CN1937861B - 加热装置的发热部件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于加热空气的加热装置的发热部件，包括至少一个PTC元件(6)及位于PTC元件(6)相对侧表面上的条形电导体(4)。在本发明中，通过由非导电绝缘层(8)在外侧上围绕条形电导体(4)而形成在针对克服电击穿方面的安全性上有所改进的发热部件。本发明还改进了具有多个发热部件(60)的用于加热空气的加热装置，包括至少一个PTC元件(6)、位于PTC元件(6)相对侧表面上的条形电导体(4)、及布置在平行层中的并被固定发热部件(60)相对侧上的多个散热部件(56)。依照本发明，散热部件基本无电势，且由于散热部件(56)位于发热部件(60)相对侧上及其间布置有绝缘层(8)，因此可高度可靠地保护其免受电击穿的危害。

Description

加热装置的发热部件
技术领域
本发明涉及一种用于加热空气的加热装置的发热部件，包括至少一个PTC元件和位于PTC元件的相对侧表面上的条形电导体。例如，从追溯到当前申请人的EP 1 061 776中可了解到这样一种发热部件。
背景技术
具体地，发热部件设置在机动车辆的辅助加热器中，并包括一个接一个地布置成行的多个PTC元件，所述PTC元件通过彼此平行地延伸并平放在PTC元件的相对侧上的条形电导体被激励。条形导体通常是用金属平行板条制成的。以这种方式形成的发热部件设置在机动车辆中的用于加热空气的加热装置中，其中所述加热装置包括多层发热部件，该发热部件在其相对的侧部上具有散热部件。这些发热部件借助于固定装置定位成，它们以较为良好的传热接触方式平放在发热部件上。
在本领域的前述状态下，加热装置的固定装置是由框架构成的，其中彼此平行的多层发热部件和散热部件借助于弹簧偏压被固定。在同样披露了普通发热部件和普通加热装置的一个替换研发方案中(例如EP 1 467 599中对该方案进行了描述)，发热部件是由在一个水平面中一个接一个地布置成行的多个PTC元件构成的，所述PTC元件也被称作陶瓷件或正温度系数热敏电阻器，并且在相对的侧表面上由位于这些侧表面上的条形导体激励。条形导体中的一个由沿圆周方向封闭的型材形成，而另一个条形导体由金属条形成，所述金属条支撑在沿圆周方向封闭的金属型材上，电绝缘层介于其间。散热部件是由布置在多个平行层中的多个部分形成的，所述部分沿直角延伸至沿圆周方向封闭的金属型材。在从EP 1 467 599中了解的普通加热装置中，设置有多个以前述方式形成的沿圆周方向封闭的金属型材，所述金属型材设置成彼此平行。在某种程度上，所述部分在沿圆周方向封闭的金属型材之间延伸并且突出超出它们一定程度。
在前述发热部件的示例中，存在的要求是条形电导体必与PTC元件良好电接触。否则，会出现的问题是增加过渡电阻，尤其是在发热部件用在电动车辆的辅助加热器中的情况下，该问题可导致高电流所致的局部过热。该热现象会引起发热部件可能受损。此外，PTC元件是在升高的温度下发出较低热输出的自调节式电阻加热器，由此局部过热可导致PTC元件的自调节特征上的失调。
另外，在辅助加热器区域中的高温下，可产生蒸汽或气体，这可对于车厢中的人员造成直接危害。
因此在例如高达500V电压的高操作电压下使用普通发热部件也是有问题的。一方面，存在的问题是，朝向散热部件流动的空气会将携带潮气和/或灰尘，这些潮气和/或灰尘可渗入到加热装置中并造成电击穿，即，这里指短路。另一方面，基本的是存在保护在加热装置的区域中工作的人员免受加热装置或发热部件的带电部件的伤害的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种提供了增强的安全性的用于加热空气的加热装置的发热部件，以及相应的加热装置。同时，本发明尤其致力于针对可能发生的电击穿增加安全性。
为了解决这个问题，本发明还通过在两个条形电导体的外侧上设置非导电绝缘层而研发出一种普通发热部件。该绝缘层是非导电层。通过该非导电绝缘层，PTC元件和条形电导体的经大面积刨光的上侧部和下侧部在外侧上是电绝缘的。这可防止灰尘或飞溅的水与带电的条形电导体直接接触。在从EP 1 467 599中了解的发热部件的示例中，例如通过用绝缘层围绕沿圆周方向封闭的金属型材实现本发明。对于EP 1 061 776的发热部件，至少用以形成条形电导体的金属条是例如由绝缘层围绕。
