車輛加熱器的制造方法以及車輛加熱器的制造方法
【專利摘要】在一種車輛加熱器(10)的制造方法中，車輛加熱器(10)的主體(12)配備有非本安導(dǎo)熱層(14)，以及用于檢測溫度閾值是否超標的傳感器裝置(16、18、20)。為了形成傳感器裝置(16、18、20)，傳感器層(16)在主體(12)不被暴露于對于烘焙工藝而言正常溫度的情況下被噴涂。一種車輛加熱器(10)配備有主體(12)以及傳感器裝置(16、18、20)，所述主體支承非本安導(dǎo)熱層(14)，所述傳感器裝置配置給導(dǎo)熱層(14)并且設(shè)置成檢測溫度閾值是否超標。傳感器裝置(16、18、20)包括噴涂設(shè)置的傳感器層(16)，所述傳感器層在主體(12)不承受對于烘焙工藝而言正常溫度的情況下被制造。
【專利說明】車輛加熱器的制造方法以及車輛加熱器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種車輛加熱器的制造方法，其中車輛加熱器的主體配備有非本安導(dǎo) 熱層以及用于檢測溫度閾值超標的傳感器裝置。
[0002] 本發(fā)明還涉及一種車輛加熱器、尤其是使用本文描述的方法所制造的車輛加熱 器，所述車輛加熱器包括承載非本安導(dǎo)熱層的主體，以及被配置給導(dǎo)熱層設(shè)置成檢測溫度 閾值超標的傳感器裝置。
[0003] 所述主體在兩種情況下都可以例如是熱交換器，尤其是金屬/空氣和/或金屬/ 液體熱交換器。

【背景技術(shù)】
[0004] 與能夠通過限制電流自主地防止過度升溫的本安導(dǎo)熱層、例如PTC導(dǎo)熱層相對 t匕，在故障的情況下不明確地具有該避免非安全狀況能力的所有類型的導(dǎo)熱層在此意指非 本安導(dǎo)熱層。
[0005] 在不受限于此的情況下，可以例如設(shè)置成以相對高電壓（例如250伏特）供給非 本安導(dǎo)熱層，其中，過高的電壓可以例如在似乎有利的情況下通過脈寬調(diào)制降頻（clocked down)。例如在電動或混合動力車輛中總之經(jīng)?？捎眠@種電壓，所述電壓與供給12或24伏 特的傳統(tǒng)車載供給系統(tǒng)相比相對較高。例如，具有三到八千瓦范圍內(nèi)的性能的電動車輛加 熱器肯定能夠在這種環(huán)境下運行，而本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域絕不受限于這種輸出范圍或這些車 輛類型。
[0006] 例如由專利說明書EP 1361089B1可知一種車輛加熱器，所述車輛加熱器包括形 式為非本安加熱元件的導(dǎo)熱層。根據(jù)這篇公開文獻，設(shè)置三個替代性傳感器以監(jiān)測溫度，所 述三個替代性傳感器用于代表加熱元件的熱輻射的特定表面檢測，其中，加熱元件形成為 蜿蜒形狀的波紋狀肋。這些傳感器中的其中一個設(shè)計為非接觸式紅外傳感器。接觸加熱元 件的另一傳感器設(shè)置成在加熱元件中集成的電阻絲的形式。文獻中建議的第三個傳感器 也位于加熱元件的區(qū)域中或集成在同一加熱元件中，并且基于對溫度敏感的光纖操作。在 加熱元件的區(qū)域中安置兩個傳感器的一個缺點在于，拋開這些分開的部件本身比較昂貴以 夕卜，隨后電阻絲的集成以及隨后光纖的集成是費力的并且因而成本較高。
[0007] 從其它現(xiàn)有【技術(shù)領(lǐng)域】已知的是在主體上設(shè)置傳感器層以用于作為對使用分開部 件的替代例而檢測溫度閾值的超標，其中傳感器層在主體上或者在由主體已承載的材料 上使用適當?shù)暮婵竟に囍苯有纬?。為此，至少主體以及待燒焊的傳感材料必須暴露于大體 900°C或更高的溫度例如持續(xù)10至30分鐘的周期。如果有需要，那么對于主體可用的材料 和/或在烘烤工藝前已施涂至主體的材料因此受到關(guān)于耐溫性的限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于基于車輛加熱器的通用制造方法以及基于通用的車輛加熱器， 描述一種用于檢測溫度閾值超標的成本高效的傳感器層的解決方案，其中主體承受有關(guān)其 耐溫性的最小可能的限制。
