KR20180056763A

KR20180056763A - 차량용 가열 디바이스를 위한 장치

Info

Publication number: KR20180056763A
Application number: KR1020187011661A
Authority: KR
Inventors: 아힘 홀츠바르트; 스테판 부클; 티노 크린크뮬러; 안드레아스 슈미드마이어; 안드레아스 레우테르; 토르스텐 카벨리츠; 칼 고틀; 다니엘 에케르트
Original assignee: 베바스토 에스이
Priority date: 2015-11-09
Filing date: 2016-10-28
Publication date: 2018-05-29
Also published as: WO2017080856A1; JP2018533186A; US20180319251A1; JP6756430B2; CN108353467B; DE102015119252A1; EP3375250B1; EP3375250A1; ES2912905T3; DE102015119252B4; KR102093880B1; US10897794B2; CN108353467A

Abstract

본 발명은 차량용 가열 디바이스를 위한 장치에 관한 것으로서, 스택킹 방향(105)에서, 가열 도체층(102), 및 접촉 구역(129)을 형성하는 전기 도체층(103)을 포함하는 레이어 스택(101)을 구비하고, 전기 도체층(103) 상의 핫스팟을 방지하기 위해, 전기 도체층(103)의 스택킹 방향(105)의 투사에서 윤곽(110)이 미리 지정되고, 윤곽(110)은, 가열 도체층(102)의 중앙 구역(114)을 면하는 전기 도체층(103)의 프런트 사이드(113)의 미리 지정된 폭(112), 가열 도체층(102)의 조인트(119)로부터의 미리 지정된 간격(116), 및 윤곽(110)의 미리 지정된 곡률 중 적어도 어느 하나에 의해 미리 지정된다.

Description

차량용 가열 디바이스를 위한 장치

본 발명은 차량용 가열 디바이스를 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 전기 가열 디바이스를 위한 장치이다.

가열 디바이스들은 자동차의 내부를 가열하기 위해 자동차에 사용된다. 이와 관련하여, 전기 저항 가열 디바이스들이 역시 사용된다. 이들은 전기 전압이 인가될 때 뜨거워지는 가열 도체층을 구비한다. 이것을 위하여, 가열 도체층은 작동 동안 전압원에 전기적으로 연결되어야 한다.

본 발명은 신뢰성 있게 작동할 수 있는 차량용 가열 디바이스를 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량용 가열 디바이스를 위한 장치는 레이어 스택(layer stack)을 구비한다. 레이어 스택은 가열 도체층을 구비한다. 레이어 스택은, 스택킹 방향에서, 가열 도체층 상의 전기 도체층을 구비한다. 전기 도체층은 접촉 구역 특히, 전압원에 연결하기 위해 가열 도체층을 위한 접촉 구역을 형성한다. 전기 도체층 상의 핫스팟을 방지하기 위해, 스택킹 방향의 투사에서 전기 도체층의 윤곽(contour)은 미리 지정된다. 윤곽은 다음 중 적어도 어느 하나에 의해 미리 지정된다.

- 가열 도체층의 중앙 구역을 면하는, 전기 도체층의 프런트 사이드의 미리 지정된 폭.

- 가열 도체층의 조인트로부터 미리 지정된 간격.

- 윤곽의 미리 지정된 곡률.

전술한 폭, 간격, 및 곡률은 미리 지정됨으로써, 예를 들어, 10 암페어 또는 그 이상, 예를 들어, 최대 20 암페어까지 또는 최대 30 암페어까지의 전류 흐름을 이용하여 작동 동안 충분히 낮은 전류 밀도가 접촉 구역에서 얻어진다. 그러므로, 작동 동안 전기 도체층 상에 발생하는 온도를 미리 지정된 최대값 아래로 유지할 수 있다. 미리 지정된 최대값은 예를 들어, 250℃이다. 다른 실시예들에 따르면, 미리 지정된 최대값은 예를 들어, 200℃ 또는 195℃이다.

특히, 온도를 위한 최대값이 초과하지 않거나 작동 동안 상대적으로 긴 시간 기간을 초과하지 않도록, 폭, 간격 및 곡률은 서로 의존하여 미리 지정된다. 그러므로, 윤곽을 위한 미리 지정에 의해 핫스팟들을 방지할 수 있다. 핫스팟의 방지는, 특히, 작동 동안 전기 도체층의 바로 인접한 구역들 내에서 온도를 위한 최대값 아래로 온도들이 유지되는 것을 의미한다.

