CN114731740A

CN114731740A - 用于机动车辆的加热结构

Info

Publication number: CN114731740A
Application number: CN202080065142.XA
Authority: CN
Inventors: N.德维尼; S.阿赫齐; N.N.古瑟姆
Original assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Current assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date: 2019-09-19
Filing date: 2020-09-08
Publication date: 2022-07-08
Also published as: WO2021053283A1; US20220410662A1; FR3101224B1; EP4032371A1; FR3101224A1

Abstract

本发明涉及一种加热结构(30)，特别旨在安装在车辆的乘客室内，该结构特别是辐射板，该加热结构(30)包括至少一个电阻层，该电阻层设置为当电流流过该层(31)时放出热量，该结构还包括电极阵列(32)，该电极阵列包括多个接触电极(33)，这些接触电极被布置成与电阻层电接触以便使电流流过该电阻层，这些接触电极中的至少两个与电阻层(31)的区域接触，这两个接触电极彼此面对，使得电流可以通过穿过电阻层的该区域从这些电极中的一个流到所述接触电极中的另一个，在所述区域的两侧的这两个接触电极(33)采用选定的形状，使得这两个电极在电极的一部分(38)上彼此更靠近，并且在这些电极的端部(39)处保持为更远。

Description

用于机动车辆的加热结构

技术领域

本发明涉及一种加热结构，该加热结构特别地旨在安装在车辆的乘客室内，该结构特别地是辐射板。

背景技术

通常，辐射板包括多个电极，这些电极被设计成经由向导电涂层供应电流来通过焦耳加热提供热量。例如，可以参考描述这种辐射板的文献US2016/0059669。

辐射板是一种通常包括电路的装置，该电路被设计成通过向电阻导电元件供应电流来通过焦耳加热提供热量。这些可以是细丝元件或表面涂层。根据现有文献，导电涂层可以例如是包含碳颗粒和/或金属颗粒的涂料层。当前发现的一个问题是难以在辐射板的整个表面上获得均匀的加热，即加热温度在辐射板的表面上从一点到另一点不变化。几何约束使这一缺点复杂化，因为辐射板旨在被布置在乘客室的不同部件中(车顶内衬、车门、支柱、杂物箱等)。

发明内容

本发明的目的是提供改进的辐射板。

因此，本发明涉及一种加热结构，特别是一种柔性或柔软的加热结构，特别是旨在安装在车辆的乘客室内，该结构特别是一种辐射板，该加热结构包括至少一个电阻层，电阻层设计成当电流流过该层时产生热输出，该结构还包括电极阵列，该电极阵列包括多个接触电极，这些接触电极被布置成与电阻层电接触以便引导电流通过该电阻层，这些接触电极中的至少两个与电阻层的一区域接触，这两个接触电极彼此面对使得电流能够通过流经电阻层的该区域而从这些电极中的一个流到所述接触电极中的另一个，特别是不流过又一个接触电极，与所述区域邻接的这两个接触电极具有的形状选定为使得两个电极在电极的一部分上彼此靠近，并且在这些电极的端部处保持为分开得更远。

在本发明的一个示例中，这两个电极每个都包括单个分支部，而没有任何旁支。

根据本发明，两个接触电极之间的相互距离在这些电极的一部分上更小，而在电极的另一部分上更大。面向最小相互距离的部分特别地基本上是在接触电极的长度的中间。

具有可变相互距离的接触电极连接到分配电极，特别是平行的分配电极，分配电极布置成使得其中流动的电流方向彼此相反。可以说，在分配电极中存在交叉电流。

因此，这两个电极之间的电流线遇到的电阻以及通过电阻层的区域的电阻可以基本上是均匀的。

本发明特别地使得可以克服在与交叉电流相联系的情况下，在加热结构、特别是辐射板中加热不均匀的问题。具体地，当使用交叉流动方法时，在每个电极的长度上观察到电压降。这种现象导致更弱的电流流过辐射板的中心。

由于加热结构传递的功率与流过该结构的电流成正比，因此这种不希望的效应导致沿电阻层的不均匀加热。在某些情况下，这可能导致热不适或热效率低。本发明使得可以具有更大的加热均匀性，特别是通过基于差分电压损失的值来调整电极之间的距离。