[0009] 該目的通過獨立權(quán)利要求的特征解決。本發(fā)明有利的實施例以及另外的改進由從 屬權(quán)利要求呈現(xiàn)。
[0010] 首先提出的是車輛加熱器的制造方法，其中車輛加熱器的主體配備有非本安導(dǎo)熱 層以及用于檢測溫度閾值超標的傳感器裝置。為了形成所述傳感器裝置，傳感器層在主體 不被暴露于烘烤工藝中常見溫度的情況下被噴涂。傳感器層這樣的噴涂能以相比于烘烤方 法的成本更低的成本實施，然而，噴涂傳感器層的方法對施涂在使用的主體上（或在已經(jīng) 由主體承載的材料上）的耐溫性的限制要求顯著降低。由于使用噴涂方法，因此，還能想到 適于主體的材料就其預(yù)期以烘烤工藝中常見溫度使用而言將熔化或以其它方式負面地影 響其材料屬性。例如，因為使用合適的噴涂方法，所以主體可完全地或部分地由鋁構(gòu)成。當 然對于主體而言也能想到多種其它材料，這些材料是在許多情況中具有良好導(dǎo)熱屬性的材 料。僅以示例的方式，就此而論鋁合金、玻璃和陶瓷是要提及的。如果傳感器層如優(yōu)選打算 的一樣在導(dǎo)熱層的直至主體的側(cè)部上設(shè)置，那么呈現(xiàn)特定的優(yōu)點。例如，在許多情況中，以 這種方式能確保導(dǎo)熱層與主體之間改善的導(dǎo)熱性。除此以外，相比于其中傳感器層在用作 為散熱器的主體與導(dǎo)熱層之間設(shè)置的實施例，傳感器層以這種方式還能更準確地檢測導(dǎo)熱 層的溫度。
[0011] 為了噴涂傳感器層，尤其是能想到熱噴涂方法，例如等離子噴涂方法、冷氣噴涂方 法或火焰噴涂方法。在一些情況中，可以有利的是還使用熱噴涂方法形成車輛加熱器的其 它部件（例如導(dǎo)熱層）。冷氣等離子噴涂方法和懸浮火焰噴涂方法是目前認為的尤其適合 的熱噴涂方法。在冷氣噴涂中，例如氮氣的氣體被加速至高速，在氣體中輸送的顆粒以高速 (例如以多倍于聲速的速度）沖擊主體或沖擊由主體承載的基體，并且由于高動能形成致 密的、緊密附著的層。在懸浮火焰噴涂中，首先準備包含待噴涂顆粒的懸浮液，然后將該懸 浮液噴射進火焰中。在過程中，液體將至少部分地、然而優(yōu)選完全地蒸發(fā)，并且（理想地） 僅僅相應(yīng)的顆粒撞擊目標表面從而能產(chǎn)生致密的層。在任何情況中，對于能想到的用于噴 涂傳感器層的方法而言常見的是，在所述過程中，主體不必暴露于烘烤方法中常見的高溫。
[0012] 就此而言，例如可想到的是主體僅暴露于800°C以下、650°C以下且甚至500°C以 下的溫度?？上氲降氖侨绻鼙３值臏囟仍降?，那么對于主體（和/或已由該主體承載的任 何其它部件）而言可用的材料數(shù)量將會增加。關(guān)于這點，應(yīng)清楚的是表述"暴露于溫度"不 必意指整個主體將要或不得不由此承受該溫度。而專門相關(guān)的是所述主體即使部分地也不 暴露于會對其引起損害的溫度。取決于主體的本性（大小、導(dǎo)熱性等），因此在一些情況中 可明確可能的是，主體例如在不直接暴露于噴涂工藝的區(qū)域中已經(jīng)承載僅能承受比500°C 低得多（例如僅僅l〇〇°C或甚至更少）溫度的部件（例如電子部件或其它部件）。