예시적인 방식으로, 가능한 한 큰 폭이 미리 지정되지만, 미리 지정된 간격이 여전히 유지될 만큼 충분히 넓은 것이 바람직하다. 특히, 접촉 구역이 가열 도체층의 도체 트랙의 방향으로 연장하도록, 폭과 곡률은 미리 지정된다.

전기 도체층의 윤곽이 폭, 간격 및/또는 곡률에 의해 미리 지정되므로, 가열 디바이스의 신뢰할 수 있는 작동에 역효과를 일으킬 수 있을 만큼 그렇게 크게 발생할 수 있는 핫스팟을 방지할 수 있다.

실시예들에 따르면, 프런트 사이드를 따른 스택킹 방향의 투사에서, 미리 지정된 곡률은, 프런트 사이드를 위해 서로 상이한 미리 지정된 2개의 반경들에 의해 미리 지정된다. 그러므로, 특히 추사의 중앙에서 상대적으로 큰 반경을 가진 프런트 사이드의 구역 형성이 가능하다. 예시적인 방식으로, 프런트 사이드의 중앙 구역은 대략 직선 라인을 가진다. 2개의 사이드 구역들은 상대적으로 작은 반경을 가지고, 따라서 보다 급격하게 굴곡된다. 결과적으로, 접촉 구역은 가열 도체층의 윤곽 트랙의 방향으로 라우트된다. 접촉 구역은 작동 동안 접촉 구역으로부터 가열 도체층까지 유동하는 전류의 방향 내에서 투사 구역을 가지도록 형성된다. 결과적으로, 작동 동안 생성되는 전기장의 필드 라인들은 가능한 한 작게 집중화되고 따라서 낮은 전류 밀도가 구현되도록 하는 것이 가능하다.

실시예들에 따르면, 프런트 사이드는, 스택킹 방향의 투사에서, 직선 섹션을 가진다. 특히, 직선 섹션은 프런트 사이드의 중앙 구역에 배치된다. 실시예들에 따르면, 하나 이상의 미리 지정된 반경들을 가진 곡선 구역들은 직선 섹션의 어느 하나의 사이드 상에 마련된다.

다른 실시예들에 따르면, 프런트 사이드는 오목 섹션과 볼록 섹션을 가진다. 이러한 방식으로, 가열 도체층의 도체 트랙의 방향의 접촉 구역을 연장시키는 것이 가능하고, 나아가 조인트로부터 충분히 큰 간격을 유지할 수 있다.

다른 실시예들에 따르면, 스택킹 방향의 투사에서, 전기 도체층의 폭은, 프런트 사이드의 폭으로부터 시작하여, 적어도 전기 도체층의 하위 구역에서 테이퍼진다. 투사의 프런트 사이드의 폭은, 예를 들어, 전기 도체층의 나머지의 최대 폭보다 더 크다. 전기 도체층은, 작업 동안 발생하는 전류 흐름의 방향의 투사에서, 상류 방향보다 더 넓다. 따라서, 충분히 낮은 전류 밀도의 구현이 가능하다.

다른 실시예들에 따르면, 장치는 전기 도전 재료로 구성된 도전 스트립을 구비한다. 장치는 도전 스트립에 의해 전기 도체층과의 전기적 및/또는 기계적 접촉을 형성하기 위하여, 전기 도체층과 도전 스트립을 서로 연결하는 연결부를 가진다. 도전 스트립은 예를 들어, 전기 도체층에 대한 전기적 및/또는 기계적 접촉 인터페이스로서 기능한다. 전기 도체층 따라서 가열 도체층에 전도 스트립에 의한 전압의 인가가 가능하다. 도전 스트립은 예를 들어, 부가 라인들에 의해 자동차의 전력 공급 시스템에 연결될 수 있다. 예시적인 방식으로, 전기 도체층에 대한 도전 스트립의 연결은 용접 연결이다. 실시예들에 따르면, 도전 스트립은 전기 도체층에 용접된다. 도전 스트립은 예를 들어, 구리를 포함하거나 구리 합금으로부터 형성된다.

