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DE102009033705A1 - Electrical heating device for use in e.g. seat, of car, has supporter at which heating section is arranged, where heating section has heating resistor that exhibits positive temperature coefficient-characteristics in sections - Google Patents

Electrical heating device for use in e.g. seat, of car, has supporter at which heating section is arranged, where heating section has heating resistor that exhibits positive temperature coefficient-characteristics in sections Download PDF

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DE102009033705A1
DE102009033705A1 DE102009033705A DE102009033705A DE102009033705A1 DE 102009033705 A1 DE102009033705 A1 DE 102009033705A1 DE 102009033705 A DE102009033705 A DE 102009033705A DE 102009033705 A DE102009033705 A DE 102009033705A DE 102009033705 A1 DE102009033705 A1 DE 102009033705A1
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heating
strand
resistor
sections
heating device
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Inventor
Jonathan Zhang
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Gentherm GmbH
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WET Automotive Systems AG
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Abstract

The device (1) has a supporter (3) at which one of two heating sections (5) is arranged. The heating section has a heating resistor (15) that exhibits positive temperature coefficient-characteristics in sections. The resistor is arranged between two contact conductors (11.1, 11.2). The two heating sections exhibit different electrical characteristics such as electrical resistances and thermal behaviors. The conductors and the resistor are electrically connected for partial passing of current perpendicular to an extension direction of the section, during operation of the device.

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Heizvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.One The subject of the present invention is a heating device according to the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Es ist bekannt, elektrische Heizelemente mit Karbonfasern oder metallischen Heizdrähten herzustellen.It is known electrical heating elements with carbon fibers or metallic heating wires manufacture.

Es ist weiterhin bekannt, Heizelemente mit Pasten aus Material zu drucken, das PTC-Charakteristik aufweist, um elektronische Regler einzusparen. Allerdings kann sich die Paste mit der Zeit vom Untergrund lösen und so die Heizwirkung des Heizelementes beeinträchtigen.It It is also known to print heating elements with pastes of material. has PTC characteristics to save on electronic controls. Indeed The paste can loosen over time from the ground and so affect the heating effect of the heating element.

Von Heizelementen wird erwartet, dass sie kostengünstig, robust und langlebig sind.From Heating elements are expected to be cost-effective, robust and durable are.

Daher besteht Bedarf an technischen Lösungen, die eine oder mehrere Anforderungen angemessen erfüllen.Therefore there is a need for technical solutions that meet one or more requirements appropriately.

Gegenstand der ErfindungSubject of the invention

Vor diesem Hintergrund wird ein technisches Konzept mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den weiteren Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung entnehmbar.In front This background is a technical concept with the characteristics proposed by claim 1. Further advantageous embodiments are the further claims and the following description.

Figurencharacters

Im Folgenden werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Diese Ausführungen sollen die Erfindung verständlich machen. Sie haben jedoch nur beispielhaften Charakter. Selbstverständlich lassen sich im Rahmen der Erfindung einzelne oder mehrere beschriebene Merkmale auch weglassen, abwandeln oder ergänzen. Auch können die Merkmale unterschiedlicher Ausführungsfor men selbstverständlich untereinander kombiniert werden. Entscheidend ist, dass das Konzept der Erfindung im Wesentlichen umgesetzt ist. Wenn ein Merkmal zumindest teilweise zu erfüllen ist, so schließt dies ein, dass dieses Merkmal auch vollständig erfüllt ist oder im Wesentlichen vollständig erfüllt ist. „Im Wesentlichen” bedeutet dabei insbesondere, dass die Umsetzung eine Erzielung des erwünschten Nutzens in erkennbarem Ausmaß erlaubt. Dies kann insbesondere bedeuten, dass ein entsprechendes Merkmal zu mindestens 50%, 90%, 95% oder 99% erfüllt ist. Ist eine Mindestmenge angegeben, so kann selbstverständlich auch mehr als diese Mindestmenge verwendet werden. Sofern nichts anderes angegeben ist, schließen Intervalle ihre Randpunkte mit ein.in the Details of the invention will be explained below. These designs the invention should be understood do. However, they have only exemplary character. Of course, let in the context of the invention, one or more described Also omit, modify or supplement features. Also, the Features of different Ausführungsfor men of course with each other be combined. It is crucial that the concept of the invention is essentially implemented. If a feature at least partially to fulfill is, so close this is that this feature is also fully or substantially fulfilled Completely Fulfills is. "In the Essence "means In particular, that the implementation of an achievement of the desired Benefits to a noticeable extent. This may in particular mean that a corresponding feature to at least 50%, 90%, 95% or 99%. Is a minimum amount stated, so of course Also more than this minimum amount can be used. Unless nothing another is stated Interval their edge points with.