[0013] 傳感器層可具有范圍在10微米至200微米的層厚。然而，還能想到的是范圍在10 微米至100微米或者僅僅10微米至50微米的層厚。術(shù)語傳感器層不僅包括此處的同質(zhì)傳 感器層，而且在其它場合還明確地包括多層傳感器層結(jié)構(gòu)。例如，取決于應(yīng)用，傳感器層可 包括一個或多個絕緣層和/或一個或多個接觸層和/或一個或多個如下層，所述層的電學(xué)、 光學(xué)或其它屬性的改變能被用于檢測溫度閾值的超標。而且，傳感器層的結(jié)構(gòu)和厚度不必 在所有區(qū)段是相同的。如果傳感器層例如被監(jiān)測針對沿其縱向方向發(fā)生的電流，那么相對 于縱向方向足矣的是僅對端部區(qū)段設(shè)置接觸區(qū)域。然而，如果例如平面?zhèn)鞲衅鲗訉⒈槐O(jiān)測 以針對大體上沿該傳感器層表面法線方向延伸的電流，那么總體上合理的是設(shè)置大體上垂 直于表面法線延伸的兩個間隔開的平面電極或接觸層。本領(lǐng)域技術(shù)人員將取決于應(yīng)用選擇 傳感器層的布局和厚度，例如使得在溫度閾值超標的情況下發(fā)生可被充分可靠地檢測的電 學(xué)（或光學(xué)或其它）效應(yīng)，并且使得材料用量仍保持得盡可能低。
[0014] 可想到的是借助于粉末制造傳感器層，其中所述粉末的粉末顆粒呈現(xiàn)為聚集形式 或以聚集形式提供，并且其中未聚集的粉末顆粒具有20微米以下、優(yōu)選10微米以下的平均 粒度d50。關(guān)于本文所指的平均粒度d50的公認定義參照適用的IS09276-2,在這方面應(yīng)當 存在任何用于解釋的需要。例如，在一些情況中，可想到鈦酸鋇粉末用于制造大體具有10 微米以下（例如從2微米至8微米或從4微米至5微米）晶粒大小的傳感器層。該顆粒大 小對于一些熱噴涂方法（諸如例如等離子噴涂方法）而言過小，這是因為其可引起在這些 方法中使用的噴槍（或者用于噴涂的裝置的任何其它部件）的開口的堵塞。然而，如果大 量粉末顆粒以聚集形式存在（例如嵌入在殼體材料中），那么能避免噴槍開口的堵塞。在聚 集物中，大量粉末顆?？煞謩e與殼體材料相連，所述殼體材料可例如包括組分為諸如聚乙 烯醇的塑料。由于至少大多數(shù)的聚集物比單獨的粉末顆粒更大，所以至少在許多情況中能 以這種方式避免噴槍（或用于噴涂的裝置的任何其它部件）的堵塞。當然，聚集物的制造 和使用并不限于鈦酸鋇粉末。而是，該技術(shù)能用于在本發(fā)明的范圍內(nèi)能想到的具有過小粉 末顆粒的任何粉末。為了噴涂傳感器層以全部具有期望的電學(xué)（或光學(xué)或其它）特性，可 合理的是恰當?shù)卣{(diào)整被用于形成聚集物的殼體材料。例如如果打算獲得總共尤其的、特定 的導(dǎo)電性，那么殼體材料應(yīng)當優(yōu)選地具有特定的導(dǎo)電性，如果聚集物在噴涂過程中不被破 壞或者殼體材料至少部分地保持被噴涂傳感器層的組分，那么該導(dǎo)電性大約至少與粉末顆 粒（在車輛加熱器的正常操作溫度）的特定導(dǎo)電性一樣高。然而，聚集物的破壞或者殼體 材料的至少部分去除也被有意支持，從而傳感器層的屬性（至少大范圍地）被粉末顆粒的 屬性所確定。為此，合適的熱、化學(xué)和/或物理工藝或隨后的處理步驟能在聚集物剛已經(jīng)過 易于形成堵塞的區(qū)段后就實施。如果首先大量的粉末顆粒將要以聚集形式提供，那么例如 以下途徑是能想到的：在第一步中，相關(guān)的材料可被設(shè)置成處于其初始狀況。在第二步中， 然后尤其借助于燒結(jié)可實現(xiàn)至固體材料的轉(zhuǎn)化。然后通過將所述固體材料壓碎而使得該固 體材料被粉碎。緊接該步驟，粉末顆?？赏ㄟ^使用粘合系統(tǒng)還有隨后的對粘合物的干燥和 燒制而被聚集。還可以的是借助于粒化方法而粉碎所述粉末顆粒。例如，如果打算使用具有 預(yù)定平均粒度d50的被?；拟}鐵礦粉末，那么以下途徑是能想到的：在第一加工階段中， 進行稱重和混合、將鹽溶解在酸中、在堿溶液中沉淀、過濾以及漂洗和干燥。在第二加工階 段中，然后可實施用于相反應(yīng)和/或轉(zhuǎn)化的熱處理。在第三加工階段中，然后可進行濕法研 磨至期望的粒度，其中在通過篩選或篩分而分開的第四加工階段中，可執(zhí)行成品粉末材料 的控制和/或殘余量的加工。
