CN100488323C - 用于汽车的带有ptc元件的取暖装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有至少一个PTC元件的特别是用于汽车的取暖装置。按照本发明，该PTC元件(2)布置在两个起电连接作用的接触片(3，4)之间，其中，接触片(3，4)和PTC元件(2)通过一种粘接剂(5)连接，该粘接剂(5)的比电阻最小为50 Ohm×cm，最大为500 Ohm×cm。此外，钎料也可以作为粘接剂(5)的替代物。

Description

用于汽车的带有PTC元件的取暖装置

技术领域

本发明涉及一种用于汽车的、带有PTC元件的取暖装置。

背景技术

DE 101 44 757 A1公开了一种用于轿车的、带有PTC元件的取暖装置。其中，辅助取暖装置带有一个加热体，它在辅助取暖装置运行时被热风穿流；辅助取暖装置还在乘客舱的足部区域设有至少一个出风口，热风则被送往这个出风口。为了能灵活地在乘客舱中形成温度的垂直分层，以使后座中的乘客也感到舒适，加热体采用一种电PTC元件，它直接布置在足部区域的出风口处。但这种加热器并不能满足人们的需要。按照一个被公开的实施例，以若干蜂窝式加热器形式出现的PTC元件布置在一个未详细说明的塑料框架中，而框架镶嵌在出风口上。

传统上通过一种粘接剂将接触片安装在PTC元件上，其中，根据具体情况，分别使用比电阻超过10000 Ohm×cm的绝缘粘接剂或比电阻低于10Ohm×cm的导电粘接剂。而接触片和PTC元件之间的这种连接还不能满足人们的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种经改善的、带有PTC元件的取暖装置。

这一目的是由具有下述特征的带有PTC元件的取暖装置实现的。从属权利要求则涉及具有优点的具体实施形式。

按照本发明，取暖装置带有至少一个PTC元件，它布置在两个起电连接作用的接触片之间，其中，接触片和PTC元件通过一种粘接剂连接，粘接剂的比电阻最小为50 Ohm×cm，最大为500 Ohm×cm，优选为最小80 Ohm×cm且最大150 Ohm×cm，特别为100 Ohm×cm+/-10％。

当选用一种具有一定比电阻的粘接剂、特别是比电阻为50到500 Ohm×cm的粘接剂，并通过这种导电的粘接剂将PTC元件和接触片连接时，要同时考虑取暖和安全两个方面。在确定比电阻时，一方面要避免接触片之间出现短路的风险，另一方面，为了防止由于老化而导致取暖装置受损，粘接剂层可以强制膨胀(Zwangsentspannung)，这样，PTC元件和接触片之间就不会再有任何直接接触，但是在这种情况下，粘接剂层要具有足够的导电能力，以保证加热功能。在这里，粘接剂层带有附加电阻并显示出可接受的加热功率。本发明的优点在于，在这种情况下加热功能不会受到影响。上述范围内的比电阻已被证明是最合适的。

PTC元件和一个接触片之间的粘接剂层厚在强制膨胀之前可被优选地忽略不计，在强制膨胀之后最大为0.02μm，特别为0.01μm+/-10％。

在本发明中也可用一种带有相同比电阻的钎料代替粘接剂。

附图说明

下面通过两个实施例和附图对本发明进行详细说明。其中，

图1为一个符合本发明的取暖装置的视图，

图2为图1中所示的取暖装置上沿II—II线的截面放大图，

图3为沿图2中的III—III线的截面图，

图4为图2中所示在强制膨胀后的视图，

图5为一个说明电阻的等效电路图，

图6为一个与图5对应的等效电路图，说明强制膨胀后的电阻。

具体实施方式

在带有陶瓷PTC元件的PTC取暖装置1上，每两个相互平行的接触片3(正极)和4(负极)之间通过一种粘接剂5粘接着一个PTC元件2，该粘接剂的比电阻大约为100 Ohm×cm。接触片3和4上背朝PTC元件2的一侧分别通过粘接与波纹翅片6相连接，该波纹翅片6又同样通过相应的粘接与另一个接触片3和4相连接。一个塑料框架7布置在前面所述的装置的四周。图1中的空气流动方向为视线方向。

在下文中，PTC元件2的长度用L表示，这里为035mm，PTC元件2的宽度用I表示，这里为8mm，PTC元件2的厚度用e表示，这里为1.4mm。PTC元件2的表面和一个接触片3或4之间的粘接剂层厚用eta表示，这里为0.01μm。在接触片3和4之间环绕PTC元件2的粘接剂的宽度用s表示，这里为1mm。