优选地，绝缘层应直接布置在条形电导体上，以使得从发热部件传输到散热部件的热量仅被阻止为轻微程度。绝缘层应具有最佳可行的导热性。期望其具有大于20W/(mK)的导热性。已证实具有大于20kV/mm电绝缘的绝缘层可适用于对于短路的最佳可行保护。优选地，绝缘层在横过层状组成部分的方向上具有至少为2,000V的电介电强度。
根据发明人的实践经验，已确定绝缘层优选地同时包括陶瓷板和塑料薄膜。这两种元件的组合可以最佳可行方式形成所需的绝缘特性。例如，陶瓷板例如可由具有24W/(mK)的导热性和28kV/mm的电绝缘性的氧化铝制成。塑料薄膜例如可为聚酰胺薄膜，其与氧化铝一样，具有0.45W/(mK)的较好导热性和4kV的适当介电强度。
作为较平坦的部件，绝缘层的陶瓷板可高精确度地设置在条形电导体的整个表面上。如果需要的话，可将绝缘层直接粘于条形电导体。为了提高条形导体与绝缘层之间的导热性，粘合剂应以层状设置，且其厚度小于20微米并尽可能的薄。出于相同的原因，优选地，应将塑料薄膜层压于陶瓷板。因此，优选地，薄膜具有10到15微米之间的蜡层，尤其是在发热部件的工作条件下，即，在大约80℃的较高温度下，以及当将绝缘层压在条形导体上时，所述蜡层融化并有助于有效的热传输。在这种情况下，有必要将由彼此平行延伸的发热部件和散热部件的层构成的加热装置布置在框架中并通过弹簧偏压将该层状组成部分固定在框架中，如从追溯到当前申请人的EP 0 350 528中已经基本了解的。例如在EP 1 515 588中描述了一个替换研发方案。
发热部件可由在两侧上覆盖条形导体的以一个接一个的方式布置的多层PTC元件以及围绕在条形导体外部上的绝缘层构成。该层状组成部分的所有部件都可相互连接，具体地，可将它们粘合起来。优选地，该连接中的电绝缘层应突出得超出条形电导体，以使得发热部件的导电和激励部件位于发热部件的外绝缘边后面的一定距离处，也就是说，将它们设在朝向内侧偏移的一定距离处。要是没有形成电接触点的话，条形电导体可突出得超出绝缘层。
同时为了避免接触绝缘层之间的发热部件的带电部件，尤其是，为了精确定位PTC元件，本发明的更优选研发方案提出，在发热部件处提供定位框架(本身为已知的)，所述定位框架形成用于固定至少一个PTC元件的框架开口。例如在前述EP 0 350 528中描述了该定位框架(本身为已知的)，所述定位框架通常是用非导电材料制成的，具体地，是用塑料制成的。该框架通常被形成为较长的部件，在发热部件的PTC元件的水平面中为一个或多个PTC元件留有框架开口。一个或多个PTC元件被布置在该框架开口中。
针对较高电压的使用，依照本发明，提出了绝缘层至少在较长框架的横向方向上突出得超出条形导体，其中条形电导体和至少一个PTC元件在圆周方向上通过绝缘间隙与定位框架相隔一定距离。应该说明的是，当使用高电压时，当导电部件与定位框架直接邻接或安装在其上时不能够总避免穿过定位框架的热塑性材料的电击穿。因此具有绝缘间隙的另一个优选研发方案通过在带电部件与定位框架的材料之间提供足够大的间隙而提供了克服电击穿危险的补救措施。为了保持该绝缘间隙，绝缘层例如可永久地连接于发热部件的带电部件，进而相对于定位框架被固定。因此，例如可至少在宽度上，即与较长发热部件的长度方向成直角的方向，形成具有在宽度上突出得超出带电部件的部分(尤其是条形电导体)的绝缘层。绝缘层的这些突出部分优选地例如通过粘合剂层与定位框架相连接。通过该研发方案，发热部件的带电部件，即PTC元件，以及安装在其上的相对条形导体例如可完全被封装。该绝缘层覆盖在带电部件的两侧上并与定位框架的边缘相连接，形成封装。以这种方式，沿发热部件的圆周方向形成非导电封装。在该优选研发方案中，在发热部件的横截面图中，激励零件，即条形电导体和布置在它们之间的PTC元件被布置在中间。该层状组成部分在顶部和底部以绝缘层为边。该层又安装在由塑料制成的定位框架上，其每个外部边缘都形成封装。在该优选研发方案中，无论如何也不存在流向发热部件的空气中夹带的潮气或灰尘可能到达带电部件的可能性。在该优选研发方案中，只有带电部件，尤其是接触板突出得超出发热部件的一个或两个表面侧上的绝缘层。然而，在该位置中，条形电导体被常规地固定在加热装置的固定装置中，并且，借助于该固定装置的结构元件，带电部件可相对于流动空气被密封。
