CN112312598A - 电加热装置 - Google Patents

电加热装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112312598A
CN112312598A CN202010769984.5A CN202010769984A CN112312598A CN 112312598 A CN112312598 A CN 112312598A CN 202010769984 A CN202010769984 A CN 202010769984A CN 112312598 A CN112312598 A CN 112312598A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ptc
receiving pocket
heating device
pressure element
electric heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010769984.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112312598B (zh
Inventor
库尔特·瓦尔茨
迈克尔·尼德雷尔
帕特里克·卡彻尔霍夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eberspaecher Catem GmbH and Co KG
Original Assignee
Eberspaecher Catem GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eberspaecher Catem GmbH and Co KG filed Critical Eberspaecher Catem GmbH and Co KG
Publication of CN112312598A publication Critical patent/CN112312598A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112312598B publication Critical patent/CN112312598B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/48—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • H05B3/50—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material heating conductor arranged in metal tubes, the radiating surface having heat-conducting fins
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2215—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • B60H1/2221—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters arrangements of electric heaters for heating an intermediate liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
    • F24H9/1809—Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters
    • F24H9/1818—Arrangement or mounting of electric heating means
    • F24H9/1827—Positive temperature coefficient [PTC] resistor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02—Details
    • H05B3/06—Heater elements structurally combined with coupling elements or holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H2001/2268—Constructional features
    • B60H2001/2271—Heat exchangers, burners, ignition devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/101—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply
