CN100401851C - 带有壳体的电加热器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电加热器，包括在纵长壳体面上开口的壳体(2)和分层结构，分层结构包括至少一个PTC加热元件(3)、一个散热器元件(4)、用于供应能量的接触片材(5、6)以及一个弹性元件(12)，分层结构通过弹性元件(12)将其偏压于壳体中保持夹紧于壳体(2)中，对应于开口(11)在壳体(2)中形成有用于容放弹性元件(12)的弹性通道。本发明还提供一种用于电加热器的壳体以及一种用于生产电加热器(1)的方法。

Description

带有壳体的电加热器
技术领域
本发明涉及一种电加热器，特别是用作机动车中所用的辅助加热装置。
背景技术
为了用于机动车中，特别是带有新型的、消耗优化的发动机的机动车中，其中可以看到热能使用量得以减少，利用辅助电加热器来加热车厢和发动机。然而，这种电加热器也适用于其它用途，例如用于建筑安装领域，特别是进行空气调节，用于工业设备中，等等。
优选地，在导热通路中带有散热器元件的PTC加热元件用于这种机动车所用的辅助电加热器中。由PTC加热元件所产生的热通过散热器元件放出至流过的空气。包括PTC加热元件、散热器元件和起供应能量作用的接触片材的分层结构的整个装配件保持夹紧配合于框架内以便提高加热器的效率。由于夹紧作用，PTC加热元件能够实现较高的电和热接触。
分层结构保持于具有优选U形横截面的稳定框架中。框架的配置使得其压着分层结构。夹紧作用也可另外由设置于分层结构内的弹性元件来实现。为了使得框架能够吸收弹性力，框架做得从机械观点来看特别稳定。优选地，其配置成带有U形横截面。这种常规型加热器见于例如专利DE-A-101 21 568中。
相对于需要的夹紧力，这种带有U形横截面(或者根据专利DE-A-101 21 568为C形横截面)的框架的纵向杆的最小高度约为11毫米。这就使得整个加热器的高度至少有22毫米不能用于通过空气。因此，这种利用外部夹紧作用或外部保持框架的构造形状有很大的面积不能用于通过空气。这就是这种电加热器不能适用于安装高度很小的情况的原因。
当利用外部保持框架或外部夹紧作用的电加热器已装配好时，就需要采取很麻烦的措施来克服这种在装配过程中不适合的弹性装置/框架的接触压力。
由于这些缺点，带有常规型保持框架的加热器就越来越少地适用于现代的空气调节器中，特别是安装在机动车中。用于在舒适的机动车中进行多区段空气调节的空气调节器需要越来越多的具有大长度但是小构造高度的加热器。
此外，带有保持框架，特别是金属保持框架的常规型结构，具有很大的重量。然而，相对于车辆总重而论，应当需要使用重量特别轻的辅助电加热器来用于安装于机动车中。
金属保持框架的另一个缺点在于其传导表面。为了提高机动车中的安全性，越来越多地避免使用金属表面以便可以不带任何危险地，即在不带电或热传导的情况下与其接触。为此目的，上述加热器优选地提供有一塑料涂层，例如象专利DE-A-101 21  568中所示的加热器的情况一样。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种不具有上述缺点的经过改进设计的电加热器。
这个目的利用独立权利要求的特征来实现。
本发明提供一种电加热器，包括一在纵长壳体面上开口的壳体2和一分层结构，分层结构包括至少一个PTC加热元件3、一个散热器元件4、用于供应能量的接触片材5、6以及一个弹性元件12，分层结构通过弹性元件12将其偏压于壳体中保持夹紧于壳体2中，对应于开口11在壳体2中形成有用于容放弹性元件12的弹性通道。