特别地，借助于适当减小相互距离，本发明使得可以使由电阻层的区域输出的加热功率基本均匀。

根据本发明的一个方面，电流在两个分配电极中以相反的方向流动。

根据本发明的一个方面，两个电极之间的距离在两个电极各自的中心部分最小，特别是基本上在这些电极的中间。

根据本发明的一个方面，电极中的至少一个电极的边缘具有远离另一个边缘指向、面对电极的凹度。

根据本发明的一个方面，边缘中的至少一个是圆化的。

根据本发明的一个方面，边缘中的至少一个具有直线段形式的部分。

根据本发明的一个方面，电极的其中一个边缘是直的，而另一个边缘具有非直的形状，特别是圆化的或直线段的形式，特别是三角形顶点的形式。

根据本发明的一个方面，两个电极在它们的大部分长度上展现出关于对称轴的对称性。

根据本发明的一个方面，加热结构包括具有邻近电阻层区域的两个边缘的电极，并且电极的这两个边缘展现出轴对称，并且这些边缘各自具有分别指向另一个边缘的凹度。

根据本发明的一个方面，这些对称边缘每个都包括例如角部形状或圆化形状，特别是角部的顶点或圆化的顶部基本上在电极的中间。

根据本发明的一个方面，分立的电极具有不同的形状。

根据本发明的一个方面，位于端部的接触电极相对于这些接触电极之间的中间电极具有不同的形状，特别地，一个边缘是直的，而另一个边缘在电阻层的区域的另一侧在另一个电极的方向上弯曲。

根据本发明的一个方面，电极阵列包括分配电极，分配电极被布置成将电流从电源引导到接触电极，若干个接触电极连接到同一个分配电极。

根据本发明的一个方面，分配电极中的至少一个在其长度的至少一部分上是直线的，并且与该分配电极相关联的接触电极例如垂直地连接到该分配电极。

自然地，分配电极可以采取不同的形状，特别是具有圆化的弯曲。分配电极可以相互平行，也可以不相互平行。

根据本发明的一个方面，电极阵列包括至少两个分配电极，它们在其长度的至少一部分上相互平行，并且它们的相关联的接触电极布置在这两个分配电极之间并且以相互距离交替，所述相互距离随着电极对之间存在的电压的降低而降低，以在接触电极对之间保持基本上均匀的电功率。

根据本发明的一个方面，布置在两个分配电极之间的接触电极——这些接触电极形成同一个接触电极组的一部分——仅具有两个相互距离值或至少三个或更多个相互距离值。

根据本发明的一个方面，电阻层是沉积在衬底上的层，特别是通过丝网印刷沉积，该电阻层特别地在与接触电极组相关联的两个分配电极之间延伸。

根据本发明的一个方面，电阻层特别地包括碳。

根据本发明的一个方面，电极由导电材料制成，特别是金属，例如载有导电颗粒的墨水，特别是载有银或铜颗粒的墨水。如果需要，电极是金属粘合带，例如由铜制成的金属粘合带。在适用的情况下，这些电极可以通过在衬底上沉积材料来形成。

根据本发明的一个方面，与接触电极组相关联的电阻层是连续层，或者作为变型例，包括形成该层的多个离散的电阻元件。

根据本发明的一个方面，同一个组的接触电极具有相同的长度。

根据本发明的一个方面，加热结构包括承载电阻层和电极的衬底。对于至少几平方厘米的表面面积，衬底优选地具有小于1cm的厚度。

加热结构特别地是一层或多层的形式。

本发明还涉及机动车辆乘客室的部件，特别是要集成到车辆车门中的部件，或者特别地是仪表板、搁脚空间装饰、车顶内衬、扶手的部件，其包括加热结构，特别是如上所述的辐射板。

根据本发明的一个方面，包括加热结构(例如辐射板)的乘客室部件被设计成通过热辐射(辐射板)或通过热传导或热接触(接触加热结构)来加热，而不是通过对流加热(例如通过移动的空气所携带的热量来加热)。特别地，没有空气流通过加热结构以用于冷却或加热乘客室。优选地，所述板与空气循环系统分离。

如果需要，可以以协调的方式控制车辆的加热结构和HVAC(“供暖、通风和空调”)。

所述部件形成例如车辆的杂物箱或车门板的元件，或者乘客室的顶部。

本发明还涉及具有电阻层和用于加热该层的电极的加热结构，该结构被设计成集成到乘客室部件中，该乘客室部件包括从乘客室内部可见的装饰元件，该装饰元件例如是乘客室的修饰元件，例如织物、皮革或美观覆盖物。

