加热装置的制作方法

1.本技术涉及加热装置、特别是涉及用于车辆座椅的加热装置，包括载体元件以及导电线布置结构，所述导电线布置结构在载体元件上固定，其中，所述线布置结构包括多个线区段，每个线区段具有多个线回路。
2.本技术还涉及座椅，所述座椅具有至少一个垫以及用于加热所述垫的用户接触表面的加热装置。


背景技术：

3.针对用户的车辆座椅的加热装置的用户需求正在不断增加。除此以外，必要的是此类加热装置能够成本节约地被制造并且能够以节能的方式操作。一方面，现代车辆座椅应当能够迅速地升温，并且另一方面，升温应当针对用户舒适地进行，而同时确保高操作可靠性。此外，电磁场的产生应当被避免并且高可靠性以及长操作寿命应当由制造商确保。加热装置应当能够以不同的能量密度来操作，从而它们能够在宽广的应用范围中使用。


技术实现要素：

4.在现有技术中已知的加热装置可以仅仅部分地满足上述需求。本技术的目的因此是提供一种加热装置，所述加热装置针对前述特性中的至少之一得到改进。
5.该目的通过在背景技术中所提及类型的加热装置而实现，其中，根据本发明的加热装置的线布置结构的多个线区段以重叠的方式并排布置，从而以重叠方式并排布置的线布置结构的各线区段彼此交叉多次。
6.本发明利用了这样的事实，即这种加热装置的可靠性以及操作寿命可以通过所使用的线的自动防故障布线图案(fail-safe laying patten)得以改进。由于以重叠的方式并排布置的且彼此交叉多次的线区段，所以线断开或者针对线的其它伤害不再导致加热装置的大规模的或完全的失效。在失效的情况中，因为以重叠的方式并排布置的线区段的多个交叉点，所以可以使用冗余。冗余基本上防止了在线受损的情况中的功能故障。以重叠的方式并排布置的线区段至少分区段地非平行和/或非对称地延伸。以重叠的方式并排布置的线区段可以相对于彼此是镜像的和/或可以至少在特定的区域中具有颠倒的路径。线区段的线回路例如可以是至少90度的、特别是至少135度的线绕组。在优选的实施例中，线区段的线回路是180度线绕组。
7.在根据本发明的加热元件的优选实施例中，线布置结构的以重叠的方式并排布置的线区段在多个交叉区域内彼此触及。交叉区域优选地位于线区段的线回路之间。替代地或附加地，交叉区域可以出现在线回路的路径中。由于交叉区域中的线接触，所以线区段的多次接触可以实现，从而线区段被分成多个线分段，每个线分段优选地在两个接触点之间延伸。这导致了在线受损时仅仅出现线分段故障的优势。高效地避免了因一个受损的线区段或者因少数受损的线区段造成的加热器的大规模的失效。
8.在根据本发明的加热装置的另一优选实施例中，线布置结构的以重叠的方式并排
布置的线区段在交叉区域中沿着线接触路径彼此触及。在线接触路径的区域中，多个接触及区段优选地彼此平行延伸。线接触路径优选地定位在线回路之间。
9.此外，根据本发明的加热装置是优选的，其中，线布置结构的以重叠的方式并排布置的多个线区段是碳加热线/碳加热丝的或者多个碳加热线/碳加热丝的碳加热线区段。优选地，碳加热线区段被设计成在电流流经碳加热线区段时产生热量。碳加热线区段优选地沿着加热路径或者在加热器的加热区域内延伸。碳加热线优选地包括一个或多个碳纤维。碳纤维是坚固的以及便宜的电阻加热元件。碳纤维也是耐用的且耐磨的。由于高线密度，所以特别高的面积比热输出可以在碳加热线场的区域内实现。碳加热线例如可以包括200tex或67tex纱丝(yarn filament)。碳加热线可以包括多个例如两个纱丝，以便减少电阻。
10.在根据本发明的加热装置的另一实施例中，线布置结构的以重叠的方式并排布置的多个线区段是金属接触线的或者多个金属接触线的金属接触线区段，所述金属接触线区段形成了用于碳加热线的接触线场。接触线场用作为用于加热装置的一个或多个碳加热线的电极。因此，优选的是加热装置具有至少两个接触线场，所述至少两个接触线场用作为用于加热装置的一个或多个碳加热线的电极。一个或多个接触线场可以具有矩形、方形或圆形的基本形状。除了它们的电极功能以外，接触线区段还可以具有加热功能，这是因为它们还在操作的过程中产生热量。接触线可以是具有多个金属丝的加热线股。由于在接触线场的区域中的高线密度，所以特别高的表面积比热输出可以在这些表面区段中实现。优选地，一个或多个接触线场各自具有多个线区段，所述多个线区段以重叠的方式并排布置并且彼此交叉多次，从而在重叠的线区段之间具有大量的接触点。这在线受损或者线断裂的情况中还导致增加的接触安全性，这是因为接触点确保了甚至在线断裂之后基本上在整个接触线场中的导电连接。