[0015] 在本文描述的方法的具體實施例中，可想到的是借助如下粉末制造傳感器層，所 述粉末引起具有正溫度系數(shù)的電阻或阻抗特性。如果傳感器層具有帶有兩個端部區(qū)段的細 長延伸部，在所述兩個端部區(qū)段間測量信號被提取以監(jiān)測傳感器層關(guān)于沿其縱向方向發(fā)生 的電流（或強制電流），那么該途徑是尤其合理的。操作模式于是可類似于使用PTC電阻導(dǎo) 體，這是因為由于這種細長延伸部的串聯(lián)特性，所以相比較短的縱向區(qū)段的充分加熱已足 以增加總體電阻（或總體阻抗），從而溫度閾值的局部超標能被可靠地檢測。當然，沿著更 大的縱向區(qū)段或甚至跨過整個長度發(fā)生的溫度閾值的超標能以該方式更加可靠地檢測。用 于獲得帶有正溫度系數(shù)的電阻特性的示例為使用以上已提到的鈦酸鋇粉末，其中相對成本 高效的鈦酸鋇優(yōu)選摻雜有鉛。
[0016] 另外，如下實施例是可行的，其中能想到傳感器層借助于引起具有負溫度系數(shù)的 電阻或阻抗特性的粉末制造。如果傳感器層在廣義上至少部分為平面層，所述平面層被監(jiān) 測用于沿其（潛在分別的）表面法線方向的電流，那么尤其能想到的是提供負溫度系數(shù)。平 面?zhèn)鞲衅鲗訉⒈焕斫獬蛇€包括例如此處由一個或多個（可能極其窄的）條帶構(gòu)成的傳感器 層、例如還有由條帶構(gòu)成的層，其中所述條帶繞著圓柱表面纏繞多次并且在不同高度上纏 繞，從而呈現(xiàn)許多（有差異的）表面法線。大體上，具有負溫度系數(shù)的層的上側(cè)和下側(cè)分別 配備有類似的用于提取測量信號的平面電極。這樣的傳感器層可被認為是多個電阻器或阻 抗（電容器）并聯(lián)，從而即使溫度閾值的局部超標也引起總體電阻（或總體阻抗）的能可靠 檢測的降低。影響更大表面區(qū)段或甚至影響整個表面的溫度閾值的超標當然也能以該方式 可靠地檢測。類似地，例如，電極間局部閃絡(luò)或局部電弧形成也能被檢測，或在理想情況中 被預(yù)測并且因而被避免。例如在閃絡(luò)檢測是專門相關(guān)的情況中，也能想到如下實施例，其中 傳感器層由包括接觸層的平面絕緣層形成，所述接觸層在絕緣層的上側(cè)和下側(cè)上設(shè)置。就 術(shù)語負溫度系數(shù)而言本文將以廣義理解。為了形成具有傳統(tǒng)意義上的負溫度系數(shù)的傳感器 層，例如可使用諸如二氧化硅、碳化硅、氧化鋁、氧化鈦和其它陶瓷材料的材料。在玻璃陶瓷 的情況中，例如可想到其包含一種或更多的堿金屬，例如重量百分比高達百分之十。還可想 到的是所述玻璃陶瓷摻雜有氧化鋯、硅酸鋯、石英、氧化鈦和/或氧化鋅。在該情況中摻雜 的比例可例如量化至高達百分之三的重量百分比。
[0017] 借助于以上描述的各種方法制造的任何車輛加熱器被包括在相關(guān)權(quán)利要求的保 護范圍中。
[0018] 另外，提出一種車輛加熱器、尤其是借助上述方法制造的車輛加熱器。所述車輛加 熱器包括承載非本安導(dǎo)熱層的主體，以及配置給導(dǎo)熱層并設(shè)置成檢測溫度閾值超標的傳感 器裝置。傳感器裝置包括在主體不承受烘烤工藝中常見溫度的情況下制造的被噴涂的傳感 器層。這樣的車輛加熱器可例如通過承載由如下材料構(gòu)成的傳感器層的主體識別，所述材 料在烘烤工藝中常見的溫度將已熔化或否則已經(jīng)以負面方式改變。例如，鋁無法承受對于 沒有（至少部分地）熔化的烘烤工藝而言通常所需的900°c或更高的溫度。而且，在由熱噴 涂方法制造的層中大體上沒有玻璃化的區(qū)域，而所述玻璃化區(qū)域經(jīng)常能在由烘烤方法制造 的層上發(fā)現(xiàn)。