优选地，通过使得突出得超出由定位框架封装的条形电导体的绝缘层的部分具有密封元件的中间层而形成非导电封装。密封元件优选地由绝缘材料制成，例如由弹性塑料制成。这里，密封元件优选地由用于连接定位框架与绝缘层的塑料粘合剂制成，从而不仅实现了带电部件的圆周方向密封，而且还使得带电部件以及附于其上的绝缘层连接于定位框架，形成一个结构单元。
应该指出的是，定位框架可由高级的电绝缘材料制成，因此可完全排除传统热塑性材料的使用。因此，定位框架例如可由均匀的硅酮部件制成。同样地，可通过将高度绝缘的，并优选地是粘合剂的密封物质注入到安装在PCT元件的相对侧表面上的层之间而制成定位框架。在这样的情况中，PCT元件可相对于层状组成部分的其余层被布置以便于进行装配，并通过注入高度绝缘物质最终将其固定在其位置中。在所述情况中，在装配期间定位框架不用作定位援助，而仅用于在散热部件的长时间持续操作期间确保PCT元件的预定定位。
如果定位框架是用高级的电绝缘材料制成的注塑部件并在装配期间用作定位援助的话，彼此相对并装在PTC元件上的层就可通过在这些层中插入粘合剂与PTC元件以及硅酮框架一起被粘合成一个结构单元。甚至在这样的情况中，也可排除由制成定位框架所用的传统热塑性塑料制成的常规注塑部件的使用。
优选地，条形电导体由突出得超出至少一个PTC元件的接触板构成。接触板在突出得超出至少一个PTC元件的侧部上形成了插塞接头形式的至少一个电接触点，通过所述电接触点可实现发热部件与电源的电连接。因此，接触板优选地突出得超出至少位于散热部件表面侧上的PTC元件。然而，同样也可以以使其在宽度上突出得超出PTC元件这样一种方式形成接触板。
优选地，带电接触板具体地用于将PCT元件固定在由定位框架所形成的框架开口中。因此，固定框架的一部分在接触板的相对的突出端之间延伸。换句话说，固定框架也被设在相对的接触板之间，从而使得发热部件的带电部件沿一定边界内的高度被固定在定位框架中。可例如通过绝缘间隔介质实现保持接触板和定位框架的材料之间的绝缘间隙，所述绝缘间隔介质设置在突出得超出PTC元件的接触板的边缘与定位框架的材料之间的绝缘间隙中。优选地，该间隔介质沿定位框架的横向方向延伸，直到接触板的外端。该绝缘间隔介质优选的由具有高于定位框架材料的介电强度的塑料制成(例如，硅酮、聚亚安酯)。
可想象这样一种布置，其中PTC元件被松散地固定在两个接触板之间的框架开口中。为了在PTC元件与接触板之间具有良好的电接触，具体地，该布置是这样的，即不设置两个部件的胶粘。为了避免将PTC元件直接铺设在围绕框架开口的定位框架的材料上，以及为了确保可靠地保持绝缘间隙，在本发明所涉及的另一个优选研发方案中，提出了将绝缘间隔介质形成得使其突出得超出围绕该框架开口的圆周的这个边缘。因此绝缘间隔介质被布置在这样的水平面中，即，将PTC元件固定成直接邻接于与定位框架相对的PTC元件的表面侧。
密封元件至少沿定位框架的长度方向延伸。考虑到尽可能精确的密封元件的布置和定位，尤其是相对于绝缘层的突出端的布置和定位，该元件被设置成与密封介质边界邻接，所述边缘优选地完全沿定位框架的长度延伸并由定位框架构成。该密封介质边界沿定位框架的高度延伸，即，沿平行于与定位框架的宽度成直角并与定位框架长度垂直的方向延伸。该密封介质边界优选地应沿定位框架的整个长度范围延伸，即，应该将密封元件控制在定位框架的相对的长侧的位置上。
考虑到尽可能精确的绝缘层的布置，在任何情况下在高度上达到绝缘层所处的水平面的边缘，优选地沿位于相同方向上的高度方向进行延伸。因此，相应的绝缘层设置在彼此相对的边缘之间。同时，考虑到相对于电击穿的最大可能安全性，绝缘层的表面端也被布置在到绝缘层边缘的一定距离处。然而，由于绝缘层实际上不是导电部件，如果绝缘层与一侧上的边缘直接接触的话，考虑到绝缘层生产的经济性，可以在一定程度上放宽。所述边缘主要用于绝缘层在定位框架宽度上的精确定位。