    • F24H1/102—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply with resistance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/12—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium
    • F24H1/121—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium using electric energy supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H2250/00—Electrical heat generating means
    • F24H2250/04—Positive or negative temperature coefficients, e.g. PTC, NTC
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/02—Heaters using heating elements having a positive temperature coefficient
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/021—Heaters specially adapted for heating liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/022—Heaters specially adapted for heating gaseous material
    • H05B2203/023—Heaters of the type used for electrically heating the air blown in a vehicle compartment by the vehicle heating system

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电加热装置，包括具有分隔壁(112)的壳体(100)，分隔壁将连接室(114)与用于耗散热的加热室(106)隔离开，并且作为加热肋部(110)突出到加热室(106)中的至少一个接纳袋部(24)从分隔壁突出，接纳袋部朝向其下封闭端部(36)渐缩，接纳袋部中接纳有PTC加热元件(10)和压力元件(2)，PTC加热元件具有至少一个PTC元件(18)和导体轨线(20)，导体轨线以不同的极性对PTC元件(18)通电，导体轨线导电地连接到PTC元件并且电连接在连接室(114)中，压力元件保持PTC元件(18)的热提取表面邻接抵靠着接纳袋部(24)的相对设置的内表面(26)。压力元件(2)的薄片金属条带形成从所述薄片金属条带(4)的平面突出的弹簧段(6)。

Description

电加热装置
技术领域
本发明涉及一种具有壳体的电加热装置，所述壳体具有将连接室与用于耗散热的加热室分开的分隔壁。作为加热肋部突出到加热室中的至少一个接纳袋部从分隔壁突出。PTC加热元件设置在这个袋部中。此外，压力元件容纳在袋部中，并且保持PTC元件的热提取表面邻接抵靠着接纳袋部的相对内表面。
背景技术
PTC加热元件具有至少一个PTC元件和以导电方式与其邻接抵靠的导体轨线。导体轨线以导电方式连接到PTC元件。这种连接可以是形状配合(positive-fit)和/或力配合(force-fit)和/或正物质配合(positive substance-fit)连接。
电加热装置的前述一般特征适用于根据EP 1 872 986 A1的现有技术。它们也适用于本发明的实施。
分别源自申请人的早期的提案EP 2 637 474 A1和EP 2 337 425 A1各自公开了引入到先前提到的接纳袋部中的PTC加热元件。
EP 2 337 425 A1公开了一种解决方案，其中邻接抵靠着PTC元件的主侧表面的导体轨线被设置为一件薄片金属，所述一件薄片金属具有从所述一件薄片金属的平面弯出的接触突出部。接触突出部仅用于改进PTC元件的电接触。
在上文所描述的解决方案的情况下，PTC元件和在两个侧部上邻接到其的接触板通常用楔形形状的压力元件支撑在接纳袋部中，其中在接纳袋部的相对地设置的内表面和导体轨线之间插置至少一个绝缘层。在接纳袋部朝向其下封闭端部渐缩的情况下，该楔形元件确保层结构的层抵靠着彼此夹紧。这些层至少是PTC元件和与楔形元件的力作用方向成直角延伸的导体轨线(通常是接触板)以及至少一个绝缘层。
尽管接纳袋部的与生产相关的横截面形状向下渐缩，但在插置压力元件的情况下，楔形元件将在PTC元件的两个相互相反的热提取表面和与其相关联的接纳袋部的相应内表面之间实现良好的热传递。由于在那里积累的压力，PTC元件的相反设置的热提取表面直接或在插置绝缘层的情况下邻接抵靠着接纳袋部的相对设置的内表面。
这确保了良好的热提取。然而，存在的问题是，由于制造公差，接纳袋部不总是对应于所设计形状。
由于生产原因，PTC元件经受相当大的尺寸波动。也不总是确保PTC元件的热提取表面完全笔直并且平坦地延续。
