DE102011121451A1 - Heating device useful for electrically connecting to an electrical system of a motor vehicle, comprises a carrier element, an electrothermal heating element, and a thermal insulating element between the carrier element and heating element - Google Patents

Heating device useful for electrically connecting to an electrical system of a motor vehicle, comprises a carrier element, an electrothermal heating element, and a thermal insulating element between the carrier element and heating element Download PDF

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Abstract

Heating device (10) for electrically connecting to an electrical system of a motor vehicle, comprises a carrier element (12), an electrothermal heating element (14), which is arranged on the carrier element, where the heating element is made of a coating, which includes carbon nanotubes, and a thermal insulating element (16) arranged between the carrier element and the heating element. Independent claims are also included for: (1) a motor vehicle comprising the above mentioned heating device; and (2) manufacturing the above mentioned heating device, comprising providing the carrier element, applying the thermal insulating element on the carrier element, applying the electrothermal heating element on the thermal insulating element, and providing a connecting element, which is electrically coupled to the heating element, for subjecting the heating element to electrical energy.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung, die zum elektrischen Anschließen an ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Über dies betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Heizvorrichtung, die zum elektrischen Anschließen an ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.The present invention relates to a heating device which is designed for electrical connection to a vehicle electrical system of a motor vehicle. About this, the present invention relates to a motor vehicle. Finally, the present invention relates to a method for producing a heating device, which is designed for electrical connection to a vehicle electrical system of a motor vehicle.

In Kraftfahrzeugen wird eine Vielzahl von elektrischen Heizvorrichtungen verwendet, die mit elektrischer Energie aus dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs versorgt werden. Solche Heizvorrichtungen können beispielsweise im Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Darüber hinaus werden entsprechende Heizvorrichtungen im Motorraum des Kraftfahrzeugs verwendet, um beispielsweise die Betriebsflüssigkeiten zu erwärmen. Diese Heizvorrichtungen umfassen üblicherweise ein elektrothermisches Heizelement bzw. ein Widerstandsheizelement. Diese Heizelemente bestehen aus einem leitfähigen Material mit einem hohen elektrischen Widerstand, das von einem elektrischen Strom durchflossen wird und sich dadurch erwärmt. Nachteilig an diesen Heizelementen ist allerdings, das diese einen hohen Energieverbrauch und üblicherweise eine ungleichmäßige Wärmeverteilung aufweisen.In motor vehicles, a plurality of electric heaters is used, which are supplied with electrical energy from the electrical system of the motor vehicle. Such heaters may be arranged, for example, in the interior of the motor vehicle. In addition, corresponding heaters are used in the engine compartment of the motor vehicle to heat, for example, the operating fluids. These heaters usually comprise an electrothermal heating element or a resistance heating element. These heating elements are made of a conductive material with a high electrical resistance, which is traversed by an electric current and thereby heated. A disadvantage of these heating elements, however, is that they have a high energy consumption and usually a non-uniform heat distribution.

Um einen geringeren Energieverbrauch und eine gleichmäßigere Wärmeverteilung zu gewährleisten, sind elektrische Heizbeschichtungen bekannt. Beispielsweise bietet die Firma FutureCarbon unter dem Produktnamen „Carbo e-Therm” eine entsprechende Heizbeschichtung auf Basis von Kohlenstoff-Nanomaterialien an, die einfach auf unterschiedliche Oberflächen angebracht werden kann.To ensure lower energy consumption and more even heat distribution, electrical heating coatings are known. For example, under the product name "Carbo e-Therm" FutureCarbon offers an appropriate heating coating based on carbon nanomaterials, which can be easily applied to different surfaces.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Heizvorrichtung, die mit elektrischer Energie aus einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs versorgt wird, bereitzustellen, die energieeffizient betreiben werden kann.The object of the present invention is to provide an electrical heating device, which is supplied with electrical energy from an electrical system of a motor vehicle, which can be operated energy-efficiently.