附图说明

应当理解，上述的特征和配置的组决不是限制性的。参考所附的示意性的附图，通过阅读下面给出的详细描述以及以非限制性指示的方式给出的几个示例性实施例，本发明的其他特征、细节和优点将变得更加明显，在附图中：

图1是根据本发明一个示例性实施例的辐射板的一个示例性实施例的示意图；

图2是包括本发明的辐射板的部件的示意图；

图3是本发明的另一个示例的示意图，

图4是本发明的另一个示例的示意图。

具体实施方式

图1示出了形成本发明意义上的加热结构的辐射板1，其被设计成安装在车辆的乘客室3内。

辐射板1包括电阻层4，该电阻层4被设计成当电流通过该层4时产生热输出。

电阻层4例如是载有导电或半导电颗粒的丙烯酸涂料。这种导电填料采用例如碳或石墨薄片的形式。

该板1还包括电极阵列5，该电极阵列5包括多个接触电极6，这些接触电极6被布置成与电阻层4电接触，以便引导电流通过该电阻层4。

这些接触电极6布置为在相继的电极之间具有相互距离D1、D2、...Di，所述相互距离是可变的。

在所描述的示例中，这些接触电极6是直线的并且相互平行。

电极阵列5包括分配电极8，分配电极8设计成将电流引导到接触电极6，其中这些电极8中的一个连接到电源9，例如正极性的电源。另一个分配电极8连接到另一个极性，例如接地。

因此，电流流经分配电极8，该分配电极8将电流分配到接触电极6中。然后，电流在被连接到另一个分配电极8的接触电极6收集之前在电阻层4中流动。

若干接触电极6连接到同一个分配电极8。

分配电极8在它们的部分长度上是直线的，甚至在它们的整个长度上是直线的，并且与这些分配电极8相关联的接触电极6垂直地连接到该相关联的分配电极8。

这里，电极阵列5包括两个相互平行的分配电极8，并且它们的相关的接触电极6布置在这两个分配电极8之间，并且以相互距离D1、D2、...Di交替，所述相互距离根据存在于成对电极6之间的电压U1、U2、...Ui的降低而降低，以便在成对接触电极之间保持基本均匀的电功率。

布置在两个分配电极8之间的接触电极6(这些接触电极形成同一组14接触电极)具有多个相互距离值D1、D2、...Di。在所描述的示例中，D1>D2>D3>D4，而U1>U2>U3>U4是电极6之间的电压。

电阻层4是沉积在衬底16上的层，特别是通过丝网印刷，该电阻层4特别地在与所述接触电极组相关联的两个分配电极8之间延伸。衬底16例如由无纺材料制成，并且是柔软和柔性的。

电极6和8由导电材料制成，特别是金属，例如载有导电颗粒的墨水，所述导电颗粒特别是银或铜颗粒。

在所描述的示例中，与接触电极组相关联的电阻层4是连续的、基本上矩形的层。其他形状自然是可以设想的。

同一个组14的接触电极6具有相同的长度。作为变型例，电极6可以具有不同的长度。

在未示出的示例中，可以设置若干对分配电极8，然后存在若干组14的接触电极6。

机动车辆的乘客室部件19，特别是将集成到车辆车门中的部件，设置有辐射板1。可以在乘客室中设置若干部件。

部件19可以包括施加到辐射板上的装饰层。装饰层例如可以是对空气不可穿透的，例如由皮革制成。

如果需要，分配电极8可以具有更复杂的形状，例如有一个或多个圆角连接着直线部分。

在所描述的示例中，组15的所有相互距离值Ui是不同的。作为变型例，同一个组的某些相互距离值可以是相同的，而不是全部不同。

衬底例如可以是片材或布。

接触电极6和它们的相关的分配电极8以相互啮合的梳状方式布置。

在一种变型例中，加热结构用于乘客室的部件中，该部件为乘客扶手，其中，该结构可以通过热接触来加热乘客的手臂。

图3示出了根据本发明的另一示例性实施方式的加热结构30，包括电阻层31，该电阻层31被设计成当电流流过该层31时产生热输出，该结构30还包括电极阵列32，该电极阵列32包括多个接触电极33，所述多个接触电极33被布置成与电阻层31电接触以便引导电流通过该电阻层31，这些接触电极33与电阻层31的区域35接触，这些接触电极33彼此面对，使得电流能够通过流过电阻层的该区域35而从这些电极33中的一个流到所述接触电极33中的另一个，特别是在不流过又一个接触电极的情况下，邻接每个区域35的这些接触电极33具有选定的形状，使得两个相邻的电极33在电极的一部分38上彼此靠近，并且在这些电极的端部39处保持为分开得更远。