按压作为压力元件的楔块可能导致应力峰值，由此PTC元件或陶瓷绝缘层会在接纳袋部内部破裂。取决于公差，在特定应用中在现有技术中用作压力元件的楔形元件可能不够厚，使得其基本上无用地位于接纳袋部的下端部处。另一方面，如果在楔形元件被引入之前剩余的自由空间太小，则这导致PTC元件的热提取表面在接纳袋部的竖直方向上(即，在下端部和插入开口之间)的覆盖不足。结果，PTC元件加热过度，并且阻止了电力电流的进一步吸收。因此，PTC元件的效率程度很差。
发明内容
本发明寻求提供一种解决这些问题中的所有或一些的解决方案。
出于这个目的，本发明提出了一种具有权利要求1的特征的电加热装置。
根据本发明的电加热装置与前述现有技术的不同之处在于，包括薄片金属条带的压力元件优选地仅由薄片金属条带形成。所述薄片金属条带具有弹簧段，所述弹簧段目前由所述薄片金属条带的平面通过冲压和弯曲而形成。因此，所述弹簧段与所述薄片金属条带的基本材料一体地形成。所述压力元件的薄片金属条带通常成形为平坦的平面薄片金属条带。只有所述弹簧段从该薄片金属条带突出。所述弹簧段可以从所述薄片金属条带的主侧表面中的一个或两个突出。也可以设置各自本身仅从所述薄片金属条带的一个主侧表面突出的弹簧段。然而，这样的弹簧段可以从两个主侧表面突出。
所述弹簧段被设置成表面分布在被布置成与所述压力元件相邻的PTC元件的热提取表面上方。出于这个目的，所述压力元件通常在插置导体轨线的情况下邻接抵靠着所述PTC元件。然而，压力元件也可以促使所述层结构的层被支撑，并且它也可以是所述层结构的导体轨线，并且然后直接邻接抵靠着所述PTC元件的热提取表面。在这种配置的情况下，所述压力元件形成所述导体轨线中的一个。所述压力元件和所述导体轨线由单个元件实施。当在12V的正常车辆电气系统电压的情况下操作所述电加热装置时，这样的压力元件可以举例来说将所述PTC元件以直接导电的方式连接到所述接纳袋部的内表面，所述接纳袋部可以连接到接地并且导电地连接到由所述电加热装置提供的接地连接。对于高达25VAC或高达60VDC的电压，可以省掉将电流路径与所述壳体隔离并且因此与所述接纳袋部隔离的绝缘层。
被配置为导体轨线的压力元件也可以布置在容纳在所述接纳袋部中的两个PTC元件之间并且为了通电而直接邻接抵靠着所述PTC元件。然后，它们通常邻接抵靠着所述PTC元件的相对设置的主侧表面。所述PTC元件的与其相反的相应主侧表面可以各自以导电方式连接到所述接纳袋部的内表面，并且因此连接到接地。可替选地，最后提到的主侧表面也可以与接触板接触，所述接触板的连接凸耳突出到所述连接室中并且在外侧上设置有电绝缘层。在组装的状态下，该绝缘层设置在相应的PTC元件和所述接纳袋部的内表面之间，并且夹紧在它们之间。然后，所述PTC元件不电连接到所述接纳袋部。它也可以在插置中间层的情况下邻接抵靠着所述PTC元件，在这种情况下，所述中间层为了通电而电连接到位于所述PTC元件和所述绝缘层之间的举例来说呈接触板形式的导体轨线。
然而，所述压力元件也可以在插置绝缘条带的情况下邻接抵靠着所述接纳袋部的内表面和/或设置有电接触元件，所述电接触元件暴露在所述电加热装置的连接室中。在这样的情况下，电力电流经由所述压力元件从连接室引入到所述PTC元件中或者从所述PTC元件放电，并且与所述接纳袋部电绝缘。
根据本发明的压力元件被配置成使所述PTC加热元件的通常平面平行的外表面的几何形状适于所述接纳袋部的锥形横截面形状。特定来说，根据本发明的压力元件在竖直方向上适于所述接纳袋部的锥形形状。在那里，设置在所述接纳袋部的下端部处的弹簧元件比设置在所述接纳袋部的上端部处的弹簧段从由所述薄片金属条带形成的平面突出得少。在所述压力元件的侧视图中，楔形形状的包封表面然后出现，其尖端端部通常位于由所述薄片金属条带的平面基部表面限定的平面中。在弹簧段仅在一个侧部上从所述薄片金属条带的基本材料突出的情况下，所述楔形形状的包封表面首先由所述薄片金属条带的背离所述弹簧段的平面基部表面形成，并且其次由连接线形成，所述连接线接近所述弹簧段的具有距所述薄片金属条带的基部表面的最远横向距离的那些表面点。
所述弹簧段的表面分布通常使得所述弹簧段设置成基本上分布在所述PTC元件的整个热提取表面上方。因为在所述压力元件的安装位置中，所述弹簧段将所述PTC元件和设置在所述接纳袋部中的层结构的其它层以支撑的方式邻接抵靠着彼此，使得避免了在将热传递到所述接纳袋部的相互相对的内表面的相界处的过高过渡电阻。在竖直方向上，所述弹簧段可以具有比相关联的PTC元件的热提取表面大的尺寸。这考虑到了所述压力元件取决于制造公差而被按压到所述接纳袋部中的不同深度的事实。在横向于所述竖直方向延伸的宽度方向上，数个弹簧段通常一个接一个地设置成在横向于所述竖直方向延伸的行中。在所述宽度方向上，所述弹簧段的布置适于所述PTC元件的热提取表面的尺寸。举例来说，在所述PTC元件的边缘区域中的外侧部上在所述宽度方向上的相应弹簧段按压到所述PTC元件的热提取表面上。其中其部分最远离所述薄片金属条带的弹簧段优选地可以形成平面矩形表面，对应的弹簧段的相应的接触压力经由所述平面矩形表面直接或间接地传递到所述相关联的PTC元件。所述矩形表面因此平行于所述接触表面延续，所述弹簧段邻接抵靠着所述接触表面。