[0019] 在車輛加熱器、例如金屬/空氣換熱器和/或金屬/液體換熱器的情況中，所述主 體還可以是換熱器或換熱器部件。
[0020] 除此之外，以上關(guān)于制造方法解釋的優(yōu)點和特征對于本文提出的車輛加熱器而言 近似地或相似地呈現(xiàn)。因此，為了省去重復(fù)，在此處參照相關(guān)聯(lián)的解釋。明確強調(diào)的是，即 使關(guān)于制造方法所討論的所有特征沒有在目前車輛加熱器的范圍內(nèi)要求保護，這些特征對 于車輛加熱器而言單獨地或任意組合且近似地也可以是重要的。
[0021] 由上所述，清楚的是本發(fā)明的基本想法在于：通過使用熱噴涂方法將用于檢測被 分配的溫度閾值超標的至少傳感器層施涂至導(dǎo)熱層、然而優(yōu)選地將層結(jié)構(gòu)的所有層施涂至 主體而不使用烘烤方法地制造成本高效的電動車輛加熱器、尤其是具有例如數(shù)百伏直流電 壓的相對高的操作電壓的電動車輛加熱器。以該方式，所述主體暴露于相比通常使用的烘 烤方法顯著更低的溫度，從而例如對于主體而言還能想到具有相比較低熔點的材料。在用 于制造各個層的初始粉末（例如鈦酸鋇粉末）具有小的平均粒度d50從而被用于熱噴涂的 裝置的堵塞必須被擔心的情況中，想到的是在熱噴涂之前聚集大量的粉末顆粒以減少堵塞 的風險。為此，待聚集的粉末顆?？捎蓺んw材料包封。殼體材料或者是在已經(jīng)經(jīng)過傾向于 堵塞的區(qū)段之后（至少到可能范圍地）再次去除，或者作為部件有目的地保持在制造的層 中，在該情況中殼體材料的材料屬性必須選擇為使得其與待制造層的屬性相匹配。對于被 設(shè)置成用于檢測溫度閾值超標的傳感器層而言，具有正溫度系數(shù)的材料和具有負溫度系數(shù) 的材料是能想到的。因此，總而言之，例如包括鋁換熱器的車輛加熱器可被制造，所述鋁換 熱器承載非本安導(dǎo)熱層，針對溫度閾值的超標所述非本安導(dǎo)熱層通過傳感器裝置監(jiān)測。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 現(xiàn)在將參照所附附圖借助于特別優(yōu)選的實施例以示例的方式解釋本發(fā)明，其中：
[0023] 圖1示出了車輛加熱器的第一實施例的示意性局部透視圖，其同時圖示了制造該 車輛加熱器的處理步驟；
[0024] 圖2示出了車輛加熱器的第二實施例的示意性局部透視圖，其同時圖示了制造該 車輛加熱器的處理步驟；
[0025] 圖3示出了車輛加熱器的第三實施例的示意性局部剖切圖，其同時圖示了制造該 車輛加熱器的處理步驟；以及
[0026] 圖4示出了車輛加熱器的第四實施例的示意性局部剖切圖，其同時圖示了制造該 車輛加熱器的處理步驟。
[0027] 在附圖中相同的標號指代相同或類似的部件，為了避免重復(fù)，所述部件將至少部 分地不會被不止一次地解釋。

【具體實施方式】
[0028] 圖1示出了車輛加熱器10的第一實施例的示意性局部透視圖，并且該圖同時圖示 了制造該車輛加熱器10的處理步驟。
[0029] 圖1中所示的車輛加熱器10還有以下描述的所有車輛加熱器可以是空氣加熱器 或所謂的水加熱器，例如（且不限制于）用于電動車或混合動力車?？諝饧訜崞鲄^(qū)別于所謂 的水加熱器在于：在空氣加熱器中，待加熱的氣流被直接引導(dǎo)經(jīng)過空氣加熱裝置的換熱器， 而在所謂的水加熱器中，首先液體、大體上是水（因而得名）和防凍劑（例如乙二醇）的混 合物被引導(dǎo)經(jīng)過水加熱裝置的換熱器以借助于所述液體以及另一換熱器將熱量輸送至期 望的位置。