这些接触电极33每个都包括单个分支部，没有任何旁支。

两个相邻接触电极33之间的相互距离在这些电极的一部分上更小，而在电极的另一部分上更大。面向最小相互距离的部分特别地基本上在接触电极33的长度的中间40。

具有可变的相互距离的接触电极33连接到分配电极42，特别是平行的分配电极42，分配电极42布置成使得由箭头FF表示的在分配电极42中流动的电流的方向彼此相反。可以说，在分配电极中存在交叉电流。

因此，在接触电极中，电流交替地交叉流动，具体地，电流方向从一个接触电极到另一个接触电极交替。

电流在两个分配电极42中以相反的方向流动。

两个接触电极33之间的距离在两个电极各自的中间40处最小。

在图3的示例中，中间接触电极33的边缘44具有分别形成角部46的直线段45形式的部分。

作为变型例，如图4所示，边缘44是圆化的。

在图3和图4中，端电极33的每一个都具有直的直边缘49，而另一个边缘44具有非直的形状，特别是圆化的或直线段的形式，特别是三角形顶点的形式。

两个电极在其大部分长度上展现出关于对称轴DS的对称性。相继的电极33在一侧交替连接到分配电极42，在另一侧交替连接到另一个分配电极。因此，这些电极33不同时连接到两个分配电极42。

加热结构包括中间接触电极33，其两个边缘邻近电阻层区域35，并且电极的这两个边缘44展现出关于轴DD的轴对称性，并且这些边缘44每个都具有分别指向该同一电极的另一个边缘44的凹度。

Claims

1.一种加热结构(30)，特别是柔性或柔软的加热结构，特别旨在安装在车辆的乘客室内，所述结构特别是辐射板，所述加热结构(30)包括至少一个电阻层，所述至少一个电阻层设计成当电流流过所述层(31)时产生热输出，所述结构还包括电极阵列(32)，所述电极阵列包括多个接触电极(33)，所述多个接触电极被布置成与所述电阻层电接触以便引导电流通过该电阻层，这些接触电极中的至少两个与所述电阻层(31)的一区域接触，所述两个接触电极彼此面对使得电流能够通过流过所述电阻层的该区域而从这些电极中的一个流到所述接触电极中的另一个，与所述区域邻接的所述两个接触电极(33)具有的形状选定为使得所述两个电极在所述电极的一部分(38)上彼此靠近并且在这些电极的端部(39)处保持为分开更远。

2.根据权利要求1所述的加热结构，其中，所述电流在两个分配电极(42)中以相反的方向流动。

3.根据前述权利要求中任一项所述的加热结构，其中，所述两个接触电极(33)之间的距离在所述两个电极各自的中心部分最小，特别是基本上在这些电极的中间。

4.根据前述权利要求中任一项所述的加热结构，其中，所述电极中的至少一个的边缘(44)具有远离另一个边缘朝向的面对电极的凹度。

5.根据前述权利要求中任一项所述的加热结构，其中，所述边缘(44)中的至少一个是圆化的。

6.根据前述权利要求中任一项所述的加热结构，其中，所述边缘(44)中的至少一个具有直线段形式的部分。

7.根据前述权利要求中任一项所述的加热结构，其中，所述电极的边缘中的一个是直的(49)，并且另一个边缘具有非直的形状，特别是圆化的或直线段的形式，特别是三角形顶点的形式。

8.根据前述权利要求中任一项所述的加热结构，其中，所述两个电极在所述两个电极的大部分长度上展现出关于对称轴(DS)的对称性。

9.根据前述权利要求中任一项所述的加热结构，其中，所述加热结构包括具有与电阻层区域相邻的两个边缘的电极，并且所述电极的所述两个边缘呈现轴对称(DD)，并且这些边缘各自具有分别指向另一个边缘的凹度。

10.根据前述权利要求中任一项所述的加热结构，其中，具有可变的相互距离的所述接触电极连接到分配电极(42)，特别是平行的分配电极，所述分配电极布置成使得在所述分配电极中流动的电流的方向彼此相反。