除了沿高度方向延伸的这些装配辅助设备或接触边缘，定位框架优选地还具有同样沿高度方向(即，沿与PTC元件的支撑面成直角的方向)延伸的边界突部。这些边界突部突出得超出边缘并用于定位安装在发热部件上的散热部件。该散热部件安装在条形电导体上，其中在它们之间布置有绝缘层。
虽然边缘和边界突部用于绝缘层的相对于定位框架横向方向上的散热部件的定位，考虑到尽可能精确的发热部件的各种部件的定位，依照另一个优选研发方案，已提出在散热部件的制造期间，至少一个附着杆被设在定位框架处，所述附着杆以与PTC元件的支撑层成直角地延伸，即沿高度方向延伸，所述附着杆用于沿定位框架的长度方向将绝缘层固定在适当位置中。由于绝缘层和附着杆的边缘，在装配期间绝缘层相对于定位框架被固定在适当位置中。因此绝缘层沿宽度和长度方向被可靠地布置在指定边缘中。
为了实现优选地由接触板形成的条形电导体的精确定位，定位框架还具有沿高度方向延伸的钉销，即，与PTC元件的支撑板成直角地延伸。每个钉销都被精确地啮合在接触板中所留的切口中。通过融化所述销钉，在接触板上方形成增厚部，接触板借助于该增厚部被固定于定位框架。在该研发方案中，接触板实质上由销钉和切口的正锁定定位。增厚部提供了接触板与定位框架的正锁定。绝缘层优选地粘合于以这种方式形成的单元，从而使得所粘合的连接部分优选地位于定位框架和绝缘层之间。
以这种方式，可形成包括定位框架、至少一个PTC元件、接触板和绝缘层的预安装结构单元。当稍后将发热部件与散热部件集合在一起时，在稍后的程序步骤中不需费心地确保发热部件的各个层精确地布置在最终组件的框架中。
依照另一个优选研发方案，接触板无论如何都在其一个表面侧处形成插头连接，使用金属成型板将所述插头连接形成为一体元件，其形成和构造的方式为，与板水平面成直角地延伸。在所述的另一个优选研发方案中，插头连接被布置在定位框架中所形成的并向外朝向定位框架的表面侧开口的狭缝中。通过该研发方案，在定位框架的表面侧上总是存在电插头连接件，所述插头连接件可以滑入到加热装置的固定装置中以使得散热部件与电源相连接。
优选地，在表面侧上布置有两个狭缝，并且其插头连接件由成型金属板构成的相对的接触板啮合在凹进于定位框架中的狭缝中。
在另一个研发方案中，在任何情况下，插头连接件都是由接触板在其表面侧的金属板型材形成的。插头连接件优选地平行于其余的接触板延伸，但是在弯曲的状态下，它被布置在与固定接触板的水平面向外隔开的水平面中。该优选研发方案尤其适用于其中同一个表面侧上的两个接触板构成电连接元件这样的布置，考虑到最安全可行的绝缘和用于所述连接的插头固定器的间隔的要求，所述电连接元件应远远隔开。
根据本发明的加热装置具有多个前述中所述类型的发热部件，以及布置在平行层中的多个散热部件。这些散热部件安装在发热部件的相对的侧部上。因此，在根据EP 0 350 528的实施例中，例如，散热部件可被设在发热部件相对侧中的每个上，或者直接设置或者通过布置在它们之间的层状组成部分的另一个元件设置。具体地，弹簧元件被看作层状组成部分的一个元件，所述弹簧元件通过初始张力将层状组成部分固定在构成固定装置的框架中。在根据EP1061 776的替换研发方案中，在相对于围绕圆周封闭的轮廓成直角设置的多个散热器元件安装在围绕圆周封闭的轮廓上，所述轮廓固定发热部件。依照本发明，每个散热部件都安装在发热部件的相对侧上，其中在它们之间具有绝缘层。因此，在发热部件的每侧上都存在绝缘层，所述绝缘层被布置在PTC元件之间和PTC元件所形成的散热部件之间。因此，在散热部件的两个相对侧上存在绝缘层，其中所述绝缘层向散热部件传输热量。
根据本发明的加热装置还通过前述已结合发热部件描述的进一步研发方案被进一步发展。
附图说明
从以下对于实施例的描述中可得出本发明的其它细节和优点。
这些附图示出了：
图1是以分解表示法示出的发热部件实施例的透视侧面图；
图2是图1中所示的实施例的俯视图；
图3是沿图2中的线III-III所截取的横截面图；
图4是处于装配状态下的图1到图3中所示实施例的透视侧面图；
图5是发热部件的另一个实施例的透视侧面图；