실시예들에 따르면, 조인트로부터의 간격은 스택킹 방향을 가로지르는 가열 도체층의 도체 트랙의 폭에 의존하여 미리 지정된다. 특히, 도체 트랙의 폭은 작업 동안 신뢰할 수 있는 가열 출력을 구현하기 위해 미리 지정된다. 도체 트랙의 폭에 의존하여, 조인트로부터의 간격은 작업 동안 핫스팟들이 방지되도록 미리 지정된다.

다른 실시예들에 따르면, 가열 도체층을 회피하는 면적인 전기 도체층의 면적은, 도전 스트립이 전기 도체층과 접촉하는 접촉 면적보다 더 크다. 전기 도체층에 의해 형성되는 접촉 구역은 가열 도체층과 함께 공통 접촉 면적을 형성하는 도전 스트립의 구역보다 더 크다. 이것은 작업 동안 핫스팟들이 방지되도록 더 기여한다.

실시예들에 따르면, 전기 도체층은 열용사된 전기 도체층이다. 특히, 전기 도체층은 구리를 포함한다. 예시적인 방식으로, 전기 도체층은 열용사된 구리층이다.

실시예들에 따르면, 가열 도체층은 열용사된 가열 도체층이다. 전기 도체층 및/또는 가열 도체층을 생성하기 위한 간단한 옵션은 이러한 방식으로 구현된다.

장치 덕택으로, 작업 동안 충분히 높은 전류 흐림이 가능함으로써 임의의 핫스팟들, 또는 사실상의 핫스팟이 공정에서 발생되지 않도록 가열 도체층을 위한 접촉 구역을 형성할 수 있다.

추가적인 장점, 특징, 개선들은 첨부된 도면들과 함게 설명된 다음의 실시예들로부터 명백해질 것이다.

동일한 구성요소, 동일한 효과를 가진 유사한 구성요소는 전체 도면들을 통해 동일한 참조부호가 부여되었다.
도 1은 일 실시예에 따른 장치의 개략적 평면도를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 장치의 개략적 단면도를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따른 장치의 개략적 단면도를 도시한다.
도 4는 일 시릿예에 따른 접촉 구역의 개략도를 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른 장치의 상세도를 도시한다.
도 6은 일 실시예에 따른 장치의 개략적 평면도를 도시한다.
도 7은 일 실시예에 따른 장치의 개략적 평면도를 도시한다.
도 8은 일 실시예에 따른 장치의 개략적 평면도를 도시한다.

도 1은 장치(100)의 개략적 평면도를 도시한다. 특히, 도 1은 x-y 평면 상의 장치(100)의 투시를 도시한다. 장치(100)는 특히, 자동차용 가열 디바이스의 부분이다. 가열 디바이스는 작업 도중에 전압이 인가될 때 열을 생성하는 전기 가열 디바이스이다.

장치(100)는 레이어 스택(101)을 구비한다. 레이어 스택(101)은 가열 도체층(102)을 구비한다. 가열 도체층(102)은 전기적 전압이 인가될 때 뜨거워지는 재료로부터 형성된다. 가열 도체층(102)은 특히, 열용사법에 의해 생성된다. 다른 예시적 실시예들에 따르면, 가열 도체층은 가열 도체층을 위한 도전 재료를 레이어 스택(101)의 다른 레이어들(128)(도 2)에 부착시키기에 적합한 다른 방법에 의해 생성된다. 가열 도체층(102)은 특히, 니켈과 크롬(NiCr)을 포함한다.

전기 도체층(103)은 가열 도체층(102)의 표면(117)의 일부에 부착된다. 전기 도체층(103)은, 가열 도체층(102)을 위한 접촉 구역들을 형성하기 위하여, 특히, 표면(117)의 2개 이상의 하위 구역들에 부착된다.

전기 도체층(103)은 특히, 열 스프레이 공정에 의해, 특히 대기 플라즈마 용사에 의해 부착된다. 다른 예시적 실시예들에 따르면, 전기 도체층(103)은 다른 제조법에 의해 부착된다. 전기 도체층(103)은 구리 또는 구리 합금을 포함한다. 다른 예시적 실시예들에 따르면, 충분히 높은 다른 전기 도전 재료가 전기 도체층(103)을 위해 사용된다.