本发明又提供一种用于电加热器的壳体，用于容放一分层结构，该分层结构包括至少一个PTC加热元件3、一个散热器元件4、用于供应能量的接触片材5、6以及一个弹性元件12，对应于插入弹性元件12的侧向开口11，壳体具有容放插入弹性元件12的弹性通道。
本发明还提供一种用于生产电加热器1的方法，这种电加热器1包括一壳体2和一分层结构，壳体2包括两个半壳2a、2b并且在壳体的纵长面上开口，分层结构包括至少一个PTC加热元件3、一个散热器元件4、用于供应能量的接触片材6、7以及一个弹性元件12，分层结构通过弹性元件12保持夹紧于壳体2中，这种方法包括以下安装步骤：
将接触片材6、7、散热器元件4和PTC加热元件3插入壳体的第一半壳2a中，
将壳体2的第二半壳2b附连于第一半壳2a上，以及
将弹性元件12通过已装配好的壳体2的开口11插入以便实现对分层结构的夹紧作用。
本发明的电加热器及电加热器所用的壳体利用了一种新的构造原理，其中框架和弹性装置的功能相互分离。PTC加热元件、散热器元件和接触片材在壳体内由弹性元件保持偏压。壳体在纵向面上具有相对的开口以容许待加热的空气流过其中。纵向面做得从机械角度来看特别稳定因而能够吸收特别大的力。为此目的，在用于流过空气的纵向面的开口中提供有横向支柱，这些横向支柱吸收由弹性元件所产生的夹紧力。利用本发明的结构，电加热器就可按照许多方式来使用，特别是也可用于容许的构造高度很小的情况。
根据本发明的一个有利改进，除了横向支柱之外，还在壳体侧的开口中提供有纵向支柱，以便使得这些支柱形成一格架结构。因此，这样的支柱可以保持特别薄，以便使得它们对空气通过量的妨碍只会很小并且仍然能够有效地防止壳体发生偏转或者弯曲。
为了将对空气通过量的妨碍减至最小，纵向支柱进行特别地设置以便使得它们位于PTC加热元件的区域内。
优选地，壳体由塑料制成。塑料壳体的一个基本优点在于其重量轻，可塑性好和生产成本低。
在本发明的另一个有利的实施例中，在壳体内提供有定位装置，用于使PTC加热元件在垂直于夹紧方向的平面内保持相互隔开。定位装置优选地作为壳体的一部分形成。因此就不再需要一个单独的定位框架来固定PTC加热元件在加热器内的位置。
根据本发明的一个有利改进，壳体具有一侧向开口，用于在加热器装配好之后插入弹性元件。由于在装配过程中不需要专门的装置来克服弹性力，因此这就使得这种加热器的制造要简单得多。弹性装置将只需在已装配好的壳体能够吸收由弹性装置在压着分层结构的过程中所产生的力时插入壳体中即可。弹性装置优选地在一凹槽中进行引导。
根据一个有利的实施例，壳体包括两个半壳。这就使得加热器的装配特别简单。为此目的，半壳构制成使得它们能够放在一起。当壳体的半壳放在一起时，通过利用锁销或者锁鼻将两个半壳锁在一起，就可以实现特别快的装配。
这两个半壳优选地都设计成使得它们大约在一种敞开构造的相对壳体两侧之间的中央处分隔壳体。因此，壳体在敞开构造的两侧特别稳定，并且只有在中央处，即在两个半壳的分隔线上，壳体才会不吸收夹紧力或者只吸收很小的夹紧力。
在一个特定实施例中，这两个半壳在其分隔线上都提供有另外的伸出部分和凹部，伸出部分和凹部在放在一起时相互接合并且将半壳互连起来。因此，壳体在两个半壳的分隔线上的中心区域也能够吸收较大的力。
弹性元件配置成使得其将夹紧力基本上传递至得到加强的壳体侧。
弹性元件优选地包括一带有多个倾斜伸出的弹性部段的片材构件。优选地，弹性元件与弹性部段形成一体。因此，在生产过程中，弹性装置可以首先作为一种连续式构件来生产，然后通过辊子来供应。在现有技术中，每个弹性装置必须单独进行制造并且不同的长度必须单独生产。由于壳体和弹性装置分离，因此根据新的构造原理，先前弹性装置的大约0.8毫米的厚度可以减少为大约0.3毫米的厚度。因此，弹性装置可以很容易生产而不会对加热器的效率造成任何下降。