Diese Aufgabe wird durch eine Heizvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 und durch ein Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 7 gelöst. In gleicher Weise wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a heating device according to claim 1 and by a motor vehicle according to claim 7. In the same way, this object is achieved by a method according to claim 9. Advantageous developments of the present invention are specified in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung, die zum elektrischen Anschließen an ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, umfasst ein Trägerelement und ein elektrothermisches Heizelement, das an dem Trägerelement angeordnet ist, wobei das Heizelement aus einer Beschichtung gebildet ist, die Kohlenstoffnanoröhren umfasst und wobei zwischen dem Trägerelement und dem Heizelement ein thermisches Isolierungselement angeordnet ist.The heating device according to the invention, which is designed for electrical connection to an electrical system of a motor vehicle, comprises a carrier element and an electrothermal heating element, which is arranged on the carrier element, wherein the heating element is formed from a coating comprising carbon nanotubes and wherein between the carrier element and the Heating element is arranged a thermal insulation element.

Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung, die entsprechende elektrische Kontaktelemente bzw. Anschlusselemente aufweist, so dass sie mit einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs verbunden werden kann, umfasst ein Trägerelement. Dieses Trägerelement ist bevorzugt aus einem elektrisch nicht leitenden Material, wie z. B. einem Kunststoff, einer Keramik oder einem Zellstoff gefertigt. Ebenso kann das Trägerelement aus einem Verbundwerkstoff gebildet sein. Des Weiteren umfasst die Heizvorrichtung ein Heizelement, das in Form einer Beschichtung aufgebracht ist. Diese Beschichtung beinhaltet Nanopartikel aus Kohlenstoff bzw. aus Kohlenstoffnanoröhren (Carbon Nanotubes). Diese Beschichtung kann beispielsweise durch Streichen, Sprühen oder Drucken einfach auf verschiedenen Oberflächen und unterschiedliche Geometrien aufgebracht werden.The heating device according to the invention, which has corresponding electrical contact elements or connecting elements, so that it can be connected to a vehicle electrical system of a motor vehicle, comprises a carrier element. This support element is preferably made of an electrically non-conductive material, such as. As a plastic, a ceramic or a pulp. Likewise, the carrier element may be formed of a composite material. Furthermore, the heating device comprises a heating element which is applied in the form of a coating. This coating contains nanoparticles of carbon or carbon nanotubes. For example, this coating can be easily applied to various surfaces and geometries by brushing, spraying or printing.