11.在根据本发明的加热装置的进一步优选的实施例中，接触线场的以重叠的方式并排布置的多个接触线区段各自触及一个或多个碳加热线多次。一个或多个碳加热线因而经由用作为电极的接触线场被接触。接触线场的接触线区段的主延伸方向优选地横向于一个或多个被接触的碳加热线区段的主延伸方向。一个或多个碳加热线与接触线场的接触线区段之间的多个接触导致了接触线与碳加热线之间的减小的接触电阻。
12.另外，根据本发明的加热装置是有利的，其中，接触线场是至少部分密封的。特别地，接触线场被部分地或完全地用粘合剂密封。如果加热装置具有多个接触线场，则优选地每个接触线场利用配置给对应的接触线场的密封部被密封、特别地利用粘合剂被密封。一个或多个接触线场可以由密封材料覆盖。密封材料优选地以液体状态被施涂，并且在一个或多个接触线场上施涂后变干。如果密封材料是粘合剂的话，则热熔粘合剂的使用是优选的。密封保护一个或多个接触线场抵抗腐蚀以及外部应力。密封可以导致一个或多个接触线场的水密性和/或气密性密封。
13.在其它实施例中，根据本发明的加热装置具有彼此以一距离布置的多个接触线场，其中，与接触线场接触的一个或多个碳加热线在这些接触线场之间延伸。与接触线场接触的并且在接触线场之间延伸的碳加热线可以具有大致直线的主延伸方向，并且局部在它们与之接触的接触线场之间延伸。碳加热线能够以蜿蜒的和/或回转的方式沿着主延伸方向延伸和/或形成一个或多个碳加热线场。替代地，与接触线场接触的并且在接触线场之间延伸的碳加热线可以具有至少部分周向的或弧形的主延伸方向，从而碳加热线还穿过并未
局部位于接触线场之间的表面区域。例如，碳加热线沿着载体元件的边缘区域延伸和/或绕载体元件的中心分段而至少分区段地延伸。
14.在根据本发明的加热装置的另一优选的实施例中，多个接触线场在载体元件上被定位在间隔开的点处。特别地，加热装置具有确切地或者仅仅两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或者不止十个接触线场，所述接触线场在载体元件上被定位在间隔的点处。
15.在根据本发明的加热装置的另一优选实施例中，来自接触线场的多个接触线区段被共同地压合。压合部优选地经由导电连接导体与供电装置相连。多个接触线区段的共同压合导致了增加的耐蚀性并且减少了制造成本。压合点可以被密封、优选地利用粘合剂被密封。
16.在根据本发明的加热装置的另一个优选实施例中，一个或多个、特别是两个、三个或四个第一接触线场被布置在载体元件的第一区域中，并且一个或多个、特别是两个、三个或四个第二接触线场被布置在载体元件的第二区域中。优选地，每个第一接触线场经由一个或多个碳加热线区段和/或一个或多个碳加热线场连接至第二接触线场。第一接触线场优选地经由接触线区段串联连接。在第一接触线场之间的接触线区段的数量可以改变。特别地在第一接触线场之间的接触线区段的数量随着排位置的推移而减小。优选地，第二接触线场经由接触线区段串联连接。第二接触线场之间的接触线区段的数量可以改变。特别地，第二接触线场之间的接触线区段的数量随着排位置的推移而减小。
17.另外，根据本发明的加热装置是优选的，在其中，包括碳加热线场的碳加热线绕着载体元件延伸至少90度的范围、优选180度的范围。一组碳加热线优选地沿着载体元件的外表面区段延伸。优选地，一组碳加热线沿着载体元件的内表面区段延伸。
18.在根据本发明的加热装置的另一实施例中，来自碳加热线场的多个碳加热线区段被共同地压合。压合部优选地经由导电连接导体与供电装置相连。多个碳加热线区段的共同的压合导致增加的耐蚀性以及降低了生产成本。压合点可以被密封、优选地利用粘合剂被密封。
19.在根据本发明的加热装置的另一优选的实施例中，碳加热线区段和/或接触线区段它们自己被缝合至载体元件。替代地或附加地，碳加热线区段和/或接触线区段借助于单独的固定线被缝合至载体元件。碳加热线区段还可以借助于被缝合至载体元件的接触线区段被固定至载体元件。在这种情况中，碳加热线区段还可以它们自己被缝合至载体元件。替代地，接触线区段还可以借助于被缝合至载体元件的碳加热线区段被固定至载体元件。在这种情况中，碳加热线区段它们自己也可以被缝合至载体元件。缝线孔的间距优选小于3mm、特别是小于2mm、特别优选地大约为1mm。在接触线场的区域中，接触线区段与碳加热线之间的接触电阻被减小。