为了得到高效率的电加热器，弹性部段提供于PTC加热元件的每个位置上，以便改进PTC加热元件的夹紧情况。通过提高夹紧力，可以得到特别高的效率，并且根据本发明，在一个PTC加热元件的区域中提供有多个弹性部段，优选两个或三个。
根据另一个优选实施例，弹性装置包括一片材构件，横向倾斜的各个弹性部段从该片材构件上伸出，这些弹性部段对弹簧装置进行机械加强以便使得弹簧装置的纵向轴线周围不可能发生偏转。为此目的，这些弹性部段分别伸入弹性装置的边缘部分中以便使得弹性装置可支承于稳定的外壳体边缘上。因此壳体必须只在其边缘上吸收力而在中央可以做得稳定性比较小。
根据电加热器的一个特定改进，一密封件提供于纵向支柱和分层结构之间。
这种密封件，特别是作为硅树脂密封件，优选地形成一体并且密封着整个格架结构。
本发明的更多其它有利实施例为从属权利要求的主题。
附图说明
现在将结合附图参照优选实施例对本发明进行描述，图中：
图1示出了部分装备的电加热器的壳体的一个半壳的透视图；
图2示出了完全装备的电加热器的壳体的一个半壳的透视图；
图3示出了电加热器的透视图；
图4示出了其中插有弹性元件的电加热器的透视图；
图5示出了根据本发明的加热器的另一个实施例的透视图；
图6示出了图5中所示的实施例的另一个透视图，其中壳体侧与例如一种特殊的连接器几何形状相适配；
图7示出了图5中所示的实施例的另一个详图；
图8示出了根据本发明的加热器的另一个实施例在装配过程中的透视图；
图9示出了根据图8的实施例已装配好时的透视图；
图10示出了本发明另一个实施例的壳体的半壳的内侧的详图；
图11示出了根据图10的实施例的壳体已装配好时的剖视图；
图12示出了图11中所示的示例的详细放大图；
图13示出了带有硅树脂密封件的壳体的纵长面的格架结构的内视图；
图14示出了带有密封件的壳体的一个半壳的透视放大剖视图；
图15a、15b和15c分别示出了根据本发明的弹性元件的各个视图；
图16a示出了波纹状肋元件的视图，其中一接触片材附连于所述元件上；以及
图16b示出了另一种弹性元件的视图，特别地，它可以插入于根据图8的本发明的实施例中。
具体实施方式
与用于机动车中的常规型电加热器相比，根据本发明的加热器包括两个由塑料制成的半壳。在生产过程中，可以首先按照简便的方式装备一个半壳体，然后通过安装第二个半壳体而完成整个壳体。
图1至4示出了根据本发明的加热器的多个装配阶段，这些阶段示出了根据本发明的加热器的结构。图1为一透视图，示出了壳体的半壳2a、2b中的一个半壳2a。一接触片材6、一散热器元件4和紧接着的PTC加热元件3插入于半壳2a中。为便于装配，分别为所有的组件提供了导轨和定位装置。特别地，带有接触销6a的接触片材6的位置在插入过程中通过导向器6b(以及对应于图2中的接触板7的导向器7b)限定。散热器元件4优选地设计成波纹状肋元件的形式。在波纹状肋元件的一侧提供有一接触板。导向器4a沿侧向提供于壳体的内部以用于引导波纹状肋元件4的接触板的端部。所述导向器只是起便于装配的作用。因此在一个备选实施例中，它们也可以省掉。
为了使也同样处于安装状态的各个PTC加热元件3彼此隔离，在壳体的半壳内提供了定位装置5，用于将各个PTC加热元件3保持彼此隔开的关系。所述定位装置5优选地在纵向支柱10上紧固至侧向壳体面。所述支柱将在下文中进行详细描述。