接触片3和4之间的电压用U表示，在这里的实施例中为13V，但它也可以更高，例如为48V。

粘接剂5的比电阻用Rho_粘表示，PTC元件2的电阻用R_PTC表示，PTC元件2和接触片3或4之间的粘接剂层的电阻用R_粘表示。

PTC元件2的功率用P_PTC表示，接触片3和4之间的粘接剂5的功率用P_b表示，带有无强制膨胀的粘接剂5的PTC元件2的功率用P_{粘+无强制膨胀 的PTC}表示，带有强制膨胀后的粘接剂5的PTC元件2的功率用P_{粘+强制膨胀后 的PTC}表示，总功率用P_总表示。

在这里，在PTC元件和一个接触片3或4之间的粘接剂5的电阻R_粘以及环绕PTC元件2的粘接剂5的电阻R_b由下式得到：

(1)R_粘＝Rho_粘×eta/(L×I)

(2)R_b＝Rho_粘×e/(2(L+I)×s)

用于说明电阻的等效电路图见图5和6。

功率P_{粘+无强制膨胀的PTC}以及P_{粘+强制膨胀后的PTC}由下式得到：

(3)P_{粘+无强制膨胀的PTC}＝U²/R_PTC

(4)P_{粘+强制膨胀后的PTC}＝U²/(2R_粘+R_PTC)

为了使PTC元件2的效率最优化，比率P_PTC/P_b应尽可能地大。另外，比率P_{粘+无强制膨胀的PTC}/P_{粘+强制膨胀后的PTC}应尽可能接近1。特别是在这里，比率P_PTC/P_b约为4到40，比率P_{粘+无强制膨胀的PTC}/P_{粘+强制膨胀后的PTC}在大约1.2到1.02之间。

标号说明

1 取暖装置       4 接触片          7 塑料框架

2 PTC元件        5 粘接剂

3 接触片         6 波纹翅片

Claims (12)

1.用于汽车的、具有至少一个PTC元件的取暖装置，其中，PTC元件(2)布置在两个起电连接作用的接触片(3、4)之间，并且接触片(3、4)和PTC元件(2)通过一种粘接剂(5)连接，其特征在于，粘接剂(5)的电阻率最小为50Ohm×cm，最大为500Ohm×cm。

2.根据权利要求1所述的取暖装置，其特征在于，粘接剂(5)的电阻率最小为80Ohm×cm，最大为150Ohm×cm。

3.根据权利要求1所述的取暖装置，其特征在于，粘接剂(5)的电阻率为100Ohm×cm+/-10％。

4.根据权利要求1或2或3所述的取暖装置，其特征在于，粘接剂(5)在PTC元件(2)和一个接触片(3、4)之间的层厚在强制膨胀前忽略不计，在强制膨胀后最大为0.02μm。

5.根据权利要求1或2或3所述的取暖装置，其特征在于，粘接剂(5)在PTC元件(2)和一个接触片(3、4)之间的层厚在强制膨胀前忽略不计，在强制膨胀后最大为0.01μm+/-10％。

6.用于汽车的、带有至少一个PTC元件的取暖装置，其中，PTC元件(2)布置在两个起电连接作用的接触片(3、4)之间，并且接触片(3、4)和PTC元件(2)通过一种钎料连接，其特征在于，钎料的电阻率最小为50Ohm×cm，最大为500Ohm×cm。

7.根据权利要求6所述的取暖装置，其特征在于，钎料的电阻率最小为80Ohm×cm，最大为150Ohm×cm。

8.根据权利要求6所述的取暖装置，其特征在于，钎料的电阻率为100Ohm×cm+/-10％。

9.根据权利要求6或7或8所述的取暖装置，其特征在于，钎料在PTC元件(2)和一个接触片(3、4)之间的层厚在强制膨胀前忽略不计，在强制膨胀后最大为0.02μm。

10.根据权利要求6或7或8所述的取暖装置，其特征在于，钎料在PTC元件(2)和一个接触片(3、4)之间的层厚在强制膨胀前忽略不计，在强制膨胀后最大为0.01μm+/-10％。

11.用于在一个陶瓷PTC元件(2)和一个导电的接触片(3、4)之间连接的粘接剂，其特征在于，粘接剂的电阻率最小为50Ohm×cm，最大为500Ohm×cm。

12.用于在一个陶瓷PTC元件(2)和一个导电的接触片(3、4)之间连接的钎料，其特征在于，钎料的电阻率最小为50Ohm×cm，最大为500Ohm×cm。

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