20.在根据本发明的加热装置的优选实施例中，载体元件是平坦材料层、特别是织物材料层。由于载体元件的平坦设计，所以载体元件可以在垫的用户接触表面的附近被紧固。载体元件的织物设计使得其可以透过空气和/或水分。替代地，载体元件还可以被设计为膜。载体元件优选是耐撕的和/或具有多个孔和/或凹部。通过孔和/或凹部，可以实现材料和/或重量的明显减小。
21.本发明的目的还通过在开始处所提及类型的车辆座椅来实现，其中，根据本发明
的车辆的加热装置根据上述实施例之一被设计。针对根据本发明的车辆座椅的优点和改型，参照根据本发明的加热装置的优点和改型。
22.车辆座椅的垫可以是车辆座椅的座椅表面的臀垫或者车辆座椅的靠背的背垫。
附图说明
23.本发明的优选实施例参照附图如下更加详细地被解释和被描述。
24.示出了：
25.图1以示意性俯视图的方式示出了根据本发明的加热装置的实施例；
26.图2示出了如图1所示的加热装置的线布置结构的第一线区段；
27.图3示出了如图1所示的加热装置的线布置结构的第二线区段；
28.图4以示意图的方式示出了根据本发明的加热装置的另一实施例；
29.图5以示意图的方式示出了根据本发明的加热装置的另一实施例；
30.图6以示意图的方式示出了根据本发明的加热装置的另一实施例；
31.图7以示意图的方式示出了根据本发明的加热装置的另一实施例；
32.图8以示意图的方式示出了根据本发明的加热装置的另一实施例；
33.图9以示意图的方式示出了根据本发明的加热装置的另一实施例；
34.图10以示意图的方式示出了根据本发明的车辆座椅的垫；
35.图11以示意图的方式示出了根据本发明的车辆座椅的另一垫；以及
36.图12以示意图的方式示出了根据本发明的车辆座椅的另一垫。
具体实施方式
37.图1至3示出了用于车辆座椅的加热装置10。加热装置10可以被附接至车辆座椅的垫或者可以被集成到车辆座椅的垫中。
38.加热装置10包括载体元件12。载体元件12是平坦的织物材料层。通过将载体层12设计为平坦材料层，载体元件12可以在垫的用户接触表面附近被附接。载体元件12的织物设计确保空气和水分的可渗透性，这由车辆座椅的用户觉察为舒适性增强。
39.导电线组件14在载体元件12上被固定。线布置结构14具有多个、即两个线区段16a、16b，所述线区段被缝合至载体元件12。线区段16a、16b各自具有多个线回路(thread loop)18a至18e、20a至20e。线回路18a至18e、20a至20e是延伸超过180度的线绕组。
40.线布置结构14的线区段18a、18b以重叠的方式并排布置，从而以重叠的方式并排布置的线区段16a、16b彼此交叉多次。
41.线布置结构14的以重叠的方式并排布置的线区段18a、18b在多个交叉区域22a至22d中彼此接触。交叉区域22a至22d位于线区段16a、16b的线回路18a至18e、20a至20e之间。在这种情况中，线布置结构14的以重叠的方式并排布置的线区段18a、18b沿着交叉区域22a至22d内的线接触路径彼此触及。线区段16a的线回路18a至18e以及线区段16b的线回路20a至20e彼此相反地布置并且具有相对定向和镜像的路径。因此，以重叠的方式并排布置的线区段16a、16b彼此非平行地分区段地延伸。由线区段16a、16b所限定的线缝图案可以便宜地产生，并且允许能量高效提供高加热功率。多个交叉点还确保了增加的操作和功能可靠性，这是因为线断裂或者线受损并不会导致整个加热装置10的失效。
42.图4示出了具有金属接触线26和碳加热线28的加热装置10。金属接触线26是具有多个金属丝的成股的导体。金属接触线26包括多个金属接触线区段16a至16d，所述多个金属接触线区段以重叠的方式并排布置，其中，接触线区段16a至16d限定接触线场32。碳加热线28被紧固至载体元件12，并且借助于接触线场32被电接触。接触线场32因而用作为用于碳加热线28的电极。