根据本发明的电加热装置的分隔壁可以与所述接纳袋部一体地形成。该实施例适用于电加热装置，其中壳体下部分限定了循环室，所述接纳袋部以加热肋部的方式突出所述循环室中，并且壳体下部分形成在所述加热室中待加热的介质流的入口和出口开口，其中对应的壳体部分借助于挤压或压铸铝来生产。在这方面，根据本发明的电加热装置的优选实施例对应于在EP 1 872 986 A1中描述的实施例。这同样适用于所述连接室中的导体轨线的电连接，所述连接室设置在所述分隔壁的与所述循环室相反的侧部上，并且通常经由印刷电路板和/或经由设置在所述连接室中的控制单元将数个PTC加热元件电连接到所述PTC加热元件，使得能够致动所述电加热装置的单独的或所有PTC加热元件。出于这个目的，所述导体轨线通常具有连接凸耳，所述连接凸耳在其自由部分上突出在所述接纳袋部上方并且暴露在所述连接室中。所述导体轨线可以以本身已知的方式由接触板形成，所述接触板在其自由端部处形成所述连接凸耳。
这样，所述压力元件可以由弹簧刚性材料形成，其中应该选择还呈现良好导热性的材料。举例来说，弹簧刚性的铝、铜或黄铜由于改进的导热性而比钢片优选。
优选地，在所述接纳袋部的下端部和上端部之间连续地设置在三个和六个之间的弹簧段。如先前所提到的，优选地，数个弹簧段在宽度方向上布置成一行。优选地，这些是彼此平行地设置和对准的行。然而，这种配置不是必需的。唯一重要的是，通过由所述弹簧段中的每个引起的压力尽可能以平面方式对所述热提取表面起作用。
根据本发明的优选研发，提供了由绝缘材料制成的加热器壳体，所述加热器壳体将所述PTC元件和所述导体轨线结合起来以形成单元，并且以可滑动方式引导所述压力元件。这样的加热器壳体通常由绝缘材料(例如，塑料材料或陶瓷材料)组成。为了引导所述压力元件，所述加热器壳体具有基本上在竖直方向上延伸的滑动引导件。所述加热器壳体可以粘合地结合到一个或两个导体轨线。在用塑料材料制造所述加热器壳体的注射成型过程期间，也有可能在插置所述(多个)PTC元件的情况下注射成型涂覆所述导体轨线。这产生了一个实体。所述滑动引导件通常具有相互相对的引导槽，在引导槽中以可滑动的方式引导所述薄片金属条带的不包括弹簧段的边缘区域。所述加热器壳体还可以容纳至少一个绝缘层，并且将其相对于所述接触板定位。所述加热器壳体还可以具有设置在所述PTC元件的热提取表面和所述压力元件之间的滑动板，以便获得由单独的弹簧段引起的接触压力的进一步均匀性。然而，本发明优选地确实没有这样的滑动板，因为选择所述弹簧段的配置和所述薄片金属条带的厚度，使得由每个单独的弹簧段引起的相当点状的压力负载保持亚临界，使得不必担心对所述PTC元件和/或所述层结构的其它层(特定来说，所述绝缘层)的机械损坏。
为了改进所述压力元件的区域中的导热性，根据本发明的优选研发，提出了用导热材料填充被所述弹簧段按压的自由空间。优选地，该导热材料是高导热质量块。导热系数应该是至少为3W/(m K)。所述质量块通常具有这样的性质，即它允许所述PTC加热元件在所述接纳袋部中的特定运动，以补偿在典型的温度改变期间出现的热应力。所述材料应该在所述PTC加热元件已经插入到所述接纳袋部中之后并且在所述压力元件已经相对于所述层结构的层在竖直方向上被推动之后[sic]制成，并且当所述PTC加热元件相对地定位在所述接纳袋部中时用于在所述接纳袋部中支撑所述压力元件。换句话说，所述PTC加热元件首先被引入到所述接纳袋部中。此后，所述压力元件被引入到所述接纳袋部中，或者如果所述压力元件已经与所述PTC加热元件一起被引入到所述接纳袋部中，则所述压力元件相对于所述层结构被推动，以便预加载所述层。至少当所述壳体借助于压力拉模铸造时，根据本发明的压力元件也具有上文所描述的楔形形状。因为用这种方法可能很难避免楔形形状的接纳袋部。然而，本发明也可以用非楔形形状的接纳袋部来实施。所述弹簧段可以各自以这样的方式配置，即它们借助于它们的接触点或表面而类似平面接触表面，或者它们邻接抵靠着轮廓上或随机地倾斜的表面，并且经由由单独的弹簧段形成的邻接点或表面跟随后者的轮廓。
一旦所述层结构的层已经由所述压力元件支撑在所述接纳袋部中，所述质量块就被填充到所述袋部中。该质量块优选地填充所述袋部中的所有自由空间，使得从所述PTC元件到所述袋部的所有内表面，包括其端面，产生良好的热传递。机械支撑由所述压力元件的弹簧段维持。所述质量块优选地是永久弹性质量块，使得也给予所述质量块特定的柔性，并且所述弹簧段在操作期间也可以跟随特定的补偿运动，所述补偿运动举例来说由于所述层结构的单独的层的热膨胀而出现。合适的质量块是例如可以填充有陶瓷颗粒以改进导热性的双组分硅树脂。
附图说明
依据下面结合附图对实施例的描述，本发明的其它细节和优点将变得显而易见，其中：
图1示出了根据本发明的压力元件的实施例的透视俯视图；
图2示出了具有根据图1的压力元件的加热器壳体的实施例的透视侧视图；
图3示出了图2中所示的实施例的横截面视图；
图4示出了图2和图3中所示的实施例的俯视图；
图5示出了其中加热器壳体被部分地移除的电加热装置的实施例的透视正视图；并且
图6示出了图4中所示的实施例的横截面视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的压力元件2的实施例，压力元件2包括用附图标记4标识的薄片金属条带，弹簧段6由所述薄片金属条带通过冲压和弯曲形成。弹簧段6通过冲压出侧向边缘7并且弯曲由此产生的突片8而形成。突片8各自用其两个端部侧部中的一个连接到薄片金属条带4的基部材料。这导致具有相对高的弹性刚度的弹簧段2。
可以看出，具有平行的弹簧段2的行的每个第一弹簧段6朝向薄片金属条带4的一个侧部弯曲，并且每个第二弹簧段6向另一侧部弯曲。
