[发明专利]加热器以及用于制造这种加热器的方法，用于运行这种加热器的方法和这种加热器的使用

说明书

本发明涉及一种用于制造尤其用于机动车的电加热器、优选液体加热器或空气加热器，其中，包含第一聚合物成分和第一导电成分、尤其碳成分的至少一个导电的第一聚合物层(10)被施加到尤其绝缘的第一衬底(11)上用于构造第一加热元件，并且在那里借助辐射被交联。

技术领域

本发明涉及一种优选用于行驶工具、优选机动车的加热器，尤其液体加热器或空气加热器，以及一种用于制造这种加热器的方法。

背景技术

电的加热器、尤其液体加热器或空气加热器(尤其是在移动应用中所使用的电的加热器)通常基于具有较大温度依赖性的电阻的陶瓷加热元件，通过该电阻能够实现放热的自调节。所述电阻通常是陶瓷PTC元件(PTC代表Positive Temperature Coefficient：正温度系数)。该陶瓷PTC元件通常与由铝板构成的传热装置面连接并且也经由它实现电接触。PTC元件包括PTC电阻，即与温度有关的、具有正温度系数的电阻，所述电阻在低温情况下比在高温情况下更好地导电。

具有陶瓷PTC元件的传统加热器的缺点是，由于传热装置的制造和陶瓷元件的安装较复杂，因而制造较费事，由于制造公差而通常需要对陶瓷元件进行分类，由于局部的热量产生，加热元件-传热装置复合结构中的功率密度不尽人意，由于PTC材料的厚度(由于从陶瓷中的热量导走受限)而较强地限制了最大的加热功率，以及由于具有高电压差的构件的几何间距小而伴随较大的短路危险。

发明内容

本发明的任务是，提出一种用于制造加热器、尤其液体加热器或空气加热器的方法，在该方法的情况下能够以简单的方式制造在运行中高效的加热器。此外，本发明的任务是，提出一种相应的加热器、尤其液体加热器或空气加热器。

该任务尤其通过根据权利要求1所述的方法来解决。

尤其，该任务通过一种用于制造优选用于机动车的电加热器、尤其液体加热器或空气加热器的方法来解决，其中，将包含第一聚合物成分和第一导电(填充)成分、尤其碳成分的至少一个导电的第一聚合物层施加到尤其绝缘的第一衬底上并且在那里借助(电离或高能量的)辐射交联(vernetzen)。

本发明的核心思想在于，在用于行驶工具加热器、尤其液体加热器或空气加热器的聚合物基底上使用基本上已知的导电覆层，其中，衬底尤其用作传热装置。优选，聚合物层如此构造，使得它具有(大的)正温度系数(并从而具有一定的自调节特性)。通过聚合物层可以实现大的(有效的)可加热表面，由此可以在总加热功率和总安装空间保持不变的情况下降低所需的表面温度。从而，在(最高)表面温度低于200℃的情况下，(在用于行驶工具加热器、尤其机动车加热器的常见安装空间中)仍还能够考虑高达4kW的总加热功率并且必要时还能考虑更高的加热功率。

在此也已知的是，较低的最高温度使得能够使用(较低成本并且在制造中简单的)塑料作为衬底(载体)并且必要时作为传热装置材料。因此，衬底(载体)例如可以低成本地并且必要时一件式地通过注塑成型法例如由耐热的塑料如聚乙烯(PE)和/或聚丙烯(PP)和/或聚醚醚酮(PEEK)和/或必要时(短)纤维增强的聚酰胺(例如PA-GF)制成。

(对应的)衬底可以包括薄膜(Folie)或者由薄膜构成。

根据本发明的另一核心思想，聚合物成分优选通过电离(高能量)的辐射被交联。由此可以(明显)改善聚合物层的稳定性和使用寿命，这对于在电加热器、尤其在液体加热器或空气加热器的情况下使用而言是特别重要的前提条件。辐射交联基本上也由现有技术已知(例如参见WO2014/188190A1或US 8 716 633B2)。然而，刚好在这方面表明，在电加热器的应用情况下，辐射交联是特别有利的。一般，由此可以明显改善聚合物层的特性(例如最高使用温度、机械强度和/或使用寿命)。

辐射交联的方法步骤基本上可以如在WO 2014/188190A1或US 8 716633B2中那样实施。然而，通过(高能量的)辐射进行交联的其他可能性对于本领域技术人员而言是已知的。