CN107360638B - 包含镀镍接触片的加热棒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种包含镀镍接触片的加热棒，包括：陶瓷加热元件(1)；带状接触片(3)；以及壳体(6)，加热元件(1)和接触片(3)布置在壳体中，其特征在于，接触片(3)涂覆有镍。
Description
技术领域
本发明涉及一种加热棒。DE 10 2012 107 113A1中公开了根据权利要求1的前序部分的加热棒。例如，这样的加热棒可以用于加热车辆的内部。
背景技术
特别是在高压应用中，期望加热棒的接触片与一个或多个加热元件之间具有良好的电接触。电接触由于腐蚀或氧化而趋于退化。此外，陶瓷加热元件，特别是钛酸钡基的PTC加热元件，易于受到来自接触片的铁原子扩散到加热元件中而引起的电阻漂移的影响。微量铁存在于许多金属及合金中，例如铜片中，使得这种接触片会导致加热元件出现问题。
发明内容
本发明的目的在于，示出可以如何克服这些缺陷。
通过根据权利要求1的加热棒来实现该目的，从属权利要求的主题是本发明的有利改进点。
利用锡或镍镀敷加热棒的接触片，可靠地防止腐蚀和氧化。从而可以确保接触片与陶瓷加热元件(例如，钛酸钡基PTC加热元件)之间的可靠电接触。另外，锡或镍涂层防止微量铁从接触片扩散至加热元件。这是重要的优势，因为即使是微量的铁，也会导致陶瓷加热元件(例如，钛酸钡基PTC加热元件)中的电阻漂移。
锡涂层的缺陷在于，其在200℃以上的温度下会产生噼啪噪声。这是因为锡在232℃下熔化并且低于该温度下时软化。接触片上的锡层的热膨胀产生噼啪声，这在许多应用中都是不希望出现的，例如，在车辆中，驾驶员可能会听见该噪声。镍在更高的温度下熔化，因此不具有这种缺陷。
因此，通过使用镀镍接触片，本发明在不产生不希望出现的噪声的情况下提供了可靠的电接触。
本发明的有利改进点在于，接触片由铜制成。铜具有非常好的导电性。此外，镍涂层在铜片上非常耐用。
可通过电镀将镍涂层涂覆在接触片上。因此，前侧和背侧都可以设置有镍涂层。尽管仅需要在一侧上涂覆镍涂层，但是将镍涂层涂覆在接触片的两侧更加经济。
将加热棒反复加热至约200℃以上的温度会产生显著的热应力。加热棒各个部分(尤其是接触片和电隔离件或其他部分)的热膨胀系数可产生机械应力，而机械应力会导致裂缝或其他损害。通过使接触片设置开始于接触片的纵向边缘的狭缝，由于带状接触片的狭缝使带状接触片能够在其纵向上容易扩张或收缩，因此能够减轻热膨胀效应。因此，加热棒的接触片和其他部分的热膨胀系数上的差异不再产生可能会损坏加热棒的显著机械应力。
本发明的另一个有利改进点在于，一些狭缝开始于接触片的第一纵向边缘，还有一些狭缝开始于接触片的第二纵向边缘。如果狭缝开始于接触片的两个纵向边缘，则能够更好地消除热应力。优选地，狭缝交替开始于接触片的两侧纵向边缘。
狭缝可以垂直于带状接触片的纵向来定向。狭缝也可以相对于接触片的纵向倾斜。
狭缝可以具有各种形状。例如，狭缝可以是简单的矩形切口，或者狭缝的端部可以是圆形的。优选地，狭缝从其位于一个纵向边缘处的起始点开始向其端部变窄。
加热棒可仅包括单个陶瓷加热元件或者包括几个陶瓷加热元件。陶瓷加热元件可以是PTC加热元件，例如，钛酸钡基加热元件。
本发明的另一个有利改进点在于，加热棒包含多个陶瓷加热元件。在这种情况下，如果至少一个狭缝位于接触片上覆盖加热元件的每一部分与接触片上覆盖相邻加热元件的另一部分之间，则比较有利。如果存在开始于接触片的两侧纵向边缘、布置在接触片上覆盖一个加热元件的每个部分与接触片上覆盖相邻加热元件的另一部分之间的两个狭缝，则更为有利。在这种方式下，狭缝不影响接触片与陶瓷加热元件的接触面。
本发明的另一有利改进点在于，每个狭缝都延伸到接触片宽度的至少三分之二。优选地，每个狭缝都延伸到接触片宽度的至少四分之三。原则上，接触片在纵向上越容易扩张或收缩，狭缝越长。延伸少于接触片宽度的三分之二的狭缝在消除热应力方面不是十分有效。
本发明的另一有利改进点在于，每个狭缝都最多延伸到接触片宽度的十分之九。狭缝越长，接触片存在于狭缝端部与纵向边缘之间的材料越少。因此，狭缝越长，接触片在其由于狭缝而减小的有效宽度处的电阻越高。如果每个狭缝都最多延伸到接触片宽度的十分之九，则接触片的总电阻依然足够小，以使加热棒能够进行有效操作。
如果加热棒的壳体也用于电接触陶瓷加热元件，则加热棒可以包括单个接触片。也可提供具有两个接触片的加热棒，在两个接触片之间布置一个或多个加热元件。