Die Heizvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen dem Trägerelement und dem Heizelement ein thermisches Isolierungselement vorgesehen ist. Dieses thermische Isolierungselement reduziert den Wärmefluss von dem Heizelement in Richtung zu dem Trägerelement. Somit kann erreicht werden, dass die Wärmestrahlung des Heizelements vorgegeben wird. Folglich weist die Heizvorrichtung eine Vorzugsrichtung auf, in die die Wärmeenergie abgegeben wird. Dies hat zur Folge, dass die Heizvorrichtung mit einer geringeren elektrischen Energie betrieben werden kann und damit Energie eingespart werden kann.The heating device is characterized in that a thermal insulation element is provided between the support element and the heating element. This thermal insulation element reduces the heat flow from the heating element towards the support element. Thus, it can be achieved that the heat radiation of the heating element is specified. Consequently, the heating device has a preferred direction, in which the heat energy is released. This has the consequence that the heater can be operated with a lower electrical energy and thus energy can be saved.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das thermische Isolierungselement als Beschichtung auf das Trägerelement aufgebracht. Ebenso wie das Heizelement kann das thermische Isolierungselement als entsprechende Beschichtung ausgebildet sein. Somit kann das thermische Isolierungselement bzw. die thermische Dämmschicht besonders einfach auf unterschiedliche Materialien und Oberflächen aufgebracht werden. Somit kann auf einfache Weise eine energieeffiziente Heizvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt werden.In a preferred embodiment, the thermal insulation element is applied as a coating on the carrier element. As well as the heating element, the thermal insulation element may be formed as a corresponding coating. Thus, the thermal insulation element or the thermal insulation layer can be particularly easily applied to different materials and surfaces. Thus, an energy-efficient heating device for a motor vehicle can be provided in a simple manner.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das thermische Isolierungselement aus einem Aerogel gebildet. Insbesondere ist das thermische Isolierungselement aus einem Aerogel auf Silica-Basis gebildet. Solche Aerogele können im flüssigen Zustand aufgebracht werden. Nach dem Aushärten bildet sich ein Festkörper aus, der üblicherweise Poren im Größenbereich von einigen Nanometern aufweist. Aufgrund der Porosität des Aerogels eignet sich dieses besonders als thermisches Isolierungselement. Solche Aerogele sind beispielsweise aus der DE 10 2008 005 A1 und der DE 10126865 B4 bekannt. In diesen Dokumenten ist erwähnt, dass das Aerogel zusätzlich Kohlenstoffnanoröhren umfassen kann. Somit ist die Verwendung dieser Aerogele im Zusammenhang mit einem Heizelement, das als Beschichtung mit Kohlenstoffnanoröhren auf die Oberfläche des Aerogels aufgebracht wird, nicht nahegelegt.In a preferred embodiment, the thermal insulation element is formed from an airgel. In particular, the thermal insulation element is formed from a silica-based airgel. Such aerogels can be applied in the liquid state. After curing, a solid forms, which usually has pores in the size range of a few nanometers. Due to the porosity of the airgel, this is particularly suitable as a thermal insulation element. Such aerogels are for example from the DE 10 2008 005 A1 and the DE 10126865 B4 known. In these documents it is mentioned that the Airgel may additionally comprise carbon nanotubes. Thus, the use of these aerogels in connection with a heating element which is applied as a coating with carbon nanotubes on the surface of the airgel, not suggested.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Trägerelement und dem thermischen Isolierungselement ein Reflektionselement angeordnet. Dieses Reflektionselement dient der Reflektion der Wärmestrahlung, die von dem Heizelement erzeugt wird. Durch dieses Reflektionselement kann die Ausbreitung der durch das Heizelement erzeugten thermischen Energie in Richtung des Trägerelements zusätzlich reduziert werden. Ein solches Reflektionselement kann beispielsweise aus einem entsprechenden Metall gebildet sein. Dieses Metall kann als Beschichtung und als separates Element auf dem Trägerelement aufgebracht sein. Das Reflektionselement sollte die thermische Strahlung, die von dem Heizelement erzeugte, möglichst vollständig reflektieren. Somit kann auf einfache Weise die Energieeffizienz der Heizvorrichtung gesteigert werden.In one embodiment of the invention, a reflection element is arranged between the carrier element and the thermal insulation element. This reflection element serves to reflect the heat radiation generated by the heating element. By this reflection element, the propagation of the thermal energy generated by the heating element in the direction of the carrier element can be additionally reduced. Such a reflection element may for example be formed from a corresponding metal. This metal can be applied as a coating and as a separate element on the support element. The reflection element should reflect the thermal radiation generated by the heating element as completely as possible. Thus, the energy efficiency of the heater can be increased in a simple manner.

In einer Ausführungsform sind das Trägerelement und das thermische Isolierungselement einteilig und aus dem gleichen Material ausgebildet. Bei der Verwendung eines entsprechenden Materials kann dieses gleichzeitig als Trägerelement und thermisches Isolierungselement dienen. Bevorzugt wird hierbei ein elektrisch nicht leitfähiges Material verwendet. Hierbei kann bevorzugt ein Kunststoff, insbesondere Styropor, verwendet werden. Alternativ dazu können Aerogele oder entsprechende Keramiken eingesetzt werden. Ebenso denkbar ist die Verwendung von Zellstoffen oder Verbundwerkstoffen. Somit kann mit einem einfachen Aufbau einer energieeffizienten Heizvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt werden.In one embodiment, the support member and the thermal insulation element are integral and formed of the same material. When using a corresponding material, this can simultaneously serve as a carrier element and thermal insulation element. Preferably, in this case an electrically non-conductive material is used. In this case, preferably a plastic, in particular polystyrene, can be used. Alternatively, aerogels or corresponding ceramics can be used. Also conceivable is the use of pulps or composite materials. Thus, it can be provided with a simple structure of an energy-efficient heating device for a motor vehicle.