图6是沿图4中的线V-V所截取的横截面图；以及
图7是加热装置的实施例的透视侧面图。
具体实施方式
图1以分解表示法示出了发热部件的实施例的基本部件的透视侧面图。发热部件具有由注塑塑料制成的定位框架2，其中间纵向轴构成发热部件的二等分面。该元件主要形成有与另一侧呈镜像的一侧，并最初具有设在定位框架2每侧上的接触板4，所述接触板将固定在定位框架2中的PTC元件固定在它们之间。在接触板4的外侧上布置有包括外部绝缘薄膜10和内部陶瓷板12的两层绝缘层8，该两层绝缘层8直接安装在接触板4上。陶瓷板12是提供了约为28Kv/mm的非常良好介电强度和大于24W/(mK)的较好导热性的较薄氧化铝板。该示例中的塑料薄膜10是由具有约为0.45W/(mK)的良好导热性和4Kv的介电强度的聚酰胺薄膜构成的。在塑料薄膜10和陶瓷板12之间布置有其厚度为几微米的蜡层，其熔点以如下方式与发热部件的操作温度一致，也就是说，蜡在操作温度下融化并分布在塑料薄膜10和陶瓷板12之间，所述塑料薄膜10和陶瓷板12在压缩应力下紧密地结合在一起，其中所述分布是以这种方式进行的，即，形成增进绝缘层8的这两个部分10、12之间的良好热传输的均匀性膜。塑料薄膜10和陶瓷板12的组合使得具有良好电特性和导热性的绝缘层8不会经历电击穿(尤其是相对于2,000V的电压)，同时还表现出必要的强度。具体地，压在发热部件上所安装的散热部件上的压力可产生的任何应力峰值都可由布置在外部上的绝缘薄膜减轻并使其均匀分布。布置在绝缘层的两个部分10、12之间的蜡，以及，可选地，也设置在那里并将这两个部分10、12连接在一起的粘合剂，促进了应力峰值的减轻。因此，甚至在将发热部件和散热部件的层状组成部分保持在初始张力下的较高压缩应力下，也不存在较脆的陶瓷层破碎的危险。
优选地，将绝缘层8粘合于接触板4的外侧。其大约位于绝缘层8下面的中心，并形成有小于绝缘层8的宽度。然而各个接触板4在表面侧处突出得超出绝缘层8。接触板4的宽度在突出得超出绝缘层8的这些端部处开始显著地减小。在图1中所示的右端处，接触板4具有连接突部14，通过切掉接触板4的一些宽度使其变窄并且在连接突部14中形成有切口16。在图1中左侧所示的相对端处，同样设置具有切口16的相对应的变窄的连接突部18。弯曲得脱离接触板4水平面的突部20从该连接突部18的侧部边缘处折起(goes off)，形成在表面侧上突出得超出定位框架2的插头连接件22的基本部分。
突部20与切割于定位框架2中的狭缝24相啮合，其中所述狭缝24朝向定位框架2的表面侧开口。在其表面侧端部区域上，定位框架2还具有销钉26，销钉26沿发热部件的高度方向延伸，即，沿直角从定位框架2的表面处折起。在装配期间，这些销钉26被引入到切口16中。随后，销钉26被融化以形成融化材料的增厚部，并且接触板4以这种方式被紧固于定位框架2。如具体可从图1和图4中得出的，除销钉26以外，定位框架2还具有用于将接触板4精确地布置在定位框架2上的辅助定位援助。以这种方式，首先，定位框架2在接触板4的表面侧端部上形成表面侧连接销钉28，所述连接销钉28延伸得略微超出接触板4的上侧并彼此相隔大约相当于接触板4长度的距离。以这种方式，沿长度方向布置接触板4。第二，在宽度方向上，定位框架2形成几乎沿接触板4的整个长度延伸的边缘30，所述边缘30同样延伸得超出接触板4的上侧并彼此相隔略大于接触板4宽度的距离。在两侧上突出得超出该边缘30的是在内部具有锁定隆起的边界突部32，布置在发热部件上的散热部件可借助于该边界突部32被固定在适当位置中以便于装配。
如图3中所示的，在发热部件中，PTC元件6的相对表面安装在接触板4的内表面上，它们被固定于定位框架2的框架开口34中的适当位置中。如从图1中可看出的，六个PTC元件6被布置在每个框架开口34中。提供了沿长度方向一个接一个布置的两个相同尺寸的框架开口34。PTC元件6通过绝缘间隙36与定位框架2的材料隔开一定距离地被封装。该绝缘间隙36也沿平行于支撑平面的方向在接触板4的内侧与围绕框架开口34圆周的定位框架的变窄内部边缘38之间延伸。因此，发热部件的带电部件，即两个接触板4和PTC元件6，通过绝缘间隙38与定位框架2的材料隔开一定距离。在图1到4中所示的实施例中，由绝缘间隔介质40确保该距离，所述绝缘间隔介质40围绕圆周周围的内部边缘38的前端。在所示的实施例中，绝缘间隔介质40是由用于固定内部边缘38的前区域并在圆周周围进行围绕的硅酮带形成的。