可以在单独的弹簧段6的相应外表面点处施加直线。彼此相反设置并且连接金属条带4的直线在它们之间形成小于10°的角度，其中在图1中仅完全示出了正面侧部上的直线I，并且仅指示了另一条直线II；参考图3。
可以从图2到图4收集PTC加热元件的细节。PTC加热元件在那里用附图标记10标识，并且具有由塑料材料制成的加热器壳体12，加热器壳体12形成为框架形状，具有在厚度方向上突出超过框架的上边沿14和框架开口16，四个PTC元件18彼此上下地设置在框架开口16中。如图3中所示，呈接触板20的形式的导体轨线以导电的方式邻接抵靠着PTC元件18的两个侧部。接触板20举例来说通过粘合性结合连接到加热器壳体12。在一个侧部(图3中的右侧部)上，接触板20覆盖有绝缘层22。该绝缘层可以是塑料薄膜或陶瓷板或者陶瓷板与塑料薄膜的组合。塑料薄膜通常位于陶瓷板的外侧部上，这具有塑料薄膜可以补偿接纳袋部的内表面的特定粗糙度并且因此吸收可能损害陶瓷层的应力峰值的优点。所述接纳袋部在图5和图6中用附图标记24标记，内表面在图6中具有附图标记26。
在与绝缘层22相反的侧部上，接触板20在那里形成层结构的外表面。已经在图1中描述的压力元件2邻接该外表面设置。图2和图3示出了在层结构被支撑在接纳袋部24中之前的压力元件2。压力元件2处于升高位置中。压力元件2的上端部28位于边沿14的区域中。用附图标记30标识的压力元件2的下端部位于下PTC元件18的中间高度处。
下文将参考图5和图6解释加热器壳体12和压力元件2的组装。它们示出了具有加热器壳体100的电加热装置的实施例，加热器壳体100具有壳体基部102和壳体覆盖物104。壳体基部102包括循环室106，循环室106经由端口(在图5中仅示出了其中的一个端口108)连接到待加热的液体流体的管线。特定来说，电加热装置是机动车辆中的电加热装置。
循环室106被数个加热肋部110穿过，加热肋部110在壳体基部102的纵向方向上延伸，并且在横截面视图中具有基本上为U状的横截面形状，并且相对于循环室106被周向地包围。这些加热肋部110形成先前提到的接纳袋部24。在所示的实施例中，电加热装置4具有相邻设置的袋部，所述袋部基本上在壳体基部102的整个长度上方延伸。接纳袋部24明显比加热器壳体12长。在接纳袋部24的纵向方向上，数个加热器壳体12一个接一个地装配到接纳袋部24中(参见图5)。
壳体基部102形成分隔壁112，分隔壁112将循环室106与连接室114隔离开，在连接室114中暴露出导电地连接到接触板20的连接条带32，所述连接条带目前一体地形成于所述接触板上。在图5和图6中所示的实施例中，为每个PTC加热元件10提供了两个连接凸耳32，以用于以不同的极性对PTC元件18通电。
根据图2到图4的实施例可以由用于对PTC元件18通电的电力电流下降到接地的预期来引导，在当前情况下，所述接地可以由壳体基部102形成，使得接触板20中的仅一个需要连接到连接凸耳32，而另一个极性通过壳体基部102到接地的电连接给出。然后，电力电流在内表面26上方流动并且流过压力元件2。
两种连接选择都是可想到的。
对于组装，PTC加热元件10被推到接纳袋部24中，直到由边沿14形成的止动部34邻接抵靠着分隔壁112的上侧部为止。结果，加热器壳体12以及因此PTC加热元件10相对于壳体100定位。绝缘层22然后紧邻对应的内表面26设置。在相反侧部上，压力元件2处于其在内表面26和相关联接触板20之间的初始位置中。层结构的层在预加载下还没有邻接抵靠着彼此。
压力元件2现在被推向用附图标记36标识的接纳袋部24的下端部。借助于压力元件2的这种相对运动，弹簧段4被弹性地预加载。以同样的方式，层结构的层邻接抵靠着彼此，并且绝缘层22抵靠着接纳袋部24的相关联内表面26。以这种方式引入压力元件2可以是路径控制的或力控制的。那里的力是层结构的层中的张紧的程度。在已经达到与用于引入压力元件2的轴向压缩力对应的特定预加载力之后，压力元件2到接纳袋部24中的插入运动可以终止。
可替选地或另外，可以提供限定压力元件2的最大插入距离的下止动部。这样的下止动部可以举例来说由在加热器壳体12的下端部处形成的并且在图2和图3中用附图标记38标识的横向辐板形成。可替选地，可以省略这样的横向辐板，使得压力元件2的插入运动由接纳袋部24的下端部36限定。薄片金属条带24同样地可以设置得比用于压力元件2的滑动引导件宽，所述滑动引导件用附图标记40标识，所述滑动引导件形成在加热器壳体2上，并且在图2中可以看到。上侧部上的这种加宽形成了与边沿14相互作用并且限定了压力元件2的最大插入深度的止动部。
图6示出了在引入到接纳袋部24中之后、位于在右手侧部上的接纳袋部24中的压力元件2，和在引入以用于支撑层结构的元件之前、位于设置在与其相邻的左手侧部上的接纳袋部24中的压力元件2。作为插入的结果，弹簧段4已经弹性变形。层结构的层邻接抵靠着彼此。层结构在与压力元件2相反的侧部上以平面方式邻接抵靠着设置在那里的内表面26。将压力元件2按压到接纳袋部24中可以用一种工具来实施，所述工具在一个面侧部上具有一个沟槽，所述沟槽适于接纳薄片金属条带4，并且在端部处抓握薄片金属条带4。
此后，可以将优选地永久弹性的塑料质量块填充到接纳袋部24中，以便将其完全填充并且取代保持在其中的空气，良好导热但不导电的填充物颗粒(举例来说，由氧化铝制成的颗粒)被添加到所述塑料质量块。这导致层结构的元件和在内部限定接纳袋部24的所有表面之间的良好导热。