如图2中所示，此外还有一散热器元件4和一带有插头7a的接触板7提供于PTC加热元件3的上方，与图1中所示的结构相匹配。壳体的第二半壳2b可以连接于按照这种方式装备的第一半壳2a上。壳体的两个半壳优选地构制成使得它们的分隔线近似沿两个纵长壳体面(其包括通孔)之间的中央延伸。
由于两个半壳2a、2b都提供有锁销18和位于相对的半壳中的对应孔19，因而壳体的装配过程可以得到显著简化。当这两个半壳放在一起时，则第二半壳2b一旦完全连接于第一半壳2a上它们就将会锁紧。
图3中再次示出了电加热器的已装配好的壳体。从图3中可以看到，每个半壳体2a、2b在其纵长面上都提供有用于使空气流过的开口。
为了提高PTC加热元件的发热效率，所述元件在壳体内保持夹紧于参照图1和2所述的分层结构中。夹紧作用通过另外的弹性元件12来实现。优选地，弹性元件插于至少壳体的一内侧和分层结构之间。此外，这种弹性元件还可以插于壳体的另一相对内侧和分层结构之间，或者插于分层结构内的位置。
为了使壳体能够吸收夹紧力而不会使壳体发生变形，对纵长壳体面进行机械加强。壳体不能在机械加强的壳体面之间，特别是分隔线的区域内吸收很高的夹紧力。
为了能够吸收特别高的夹紧力，在用于通过待加热的空气的侧向开口内提供有横向支柱9。所述横向支柱9使得壳体可以吸收足够高的夹紧力而不会使壳体发生偏转或变形。带有支柱的半壳分别形成一体并且优选地由塑料制成。
在一个特别有利的实施例中，横向支柱9补充有一个或更多的纵向支柱10，从而使得支柱9和10具有格架结构的形状。对于这种格架结构，横向支柱9可以做得特别薄因而不会妨碍空气通过量。同时能有效地防止壳体的弯曲。
在一个有利的实施例中，在壳体的机械加强的面之间的壳体稳定性通过特殊设计的半壳的上下侧而得以提高。为此目的，伸出部分16和凹部17分别提供于每个半壳2a、2b的上下壳体侧上，并且它们的设置使得它们在放在一起时相互接合。因此在机械加强的纵长壳体面之间，上下侧的机械稳定性也得以提高。
由于只有在装配之后壳体才能吸收很高的夹紧力而不会发生壳体变形，因此弹性元件12只有在壳体装配之后才能插入。为此目的，壳体2在壳体一侧上提供有一开口11。这种开口优选地提供在壳体2的窄侧上。每个半壳体2a、2b具有相应的凹部，这些凹部在壳体2的装配状态下彼此互补以形成一狭缝11，用于插入弹性元件12。在下文中将参照图10至12对一种用于形成插入弹性元件12的弹性通道的壳体内侧的特殊设计进行描述。
提供于壳体内的定位装置4a、5、6b、7b的设置使得加热器的预定位的元件为弹性元件留有足够的空间。更具体而言，固定着的预定位的元件沿夹紧方向带有由弹性装置产生的游隙以便使它们保持可动并且吸收由弹性装置所产生的夹紧压力。
在图4中可以看到，弹性元件12具有多个独立的弹性部段以用于产生夹紧压力。现在将结合图10a、10b和10c对弹性元件12的优选实施例进行讨论。
在所示的实施例中，接触板6和7分别设置于分层结构的外侧上，以便通过散热器元件4向PTC加热元件3提供能量供应。所述结构在PTC加热元件3与散热器元件4之间实现极好的热转移，而散热器元件4向流过其中的空气输出热量，并且热传导损失因而特别小。
由于接触板设置于加热器的元件的分层结构的上下端，因此空气通过量实际上并未受到妨碍。这就使得可以在不减少空气通过容积的情况下保持较小的构造高度。
由于根据本发明的壳体设计带有从机械观点考虑特别稳定的纵长壳体面，因此夹紧力不会按照常规方式那样由保持框架的侧杆承受。壳体的窄侧因此可以按照任意所需的方式设计。优选地，壳体的窄侧的设计使得它们便于进行加热器的机械固定和电接触。为了进行电接触，壳体的至少一个窄侧可以按照任意所需的方式与连接器的几何形状相适应以便供应能量。