In einer weiteren Ausführungsform ist durch das Trägerelement ein Innenverkleidungselement des Kraftfahrzeugs gebildet oder das Trägerelement ist an einem Innenverkleidungselement des Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Heizvorrichtung kann in Innenraum des Kraftfahrzeugs verwendet werden um entsprechende Bereiche des Innenraums zu heizen bzw. zu erwärmen. Beispielsweise kann eine entsprechende Heizvorrichtung an die Innenverkleidungen der Fahrzeugtüren angebracht werden. Hierbei ist es denkbar, dass die Türinnenverkleidung das Trägerelement für die Heizvorrichtung bildet. Auf dieses Trägerelement kann direkt das thermische Isolierungselement in Form einer Beschichtung aufgebracht werden. Anschließend kann auf das thermische Isolierungselement das Heizelement – ebenfalls in Form einer Beschichtung – aufgebracht werden. Somit kann auf einfache Weise eine Heizvorrichtung für einen Innenraum des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden.In a further embodiment, an inner lining element of the motor vehicle is formed by the carrier element or the carrier element is arranged on an inner lining element of the motor vehicle. The heating device can be used in the interior of the motor vehicle to heat or heat corresponding areas of the interior. For example, a corresponding heater can be attached to the interior trim of the vehicle doors. It is conceivable that the door inner lining forms the carrier element for the heating device. On this carrier element can be applied directly in the form of a coating, the thermal insulation element. Subsequently, on the thermal insulation element, the heating element - also in the form of a coating - are applied. Thus, a heating device for an interior of the motor vehicle can be provided in a simple manner.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst die zuvor beschriebene Heizvorrichtung. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Heizvorrichtung in einem Motorraum des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Die Heizvorrichtung kann beispielsweise verwendet werden, um die Betriebsflüssigkeiten des Kraftfahrzeugs, wie das Motor- oder das Getriebeöl, zu erwärmen bzw. vorzuwärmen. Ebenso kann die Heizvorrichtung zum Erwärmen der Kühlflüssigkeiten genutzt werden. Hierbei kann es ebenso vorgesehen sein, das die Heizvorrichtung direkt mit dem Element in Kontakt steht, welches durch die Heizvorrichtung erwärmt werden soll. So kann das Heizelement der Heizvorrichtung beispielsweise direkt an einer Ölwanne angeordnet sein, um das darin befindliche Öl zu erwärmen. Durch die Verwendung der Heizvorrichtung mit dem thermischen Isolierungselement kann verhindert werden, dass zu große Mengen an thermischer Energie an die Umgebung abgegeben werden.The motor vehicle according to the invention comprises the heating device described above. It is advantageous if the heating device is arranged in an engine compartment of the motor vehicle. The heater may be used, for example, to preheat the operating fluids of the motor vehicle, such as the engine or transmission oil. Likewise, the heating device can be used for heating the cooling liquids. In this case, it may also be provided that the heating device is in direct contact with the element which is to be heated by the heating device. For example, the heating element of the heating device can be arranged directly on an oil pan in order to heat the oil contained therein. By using the heating device with the thermal insulation element can be prevented that excessive amounts of thermal energy are released to the environment.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Heizvorrichtung, die zum elektrischen Anschließen an ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, umfasst das Bereitstellen eines Trägerelements, das Aufbringen eines thermischen Isolierungselements auf das Trägerelement, das Aufbringen eines elektrothermischen Heizelements, das aus einer Beschichtung gebildet ist, die Kohlenstoffnanoröhren umfasst, auf das thermische Isolierungselement und das Bereitstellen zumindest eines elektrischen Kontaktelements, das mit dem Heizelement elektrisch gekoppelt ist, zum Beaufschlagen des Heizelements mit elektrischer Energie.The inventive method for producing a heating device, which is designed for electrical connection to an electrical system of a motor vehicle, comprises providing a carrier element, applying a thermal insulation element to the carrier element, applying an electrothermal heating element, which is formed from a coating, the carbon nanotubes comprises, on the thermal insulation element and providing at least one electrical contact element, which is electrically coupled to the heating element, for applying electrical energy to the heating element.