附图标记列表
2：压力元件
4：薄片金属条带
6：弹簧段
7：边缘
8：突片
10：PTC加热元件
12：加热器外壳
14：边沿
16：框架开口
18：PTC元件
20：接触板/导体轨线
22：绝缘层
24：接纳袋部
26：内表面
28：压力元件2的上端部
30：压力元件2的下端部
32：连接凸耳
34：止动部
36：接纳袋部的下端部
38：交叉辐板
40：滑动引导件
100：壳体
102：壳体基部
104：壳体覆盖物
106：循环室/加热室
108：端口
110：加热肋部
112：分隔壁
114：连接室

Claims (7)

1.一种电加热装置(2)，包括：
壳体(100)，所述壳体具有分隔壁(112)，所述分隔壁将连接室(114)与用于耗散热的加热室(106)隔离开，并且作为加热肋部(110)突出到所述加热室(106)中的至少一个接纳袋部(24)从所述分隔壁突出，PTC加热元件(10)和压力元件(2)被接纳在所述接纳袋部中，所述PTC加热元件具有至少一个PTC元件(18)和导体轨线(20)，所述导体轨线用于以不同的极性给所述PTC元件(18)通电，所述导体轨线导电地连接到所述PTC元件并且所述导体轨线电连接在所述连接室(114)中，所述压力元件将所述PTC元件(18)的热提取表面保持为抵靠所述接纳袋部(24)的相对设置的内表面(26)，
其特征在于，
所述压力元件(2)包括薄片金属条带(4)，所述薄片金属条带形成通过冲压和弯曲从所述薄片金属条带(4)的平面突出的弹簧段(6)，所述弹簧段设置成以平面方式分布在所述PTC元件(18)的邻接相应的所述压力元件(2)的热提取表面上。
2.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述至少一个接纳袋部(24)朝向其封闭的下端部(36)渐缩，并且设置在所述接纳袋部的下端部(36)处的弹簧段(6)比设置在所述接纳袋部(24)的上端部处的那些弹簧段(6)从由所述金属条带(4)形成的平面突出得少。
3.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述弹簧段(6)抵靠所述内表面(26)中的一个。
4.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，在所述接纳袋部(24)的下端部(36)和上端部之间一个接一个地设置在三个和六个之间的弹簧段(6)。
5.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述弹簧段(6)以平行的行相邻地设置。
6.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于由绝缘材料制成的加热器壳体(12)，所述加热器壳体结合所述PTC元件(18)和所述导体轨线(20)以形成单元，并且以可滑动方式引导所述压力元件(2)。
7.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，由弹簧段(6)自由地按压的自由空间填充有导热材料。
CN202010769984.5A 2019-08-01 2020-08-03 电加热装置 Active CN112312598B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019211567.5 2019-08-01
DE102019211567.5A DE102019211567A1 (de) 2019-08-01 2019-08-01 Elektrische Heizvorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112312598A true CN112312598A (zh) 2021-02-02
CN112312598B CN112312598B (zh) 2023-09-12

Family

ID=74175110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010769984.5A Active CN112312598B (zh) 2019-08-01 2020-08-03 电加热装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11723119B2 (zh)
CN (1) CN112312598B (zh)
DE (1) DE102019211567A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112714509A (zh) * 2019-10-25 2021-04-27 埃贝赫卡腾有限两合公司 电加热装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020203390A1 (de) * 2020-03-17 2021-09-23 Eberspächer catem Hermsdorf GmbH & Co. KG Elektrische heizeinrichtung und verfahren zu deren herstellung