[0030] 車輛加熱器10 (作為整體在圖1中僅示意性地顯示為方框）包括主體12,所述主 體在該情況中為換熱器。取決于車輛加熱器的類型，該換熱器12設(shè)置用于加熱空氣或液 體，為此目的，換熱器12在其底側(cè)可包括（未示出的）肋或類似器件以增大用于熱交換的 表面效應(yīng)。當制造圖1中所示的車輛加熱器10時，換熱器12的表面即借助于熱噴涂方法 配備有非本安導(dǎo)熱層14。作為總體準則，將導(dǎo)熱層14直接施涂在換熱器12上（即省去中 間絕緣層）僅僅在換熱器12由具有相比導(dǎo)熱層14明顯更低導(dǎo)電率的材料制成時是合理 的。在操作中，導(dǎo)熱層14與（未示出的）電壓源相連，如果有需要的話，所述電壓源例如可 以是也通過脈寬調(diào)制被調(diào)頻至250伏的直流電壓源。為此，導(dǎo)熱層14被適宜地在其（相對 于其拉長的延伸方向的）端部區(qū)段連接，這處于本領(lǐng)域技術(shù)人員的考慮范疇并且類似地未 示出。
[0031] 借助于熱噴涂方法，在根據(jù)圖1的實施例中，具有正溫度系數(shù)的傳感器層16被噴 涂到導(dǎo)熱層14上，從而對于傳感器層16而言至少在趨勢上呈現(xiàn)PTC特性。
[0032] 實踐中，使用熱噴涂方法可以引起如下構(gòu)造，在所述構(gòu)造中，代替示意性示出的精 確的、類似三明治的層結(jié)構(gòu)，傳感器層16的材料至少分區(qū)段地還附在導(dǎo)熱層14的邊緣區(qū)段 上延伸，或者在所述構(gòu)造中導(dǎo)熱層14甚至被或多或少地完全埋在傳感器層16下方。
[0033] 如果傳感器層16在不使用絕緣層的情況下如圖1中所示在導(dǎo)熱層14上直接定 位，那么傳感器層16的導(dǎo)電率必須選擇成使得其（明顯地）低于導(dǎo)熱層14在正常操作溫 度時的導(dǎo)電率以確保車輛加熱器10的恰當操作。
[0034] 具有正溫度系數(shù)的傳感器層16是傳感器裝置的部件，除傳感器層16之外，所述傳 感器裝置還包括測量裝置18以及不必被專門配置給該傳感器裝置的控制器20。例如，可 行的是控制器20控制或調(diào)整整個車輛加熱器的操作，或者對于傳感器裝置重要的功能無 論如何由車輛中存在的控制器20執(zhí)行。在車輛加熱器10的操作期間，測量裝置18例如通 過對傳感器層16的端部區(qū)段施加優(yōu)選恒定的電壓（如由虛線所指示）而監(jiān)測傳感器層16 的熱敏電阻，并且例如經(jīng)由可以是測量裝置18的一個部件的分流電阻而檢測引起的電流。 現(xiàn)在，如果由于任何故障在導(dǎo)熱層14的區(qū)域中發(fā)生過度加熱（例如加熱至150°C以上的溫 度），那么在傳感器層16的合適調(diào)控的情況下這將引起傳感器層的總電阻將由于其在正溫 度系數(shù)的情況中占主導(dǎo)地位的串聯(lián)特性而增加，從而該過度加熱能通過測量裝置18可靠 地檢測。測量裝置18然后可將合適的信號供應(yīng)至控制器20,以使得所述控制器（作為防范 器件）例如減少或完全地防止電流穿過導(dǎo)熱層14。
[0035] 圖2示出了車輛加熱器10的第二實施例的示意性局部透視圖，并且該圖同時圖示 了制造該車輛加熱器10的處理步驟。
[0036] 在該實施例中，導(dǎo)熱層14也被直接噴涂到車輛加熱器10的由換熱器12形成的主 體上。根據(jù)圖2的車輛加熱器與根據(jù)圖1的車輛加熱器的不同之處在于在該實施例中傳感 器層16包括三個部件：即導(dǎo)熱層14,所述導(dǎo)熱層在該情況中除了其作為加熱導(dǎo)體的實際功 能之外同時還形成傳感器層16的部件；層22,該層通過熱噴涂被噴涂到導(dǎo)熱層14上并且 具有負溫度系數(shù)；以及施涂至層22的導(dǎo)電接觸層24。