附图说明
在下文中，参考附图和说明性实施例来解释本发明的细节和优势，其中：
图1示出加热棒的分解图；以及
图2示出加热棒的开槽接触片的实施例。
附图标记说明：
1 加热元件
2 框架
3 接触片
4 隔离层
5 狭缝
6 壳体。
具体实施方式
图1示出的加热棒包括若干陶瓷加热元件1，尽管加热棒也可被配置为仅具有单个陶瓷加热元件1。陶瓷加热元件1是电阻加热元件，该电阻加热元件可以是PTC加热元件，例如钛酸钡基。
加热元件1被保持在塑料框架2中，并且被第一带状接触片3以及第二带状接触片3电接触。在图中可以看出，加热元件1布置在带状接触片3之间。接触片通过绝缘层4a、4b(例如，陶瓷板4a和聚合物膜4b)与壳体6电隔离。
陶瓷加热元件1、塑料框架2和接触片3布置在壳体中。壳体是通过第一和第二壳体部6形成的金属管。第一和第二壳体部6的轮廓具有开口截面，例如，U形截面。在组装加热棒时，每个轮廓的开口截面都被其他轮廓封闭。壳体6也可被设置成单个部件。
图1中示意性地示出的加热棒包括与加热元件1接触的两个接触片3。代替第二接触片3，加热元件1还可通过壳体6接地。
接触片3由铜制成，并且具有镍涂层。可通过电镀来涂覆镍涂层。
图2示出了图1所示的加热棒的接触片3的实施例。带状接触片3设置有狭缝5，狭缝也可称为切口或槽口。在图2中可以看出，狭缝5开始于接触片3的正面，一直到达其背侧。狭缝5开始于接触片3的纵向边缘，并且垂直于接触片3的纵向延伸。狭缝5可以垂直于接触片3的纵向来定向或者是倾斜的。
狭缝5减小了因加热棒的各个部分热膨胀的差异而导致的热应力。狭缝5使接触片3能够在其纵向上容易地延伸或收缩，由此减小由热延伸导致的应力。
狭缝5交替开始于接触片3的两侧纵向边缘。例如，从接触片3的两侧纵向边缘开始的一对狭缝5布置在接触片上与一个加热元件1相接触的一部分，与接触片3上与相邻加热元件1相接触的另一部分之间。
每个狭缝5都应该延伸接触片3的宽度的至少三分之二，例如，延伸到至少超过接触片3宽度的四分之三。在示出的实施例中，每个狭缝5都延伸到接触片3的宽度的至少五分之四，尽管更短的狭缝5也可满足。
狭缝5不应该太长，因为这会增加接触片3的电阻。在示出的实施例中，每个狭缝5最多延伸到接触片3的宽度的十分之九。狭缝5可以是具有恒定宽度的切口。在示出的实施例中，狭缝5的宽度从其起点到其端部减小。
Claims (9)
1.一种加热棒，包括：
陶瓷加热元件（1）；
带状接触片（3）；以及
壳体（6），所述加热元件（1）和所述带状接触片（3）布置在所述壳体中，其特征在于，
所述带状接触片（3）涂覆有镍，并且具有狭缝（5），该狭缝（5）使带状接触片（3）在其纵向上容易地膨胀或收缩，并且通过狭缝（5）减小加热棒的热膨胀的影响，
两个狭缝（5）开始于带状接触片（3）的两侧纵向边缘，布置在带状接触片（3）上覆盖一个加热元件（1）的每一部分与带状接触片（3）上覆盖相邻加热元件（1）的另一部分之间，并且
每个所述狭缝（5）都延伸到所述带状接触片（3）的宽度的至少三分之二。
2.根据权利要求1所述的加热棒，其特征在于，所述带状接触片（3）由铜制成。
3.根据权利要求1所述的加热棒，其特征在于，所述陶瓷加热元件为PTC加热元件（1）。
4.根据权利要求3所述的加热棒，其特征在于，所述陶瓷加热元件为钛酸钡基PTC加热元件。
5.根据权利要求1所述的加热棒，其特征在于，所述壳体（6）是管。
6.根据权利要求1所述的加热棒，其特征在于，所述带状接触片（3）的两侧都涂覆有镍。
7.根据权利要求1所述的加热棒，其特征在于，所述狭缝中的一部分狭缝开始于所述带状接触片（3）的第一纵向边缘，所述狭缝（5）中的另一部分狭缝开始于所述带状接触片（3）的第二纵向边缘。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的加热棒，其特征在于，每个所述狭缝（5）都延伸到至少超过所述带状接触片（3）的宽度的四分之三。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的加热棒，其特征在于，每个所述狭缝（5）最多延伸到所述带状接触片（3）的宽度的十分之九。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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