Bevorzugt werden das thermische Isolierungselement und das Heizelement mittels eines Beschichtungsverfahrens aufgebracht. Als Beschichtungsverfahren kann beispielsweise ein Sprühverfahren, ein Streichverfahren, ein Druckverfahren oder dergleichen verwendet werden. Somit kann auf besonders einfache Weise eine elektrische Heizvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt werden.Preferably, the thermal insulation element and the heating element are applied by means of a coating method. As the coating method, for example, a spraying method, a coating method, a printing method or the like can be used. Thus, an electric heater for a motor vehicle can be provided in a particularly simple manner.

Wie zuvor im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Heizvorrichtungen genannten Vorteile und Weiterbildungen können in gleicher Weise auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug und das erfindungsgemäße Verfahren übertragen werden.As mentioned above in connection with the heating devices according to the invention advantages and developments can be transferred in the same way to the motor vehicle according to the invention and the inventive method.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die Figur zeigt dabei eine schematische Darstellung der Heizvorrichtung in einer geschnittenen Seitenansicht.The present invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. The figure shows a schematic representation of the heater in a sectional side view.

Das nachfolgend näher geschilderte Ausführungsbeispiel stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. The embodiment described in more detail below represents a preferred embodiment of the present invention.

Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Heizvorrichtung 10 in einer geschnittenen Seitenansicht. Diese Heizvorrichtung 10 ist zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug ausgebildet. Dazu wird die Heizvorrichtung 10 mit elektrischer Energie aus dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs versorgt. Zu diesem Zweck weist die Heizvorrichtung 10 entsprechende elektrische Anschlüsse auf. Beispielsweise kann die Heizvorrichtung 10 im Innenraum des Kraftfahrzeugs verwendet werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Heizvorrichtung 10 im Motorraum des Kraftfahrzeugs zu verwenden.The figure shows a schematic representation of a heater 10 in a sectioned side view. This heater 10 is designed for use in a motor vehicle. This is the heater 10 supplied with electrical energy from the electrical system of the motor vehicle. For this purpose, the heating device 10 corresponding electrical connections. For example, the heater 10 be used in the interior of the motor vehicle. Another possibility is the heater 10 to use in the engine compartment of the motor vehicle.

Die Heizvorrichtung 10 umfasst ein Trägerelement 12. Das Trägerelement 12 ist bevorzugt aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material, insbesondere einem Kunststoff, gefertigt. Ebenso kann das Trägerelement 12 aus einer Keramik oder aus einem Zellstoff gefertigt sein. Zudem ist es denkbar, dass das Trägerelement 12 aus einem Verbundmaterial, beispielsweise einem Glasfaserverstärkten Kunststoff oder einem Kohlefaserverstärkten Kunststoff gefertigt ist. Dieses Trägerelement 12 kann auch durch das Innenverkleidungsteil oder ein sonstiges Bauelement eines Kraftfahrzeuges gebildet sein.The heater 10 comprises a carrier element 12 , The carrier element 12 is preferably made of an electrically non-conductive material, in particular a plastic. Likewise, the carrier element 12 be made of a ceramic or a pulp. In addition, it is conceivable that the carrier element 12 is made of a composite material, for example a glass fiber reinforced plastic or a carbon fiber reinforced plastic. This carrier element 12 can also be formed by the interior trim part or another component of a motor vehicle.