該結(jié)構(gòu)的操作模式如下：如果由于任 何故障在導(dǎo)熱層14的區(qū)域中發(fā)生過度加熱（例如150°C以上的溫度），那么在具有負溫度 系數(shù)的層22的合適調(diào)控的情況下這將引起導(dǎo)熱層的總電阻或總阻抗由于其在負溫度系數(shù) 情況下占主導(dǎo)地位的并聯(lián)電路特性而降低，從而該過度加熱能被測量裝置18可靠地檢測。 為此，測量裝置18在該情況中如通過虛線表示地在附加地作為下接觸層的導(dǎo)熱層14與在 具有負溫度系數(shù)的層22上方設(shè)置的接觸層24之間連接。以這種方式，測量裝置18能以與 根據(jù)圖1實施例有關(guān)解釋類似的方式基于具有負溫度系數(shù)的層22的電阻或阻抗的明確降 低而可靠地檢測溫度閾值局部或總體的超標，并且所述測量裝置能將相應(yīng)的信號供應(yīng)至控 制器20。
[0037] 圖3示出了車輛加熱器10的第三實施例的示意性局部剖切圖，并且其同時圖示了 制造該車輛加熱器10的處理步驟。
[0038] 在圖3中示意性示出的車輛加熱器10中，主體12也由換熱器形成。然而，在該情 況中，換熱器12由導(dǎo)電材料、尤其由鋁制成。因此，導(dǎo)熱層14在該實施例中被分成第一絕 緣層26、實際加熱層28、以及第二絕緣層30。優(yōu)選的是導(dǎo)熱層的所有三個部件被使用熱噴 涂方法噴涂。就圖示而言，在總共用14指定的導(dǎo)熱層上方設(shè)置總共用16指定的傳感器層， 所述傳感器層也被使用熱噴涂方法噴涂并且在該實施例中也包括三個部件。在第二絕緣層 30正上方的是第一導(dǎo)電接觸層32,由具有負溫度系數(shù)的材料制成的層34被噴涂在所述第 一導(dǎo)電接觸層上。層34可（不受限制地）尤其包括在說明書總體部分中針對具有負溫度系 數(shù)的層提出的材料的其中之一。第二導(dǎo)電層36被直接噴涂在具有負溫度系數(shù)的層34上。 具有負溫度系數(shù)的層34被調(diào)控使得即使在導(dǎo)熱層14任何區(qū)域中預(yù)定溫度閾值的局部超標 也將引起第一接觸層32與第二接觸層36之間生效的具有負溫度系數(shù)的層34的總電阻或 總阻抗由于結(jié)構(gòu)的并聯(lián)電路特性而明確地降低。這能通過在接觸層32與36之間（未在圖 3中示出）連接的（類似于圖2的）測量裝置可靠地檢測，從而能獲得合適的防范措施。
[0039] 圖4示出了車輛加熱器10的第四實施例的示意性局部剖切圖，并且其同時圖示了 制造該車輛加熱器10的處理步驟。
[0040] 圖4中所示的車輛加熱器10與根據(jù)圖3的車輛加熱器的不同之處在于此處省去 了第二絕緣層30和第一接觸層32。在圖4所示的實施例中，導(dǎo)熱層14因此僅包括下部的 第一絕緣層26和實際加熱層28。實際加熱層在此承擔了雙重功能，這是因為其除了加熱功 能以外還用作為總共用16指代的傳感器層的下接觸層。傳感器層16因此在該情況中包括 實際加熱層28、具有負溫度系數(shù)的層34以及上接觸層36。圖4中未示出的測量裝置因此 未在實際加熱層28與上接觸層36之間連接以獲得參照圖3描述的功能。
[0041] 盡管這并未在附圖中示出，但是應(yīng)清楚的是在使用具有正溫度系數(shù)的傳感器層的 情況中，也可有利的是在主體12與導(dǎo)熱層16之間和/或在導(dǎo)熱層14或其實際加熱層與傳 感器層16之間設(shè)置絕緣層。此外，在所有情況中可設(shè)置（未示出的）最頂上的覆蓋層，尤 其是設(shè)置優(yōu)選承擔保護功能的絕緣的在最頂上的覆蓋層。
[0042] 上述絕緣層26和30可例如是氧化鋁層，而導(dǎo)熱層14或?qū)嶋H加熱層28可例如由 鎳鉻層實現(xiàn)。例如銅層可被用作為接觸層32、36,并且除了說明書總體部分中已提到的材料 以外，例如還能想到的是摻雜了氧化鉻的氧化鈦層用作為具有負溫度系數(shù)的層34。