도전 스트립(104)은 응집 방식으로 전기 도체층(103)에 부착된다. 도전 스트립(104)은 특히, 용접 연결(109)에 의해 전기 도체층(103)에 연결된다. 예를 들어, 납땜 연결과 같이, 다른 형태의 연결들 또한 가능하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 용접 연결을 형성하기 위하여, 레이저(118)의 레이저 빔(108)이 방출되어 연결(109)이 형성된다.

도 2에 도시된 것과 유사하게, 전기 도체층(103)은 가열 도체층(102)의 표면(117) 상에 스택킹 방향(105)으로 배치된다. 도 4의 길이 방향(106)은 스캑킹 방향(105)을 가로질러 연장한다.

전기 도체층(103)은, 단면에서, 스택킹 방향(105)의 방향으로 그리고 길이 방향(106)에 직교하도록 연장하는 프런트 사이드(113)를 구비한다. 프런트 사이드(113)는 가열 도체층(102)의 중앙 구역(114)에 면한다. 중앙 구역(114)은 길이 방향(106)을 따르는 2개의 외부 에지들(132, 133) 사이에 배치된다. 중앙 구역(114)은 표면(117)의 중앙에서 대략적으로 길이 방향(106)을 따라 배치된다. 프런트 사이드(113)의 메인 전파 방향은 도 1의 좌표계의 y 방향을 따라 뻗어 있다. 프런트 사이드(113)는 더 가까운 외부 에지(132)를 면하는 전기 도체층(103)의 사이드이다. 프런트 사이드(113)는 더 멀리 위치하는 다른 외부 에지(133)를 면한다. 2개의 외부 에지들(132, 133) 각각은 실질적으로 y 방향으로 뻗어 있다.

전기 도체층(103)의 표면(115)은 가열 도체층(102)의 표면(117)으로부터 떨어지고 스택킹 방향(105)에 직교되도록 연장한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전기 도체층(103)과 도전 스트립(104)이 서로 접촉하는 접촉 면적(107)은 표면(115)에 형성된다. 전기 도체층(103)의 표면(115)은 접촉 면적(107)보다 더 크다.

도 3은 용접 연결(109)이 형성된 장치(100)의 단면을 도시한다.

도 4 내지 도 8과 관련하여 더 상세히 설명된 바와 같이, 전기 도체층(103)은 스택킹 방향(105)의 투사에서, 특히, 접촉 구역들의 하나가 전기 도체층에 의해 형성된 미리 지정된 윤곽(110)을 구비한다. 도 4 내지 도 8 각각은 x-y 평면 상의 스택킹 방향(105)에서 장치(100)의 투사를 각각 도시한다.

도 4는 장치(100)의 평면도의 상세도를 도시한다. 도 4에 따른 장치(100)는 전기 도체층(103)에 의해 형성된 중앙의 제1 접촉 구역(129)을 구비한다. 장치(100)는 유사하게 각각 전기 도체층(103)에 의해 형성된 2개의 제2 접촉 구역들(130)을 구비한다. 다른 실시예들에 따르면, 가열 도체층(102)의 가열 회로가 전압원의 양극과 음극에 연결될 수 있도록, 더 많거나 더 작은 접촉 구역들, 그렇지만 적어도 2개의 접촉 구역들(129, 130)이 제공된다.

도 4에 따른 장치(100)는 각각 제1 접촉 구역(129)과 제2 접촉 구역들(130)의 하나에 연결된 2개의 가열 회로들을 구비한다. 또한, 2개 보다 더 많은 가열 회로들이 마련될 수 있다. 이 경우, 2개보다 더 많은 제2 접촉 구역들(130)은 상응하게 마련된다.

특히, 제1 접촉 구역(129)의 윤곽(110)은 미리 지정된다. 실시예들에 따르면, 제2 접촉 구역들(130)의 윤곽은 제1 접촉 구역(129)의 윤곽(110)과 상이하게 설계된다.