在图1至4中通过实例示出了窄侧的设计。在左壳体侧上，由分别形成于两个半壳体上的伸出部分13a、13b形成一连接器的形状。两个接触板6、7的连接器舌6a和7a伸入所述连接器中。在相对的另一侧，连接器14由伸出部分14a、14b形成，连接器基本上为电加热器起机械紧固的作用。由于壳体2的窄侧不能吸收很大的力，因此它们可以按照任意所需的方式设计以便进行机械和/或电紧固。
图5至7示出了壳体的另一个实施例和一个对应的电加热器。图5示出了电加热器20的一个实施例的透视图，它做得比图1至4的实施例小，但是具有更大的横截面积以便得到更高的空气通过量。为此目的，加热器包括位于分层结构中的多个平面内的PTC加热元件3。与图1相比，具有矩形形状的PTC加热元件3的定向使得其纵向侧面与加热器的纵长壳体面平行。
分层结构包括散热器元件4、PTC加热元件3和电极片材21、22，根据分层结构中带有PTC加热元件3的每层而言，在带有PTC加热元件3的各层的层面上分别提供有纵向支柱10。在所示的实施例中，总共有四个带有PTC加热元件3的层，因此也就有四个纵向支柱。由于加热器的纵向长度比图1至4的加热器大，因此所述实施例还包括更多数量的横向支柱9。
与第一实施例相比，在所示的加热器中使用了两个弹性元件12，这两个元件分别在上端和下端处插于壳体的窄侧上。弹性装置各自的插入方式使得从弹性元件12伸出的弹性部段26从壳体表面伸向分层结构。尽管图中并未示出，但另一个弹性元件12也可在所示的位置之间插于分层结构中。
由于存在多个在本实施例中所示的带有PTC加热元件3的层，就需要相应地更多数量的接触片材。接触片材22中的最高者和最低者分别紧接着上壳体内部和下壳体内部。三个中间接触片材分别紧接着带有PTC加热元件的三个低层，即与纵向支柱10的三个较低者相匹配。
每个接触片材21、22具有伸出框架之外的接触舌21a、22a。接触舌21a、22a从其上伸出的壳体侧23可具有任意一种设计结构。图6中示出了一个特定实施例。如图5中所示的壳体23具有附连于其上或者粘附于其上的单独适配的连接器形状25。所述粘附的连接器形状可以与对应的要求相适配，例如适于利用不同类型的插头将加热器安装于不同汽车制造商制造的车辆中。在图6中所示的实施例中，可附连的连接器附件25包括一带有紧固孔的机械止块和其中设置有接触舌21a、22a的连接器承座25a。
根据另一个特殊实施例，壳体借助于硅树脂密封件沿侧向密封住。硅树脂密封件24优选地设置于纵向支柱上，如图5至7和11、12中所示。硅树脂密封件24在这里设置于纵向支柱上，即各自准确地设置于PTC加热元件的层面上。
为在密封件插入过程中更易于装配，硅树脂密封件24具有支柱的格架结构的形状。由于纵向支柱的密封件不需要各个单独地插入，而是可在一个步骤中整体地插入，因此制造过程得以显著简化。
图8和9是另一个实施例的透视图。所述实施例与图6和7中所示的实施例不同，特别是横向支柱的数量不同。在本实施例中，利用了更少，但是更加稳定的横向支柱。
优选地，各个横向支柱按照30至40毫米的距离设置。当横向支柱的距离大于40毫米时，特别是从大约60毫米开始，横向支柱就不再能足够承受夹紧力。相反，当横向支柱的距离小于30毫米，特别是小于20毫米时，空气通过量就会显著受到加热器的纵长面的妨碍。
图10至12示出了壳体的两个半壳的内部设计的一个特定实施例。半壳的内部结构包括一弹性通道，弹性装置12可在壳体的两个半壳装配好之后插入该弹性通道中。弹性通道在弹性装置插入过程中起引导弹性装置的作用，即通过侧向延伸的凹槽而引导。举例来说，凹槽由伸出部分34和壳体的上侧或与所示实施例中一样由伸出部分34和锁定片32a、32b所形成。
