 1 heatable, whereby a particularly advantageous sensation of heat can be conveyed or conveyed to a driver of the motorcycle.

Bei der Komponente 2 kann es sich im Zusammenhang mit dem Kraftrad des Weiteren um Lenkergriffe 16 handeln, sodass ein unerwünschtes Abkühlen einer Oberfläche 17 der Lenkergriffe 16 zumindest im Betrieb Heizeinrichtung 1 effizient verhindert oder verhinderbar ist.With the component 2 In connection with the motorcycle, it can also be handlebar grips 16 act so that an undesired cooling of a surface 17th the handlebar grips 16 at least during operation of the heating device 1 can be prevented or prevented efficiently.

Da sowohl der Grundträger 4 als auch die Heizstränge 5 textile Eigenschaften aufweisen, das heißt biegeschlaff sind, ist es des Weiteren denkbar, weitere Oberflächen, insbesondere außen an dem Kraftrad, mit der Heizeinrichtung 1 zu versehen. Es ist beispielsweise denkbar, Außenhautbereiche des Kraftrads mit der Heizeinrichtung 1 auszustatten, die der Fahrer des Kraftrads, insbesondere im Fahrbetrieb des Kraftrads, direkt, das heißt unmittelbar, berührt. Insbesondere bei besonders sportlich ausgelegten Krafträdern nimmt der Fahrer im Fahrbetrieb eine besonders tiefe und/oder nach vorne geneigte Sitzposition ein, sodass der Brustkorb des Fahrers besonders nah an einem Tank 18 des Kraftrads angeordnet ist. Ist die Außenhaut des Tanks 18 mit der Heizeinrichtung 1 bezogen, bespannt und/oder anderweitig verbunden, ist dem Fahrer des Kraftrads im Betrieb der Heizeinrichtung 1 Wärme bereitstellbar.As both the basic carrier 4th as well as the heating lines 5 If they have textile properties, that is to say they are limp, it is also conceivable to have additional surfaces, in particular on the outside of the motorcycle, with the heating device 1 to provide. It is conceivable, for example, to have the outer skin areas of the motorcycle with the heating device 1 equip that the driver of the motorcycle, especially when driving the motorcycle, directly, that is, directly, touches. In particular in the case of motorcycles with a particularly sporty design, the driver assumes a particularly low and / or forwardly inclined sitting position when driving, so that the driver's chest is particularly close to a tank 18th of the motorcycle is arranged. Is the outer skin of the tank 18th with the heater 1 related, covered and / or otherwise connected, the driver of the motorcycle is in operation of the heating device 1 Heat can be provided.

Besonderes Augenmerk ist bei der Erfindung darauf zu legen, dass heutige Carbonheizungen mit einem Metallgarn kontaktiert werden, wobei es bei den Kontaktierungsstellen zwischen den Carbonelementen und dem Metallgarn zu einem besonders hohen Übergangs- bzw. Kontaktierungswiderstand kommt. Hierbei erhitzen sich die herkömmlichen Carbonheizungen an den Kontaktierungsstellen besonders stark, was für einen Nutzer der Carbonheizung, der insbesondere direkt damit in Berührung steht, unangenehm sein kann. Des Weiteren tritt an den Kontaktierungsstellen zwischen den Carbonelementen und dem Metallgarn eine Oxidationsschicht auf, die den unerwünschten Übergangs- bzw. Kontaktierungswiderstand noch begünstigt.In the case of the invention, particular attention should be paid to the fact that today's carbon heaters are contacted with a metal yarn, with a particularly high transition or contact resistance at the contacting points between the carbon elements and the metal yarn. In this case, the conventional carbon heaters heat up particularly strongly at the contacting points, which can be unpleasant for a user of the carbon heater who is in particular in direct contact with it. Furthermore, an oxidation layer occurs at the contacting points between the carbon elements and the metal thread, which further enhances the undesired transition or contacting resistance.

Bei der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung 1 erfolgt ein Kontaktieren der Carbon umfassenden Heizstränge 5 zumindest über eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den jeweiligen Längenbereichen 9 und den Längenendbereichen 11a, 11b. Im Gegensatz zu herkömmlichen Carbonheizungen, bei welchen die Kontaktierungsstelle zwischen den Carbonfasern und dem Metallgarn in unmittelbarer Nähe der zu beheizenden Oberfläche angeordnet ist, ist bei der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung 1 die einzige Stelle, an der eine Berührungskontaktierung zwischen dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs 3 und der Heizeinrichtung 1 vorgesehen ist, abseits des Grundträgers 4 platzierbar oder platziert. Selbst wenn sich also an dieser Stelle eine unerwünscht hohe Temperatur ergeben sollte, ist dies zumindest für den Nutzer des Kraftfahrzeugs 3 nicht nachteilig spürbar.In the heating device according to the invention 1 the carbon-based heating lines are contacted 5 at least via a material connection between the respective length ranges 9 and the length end areas 11a , 11b . In contrast to conventional carbon heaters, in which the contacting point between the carbon fibers and the metal yarn is arranged in the immediate vicinity of the surface to be heated, the heating device according to the invention 1 the only point at which touch contact is made between the vehicle electrical system 3 and the heater 1 is provided, apart from the basic carrier 4th placeable or placed. Even if an undesirably high temperature should result at this point, this is at least for the user of the motor vehicle 3 not noticeably disadvantageous.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: HeizeinrichtungHeating device
22: Komponentecomponent
33: KraftfahrzeugMotor vehicle
44th: GrundträgerBasic carrier
55: HeizstrangHeating line
66th: Versorgungsleitungsupply line
77th: KontaktelementContact element
88th: KontaktelementContact element
99: LängenbereichLength range
1010: LängsrichtungLongitudinal direction
1111: LängenendbereichEnd length range
11a11a: LängenendbereichEnd length range
11b11b: LängenendbereichEnd length range
1212: LängskanteLong edge
1313: LängskanteLong edge
1414th: SitzanlageSeating system
1515th: Oberflächesurface
1616: LenkergriffHandlebar grip
1717th: Oberflächesurface
1818th: Tanktank

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102008039840 A1 [0003]
DE 102013105334 A1 [0005]

Claims

Heating device (1) for surface heating of a component (2) of a motor vehicle (3), with a textile base support (4) to which a plurality of electrically conductive heating strands (5) are attached, which are supplied with electrical energy via a common supply line (6) can be supplied, characterized in that the supply line (6) is formed by respective length end regions (11a, 11b) of the respective heating lines (5).

Heating device (1) Claim 1 , characterized in that the respective heating section (5) and its respective length end region (11a, 11b) are formed integrally with one another.

Heating device (1) Claim 1 or 2 , characterized in that the respective heating section (5) has a respective length end region (11a, 11b) on both sides of the base support (4).

Heating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the respective length end region (11a, 11b) protrudes laterally from the base support (4).

Heating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the heating strands (5) and their respective end regions (11a, 11b) have carbon fibers.

Heating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the respective heating strand (5) and its associated length end regions (11a, 11b) comprise at least one common carbon strand, such as a carbon yarn.

Motor vehicle (3) with a heating device (1) designed according to one of the preceding claims.

Motor vehicle (3) according to Claim 7 , characterized in that at least one component designed as an interior component is equipped with the heating device (1).

Motor vehicle (3) according to Claim 7 or 8th , characterized in that at least one component (2) designed as an exterior component is equipped with the heating device (1).