DE102021106299A1 (de) * 2021-03-16 2022-09-22 Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg Elektrische Heizvorrichtung
FR3137811A1 (fr) * 2022-07-11 2024-01-12 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de chauffage electrique pour vehicule automobile

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101097092A (zh) * 2006-06-28 2008-01-02 凯特姆两合公司 电热装置
US20090162041A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-25 Beetz Klaus Dr Heating device for fuel
EP3101365A1 (de) * 2015-06-02 2016-12-07 Eberspächer catem GmbH & Co. KG Verfahren zur herstellung einer elektrischen heizvorrichtung

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2816076A1 (de) 1978-04-13 1979-10-25 Siemens Ag Heizer mit ferroelektrischem keramik-heizelement
JPS60112281A (ja) * 1983-11-18 1985-06-18 松下電工株式会社 ヒ−タ
EP1931176B1 (de) * 2006-10-25 2011-10-05 Eberspächer catem GmbH & Co. KG Eine elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zur Herstellung derselben
ATE554631T1 (de) * 2009-12-17 2012-05-15 Eberspaecher Catem Gmbh & Co Elektrische heizvorrichtung und wärmeerzeugendes element einer elektrischen heizvorrichtung
US9839072B2 (en) * 2012-03-08 2017-12-05 Eberspacher Catem Gmbh & Co. Kg Heat generating element with connection structure
EP2637474B1 (de) * 2012-03-08 2016-08-17 Eberspächer catem GmbH & Co. KG Wärme erzeugendes Element
CN103517469B (zh) * 2012-06-27 2015-03-04 比亚迪股份有限公司 一种ptc电热元件、电加热装置以及电动车
EP3101999B1 (de) 2015-06-02 2021-03-17 Eberspächer catem GmbH & Co. KG Ptc-heizelement und elektrische heizvorrichtung für ein kraftfahrzeug umfassend ein solches ptc-heizelement
EP3101998B1 (de) * 2015-06-02 2020-12-16 Eberspächer catem GmbH & Co. KG Ptc-heizelement sowie elektrische heizvorrichtung umfassend ein solches ptc-heizelement und verfahren zum herstellen einer elektrischen heizvorrichtung
KR101844882B1 (ko) * 2016-08-08 2018-04-03 엘지전자 주식회사 히팅 모듈 및 그를 갖는 히터 어셈블리
EP3290821A1 (de) * 2016-09-06 2018-03-07 Mahle International GmbH Elektrische heizeinrichtung
IT201800005496A1 (it) * 2018-05-18 2019-11-18 Dispositivo riscaldatore elettrico, particolarmente ad effetto ptc
DE102019211565A1 (de) * 2019-08-01 2021-02-04 Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