伸出部分34不仅形成了用于插入弹性装置的弹性通道的一侧，而且起定位加热器的元件的作用。这些元件由伸出部分34进行(预)固定，并且绕着插入通道在壳体内留有一定游隙以便在装配之后插入弹性装置。
另外，图10至12中所示的实施例具有较高的刚度。举例来说，由于以下原因，可能需要这种额外的加强措施。为了在“大面积加热器”的情况下，即加热器虽小但是带有很大的面积以便空气通过量很高的情况下，也能实现高效率，就需要很大的夹紧力。然而，当壳体温度为大约170℃ 时，所用塑料材料的刚度就会下降。而且，由于所用的弹性部段离弹性装置的边缘的最小距离约为2毫米至2.5毫米，因此弹性装置可能不仅会将力传递至壳体的边缘。然而，为了防止上下壳体侧发生偏转，所述侧优选地额外进行加强。为此目的，相对设置的锁定片32a、32b分别提供于壳体的两个半壳上。每个锁定片沿相对的半壳体的方向伸出，并且它们在装配过程中通过锁鼻31联锁起来。由于上下壳体侧上的这种接合关系的存在，因此其机械刚度得到加强从而可以避免发生偏转。
刚度的进一步提高可以通过另加侧壁35、36来实现。所述侧壁35、36分别设置于先前的侧壁上方并且通过支承元件33连接于其上。这样，上下侧的机械刚度就得以提高以便使得壳体能够承受特别高的夹紧力。这就容许“大面积结构”，即具有大量的叠加的PTC元件层及置入其间的散热器元件的加热器。
在下文中将参照图13a、13b和13c对弹性元件12的构造进行描述。图13a示出了弹性元件12的俯视图，图13b为侧视图，而图13c为弹性元件12的透视图。
弹性元件12包括一片材构件26和从其上伸出的弹性部段26。优选地，弹性元件12制成一体式，每个弹性部段在片材构件25的三个侧面上冲压出并且绕着轴线26沿片材构件25的横向弯曲而成。冲压部段所弯曲的角度α大约介于5°至30°之间，优选介于15°和20°之间。弹性元件12的这种构造能防止沿横向发生偏转而只容许沿纵向发生偏转。因此，在夹紧力产生过程中，弹性元件只作用于支承着它的壳体边缘上。因而弹性装置就与壳体实现理想的配合工作，而壳体由于其构造原因就只能在壳体侧处承受大的力，而在分隔线区域的中央承受负载的能力则较差。优选地，弹性部段的侧端为此设置于靠近弹性元件边缘的位置。
图13a、13b和13c中的示例仅为示意性。弹性部段26不一定为矩形，而是也可具有不同宽度和倾斜度的区域。例如，每个弹性部段可以具有一更宽的端部，该端部稍稍变平以容许将弹性元件按照改进的方式推入壳体中。
图16a示出了“大面积加热器”(例如根据图9)的一个纵长实施例中的一散热器元件4和一与其相连的接触片材6。相应的弹性元件示于图16b中。弹性元件具有许多连续排列的弹性部段26。每个弹性部段26能够施加大约15牛顿的接触压力。为了提高接触压力，根据图16b的弹性部段紧紧地一个接一个放置以便使得有两个或更多弹性部段26跨过PTC元件的表面。这就使夹紧压力提高为两倍或者甚至三倍。与常规型框架安装相比，在这里夹紧压力均匀地施加于弹性装置的整个长度上。
为了使得夹紧力能够由弹性部段26吸收，壳体的纵长面上可以装备有横向支柱9以便有两个至不超过五个弹性部段26介于两个连续的横向支柱9之间。
根据图4的实施例示出的弹性元件12具有两个或更多邻近设置的弹性部段。这个实施例在壳体的形状具有较大深度的情况下比较有利。
尽管按照常规方式使用厚度约为0.8毫米的弹性装置，但是按照新的构造原理，采用的弹性元件厚度为0.2至0.5毫米，优选0.3毫米左右。这使得在小长度的弹性部段处也能实现弹性部段26的弹性作用。