Nachfolgend wird Bezug genommen auf:following reference is made to:

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Heizvorrichtung in Draufsicht. 1 shows a first embodiment of a heating device in plan view.

1a zeigt einen Ausschnitt von 1 in einem vergrößerten Schnitt durch einen Heizstrang in Querschnitt. 1a shows a section of 1 in an enlarged section through a heating element in cross section.

1b zeigt einen Ausschnitt von 1 in vergrößerter Darstellung vom Kontaktierungsbereich eines Heizstranges, wobei die Isolationsumhüllungen der beteiligten Leiter nicht gezeigt sind. 1b shows a section of 1 in an enlarged view of the contacting region of a heating strand, wherein the insulation sheaths of the participating conductors are not shown.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Heizvorrichtung in Draufsicht. 2 shows a second embodiment of a heating device in plan view.

3 zeigt ein Fahrzeug im teilweisen Aufriss mit Heizvorrichtung gemäß 1 oder 2. 3 shows a vehicle in partial elevation with heater according to 1 or 2 ,

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die Heizeinrichtung 1 ist vorzugsweise im Wesentlichen flächig ausgeführt. Die Heizeinrichtung 1 ist vorzugsweise an einer von einem Benutzer zumindest zeitweise berührten Heizzone angeordnet, wie z. B. einem Lenkrad, einem Sitz, einer Türverkleidung, einem Dachhimmel und/oder einem Armaturenbrett eines Fahrzeuges gemäß 3.The heater 1 is preferably carried out substantially flat. The heater 1 is preferably arranged on a at least temporarily touched by a user heating zone, such. As a steering wheel, a seat, a door trim, a headliner and / or a dashboard of a vehicle according to 3 ,

Die Heizeinrichtung weist vorzugsweise mindestens einen Träger 3 auf. Die Heizeinrichtung weist vorzugsweise mindestens einen Heizstrang 5 auf. Vorzugsweise ist eine Vielzahl von Heizsträngen 5 vorgesehen. Die Heizeinrichtung weist vorzugsweise mindestens einen Anschluss-Strang 7 zum Anschluss der Heizvorrichtung 1 an eine elektrische Spannungsquelle auf.The heating device preferably has at least one carrier 3 on. The heating device preferably has at least one heating strand 5 on. Preferably, a plurality of heating strands 5 intended. The heating device preferably has at least one connecting strand 7 for connecting the heater 1 to an electrical voltage source.

Mindestens ein Träger 3 ist vorzugsweise im Wesentlichen flächig und aus Textil, Folie, Netz o. ä. ausgeführt. Mindestens ein Träger 3 ist vorzugsweise wärmedämmend. Er ist dazu vorzugsweise zumindest anteilig aus einem Isolationsmaterial wie Vlies, PU-Schaum o. ä. gefertigt und weist vorzugsweise eine Dicke von mindestens 1 mm, besser 3 mm und mehr auf.At least one carrier 3 is preferably substantially flat and made of textile, film, net o. Ä. Executed. At least one carrier 3 is preferably heat-insulating. For this purpose, it is preferably at least partially made from an insulating material such as fleece, PU foam or the like, and preferably has a thickness of at least 1 mm, better 3 mm and more.