不绝对要求的是，发热部件的带电部件直接安装在绝缘间隔介质40上。相反，间隔介质仅是为了防止带电部件与定位框架2的塑料材料直接接触。选择间隔介质40的绝缘特性的选择方法是，在任何情况中，它都具有比定位框架2的塑料材料更好的绝缘效果。选择间隔介质40在宽度上的长度的方式是，在任何情况中，它都延伸到与所述宽度相对应的接触板4的端部。间隔介质40覆盖朝向顶部以及朝向底部打开的内部边缘30的侧部以及由内部边缘38形成并围绕圆周周围的框架开口34的边缘42的侧部。
因此，也可将间隔介质40理解为覆盖围绕框架开口34圆周的边缘的内部绝缘夹套，其可防止PTC元件6与定位框架2的热塑性材料之间的直接接触以及接触板4与定位框架2的直接接触，并确保指定部件之间的为电绝缘而保持的最小距离。
除发热部件的带电部件的电绝缘以外，图1到4中所示的实施例还提供了这些部件的完全封装。因此，绝缘层具有在两侧上的接触板4上延伸(图3)的边缘部分44。在该边缘部分44和定位框架2的内部边缘38之间布置有密封元件46，所述密封元件46的定位方式是，它位于定位框架2和绝缘层8两者上并与两者形成密封。因此在圆周方向上，即，在宽度方向上，所述密封具有相对的绝缘层8和设置成实质上沿直角方向延伸的两个密封元件46，其中定位框架2的材料被设在它们之间。选择所述密封的方式是，使得潮气或灰尘无法从外部渗入到带电部件中。
密封元件46是由塑料粘合剂制成的，所述塑料粘合剂用于将绝缘层8相对于定位框架2固定在适当位置上，从而包围设在绝缘层8中的发热部件的所有部件。在该研发方案中，考虑到发热部件操作期间的定位，处于适当位置中的PTC元件6无需相对于绝缘层8而固定到接触板4。勿庸置疑，出于制造原因，这样的安装可能是有利的。
已证实例如硅酮或聚亚安酯的弹性体适合于形成粘合剂形式的密封元件46。如具体可从图2中得出的，密封元件46沿定位框架的长度延伸并被设在框架开口34的外部边缘与边缘30之间。所述密封元件安装在具有减小厚度的内部边缘38上。在外部侧上，以与密封元件46直接邻接的方式，设置有由定位框架2形成的密封介质边界48。考虑到最佳可行密封，密封元件46可紧密安装在与PTC元件的平面水平面成直角地延伸的该边缘上。
图5和图6示出了根据本发明的发热部件的可替换实施例。与已述实施例中相同的部件由相同的参考标记表示。
图5和图6中所示的实施例更窄，也就是说，可将其形成得具有比前述实施例的宽度小的宽度。这是由于密封元件46直接放在间隔介质40上，如图6的截面图所示。每个接触板4都具有与PTC元件的宽度大致相当的宽度。在每个框架开口34中只布置有一个PTC元件6。沿定位框架2的长度方向一个接一个地布置有多个PTC元件6。绝缘层8在宽度上延伸到定位框架2的外部边缘。边缘30仅用于侧部处密封元件46的布置。密封层8同样朝向边缘30的上部边缘延伸与高度相应的一定距离，因此可在不妨碍发热部件的性能的情况下，对于在宽度上相对于定位框架2而校准绝缘层8的过程中的任何偏差进行补偿。
在图5和图6中所示的实施例中，带电部件也被密封在圆周周围。在对于PTC元件6的支撑平面成直角的方向上，该密封是由两个密封元件46和布置在它们之间的间隔介质40形成的。
在宽度上，发热部件的外表面完全水平并仅由绝缘层8的外表面构成。突出得超出该上层8的元件仅处于表面侧上的端部的区域中，其中这些元件是已结合第一实施例描述过的啮合在接触板4中的相应切口16中的销钉26的形式。另外，连接销钉28突出得超出上侧，在该实施例中所述销钉具体用于散热部件沿长度方向的定位。
需要指出的另一个差异是，接触板4在表面侧处向外弯曲，在那里它们构成基本平行于接触板4的水平面延伸的插头连接件50。定位框架2沿长度方向延伸，直到超出接触板4的向外弯曲的区域，因此提供了两个带电部件的可靠的绝缘和间隔。