제1 접촉 구역(129)의 윤곽(110)은 프런트 사이드(113) 상의 폭(112)에 의해 미리 지정된다. 또한, 윤곽(110)은 윤곽(110)의 곡률, 특히 사이드(111)로의 전이를 미리 지정하는 반경(121:도 5)에 의해 미리 지정된다. 사이드(111)는 프런트 사이드(113)를 가로질러 길이 방향(106)을 따라 뻗어 있다. 또한, 윤곽(110)은 조인트(119)로부터 제1 접촉 구역(129)의 간격(116)에 의해 미리 지정된다. 조인트(119)는 가열 도체층(102)을 다수의 도전 트랙들(127)로 구분한다. 만약 다수의 조인트들(119)이 제1 접촉 구역(129)에 인접하게 배치되면, 예를 들어, 도 4에 도시된 제1 가열 회로의 부분을 형성하는 상부 구역의 3개의 조인트들(119)과 같이, 제1 접촉 구역(129)과 각각의 조인트(119) 사이의 간격(116a, 116b, 116c)은 각각의 경우 미리 지정된다. 간격(116)은 특히, 외부 에지가 제1 접촉 구역(119)을 면하는 조인트(119)의 외부 에지와 외부 에지가 조인트(119)를 면하는 제1 접촉 구역(129)의 외부 에지 사이의 간격이다.

제1 접촉 구역(129)은 폭(126)을 구비한다. 폭(126)은, 프런트 사이드(113)로부터 시작하여, 하위 구역(125) 내의 사이드(111)를 따라 테이퍼진다. 따라서, 제1 접촉 구역(129)은 길이 방향(106)을 따라 넓어진다. 프런트 사이드(113)의 폭(112)은 프런트 사이드(113)를 면하는 하위구역(125)의 끝단에 있는 제1 접촉 구역(129)의 폭(126)보다 더 크다. 따라서, 윤곽(110)은, 조인트들이 외부 에지(132)에서 시작하여, 제1 접촉 구역(129)에 직접적으로 인접한 외부 에지(133)의 방향에서 곡률 프로파일을 가진, 프런트 사이드(113)의 구역 내의 2개의 직접적인 조인트들(119)의 프로파일을 따르는 것이 가능하다. 이러한 2개의 조인트들(119)은 이러한 2개의 조인트들(119) 사이에 배치된 가열 도체층(102)의 구역이 도전 트랙들(127)의 방향에서 프런트 사이드(113)의 구역에서 넓어지도록 뻗어 있다.

예시적인 방식으로, 제1 접촉 구역(129)은 중앙 구역(114)에 면하는 끝단보다 중앙 구역(114)으로부터 이격되는 끝단에서 더 좁게 설계된다. 이것은 예를 들어, 반경(121)과 폭(112)에 의해 미리 지정된다.

특히, 폭(112), 반경(121) 및 간격(116)에 의해 결정되는 윤곽(110)은 전류가 제1 접촉 구역(129)을 통해 가열 도체층(102)으로 흐를 때, 작업 동안 소위, 핫스팟들이 방지되도록 미리 지정된다. 작업 동안 특히, 제1 접촉 구역(129)과 가열 도체층(102)의 바로 인접한 구역들에서 최대 온도가 미리 지정된 최대값 아래로 남아 있도록 윤곽(110)은 미리 지정된다. 그러므로, 예를 들어, 최대 100 V, 및 최대 30 암페어의 전류가 흐르는 자동차 분야의 고-전압의 예들의 경우에도, 220℃ 미만 예를 들어, 210℃ 미만 특히, 200℃미만으로 온도를 유지할 수 있다. 그러므로, 가열 디바이스의 신뢰할 만한 작업이 가능하고 재료 열화 현상이 방지될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 예시적인 실시예들에 따르면, 특히, 프런트 사이드(113)의 구역 내의 윤곽(110)은 반경(121)과 제2 반경(120)에 의해 미리 지정된다. 특히, 프런트 사이드(113)의 중앙 구역을 정의하는 제2 반경(120)은 사이드들(111)로 전이하는 곳의 2개의 사이드 구역들을 정의하는 반경(121)보다 더 크다. 예시적인 방식으로, 제2 반경(120)은 11mm이고, 반경(121)은 0.5mm이다.