DE102019211569B4 (de) * 2019-08-01 2022-05-05 Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
DE102019216481A1 (de) * 2019-10-25 2021-04-29 Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg Elektrische Heizvorrichtung
DE102020201571A1 (de) * 2020-02-10 2021-08-12 Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
DE102020113402A1 (de) * 2020-05-18 2021-11-18 Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg Elektrische Heizvorrichtung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101097092A (zh) * 2006-06-28 2008-01-02 凯特姆两合公司 电热装置
US20090162041A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-25 Beetz Klaus Dr Heating device for fuel
EP3101365A1 (de) * 2015-06-02 2016-12-07 Eberspächer catem GmbH & Co. KG Verfahren zur herstellung einer elektrischen heizvorrichtung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112714509A (zh) * 2019-10-25 2021-04-27 埃贝赫卡腾有限两合公司 电加热装置
CN112714509B (zh) * 2019-10-25 2023-04-07 埃贝赫卡腾有限两合公司 电加热装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN112312598B (zh) 2023-09-12
DE102019211567A1 (de) 2021-02-04
US20210037615A1 (en) 2021-02-04
US11723119B2 (en) 2023-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112312598B (zh) 电加热装置
US11105532B2 (en) Electric heating device and method for its manufacture
CN106231700B (zh) Ptc加热元件和包括这种ptc加热元件的电加热装置和用于生产电加热装置的方法
CN101170844B (zh) 用于电加热装置的发热元件及其制造方法
CN204538144U (zh) 用于电池的加热和冷却装置、电池配置和机动车
US8946599B2 (en) Electric heating device
KR20110069736A (ko) 전기 히터 장치 및 전기 히터 장치의 발열체
CN102840674B (zh) 制造电加热装置的方法
US20220297506A1 (en) Electric Heating Device
CN111669847B (zh) Ptc加热元件和电加热装置
CN113260097B (zh) 电加热装置以及生产该电加热装置的方法
JP2014523513A (ja) 熱交換器
KR20080093021A (ko) 전기 가열 장치용 발열 엘리먼트 및 그 제조 방법
US11395375B2 (en) Electric heating device
CN113677044B (zh) Ptc加热装置及其制造方法
CN113225854A (zh) 电加热装置
CN110740527B (zh) 发热元件及其制造方法
CN113692072B (zh) 电加热装置
US20220346195A1 (en) Electric Heating Device and Method for Manufacturing the Same
US20240011667A1 (en) Electric Heating Assembly and Method of Manufacturing the Same
EP3930423A1 (en) Heating module for a heating device
US20210352770A1 (en) PTC Heating Assembly and Electric Heating Device Comprising the Same
CN116896799A (zh) Ptc加热装置及包括这种ptc加热装置的电加热设备
CN115226257A (zh) Ptc加热组件

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant