DE102011081830B4

DE102011081830B4 - Heating element with PTC radiator

Info

Publication number: DE102011081830B4
Application number: DE102011081830.8A
Authority: DE
Inventors: Michael Zeyen; Karl Göttl; Thorsten Kabelitz; Daniel Eckert; Dietmar Bytzek
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2018-05-09
Anticipated expiration: 2031-08-31
Also published as: DE102011081830A1

Abstract

Heizelement (1, 12) mit einem keramischen PTC-Heizkörper (10), welcher mehrere Seitenflächen (12, 14, 16, 18) aufweist, und mit einer ersten und einer zweiten Kontaktschicht (20, 22, 76, 78), die stoffschlüssig an dem PTC-Heizkörper (10) angebracht sind, und welche es vermögen, einen elektrischen leitenden Kontakt zu dem PTC-Heizkörper (10) bereitzustellen, wobei die erste Kontaktschicht (20, 76) zumindest eine erste und eine zweite der Seitenflächen (12, 18) des PTC-Heizkörpers (10) jeweils zumindest teilweise bedeckt, und wobei der PTC-Heizkörper (10) mindestens eine innere elektrisch isolierende Schicht (24, 26) aufweist, welche sich zumindest teilweise unterhalb der ersten Kontaktschicht (20, 76) erstreckt.Heating element (1, 12) with a ceramic PTC heater (10) having a plurality of side surfaces (12, 14, 16, 18), and with a first and a second contact layer (20, 22, 76, 78), the material fit attached to the PTC heater (10) and capable of providing electrical conductive contact to the PTC heater (10), the first contact layer (20, 76) including at least first and second ones of the side surfaces (12, 18) of the PTC heater (10) are each at least partially covered, and wherein the PTC heater (10) has at least one inner electrically insulating layer (24, 26) extending at least partially below the first contact layer (20, 76) ,

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Heizelement mit einem PTC-Heizkörper sowie eine Heizvorrichtung mit einem derartigen Heizelement und ein Verfahren zum Herstellen eines PTC-Heizkörpers.The present invention relates to a heating element with a PTC radiator and a heating device with such a heating element and a method for producing a PTC radiator.

Für Heizvorrichtungen, insbesondere Fahrzeugheizungen, werden häufig PTC-Elemente eingesetzt. Derartige PTC-Elemente weisen in der Regel einen keramischen Heizkörper mit daran angebrachten metallischen Elektroden auf. Die Elektroden sind dabei auf Hauptflächen des Heizkörpers angeordnet. Werden die Elektroden mit Spannung versorgt, kann Strom durch den Heizkörper fließen, der in Wärme umgesetzt wird. Über die Hauptflächen wird die im Betrieb erzeugte Wärme ausgekoppelt und beispielsweise an einen Wärmeübertrager weitergeleitet. Zur Versorgung des PTC-Elements mit Strom sind in der Regel Kontaktplatten vorgesehen, welche jeweils eine der Elektroden des PTC-Elements kontaktieren.For heaters, especially vehicle heaters, PTC elements are often used. Such PTC elements usually have a ceramic heater with attached metallic electrodes. The electrodes are arranged on major surfaces of the radiator. If the electrodes are supplied with voltage, current can flow through the radiator, which is converted into heat. The heat generated during operation is decoupled via the main surfaces and, for example, forwarded to a heat exchanger. To supply the PTC element with current contact plates are usually provided which each contact one of the electrodes of the PTC element.

Die DE 695 32 131 T2 beschreibt ein elektrisches Heizelement aus Keramik mit daran angebrachten metallischen Elektroden.The DE 695 32 131 T2 describes a ceramic electrical heating element with metallic electrodes attached thereto.

Die US 2008/0010815 A1 beschreibt eine flexible Heizbandstruktur mit einem Basisfilm aus einem dünnen, flachen, leitenden Material, welches sich erhitzt, wenn eine Spannung angelegt wird, sowie verschiedene Möglichkeiten zur Gestaltung der erforderlichen elektrischen Anschlüsse.The US 2008/0010815 A1 describes a flexible heating band structure having a base film of a thin, flat, conductive material which heats up when a voltage is applied, as well as various ways of designing the required electrical connections.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Kontaktierungsanordnung für ein PTC-Element bereitzustellen, die eine verbesserte Flexibilität bietet.An object of the present invention is to provide an improved contacting arrangement for a PTC element which offers improved flexibility.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is solved by the features of the independent claims.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Further advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the dependent claims.

Es wird ein Heizelement mit einem keramischen PTC-Heizkörper beschrieben, welcher mehrere Seitenflächen aufweist. Ferner weist das Heizelement eine erste und eine zweite Kontaktschicht auf, die jeweils stoffschlüssig auf dem PTC-Heizkörper angebracht sind und welche es vermögen, einen elektrischen leitenden Kontakt zu dem PTC-Heizkörper bereitzustellen. Die erste Kontaktschicht bedeckt zumindest eine erste und eine zweite der Seitenflächen des PTC-Heizkörpers jeweils zumindest teilweise. Durch die vorgeschlagene Anordnung der ersten Kontaktschicht kann die Funktionalität der ersten Kontaktschicht hinsichtlich der Kontaktierung mit einer Spannungsversorgung und der Wärmeübertragung erfolgen. So kann beispielsweise über die erste Seitenfläche eine Wärmeübertragung von durch den PTC-Körper erzeugter Wärme erfolgen, während eine Kontaktierung zur Versorgung mit elektrischem Strom über die zweite Seitenfläche erfolgen kann. Die Kontaktierung kann beispielsweise über einen Federkontakt erfolgen, bei dem eine Feder ein leitfähiges Element gegen die Kontaktschicht presst. Durch die vorgeschlagene Anordnung werden somit separate Kontaktplatten zur Kontaktierung einer Kontaktschicht entbehrlich. Dies ermöglicht eine vereinfachte Montage des Heizelements in einer Heizvorrichtung. Darüber hinaus werden die Kontaktschicht beschädigende Reibungseffekte vermieden, die auftreten können, wenn eine Kontaktplatte Mikrobewegungen auf einer Kontaktschicht durchführt. Dadurch erhöht sich die Lebensdauer der Kontaktschicht und des Heizelements. Eine Kontaktschicht kann stoffschlüssig an den Seitenflächen angebracht sein, welche sie bedeckt. Es versteht sich, dass eine Kontaktschicht eine oder mehrere der Seitenflächen, die sie bedeckt, vollständig bedecken kann. Ein nicht bedeckter Bereich einer teilweise von einer Kontaktschicht bedeckten Seitenfläche kann als Freifläche bezeichnet werden. Eine Kontaktschicht kann als Elektrode zur Spannungsversorgung des PTC-Heizkörpers ausgebildet sein. Ein PTC-Heizkörper kann ein Material mit einem positiven Temperaturkoeffizienten oder einen Kaltleiter umfassen oder daraus bestehen. Insbesondere kann ein PTC-Heizelement ein Material mit einem nichtlinearen positiven Temperaturkoeffizienten umfassen oder daraus bestehen. Es kann dabei vorgesehen sein, dass der PTC-Heizkörper ein keramisches oder dotiertes keramisches Material umfasst oder daraus besteht, wie beispielsweise ein keramisches Material mit Bariumtitanat. Das Material kann insbesondere ein selbstregulierendes Material sein, das seine elektrische Leitfähigkeit bei Erreichen einer bestimmten Temperatur verliert. Seitenflächen, die durch eine Kontaktschicht bedeckt werden, beispielsweise durch eine erste Kontaktschicht, können sich gegenseitig berühren und insbesondere jeweils paarweise abgewinkelt zueinander stehen. Sich berührende Seitenflächen können sich an einer gemeinsamen Kante berühren. Zwischen sich berührenden Seitenflächen kann ein Winkel ausgebildet sein. Der Winkel zwischen zwei von einer Kontaktschicht bedeckten Seitenflächen kann insbesondere kleiner als 180° sein. Der Winkel kann insbesondere 90° oder etwa 90° betragen. Es kann vorgesehen sein, dass der Winkel zwischen 45° und 135°, 60° und 120°, 70° und 110° oder 80° und 100° beträgt. Es ist vorstellbar, dass mehrere Kontaktschichten jeweils mindestens zwei Seitenflächen bedecken. Unterschiedliche Kontaktschichten können jeweils unterschiedliche Seitenflächen bedecken. Insbesondere können unterschiedliche Kontaktflächen derart angeordnet sein, dass sie sich nicht auf Seitenflächen berühren. Dabei können sich die Winkel zwischen den von unterschiedlichen Kontaktschichten bedeckte Seitenflächen jeweils voneinander unterscheiden. Jeweils zwei von einer Kontaktschicht bedeckten Seitenflächen können sich an einer gemeinsamen Kante berühren. Es kann vorgesehen sein, dass eine Kontaktschicht eine Seitenfläche im Wesentlichen vollständig bedeckt, während die Kontaktschicht eine andere Seitenfläche teilweise oder vollständig bedeckt. Es ist auch vorstellbar, dass die Kontaktschicht mehrere Seitenflächen nur teilweise bedeckt. Die mehreren Seitenflächen eines PTC-Heizkörpers können insbesondere eine oder mehrere, insbesondere zwei, Hauptflächen umfassen. Eine Hauptfläche kann im Vergleich zu den anderen Seitenflächen des PTC-Heizkörpers eine größere Fläche aufweisen. So können die im Bezug auf Ihre Flächenausdehnung größten Flächen als Hauptflächen angesehen werden. Es kann vorgesehen sein, dass über eine oder mehrere Hauptflächen ein Wärmetransport von in dem PTC-Heizkörper im Betrieb erzeugter Wärme erfolgt. Insbesondere kann eine wärmeleitende Verbindung vorgesehen sein, welche es vermag, Wärme von einer oder mehreren Hauptflächen abzuleiten. Eine Kontaktschicht kann eine Hauptfläche teilweise bedecken, so dass die Hauptfläche eine Freifläche aufweist, die nicht von der Kontaktschicht bedeckt ist. Zwei Hauptflächen können sich bezüglich des PTC-Heizkörpers einander gegenüberliegen und/oder im Wesentlichen parallel zueinander ausgebildet sein. Es kann vorgesehen sein, dass die mehreren Seitenflächen mindestens zwei Stirnflächen umfassen. Die Stirnflächen können bezüglich des PTC-Heizkörpers einander gegenüberliegen und/oder parallel zueinander ausgebildet