Des Weiteren umfasst die Heizvorrichtung 10 ein Heizelement 14. Dieses Heizelement 14 ist in Form einer Beschichtung ausgebildet. Diese Beschichtung umfasst Kohlenstoff-Nanopartikel bzw. Kohlenstoffnanoröhren (Carbon Nanotubes). Diese Kohlenstoffnanoröhren sind elektrisch leitfähig und erwärmen sich, wenn sie von elektrischem Strom durchflossen werden. Die Beschichtung, durch die das Heizelement 14 gebildet ist, wird bevorzugt im flüssigen Zustand aufgetragen und entsprechend ausgehärtet. Somit können verschiedene Materialien und Oberflächen sowie unterschiedliche Geometrien beschichtet werden. Somit kann auf einfache Weise ein entsprechendes Heizelement 14 bereitgestellt werden.Furthermore, the heating device comprises 10 a heating element 14 , This heating element 14 is formed in the form of a coating. This coating comprises carbon nanoparticles or carbon nanotubes. These carbon nanotubes are electrically conductive and heat up when they are traversed by electric current. The coating through which the heating element 14 is formed, is preferably applied in the liquid state and cured accordingly. Thus, different materials and surfaces as well as different geometries can be coated. Thus, in a simple manner, a corresponding heating element 14 to be provided.

Zudem umfasst die Heizvorrichtung 10 ein thermisches Isolierungselement 16. Dieses thermische Isolierungselement 16 ist zwischen dem Heizelement 14 und dem Trägerelement 12 angeordnet. Das thermische Isolierungselement 16 ist aus einem Material gebildet, das eine geringe thermische Leitfähigkeit aufweist. Bevorzugt ist das thermische Isolierungselement 16 aus einem sogenannten Aerogel, insbesondere einen Aerogel auf Silica-Basis, gebildet. Solche Aerogele sind beispielsweise auch als Nanogele bekannt. Diese Aerogele werden ebenso flüssig, beispielsweise mit einem entsprechenden Sol-Gel-Verfahren, aufgebracht. Schließlich bildet sich nach der Synthese ein hochporöser Festkörper aus, der aufgrund der hohen Anzahl an Poren einen guten thermischen Isolator bildet.In addition, the heater includes 10 a thermal insulation element 16 , This thermal insulation element 16 is between the heating element 14 and the carrier element 12 arranged. The thermal insulation element 16 is formed of a material having a low thermal conductivity. The thermal insulation element is preferred 16 from a so-called airgel, in particular a silica-based airgel. Such aerogels are also known, for example, as nanogels. These aerogels are also applied liquid, for example with a corresponding sol-gel process. Finally, a highly porous solid forms after the synthesis, which forms a good thermal insulator due to the large number of pores.

Schließlich umfasst die Heizvorrichtung 10 ein Reflektionselement 18. Dieses Reflektionselement 18 kann beispielsweise aus einem entsprechenden Metall gebildet sein. Das Reflektionselement 18 ist zwischen dem Trägerelement 12 und dem thermischen Isolierungselement 16 angeordnet. Das Reflektionselement 18 kann direkt auf das Trägerelement 12, beispielsweise mit einem entsprechenden Aufdampfverfahren oder dergleichen, auf das Trägerelement 12 aufgebracht sein. Ebenso kann das Reflektionselement 18 als separates Element auf das Trägerelement 12 aufgebracht sein. Durch das Reflektionselement 18 wird zusätzlich verhindert, das die von dem Heizelement 14 erzeugte Wärmeenergie in Richtung des Trägerelements 12 fließt.Finally, the heater includes 10 a reflection element 18 , This reflection element 18 may for example be formed from a corresponding metal. The reflection element 18 is between the carrier element 12 and the thermal insulation element 16 arranged. The reflection element 18 Can directly on the support element 12 , For example, with a corresponding vapor deposition or the like, on the support element 12 be upset. Likewise, the reflection element 18 as a separate element on the support element 12 be upset. Through the reflection element 18 In addition, it prevents that from the heating element 14 generated heat energy in the direction of the carrier element 12 flows.