应该指出的是，在图5中所示的实施例中，可仅设置一个插头连接件50来取代两个插头连接件。在这种情况中，例如，可借助于固定装置的用于固定发热部件的结构部件实现另一个接触板4的激励，例如，借助于在与插头连接件50相对的表面侧处突出得超出绝缘层8的安装突起14实现另一个接触板4的激励。
图7示出了根据本发明的加热装置的一个实施例。该实施例包括围绕圆周封闭的框架52形式的固定装置，它是由两个框架外壳54构成的。在该框架52中，固定有相互平行的同样构成的发热部件(例如，依照图1到图4)的多个层。此外，框架52包含弹簧(未示出)，层状组成部分借助于所述弹簧在初始张力下被固定在框架52中。优选地，所有散热部件56都被布置得与发热部件直接邻接。图7中所示的散热部件56是由弯曲成曲折形式的镀铝带制成的。发热部件被布置在这些独立的散热部件56之间的并被布置在穿透框架52的格栅(grid)的一个空气入口或出口的纵长杆58的后面。为了便于描述，从框架52的中间移除这些纵长杆58中的一个，以便于可从那里看到发热部件60。
由于散热部件56紧密地安装在带电部件上，其中它们之间布置有绝缘层8，因此散热部件56，即散热器元件，是无电势的。框架52优选地由塑料制成，其结果是电绝缘可进一步提高。尤其是在与加热装置的带电部件未经批准相接触的情况下，格栅(grid)还提供了额外的保护，所述格栅(grid)也是由塑料制成的并与框架外壳54形成一体。
在框架52的一个表面侧上，插头零件以熟知的方式被布置，其中电源线和/或控制线从中引出，加热装置可通过所述电源线和/或控制线被连接以用于机动车辆中的控制和供电目的。在框架52的表面侧上，除插头连接件以外，还示出了具有控制或调节元件的外壳。
参考标号列表
2    定位框架
4    接触板
6    PTC元件
8    绝缘层
10   塑料薄膜
12   陶瓷板
14   连接突部
16    切口
18    连接突部
20    突部
22    插头连接件
24    狭缝
26    销钉
28    连接突部
30    边缘
32    边界突部
34    框架开口
36    绝缘间隙
38    内侧壁
40    间隔介质
42    边缘
44    边缘部分
46    密封元件
48    密封介质边界
50    插头连接件
52    框架
54    框架外壳
56    散热部件
58    纵长杆
60    发热部件

Claims (18)

1.一种用于加热机动车辆中的空气的加热装置，具有多个发热部件(60)，所述发热部件包括至少一个PTC元件(6)以及安装在所述PTC元件(6)的相对侧表面上的条形电导体(4)，并且布置在平行层中的位于所述发热部件(60)相对侧上的多个散热部件(56)利用包含弹簧的框架(52)被固定在适当位置上，所述平行层通过弹簧而彼此偏压并且被保持在所述框架中，
其特征在于，
所述条形电导体(4)在其背离所述PTC元件(6)的外侧上由非导电绝缘层(8)围绕，所述非导电绝缘层(8)包括陶瓷板(12)和绝缘薄膜(10)，所述非导电绝缘层(8)中的每个构成邻接所述散热部件(56)的邻接面，从而所述散热部件(56)直接接触绝缘薄膜(10)，
其中，所述框架(52)中固定有相互平行的发热部件的多个层，所有散热部件(56)都被布置得与发热部件直接邻接。
2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述绝缘薄膜(10)层压在所述陶瓷板(12)的外侧。
3.根据权利要求1所述的加热装置，进一步具有形成有用于固定至少一个所述PTC元件(6)的至少一个框架开口(34)的定位框架(2)，其特征在于，所述绝缘层(8)至少在宽度上突出得超出所述条形电导体(4)，并且所述条形电导体(4)和至少一个所述PTC元件(6)沿圆周方向通过绝缘间隙(36)与定位框架(2)的材料相隔。
4.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，非导电封装(8、26；8、46、40)包括所述绝缘层(8)，所述非导电封装(8、46、40)完全封装所述PTC元件(6)和所述条形电导体(4)。