다른 실시예들에 따르면, 직선 섹션(122)은 프런트 사이드(113)의 중앙 구역 내에 마련된다(도 4 및 도 8 참조). 각각의 경우, 제2 반경(120)의 사이즈와 반경(121)의 사이즈는 프런트 사이드(113)의 폭(112)에 의존하여 미리 지정된다. 결과적으로, 폭(112)은 가열 디바이스 또는 가열 도체층(102) 또는 제1 접촉 구역(129)를 위한 설치 공간에 의해 미리 지정된다.

실시예들에 따른 폭(112)과 반경(121), 제2 반경(120), 및 곡선 구역들 사이에 마련된 직선 섹션(122)은, 제1 접촉 구역(129)이 사이드(111)로의 전이를 형성하는 프런트 사이드(113)의 양측 사이드들 상의 각각의 관련된 도전 트랙들(127)의 방향으로 연장하도록, 미리 지정된다. 그러므로, 제1 접촉 구역(129)은 그 윤곽이 작동 동안 접촉 면적(107)으로부터 유도되어 전기 도체층(103)을 통해 가열 도체층(102)으로 특히, 가열 도체층(102)의 2개의 가열 회로들로 흐르는 전류를 따르도록 형성된다. 이 경우, 윤곽(110)은 접촉 구역(129) 내의 필드 라인들이 가능한 한 집중되지 않지만 가능한 한 균일하게 분배되도록 미리 지정된다. 그러므로, 낮은 전류 밀도가 제1 접촉 구역(129)에 구현된다.

도 6은 접촉 구역(129)의 윤곽(110)의 다른 예시적 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 접촉 구역(130)의 폭(126)은 불변이고 프런트 사이드(113)의 폭(112)과 동일하다.

프런트 사이드(113)는 길이 방향(106)과 스택킹 방향(105)을 가로지르는 볼록 섹션(124), 볼록 섹션에 인접하는 오목 섹션(123), 및 제2 볼록 섹션(124)을 구비한다.

프런트 사이드(113) 내의 이러한 곡률때문에, 제1 접촉 구역(129)은 도체 트랙들(127)의 방향으로 확장한다. 볼록 섹션(124)은 각각 작동 동안 발생되는 전류 흐름의 방향으로 각각 굴곡되고, 그 결과 전류 밀도가 낮게 유지됨으로써 핫스팟이 방지된다. 2개의 볼록 섹션들(124)은 도체 트랙들(127)의 방향으로 돌출하는 구역들의 형태이다. 예시적인 실시예들에서, 볼록 센셕들(124) 각각은 서로 상이한 적어도 2개의 반경들(120, 121)을 구비한다.

그러므로, 곡률은 볼록 섹션(124)을 따라 각각 변화한다. 다른 실시예들에 따르면, 볼록 섹션들(124) 각각은 단일의 반경(121)을 구비한다. 그러므로, 각각의 곡률은 볼록 섹션(124)을 따라 변화하지 않는다.

예시적인 실시예들에 따르면, 볼록 섹션(123)은 서로 상이한 적어도 2개의 반경들을 구비한다. 그러므로, 곡률은 오목 섹션(123)을 따라 변화한다. 다른 실시예들에 따르면, 오목 섹션(123)은 단일의 반경을 가진다. 그러므로, 곡률은 오목 섹션(123)을 따라 변화하지 않는다.

도 7은 제1 접촉 구역(129)의 윤곽(110)의 다른 실시예를 도시한다. 도 6의 실시예와 비교하여, 프런트 사이드(113)는 2개의 볼록 섹션들(124)과 2개의 볼록 섹션들(124) 사이에 배치된 오목 섹션(123)을 구비한다. 도 6과 비교하여, 도 7의 실시예에 따른 프런트 사이드(113)의 폭(112)은 외부 에지(132)를 면하는 섹션 내의 접촉 구역(126)의 폭(126)보다 더 넓다. 또한, 사이드(111)는 도 6보다 길이 방향을 따라 더 길다. 그러므로, 제1 접촉 구역(129)을 도체 트랙들(127)에 더 가깝게 라우트될 수 있다. 접촉 면적(107)은 불변으로 남아 있다. 그러므로, 제1 접촉 구역(129)은 작동 동안 발생하는 전류 흐름의 방향에서 도체 트랙들(127)에 라우트된다.