sein. Es kann vorgesehen sein, dass eine Stirnfläche über eine gemeinsame Kante eine Hauptfläche berührt. Es kann zweckmäßig sein, wenn eine Stirnfläche jeweils über eine gemeinsame Kante eine erste und eine zweite Hauptfläche berührt. Es ist vorstellbar, dass eine erste und eine zweite Hauptfläche durch eine erste und eine zweite Stirnfläche miteinander verbunden sind, die jeweils über gemeinsame Kanten die Hauptflächen berühren. Eine oder mehrere Stirnflächen können im Wesentlichen rechtwinklig zu einer ersten Hauptfläche und/oder im Wesentlichen rechtwinklig zu einer zweiten Hauptfläche stehen. Insbesondere ist vorstellbar, dass zwei Stirnflächen jeweils rechtwinklig zur ersten und zweiten Hauptfläche stehen. Eine Seitenfläche kann allgemein eine Außenseite des PTC-Heizkörpers definieren, insbesondere bevor eine Kontaktschicht daran angebracht wird. Eine Kontaktschicht kann ein elektrisch leitendes Material umfassen oder daraus bestehen. Insbesondere kann eine Kontaktschicht ein Metall umfassen oder daraus bestehen. Es ist zweckmäßig, wenn unterschiedliche Kontaktschichten einander nicht berühren, um einen Kurzschluss zwischen Kontaktschichten unter Umgehung des PTC-Heizkörpers zu vermeiden. Der PTC-Heizkörper kann zwischen der ersten und der zweiten Kontaktschicht angeordnet sein. Es ist vorstellbar, dass die erste Kontaktschicht aus einem anderen Material oder Materialien hergestellt ist als die zweite Kontaktschicht. Das Heizelement kann derart ausgebildet sein, dass durch elektrisches Kontaktieren der ersten Kontaktschicht und der zweiten Kontaktschicht ein Stromkreis zur Versorgung des PTC-Heizkörpers mit elektrischem Strom geschlossen wird, so dass der PTC-Heizkörper Wärme zu erzeugen vermag. Es kann vorgesehen sein, dass die erste Kontaktschicht und die zweite Kontaktschicht jeweils bezüglich des PTC-Heizkörpers außen auf dem PTC-Heizkörper und/oder an einer oder mehreren der Seitenflächen des PTC-Heizkörpers angebracht sind. Die erste Kontaktschicht und/oder die zweite Kontaktschicht sind stoffschlüssig an dem PTC-Heizkörper angebracht und können als integrierte Teile des Heizelements angesehen werden. Insbesondere können die erste und/oder zweite Kontaktschicht auf dem PTC-Heizkörper aufgedruckt, aufgedampft oder durch ein weiteres geeignetes Verfahren wie beispielsweise ein Plasmaverfahren abgelagert sein. Es kann zweckmäßig sein, wenn die erste Kontaktschicht und die zweite Kontaktschicht jeweils unterschiedliche Seitenflächen zumindest teilweise bedecken. Das Heizelement kann derart ausgebildet sein, dass es stoffschlüssig miteinander verbundene Komponenten aufweist, die insbesondere den PTC-Heizkörper und die Kontaktschichten umfassen können. Stoffschlüssig mit dem PTC-Heizkörper verbundene Elemente und Schichten können allgemein als Teile des Heizelements angesehen werden. Es kann vorgesehen sein, dass Teile einer Heizvorrichtung, die nicht stoffschlüssig mit dem PTC-Heizkörper verbunden sind, als nicht zu dem Heizelement gehörend angesehen werden. Das Heizelement ist insbesondere für einen mobilen Einsatz etwa in einer Fahrzeugheizung geeignet und vorgesehen.A heating element with a ceramic PTC heating element is described, which has a plurality of side surfaces. Furthermore, the heating element has a first and a second contact layer, which are each adhesively attached to the PTC radiator and which are able to provide an electrically conductive contact to the PTC radiator. The first contact layer at least partially covers at least a first and a second of the side surfaces of the PTC heater. Due to the proposed arrangement of the first contact layer, the functionality of the first contact layer with respect to the contacting with a power supply and the heat transfer can take place. Thus, for example, heat can be transferred via the first side surface to heat generated by the PTC body, while contacting with the supply of electric current can take place via the second side surface. The contacting can take place, for example, via a spring contact, in which a spring presses a conductive element against the contact layer. The proposed arrangement thus separate contact plates for contacting a contact layer can be dispensed with. This allows a simplified mounting of the heating element in a heater. In addition, the contact layer is prevented from damaging frictional effects that can occur when a contact plate performs micromotion on a contact layer. This increases the life of the contact layer and the heating element. A contact layer may be cohesively attached to the side surfaces which it covers. It is understood that a contact layer can completely cover one or more of the side surfaces that it covers. An uncovered area of a side surface partially covered by a contact layer may be referred to as an open space. A contact layer may be formed as an electrode for supplying power to the PTC radiator. A PTC heater may comprise or consist of a positive temperature coefficient material or a PTC thermistor. In particular, a PTC heating element may comprise or consist of a material having a nonlinear positive temperature coefficient. It may be provided that the PTC radiator comprises or consists of a ceramic or doped ceramic material, such as a ceramic material with barium titanate. In