43.接触线区段16a至16d被缝合在载体元件12上，从而碳加热线28通过载体元件12上的线缝被固定。此外，接触线区段16a至16d各自具有多个线回路，并且彼此相交多次，从而在各接触线区段16a至16d之间具有多个接触点。此外，接触线场32的以重叠的方式并排布置的多个接触线区段16a至16d多次触及碳加热线28的两个大致相互平行的碳加热线区段30a、30b。接触线26与碳加热线28之间的接触电阻因而被减小。由于在接触线场32的区域内的高线密度，所以在该区域内局部地实现了特别高的面积比热输出。
44.图5示出了加热装置10，其中接触线26具有总共六个接触线区段16a至16f，它们以重叠的方式并排布置。接触线区段16a至16f还各自具有多个线回路。线区段16a至16f被布置成它们重叠彼此，以使得它们彼此相交多次。接触线区段16a至16f限定接触线场32，所述接触线场被缝合至载体元件12。碳加热线28借助于缝合的接触线26被固定在载体元件12上。碳加热线28具有四个碳加热线区段30a至30d，它们基本上平行于彼此地延伸。接触线场32的以重叠的方式并排布置的多个接触线区段16a至16f多次触及多个碳加热线区段30a至30d。
45.图6示出了具有两个接触线场32a、32b的加热装置10，其中所述两个接触线场彼此导电地相连。接触线场32a、32b经由接触线区段16e、16f连接至彼此。接触线场32a用于接触碳加热线区段30f至30h。接触线场32b用于接触碳加热线区段30a至30e。来自于接触线场32b的接触线区段16a至16d在压合点34处被共同地压合。压合点34通过密封部40被受到保护免于腐蚀并被相连，并且借助于导电连接导体36与供电装置相连。
46.图7示出了具有接触线场32的加热装置10。来自于接触线场32的接触线区段16a至16f在压合点34处被共同地压合。
47.接触线场32用于碳加热线区段30a至30j的电接触。在这种情况中，碳加热线区段30a至30j也以重叠的方式并排布置，并且限定碳加热线场38。碳加热线区段30a至30j被配置成生热。碳加热线场38位于载体元件12的加热区内。碳加热线区段30a至30j包括例如多个碳纤维。由于在碳加热线场38的区域内的高线密度，所以在那里可以实现特别高的面积比热输出。碳加热线区段30a至30j可以是碳加热线28的或多个碳加热线的一部分。一个或多个碳加热线可以例如包括67tex纱丝或200tex纱丝。
48.图8示出了具有左加热翼和右加热翼的加热装置10。导致接触线场32a、32b的接触线区段在压合点34a处被压合。压合点34a通过密封部40a被密封，并且被连接至连接导体36a。左加热翼的碳加热线经由接触线场32a、32b被接触。导致接触线场32c、32d的接触线区段在压合点34b处被压合。压合点34b通过密封部40b被密封，并且被连接至连接导体36b。右加热翼的碳加热线经由接触线场32c、32d被接触。
49.图9示出了加热装置10，其中，接触线场32a、32b利用粘合密封部42a、42b被密封。为了密封，热熔粘合剂以可流动的状态被施涂至接触线场32a、32b。在热熔粘合剂变干后，密封部42a、42b为接触线场32a、32b提供了针对腐蚀以及外部应力的保护。密封部42、42b以
水密性和气密性的方式密封接触线场32a、32b。
50.图10示出了具有加热装置10的车辆座椅的靠背的垫。在下区域中，加热装置10具有四个接触线场32a至32d，它们被定位在织物载体元件12上的特定点处。
51.与接触线场32a、32d接触的碳加热线在接触线场32a、32d之间延伸，其中，接触线场32a、32d彼此相互分开。与接触线场32a、32d接触的碳加热线在载体元件12的上区域中形成两个碳加热线场38c、38d。在接触线场32a、32d之间延伸的碳加热线沿着横向外区域以及载体元件12的上外区域延伸，并且因而不沿着接触线场32a、32d之间的直接连接轴线。
52.与接触线场32b、32c接触的碳加热线在接触线场32b、32c之间延伸，其中，接触线场32b、32c彼此相互隔开。与接触线场32b、32c接触的碳加热线在载体元件12的中央区域中形成两个碳加热线场38a、38b。在接触线场32b、32c之间延伸的碳加热线沿着载体元件的内区域延伸，并且由与接触线场32a、32d接触的碳加热线围绕。在接触线场32b、32c之间延伸的碳加热线也不沿着接触线场32b、32c之间的直接连接轴线延伸。