Alternativ zu der oben beschriebenen Verwendung im Kraftfahrzeug kann die Heizvorrichtung 10 in den unterschiedlichsten Bereichen verwendet werden. Beispiel hierfür sind Rohrleitungssysteme, Erdölpipelines oder Lüftungsanalgen.As an alternative to the above-described use in the motor vehicle, the heating device 10 be used in a variety of areas. Examples include piping systems, petroleum pipelines or ventilation aides.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008005 A1 [0010] DE 102008005 A1 [0010]
  • DE 10126865 B4 [0010] DE 10126865 B4 [0010]

Claims (10)

Heizvorrichtung (10), die zum elektrischen Anschließen an ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, mit – einem Trägerelement (12), – einem elektrothermischen Heizelement (14), das an dem Trägerelement (12) angeordnet ist, wobei das Heizelement (14) aus einer Beschichtung gebildet ist, die Kohlenstoffnanoröhren umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass – zwischen dem Trägerelement (12) und dem Heizelement (14) ein thermisches Isolierungselement (16) angeordnet ist.Heating device ( 10 ), which is designed for the electrical connection to a vehicle electrical system of a motor vehicle, having - a carrier element ( 12 ), - an electrothermal heating element ( 14 ), which on the support element ( 12 ) is arranged, wherein the heating element ( 14 ) is formed from a coating comprising carbon nanotubes, characterized in that - between the carrier element ( 12 ) and the heating element ( 14 ) a thermal insulation element ( 16 ) is arranged. Heizvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Isolierungselement (16) als Beschichtung auf das Trägerelement (12) aufgebracht ist.Heating device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the thermal insulation element ( 16 ) as a coating on the carrier element ( 12 ) is applied. Heizvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Isolierungselement (16) aus einem Aerogel gebildet ist.Heating device ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the thermal insulation element ( 16 ) is formed from an airgel. Heizvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Trägerelement (12) und dem thermischen Isolierungselement (16) ein Reflexionselement (18) angeordnet ist.Heating device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that between the carrier element ( 12 ) and the thermal insulation element ( 16 ) a reflection element ( 18 ) is arranged. Heizvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (12) und das thermische Isolierungselement (16) einteilig und aus dem gleichen Material ausgebildet sind.Heating device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier element ( 12 ) and the thermal insulation element ( 16 ) are formed in one piece and of the same material. Heizvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Trägerelement (12) ein Innenverkleidungselement des Kraftfahrzeugs gebildet ist oder das Trägerelement (12) an einem Innenverkleidungselement des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.Heating device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that by the carrier element ( 12 ) an interior lining element of the motor vehicle is formed or the carrier element ( 12 ) is arranged on an inner lining element of the motor vehicle. Kraftfahrzeug mit einer Heizvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle with a heating device ( 10 ) according to any one of the preceding claims. Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (10) in einem Motorraum des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.Motor vehicle according to claim 7, characterized in that the heating device ( 10 ) is arranged in an engine compartment of the motor vehicle. Verfahren zum Herstellen einer Heizvorrichtung (10), die zum elektrischen Anschließen an ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, durch – Bereitstellen eines Trägerelements (12), – Aufbringen eines thermischen Isolierungselements (16) auf das Trägerelement (12), – Aufbringen eines elektrothermischen Heizelements (14), das aus einer Beschichtung gebildet ist, die Kohlenstoffnanoröhren umfasst, auf das thermische Isolierungselement (16), und – Bereitstellen einen Anschlusselements, das mit dem Heizelement (14) elektrisch gekoppelt ist, zum Beaufschlagen des Heizelements (14) mit elektrischer Energie.Method for producing a heating device ( 10 ), which is designed for electrical connection to an electrical system of a motor vehicle, by - providing a carrier element ( 12 ), - applying a thermal insulation element ( 16 ) on the carrier element ( 12 ), - applying an electrothermal heating element ( 14 ) formed of a coating comprising carbon nanotubes on the thermal insulation element ( 16 ), and - providing a connection element that is connected to the heating element ( 14 ) is electrically coupled, for applying the heating element ( 14 ) with electrical energy. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Isolierungselement (16) und das Heizelements (14) mittels eines Beschichtungsverfahrens aufgebracht werden.A method according to claim 9, characterized in that the thermal insulation element ( 16 ) and the heating element ( 14 ) are applied by a coating method.
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