[0043] 以上說明書中、附圖中還有權(quán)利要求書中公開的本發(fā)明的特征對于獨立地和任意 組合地實現(xiàn)本發(fā)明而言會是重要的。
[0044] 附圖標記列表
[0045] 10車輛加熱器
[0046] 12主體/換熱器
[0047] 14 導(dǎo)熱層
[0048] 16傳感器層
[0049] 18測量裝置
[0050] 20控制器
[0051] 22具有負溫度系數(shù)的層
[0052] 24接觸層
[0053] 26第一絕緣層
[0054] 28實際加熱層
[0055] 30第二絕緣層
[0056] 32第一接觸層
[0057] 34具有負溫度系數(shù)的材料
[0058] 36第二接觸層
【權(quán)利要求】
1. 一種車輛加熱器（10)的制造方法，其中車輛加熱器（10)的主體（12)配備有非本安 導(dǎo)熱層（14)，以及用于檢測溫度閾值超標的傳感器裝置（16、18、20)，其特征在于，傳感器 層（16)被噴涂以用于在主體（12)不暴露于烘烤工藝中常見溫度的情況下形成所述傳感器 裝置（16、18、20)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述傳感器層（16)和/或?qū)釋樱?4)借 助于熱噴涂方法形成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述主體（12)僅暴露于800°C以下、 優(yōu)選650°C以下、且最優(yōu)選500°C以下的溫度。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述傳感器層（16)具有范圍 在10微米至200微米、優(yōu)選10微米至100微米、且最優(yōu)選10微米至50微米的層厚。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述傳感器層（16)借助于粉 末制造，其中所述粉末的粉末顆粒呈現(xiàn)為聚集形式或以聚集形式提供，并且其中，未聚集的 粉末顆粒具有20微米以下、優(yōu)選10微米以下的平均粒度。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述傳感器層（16)借助于如 下粉末制造，所述粉末引起具有正溫度系數(shù)的電阻或阻抗特性。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述傳感器層（16)借助于如 下粉末制造，所述粉末引起具有負溫度系數(shù)的電阻或阻抗特性。
8. -種使用根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法制造的車輛加熱器。
9. 一種車輛加熱器（10)、尤其是根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛加熱器，其包括承載非本 安導(dǎo)熱層（14)的主體（12)以及配置給所述導(dǎo)熱層（14)的傳感器裝置（16、18、20)，所述傳 感器裝置設(shè)置成檢測溫度閾值的超標，其特征在于，所述傳感器裝置（16、18、20)包括噴涂 設(shè)置的傳感器層（16)，所述傳感器層在所述主體（12)不承受烘烤工藝中常見溫度的情況 下被制造。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的車輛加熱器，其特征在于，所述主體（12)由換熱器或換 熱器部件形成。
【文檔編號】H05B1/02GK104115552SQ201380009593
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月16日
【發(fā)明者】D·比特策克, T·卡貝利茨, K·格特, D·?？颂? 申請人:韋巴斯托股份公司