Mindestens ein Träger 3 ist vorzugsweise unter einem Bezug angeordnet, z. B. unter dem Bezug eines Lenkrades oder Fahrzeugsitzes. Mindestens ein Träger 3 ist vorzugsweise im Wesentlichen rechteckig. Er kann aber auch rund, durch Ausnehmungen untergliedert oder aus mehreren Teilen, Flächen oder Streifen zusammengesetzt sein.At least one carrier 3 is preferably arranged under a reference, for. B. with reference to a steering wheel or vehicle seat. At least one carrier 3 is preferably substantially rectangular. But it can also be round, divided by recesses or composed of several parts, surfaces or strips.

Mindestens ein Heizstrang 5 ist vorzugsweise an mindestens einem Träger 3 angeordnet. Vorzugsweise ist er am Träger 3 angeklebt, z. B. punktuell, über seine gesamte Länge oder über größere Abschnitte davon hinweg. Mindestens ein Heizstrang 5 ist vorzugsweise zumindest abschnittsweise im Wesentlichen geradlinig auf einem Träger 3 verlegt. Er kann jedoch auch zumindest abschnittsweise mäandernd angeordnet sein.At least one heating system 5 is preferably on at least one carrier 3 arranged. In front He is preferably on the carrier 3 glued, z. B. punctually, over its entire length or over larger portions of it. At least one heating system 5 is preferably at least partially substantially straight on a support 3 laid. However, it can also be arranged meandering at least in sections.

Mindestens ein Heizstrang 5 weist vorzugsweise mindestens zwei vorzugsweise strangförmige Kontaktleiter 11 und mindestens einen elektrisch dazwischen geschalteten Heizwiderstand 15 auf.At least one heating system 5 preferably has at least two preferably strand-shaped contact conductor 11 and at least one electrically interposed heating resistor 15 on.

Mindestens ein Kontaktleiter 11 ist vorzugsweise zumindest anteilig aus einem metallischen Material gefertigt, wie z. B. Kupfer, Stahl oder Legierungen mit diesen Materialien. Mindestens ein Kontaktleiter 11 erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen über die gesamte Länge eines Heizstranges 5. Vor zugsweise sind mindestens zwei Kontaktleiter 11 je Heizstrang 5 vorgesehen, die sich über dessen gesamte Länge erstrecken.At least one contact leader 11 is preferably at least partially made of a metallic material, such. As copper, steel or alloys with these materials. At least one contact leader 11 preferably extends substantially over the entire length of a heating strand 5 , Before preferably at least two contact conductors 11 each heating line 5 provided, which extend over its entire length.

Vorzugsweise sind in mindestens einem Heizstrang 5 mindestens zwei Kontaktleiter 11 zumindest abschnittsweise beabstandet zueinander und geradlinig, mäandernd oder wendelförmig längs des Heizstranges 5 angeordnet.Preferably, in at least one heating strand 5 at least two contact conductors 11 at least in sections spaced from each other and straight, meandering or helical along the heating strand 5 arranged.

Vorzugsweise ist mindestens ein Heizwiderstand 15 zumindest abschnittsweise zwischen ihnen angeordnet, vorzugsweise über im Wesentlichen die gesamte Länge des Heizstranges 5.Preferably, at least one heating resistor 15 arranged at least in sections between them, preferably over substantially the entire length of the Heizstranges 5 ,

Vorzugsweise stehen die Kontaktleiter 11 zumindest abschnittsweise mechanisch und elektrisch mit einem oder mehreren Heizwiderständen 15 in Kontakt. Dadurch sind die Kontaktleiter 11 über diese/n zumindest abschnittsweise miteinander elektrisch verbunden, vorzugsweise im Wesentlichen über ihre gesamte Länge.Preferably, the contact conductors stand 11 at least in sections mechanically and electrically with one or more heating resistors 15 in contact. As a result, the contact conductors 11 at least partially electrically connected to each other via these, preferably substantially over their entire length.