도 8은 접촉 구역(129)을 위한 윤곽(110)의 다른 실시예를 도시한다. 도 8의 윤곽(110)은 도 7에 도시된 바와 같은 윤곽에 실질적으로 상응한다. 도 7과 대조적으로, 2개의 볼록 센션들(124) 사이의 직선 섹션(122)은 프런트 사이드(113) 상에 배치된다. 도 8에 따른 윤곽(110)과 관련하여, 예시적인 실시예들에 따르면, 볼록 섹션들(124) 각각은 서로 상이한 적어도 2개의 반경들(120, 121)을 구비한다. 따라서, 각각의 곡률은 볼록 섹션(124)을 따라 변화한다. 그러므로, 윤곽(110)은 직선 섹션(122)으로부터 사이드들(111)까지의 전이에서 변화되는 곡률을 구비한다. 다른 실시예들에 따르면, 볼록 섹션들(124) 각각은 단일의 반경(121)을 가진다. 그러므로, 볼록 섹션(124)을 따르는 각각의 곡률은 변화하지 않는다.

그러므로, 예를 들어, 접촉 패드에서 205℃ 미만 특히, 200℃ 미만, 예를 들어, 196℃ 미만의 최대 온도, 스택킹 방향(105)에서 20㎛의 가열 도체층(102)의 두께, 스택킹 방향(105)에서 40㎛의 접촉 구역(129)의 두께, 제1 접촉 구역(129)에 대한 400V의 인가 전압, 접촉 구역(130)에 대한 0V의 인가 전압, 및 150℃의 가열 도체층(102)의 평균 온도를 달성하는 것이 가능하다. 작동 동안, 예를 들어, 가열 도체층(102) 상의 가장 뜨거운 구역은 직접적으로 제1 접촉 구역(129)의 볼록 섹션(124)이다. 이 구역에서, 윤곽(110)의 미리 지정된 구성은, 폭(112), 반경들(120, 121) 및 간격들(116a, 116b, 116c)에 상응하게 매칭되고 최대 온도는 가열 도체층(102) 내의 평균 온도보다 더 높은 최대 60℃를 의미한다. 전류 흐름의 필드 라인들의 프로파일이 가능한 한 균일하게 되도록 윤곽(110)이 미리 지정되고 결과적으로 핫스팟들이 방지됨으로써 윤곽이 얻어지기 때문이 이것이 달성된다. 예시적 실시예들에 따르면, 가장 낮은 최대 온도는 제2 반경(121)이 가능한 한 작을 때 제1 접촉 구역(129)에서 얻어진다. 예시적인 방식으로, 반경(121)은 0.5mm이다. 이것은 11mm의 반경(120)을 위한 가장 작은 최대 온도의 결과를 초래한다.

곡률 반경들(121, 122)에 부가하여, 프런트 사이드(113)의 폭(112) 또한 기능을 한다. 상대적으로 작은 반경(121)에서, 프런트 사이드(113)는 더 넓고 결과적으로 필드 라인 집중이 더 약하다. 따라서, 더 낮은 전류 밀도 때문에 더 작은 열이 생성된다. 그러므로, 특히, 도 8에 도시된 바와 같은 윤곽(110)에서 195.1℃의 최대 온도를 만들 수 있다. 1mm의 반경(121)에서, 201℃의 최대 온도는 예를 들어, 11mm의 반경(120)에서 만들 수 있다.

폭(113), 반경(121) 및/또는 반경(120) 및 간격(116)은 서로에 의존하여 미리 지정된다. 길이 방향(106)을 따라, 접촉 구역은 스캑킹 방향(105)에서 투사되어, 제1 접촉 구역(129)의 폭(126)이 폭(112)과 관련하여 크기가 증가하는 적어도 하위 구역(125)을 구비한다. 또한, 프런트 사이드(113)와 2개의 사이드들(111) 사이의 전이는 굴곡되고, 특히, 각각의 경우 라운드진다. 서로에 대한 상대 치수들은 변화할 수 있지만, 낮은 전류 밀도의 효과 따라서 핫스팟의 방지가 달성되도록 항상 미리 지정된다. 서로 상이한 윤곽(100)의 많은 구성들이 가능하고, 이러한 구성들 각각은, 특히 사이드들(111)에 대한 전이에서 프런트 사이드의 폭(113), 곡률, 및 간격(116)에 의해 항상 미리 지정되어 있고, 작동 동안 핫스팟이 방지되도록 설계된다. 낮은 전류 밀도와 수반되는 핫스팟들의 방지의 결과는, 예를 들어, 도체 트랙(127)의 폭(131)에 의존하는 다양한 변형들에 의해, 우선 확인되어 있는 프런트 사이드(113)의 폭(112), 상기 폭에 의존하여 확인되어 있는 반경들(120, 121), 및 상기 반경들에 의존하여 확인되어 있는 간격(116)에 의해 얻어질 수 있다.