本发明的加热器的一个特殊优点在于弹性元件可以首先作为一连续不断的构件进行生产，从而在制造过程中可以由辊子供应。按照常规方式，每个弹性部段单独制造并且单独生产以便用于各种不同的加热器长度。而且，它只能为每个加热器提供一个弹性元件。
除了较小的构造高度之外，本发明的加热器的一个特殊优点在于所述加热器可以按照特别简单的方式生产。加热器按照结合图1至4所述的方式进行装配。根据本发明，与常规型加热器相比，在夹紧力不作用于分层结构上的情况下将各个单独的元件装配起来。只有在壳体装配好之后，弹性装置才滑入已装配好的壳体中(参看图4)。
总之，本发明涉及电加热器的一种新构造原理，其中框架和弹性装置的功能相互分离。一个壳体用作电加热器的框架，该壳体包括两个半壳。在壳体中设置有PTC加热元件所用的定位辅助装置。壳体的纵向侧面基本上敞开以便容许空气通过热记录器。此外，还有一个压着散热器元件、PTC加热元件和接触片材的分层结构的弹性装置插入于壳体中。这种弹性装置可以随后通过沿侧向提供于壳体中的开口而滑入壳体中。因此，壳体只有在装配之后才会受到弹性力，这时它可以机械承载。
新构造原理具有许多优点。一方面，利用根据本发明的机构，由于不使用金属框架，在相同的加热能力下，重量可以显著降低，即降低高达大约50％。而且，在没有另外的措施和另外的重量的情况下，加热器没有外露的金属表面。另一个优点是构造高度较低，比常规型加热器低大约30％。因此可以实现还比现有技术小得多的加热装置，由于所利用的夹紧原理能够增加电和热接触，因而加热装置仍然能达到较高的效率。而且，它还可以产生更长的加热元件，而常规型保持框架结构要想产生这么长的加热元件需要付出更大的努力。
而且，并不使用常规型定位框架以便将PTC加热元件保持彼此相隔并对其起保护作用，而是通过壳体的伸出部分来将PTC加热元件直接相互隔离。
而且，制造难度比常规型加热器显著降低。本发明的加热器的制造要容易得多，因为在生产过程中不需要特殊的装置来克服框架的弹性力。
这种构造原理不需要对保持框架的侧杆进行特殊设计以便吸收作用于纵向杆上的夹紧力。因此，本发明的壳体的窄侧在其设计中可以与任意一种所需的包围着从壳体伸出的接触片材的连接器舌的连接器几何形状相适配。
此外，弹性装置因而能够以显著降低的成本进行生产。一方面，弹性装置的厚度可以降低因而可以节省材料。另一方面，现在弹性元件可以首先作为一种连续式构件进行生产然后在制造过程中由辊子供应。而且，单个弹性构件已经足够。

Claims (28)

1.一种电加热器，包括一在纵长壳体面上开口的壳体(2)和一分层结构，分层结构包括至少一个PTC加热元件(3)、一个散热器元件(4)、用于供应能量的接触片材(5、6)以及一个弹性元件(12)，分层结构通过弹性元件(12)将其偏压于壳体中保持夹紧于壳体(2)中，对应于开口(11)在壳体(2)中形成有用于容放弹性元件(12)的弹性通道。
2.根据权利要求1所述的电加热器，还包括用于将加热器的元件预固定于壳体(2)中的定位装置(34)。
3.根据权利要求2所述的电加热器，其特征在于，壳体(2)中的定位装置(34)同时形成一个用于在插入过程中引导弹性元件(12)的凹槽。
4.根据权利要求1所述的电加热器，其特征在于，壳体(2)的纵长面通过至少一个横向支柱(9)进行机械加强。
5.根据权利要求4所述的电加热器，其特征在于，壳体的纵长面中的支柱(8、10)具有格架结构的形状。
6.根据权利要求5所述的电加热器，其特征在于，格架结构在PTC加热元件(3)的区域中具有至少一个纵向支柱(10)。
7.根据权利要求1所述的电加热器，其特征在于，所述壳体(2)由塑料制成。
8.根据权利要求1所述的电加热器，其特征在于，壳体(2)包括用于将PTC热元件(3)保持相互隔开的定位装置(5)。