5.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，所述绝缘层(8)具有突出得超出所述条形电导体(4)的部分(44)，所述部分(44)被用作中间层的密封元件(46)相对于所述定位框架(2)密封。
6.根据权利要求5所述的加热装置，其特征在于，所述密封元件(46)由塑料粘合剂制成，所述塑料粘合剂用于将所述绝缘层(8)连接至所述定位框架(2)。
7.根据权利要求6所述的加热装置，其特征在于，所述密封元件(46)的设置方式是，至少沿所述定位框架(2)的长度延伸。
8.根据权利要求7所述的加热装置，其特征在于，所述密封元件(46)布置成与密封介质边界(48)邻接，所述密封介质边界(48)由所述定位框架(2)形成并至少沿所述定位框架(2)的长度延伸。
9.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，所述定位框架(2)形成边界边缘(30)，所述边界边缘(30)与所述PTC元件(6)的支撑平面成直角地延伸并限定容纳所述绝缘层(8)和/或所述条形电导体(4)的侧部的边缘。
10.根据权利要求9所述的加热装置，其特征在于，所述定位框架(2)形成边界突部(32)，所述边界突部与所述PTC元件(6)的支撑平面成直角地延伸并突出得超出所述边界边缘(30)，所述边界突部(32)用于定位安装在所述发热部件(60)上的所述散热部件(56)。
11.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，绝缘间隔介质(40)被布置在所述绝缘间隙(36)中，所述绝缘间隙(36)至少位于所述条形电导体(4)的突出得超出至少一个所述PTC元件(6)的边缘和定位框架(2)的材料之间。
12.根据权利要求11所述的加热装置，其特征在于，所述间隔介质(40)形成在围绕所述框架开口(34)的圆周的边缘(42)与所述PTC元件(6)之间。
13.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，所述定位框架(2)的表面侧上具有至少一个连接销钉(28)，所述连接销钉(28)与所述PTC元件(6)的支撑平面成直角地延伸以便于沿所述定位框架(2)的长度方向定位所述绝缘层(8)。
14.根据权利要求13所述的加热装置，其特征在于，所述定位框架(2)形成销钉(26)，所述销钉(26)与所述PTC元件(6)的支撑平面成直角地延伸，所述销钉(26)与所述条形电导体(4)中所形成的切口(16)相啮合并且形成通过融化而形成的增厚部，所述条形电导体(4)通过所述增厚部被固定于所述定位框架(2)。
15.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，所述定位框架(2)被形成为绝缘材料制成的塑料注塑部件。
16.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，所述定位框架(2)、所述至少一个PTC元件(6)、所述条形电导体(4)和所述绝缘层(8)形成预装配结构单元。
17.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，所述条形电导体是由接触板(4)形成的，所述接触板(4)形成插头连接件(22)，所述插头连接件(22)由在所述接触板(4)的其至少一个表面侧上的金属板型材而形成的，所述插头连接件(22)与所述板的水平面成直角地延伸并被固定在狭缝(24)中，所述狭缝(24)切割于所述定位框架(2)的边缘中并向外开口。
18.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，所述条形电导体是由接触板(4)形成的，所述接触板(4)在其至少一个表面侧上形成插头连接件(50)，所述插头连接件(50)由金属板型材构成，所述插头连接件(50)的设置方式是，它通过向外弯曲而与包含所述接触板(4)的平面间隔一距离。
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