Es kann auch vorgesehen sein, dass drei oder mehr Kontaktleiter 11 in einem Heizstrang 5 angeordnet sind und dass die elektrische Beaufschlagung einer Teilauswahl der Kontaktleiter 11 ein Heizverhalten bewirkt, das von der elektrischen Beaufschlagung von mindestens einer weiteren Teilauswahl von Kontaktleitern 11 verschieden ist. Dies kann z. B. dadurch bewirkt werden, dass die Dicke des Materials des Heizwiderstandes 15 aufgrund verschiedener Abstände verschieden dick ist. Unter Teilauswahl wird hier eine Anzahl verstanden, deren Minimum bei zwei und deren Maximum bei der Gesamtzahl der vorgesehenen Kontaktleiter 11 in einem Heizstrang 5 liegt.It can also be provided that three or more contact conductors 11 in a heating system 5 are arranged and that the electrical loading of a partial selection of the contact conductor 11 causes a heating behavior, that of the electrical loading of at least one further subselection of contact conductors 11 is different. This can be z. B. be effected by the thickness of the material of the heating resistor 15 is different thickness due to different distances. Subselection is understood here to mean a number whose minimum is two and whose maximum is the total number of intended contact conductors 11 in a heating system 5 lies.

Vorzugsweise ist an einem Träger 3 eine Vielzahl von Heizsträngen 5 angeordnet. Diese sind vorzugsweise in mehr oder weniger regelmäßigen Abständen zueinander an einer Heizfläche 10 angeordnet und dort verklebt, aufgenäht, eingewirkt, eingeschäumt oder in sonstiger Weise befestigt. Vorzugsweise sind sie im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet. Das jeweils eine Ende der Heizstränge 5 endet vorzugsweise nahe einer Seitenkante 3.1 des Trägers 3. Das jeweils andere Ende der Heizstränge 5 ist an einer gegen über liegenden Seitenkante 3.2 mit einem Anschluss-Strang 7 elektrisch verbunden. Dazu sind jeweilige Kontaktleiter 11.1 und 11.2 mit zwei Anschlussleitern 7.1 und 7.2 des Anschluss-Stranges verbunden (1b). Dadurch sind die Heizstränge 5 elektrisch parallel zueinander geschaltet. Es kann vorgesehen sein, dass ein Teil von ihnen betreibbar ist, während ein anderer Teil abgeschaltet ist.Preferably, it is attached to a carrier 3 a variety of heating strands 5 arranged. These are preferably at more or less regular intervals from each other on a heating surface 10 arranged and glued, sewn, acted upon, foamed or otherwise secured. Preferably, they are aligned substantially parallel to each other. The one end of the heating strands 5 preferably ends near a side edge 3.1 of the carrier 3 , The other end of the heating strands 5 is on an opposite side edge 3.2 with a connection string 7 electrically connected. These are respective contact conductors 11.1 and 11.2 with two connecting leads 7.1 and 7.2 connected to the connection string ( 1b ). This causes the heating strands 5 electrically connected in parallel. It may be provided that one part of them is operable while another part is switched off.

Gemäß der Ausführungsform von 2 kann auch vorgesehen sein, dass mindestens zwei verschiedene Arten von Heizsträngen 5, 5' für eine Heizeinrichtung 1 Verwendung finden. Diese Heizstränge unterscheiden sich z. B. in Leistungsabgabe, Arbeitstemperatur, Materialauswahl und/oder Art und Anzahl der Kontaktleiter 11 oder der Heizwiderstände 5. Vorzugsweise sind je zwei verschiedenartige Heizstränge beieinander angeordnet. Dadurch lässt sich z. B. die Heizeinrichtung zwischen verschiedenen Leistungsstufen umschalten. Die Heizstränge 5, 5' können jedoch auch in voneinander verschiedenen Bereichen des Trägers angeordnet sein, um z. B. unterschiedlich temperierte Zonen zu schaffen.According to the embodiment of 2 can also be provided that at least two different types of heating strands 5 . 5 ' for a heater 1 Find use. These heating strands differ z. B. in power output, working temperature, material selection and / or type and number of contact conductors 11 or the heating resistors 5 , Preferably, two different heating strands are arranged one behind the other. This can be z. B. switch the heater between different power levels. The heating strands 5 . 5 ' However, can also be arranged in different areas of the carrier to z. B. different temperature zones to create.