9.根据权利要求1至9中任一项所述的电加热器，其特征在于，壳体(2)包括两个半壳(2a、2b)。
10.根据权利要求9所述的电加热器，还包括锁销(18)或锁鼻(31)，用于在壳体(2)的两个半壳(2a、2b)放在一起时实现两个半壳(2a、2b)的锁定。
11.根据权利要求9所述的电加热器，其特征在于，半壳(2a、2b)构制成使得它们在壳体的纵长面之间的中央处分隔壳体(2)。
12.根据权利要求11所述的电加热器，还包括提供于半壳(2a、2b)的分隔线上的分别相对的伸出部分(16、17；32a、32b)，它们在半壳(2a、2b)装配在一起时将会相互接合。
13.根据权利要求1所述的电加热器，其特征在于，弹性元件(12)构制成使得它将夹紧力传递至壳体的得到加强的纵向侧上。
14.根据权利要求1所述的电加热器，其特征在于，弹性元件(12)包括一带有从其上伸出的弹性部段(26)的片材构件(25)。
15.根据权利要求14所述的电加热器，其特征在于，每个弹性部段(26)延伸入弹性构件(12)的纵向侧的边缘部分中。
16.根据权利要求15所述的电加热器，其特征在于，弹性元件(12)与弹性部段(26)形成一体。
17.根据权利要求14所述的电加热器，其特征在于，至少一个用于产生夹紧力的弹性部段(26)提供于每个PTC加热元件的位置处以便实现摩擦夹紧作用。
18.根据权利要求17所述的电加热器，其特征在于，每个PTC加热元件位置提供有至少两个弹性部段(26)。
19.根据权利要求1所述的电加热器，还包括至少一个用于将纵向支柱(10)相对于PTC加热元件(3)密封住的密封件(24)。
20.根据权利要求19所述的电加热器，其特征在于，密封件(24)密封着整个格架结构(9、10)。
21.根据权利要求20所述的电加热器，其特征在于，一个壳体侧的密封件(24)相应地制成一体。
22.一种用于电加热器的壳体，用于容放一分层结构，该分层结构包括至少一个PTC加热元件(3)、一个散热器元件(4)、用于供应能量的接触片材(5、6)以及一个弹性元件(12)，对应于插入弹性元件(12)的侧向开口(11)，壳体具有容放插入弹性元件(12)的弹性通道。
23.根据权利要求22所述的壳体，在壳体中还包括用于预固定加热器的元件的定位装置(34)。
24.根据权利要求23所述的壳体，其特征在于，壳体中的定位装置(34)同时形成一个用于引导弹性元件的凹槽。
25.根据权利要求24所述的壳体，其特征在于，壳体的纵长面通过至少一个横向支柱(9)进行机械加强。
26.根据权利要求25所述的壳体，其特征在于，具有开口构型的壳体的纵长面中的支柱(9、10)呈格架结构的形式。
27.根据权利要求22所述的壳体，其特征在于，壳体由塑料制成。
28.一种用于生产电加热器(1)的方法，这种电加热器(1)包括一壳体(2)和一分层结构，壳体(2)包括两个半壳(2a、2b)并且在壳体的纵长面上开口，分层结构包括至少一个PTC加热元件(3)、一个散热器元件(4)、用于供应能量的接触片材(6、7)以及一个弹性元件(12)，分层结构通过弹性元件(12)保持夹紧于壳体(2)中，这种方法包括以下安装步骤：
将接触片材(6、7)、散热器元件(4)和PTC加热元件(3)插入壳体的第一半壳(2a)中，
将壳体(2)的第二半壳(2b)附连于第一半壳(2a)上，以及
将弹性元件(12)通过已装配好的壳体(2)的开口(11)插入以便实现对分层结构的夹紧作用。
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