53.在载体元件12的外区域中延伸的碳加热线以及在如图11所示的加热装置10的载体元件12的内区域中延伸的碳加热线经由接触线场32e、32f彼此导电连接。加热装置10因而具有在载体元件12上定位在特定的点处的总共六个接触线场32a至32f。由于碳加热线区段的附加的接触，所以加热装置10的加热功率被增加，并且另外实现了增加的可靠性。
54.如图12所示的加热装置10具有在载体元件12的左侧上布置的三个接触线场32a至32c以及在载体元件12的右侧上布置的三个接触线场32d至32f。形成碳加热线场38a的多个碳加热线区段30a至30f在接触线场32a、32d之间延伸，其中，接触线场32a、32d彼此隔开。接触线场32a经由四个接触线区段16a至16d连接至压合点34a。接触线场32d经由四个接触线区段16i至16l连接至压合点34d。
55.接触线场32b经由两个接触线区段16e、16f连接至接触线场32a。接触线场32e经由两个接触线区段16m、16n连接至接触线场32d。形成碳加热线场38b的多个碳加热线区段30g至30l在彼此隔开的接触线场32b、32e之间延伸。
56.接触线场32b经由接触线区段16g、16h连接至接触线场32c。接触线场32e经由两个接触线区段16o、16p连接至接触线场32f。形成碳加热线场38c的多个碳加热线区段30m至30o在彼此间隔的接触线场32c、32f之间延伸。
57.附图标记列表
58.10
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加热装置
59.12
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载体元件
60.14
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线布置结构
61.16a至16p
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线区段
62.18a至18e
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线回路
63.20a至20e
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线回路
64.22a至22d
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交叉区域
65.24a至24d
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线接触路径
66.26
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接触线
67.28
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碳加热线
68.30a至30o
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线区段
69.32、32a至32f
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接触线场
70.34、34a、34b
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压合部
71.36、36a、36b
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连接导体
72.38、38a至38d
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碳加热线场
73.40、40a至40c
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密封部
74.42a、42b
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密封部