particular, the material may be a self-regulating material that loses its electrical conductivity when it reaches a certain temperature. Side surfaces that are covered by a contact layer, for example, by a first contact layer, can touch each other and in particular each pairwise angled to each other. Touching side surfaces may touch each other at a common edge. An angle can be formed between contacting side surfaces. The angle between two side surfaces covered by a contact layer may in particular be less than 180 °. The angle may be in particular 90 ° or about 90 °. It can be provided that the angle between 45 ° and 135 °, 60 ° and 120 °, 70 ° and 110 ° or 80 ° and 100 °. It is conceivable that several contact layers each cover at least two side surfaces. Different contact layers can each cover different side surfaces. In particular, different contact surfaces may be arranged such that they do not touch each other on side surfaces. In this case, the angles between the side surfaces covered by different contact layers may each differ from one another. Each two covered by a contact layer side surfaces can touch each other at a common edge. It can be provided that one contact layer substantially completely covers one side surface, while the contact layer partially or completely covers another side surface. It is also conceivable that the contact layer only partially covers several side surfaces. The plurality of side surfaces of a PTC radiator may in particular comprise one or more, in particular two, main surfaces. One major surface may have a larger area compared to the other side surfaces of the PTC heater. This means that the largest areas in terms of their surface area can be considered as major areas. It can be provided that via one or more main surfaces, a heat transfer of heat generated in the PTC radiator during operation takes place. In particular, a thermally conductive connection can be provided, which is able to dissipate heat from one or more major surfaces. A contact layer may partially cover a major surface such that the major surface has an open area that is not covered by the contact layer. Two main surfaces may face each other with respect to the PTC heater and / or be formed substantially parallel to each other. It can be provided that the plurality of side surfaces comprise at least two end faces. The end faces may be opposite to each other with respect to the PTC heater and / or be formed parallel to each other. It can be provided that an end face touches a main edge via a common edge. It may be expedient if an end face in each case touches a first and a second main surface via a common edge. It is conceivable that a first and a second main surface are connected to one another by a first and a second end face, which contact the main surfaces in each case via common edges. One or more end surfaces may be substantially perpendicular to a first major surface and / or substantially perpendicular to a second major surface. In particular, it is conceivable that two end faces are each perpendicular to the first and second main surface. A side surface may generally define an outside of the PTC heater, in particular before a contact layer is applied thereto. A contact layer may comprise or consist of an electrically conductive material. In particular, a contact layer may comprise or consist of a metal. It is expedient if different contact layers do not touch one another in order to avoid a short circuit between contact layers, bypassing the PTC radiator. The PTC heater may be disposed between the first and second contact layers. It is conceivable that the first contact layer is made of a different material or materials than the second contact layer. The heating element may be designed such that a circuit for supplying the PTC radiator with electrical current is closed by electrically contacting the first contact layer and the second contact layer, so that the PTC radiator is able to generate heat. It can be provided that the first contact layer and the second contact layer are respectively mounted with respect to the PTC radiator on the outside of the PTC radiator and / or on one or more of the side surfaces of the PTC radiator. The first contact layer and / or the second contact layer are adhesively attached to the PTC radiator and can be considered as integrated parts of the heating element. In particular, the first and / or second contact layer can be printed on the PTC radiator, vapor-deposited or deposited by another suitable method, such as a plasma method. It may be expedient if the first contact layer and the second contact layer at least partially cover different side surfaces. The heating element can be designed in such a way that it has materially interconnected components, which in particular can comprise the PTC heating element and the contact layers. Parts and layers connected in a materially bonded manner to the PTC radiator can generally be regarded as parts of the heating element. It can be provided that parts of a heating device which are not connected in a materially joined manner to the PTC heating element are regarded as not belonging to the heating element. The heating element is particularly suitable and intended for mobile use, for example in a vehicle heater.