Vorzugsweise ist mindestens eine erste Art von Heizsträngen 5 vorgesehen, die bei einer Betriebsspannung von ca. 12 Volt eine Dauer-Betriebstemperatur von 40–60°C aufweist. Vorzugsweise ist noch eine weitere Art von Heizstrang 5' vorgesehen, die eine Dauer-Betriebstemperatur von 60–80°C aufweist. Es kann auch eine dritte Art vorgesehen sein, deren Dauer-Betriebstemperatur bei 80–100°C liegt.Preferably, at least one first type of heating strands 5 provided, which has a continuous operating temperature of 40-60 ° C at an operating voltage of about 12 volts. Preferably, there is another type of heating string 5 ' provided, which has a continuous operating temperature of 60-80 ° C. It may also be provided a third type whose continuous operating temperature is 80-100 ° C.

Claims (6)

Elektrische Heizeinrichtung (1) mit einem Träger (3), an dem mindestens ein Heizstrang (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizstrang (5) mindestens einen Heizwiderstand (11) aufweist, der zumindest abschnittsweise eine PTC-Charakteristik aufweist.Electric heating device ( 1 ) with a carrier ( 3 ), to which at least one heating string ( 5 ) is arranged, characterized in that the heating strand ( 5 ) at least one heating resistor ( 11 ), which has at least partially a PTC characteristic. Heizeinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Heizstrang (5) mindestens einen ersten und einen zweiten Kontaktleiter (11) aufweist, und dass mindestens ein Heizwiderstand (15) zwischen mindestens zwei der Kontaktleiter (11) angeordnet ist.Heating device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that at least one heating strand ( 5 ) at least a first and a second contact conductor ( 11 ), and that at least one heating resistor ( 15 ) between at least two of the contact conductors ( 11 ) is arranged. Heizeinrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Heizstrang (5) mindestens zwei strangförmige Kontaktleiter (11) und mindestens einen strangförmigen Heizwiderstand (15) aufweisen, die zumindest abschnittsweise längs zueinander angeordnet und elektrisch miteinander verbunden sind, um im Betrieb zumindest teilweise senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Heizstranges (5) von Strom durchflossen zu werden.Heating device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one heating strand ( 5 ) at least two strand-shaped contact conductor ( 11 ) and at least one strand-shaped heating resistor ( 15 ), which are arranged at least in sections along one another and are electrically connected to one another, in order at least partially perpendicular to the direction of extension of the heating strand during operation ( 5 ) to be traversed by electricity. Heizeinrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Heizfläche (10) aufweist, dass in der Heizfläche (10) mindestens ein erster Heizstrang (5) angeordnet ist und mindestens ein zweiter Heizstrang (5'), und dass der erste Heizstrang (5) vom zweiten Heizstrang (5') verschiedene elektrische Eigenschaften aufweist, insbesondere einen anderen elektrischen Widerstand oder ein anderes Temperaturverhalten.Heating device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it has a heating surface ( 10 ), that in the heating surface ( 10 ) at least one first heating line ( 5 ) is arranged and at least one second heating strand ( 5 ' ), and that the first heating line ( 5 ) from the second heating line ( 5 ' ) has different electrical properties, in particular a different electrical resistance or a different temperature behavior. Interieur-Einrichtung (100), vorzugsweise eines Fahrzeugsitzes (101) oder eines Lenkrades (102), dadurch gekennzeichnet, dass sie mit mindestens einer Heizeinrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche ausgestattet ist.Interior furnishings ( 100 ), preferably a vehicle seat ( 101 ) or a steering wheel ( 102 ), characterized in that it is provided with at least one heating device ( 1 ) is equipped according to one of the preceding claims. Fahrzeug (1000), dadurch gekennzeichnet, dass es mit mindestens einer Heizeinrichtung (1) und/oder einer Interieur-Einrichtung (100) nach einem der voranstehenen Ansprüche ausgestattet ist.Vehicle ( 1000 ), characterized in that it is provided with at least one heating device ( 1 ) and / or an interior facility ( 100 ) is equipped according to one of the preceding claims.
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