100...장치 101...레이어 스택
102...가열 도체층 103...전기 도체층
104...도전 스트립 105...스택킹 방향
106...길이 방향 107...접촉 면적
108...제이저 빔 109...연결
110...윤곽 111...사이드
112...폭 113...프런트 사이드
114...중앙 구역 116...간격
119...조인트 121...반경
123...오목 섹션 124...볼록 섹션
125...하위 구역 126...폭
127...도체 트랙 129...제1 접촉 구역
130...제2 접촉 구역 132,133...외부 에지

Claims

차량용 가열 디바이스를 위한 장치에 있어서,
스택킹 방향(105)으로, 가열 도체층(102); 및 접촉 구역(129)을 형성하는 전기 도체층(103)을 포함하는 레이어 스택(101)을 구비하고,
상기 전기 도체층(103) 상의 핫스팟을 방지하기 위해, 상기 전기 도체층(103)의 스택킹 방향(105)의 투사에서 윤곽(110)이 미리 지정되고,
상기 윤곽(110)은,
- 상기 가열 도체층(102)의 중앙 구역(114)을 면하는 상기 전기 도체층(103)의 프런트 사이드(113)의 미리 지정된 폭(112),
- 상기 가열 도체층(102)의 조인트(119)로부터의 미리 지정된 간격(116), 및
- 상기 윤곽(110)의 미리 지정된 곡률,
중 적어도 어느 하나에 의해 미리 지정된, 장치.
청구항 1에서,
상기 프런트 사이드(113)를 따르는 스택킹 방향(105)의 투사에서, 미리 지정된 곡률은 상기 프런트 사이드(113)를 위해 미리 지정된 2개의 반경들(120, 121)에의해 미리 지정되고, 상기 2개의 반경들(120, 121)은 서로 상이한, 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에서,
상기 스택킹 방향(105)의 투사에서, 상기 프런트 사이드(113)는 직선 섹션(122)을 구비하는, 장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에서,
상기 스택킹 방향(105)의 투사에서, 상기 프런트 사이드는 오목 섹션(123)과 볼록 섹션(124)을 구비하는, 장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에서,
상기 스택킹 방향(105)의 투사에서, 상기 전기 전도층(103)의 폭(126)은, 상기 프런트 사이드(113)의 폭(112)으로부터 시작하여, 상기 전기 전도층의 적어도 하위 구역(125) 내에서 테이퍼지는, 장치.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에서,
전기 도전성 재료로 구성된 도전 스트립(104); 및
상기 도전 스트립(104)을 통해 상기 전기 도체층(103)과의 전기적 및/또는 기계적 접촉을 형성하기 위해, 상기 전기 도체층(103)과 상기 도전 스트립(104)을 서로 연결하는 연결(109)을 더 구비하는, 장치.
청구항 6에서,
상기 연결(109)은 용접 연결인, 장치.
청구항 6 또는 청구항 7에서,
상기 도전 스트립(104)은 구리를 포함하는, 장치.
청구항 6 내지 청구항 9 중 어느 한 항에서,
상기 전기 도체층(103)의 면적(115)은 상기 가열 도체층(102)과 분리되는 면적이고, 도전 스트립(104)이 상기 전기 도체층(103)과 접촉하는 접촉 면적(107)보다 더 큰, 장치.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에서,
상기 전기 도체층(103)은 열용사된 전기 도체층인, 장치.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에서,
상기 가열 도체층(102)은 열용사된 가열 도체층인, 장치.
청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에서,
상기 전기 도체층(103)은 구리를 포함하는, 장치.