Das beschriebene Heizelement weist mindestens eine innere elektrisch isolierende Schicht auf, welche sich zumindest teilweise unterhalb mindestens einer Kontaktschicht erstreckt. Dabei kann die innere elektrisch isolierende Schicht in einem berührenden Kontakt mit der Kontaktschicht stehen. Die Kontaktschicht kann stoffschlüssig auf der inneren elektrisch isolierenden Schicht angeordnet sein. Die innere elektrisch isolierende Schicht kann wärmeleitend oder nicht wärmeleitend ausgebildet sein. Die innere elektrisch isolierende Schicht kann eine Seitenfläche bilden und/oder zwischen einer Seitenfläche und der Kontaktschicht ausgebildet sein. Es kann zweckmäßig sein, wenn die innere elektrisch isolierende Schicht sich nur teilweise unterhalb der Kontaktschicht erstreckt. Beispielsweise kann sich die innere elektrisch isolierende Schicht im Wesentlichen ganz oder teilweise über eine oder mehrere der durch die Kontaktschicht bedeckten Seitenflächen erstrecken, so dass zumindest auf einer Seitenfläche die Kontaktschicht nicht auf einer inneren elektrisch isolierenden Schicht angeordnet ist. Die innere elektrisch isolierende Schicht kann insbesondere unter einem Teil der Kontaktschicht vorgesehen sein, welcher zur externen Kontaktierung mit einer elektrischen Versorgung vorgesehen ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass ein durch den PTC-Heizkörper fließender Strom nicht über die zur Kontaktierung vorgesehene Seitenfläche in dem PTC-Heizkörper fließt, sondern über die andere von der Kontaktschicht bedeckte Seitenfläche. Es kann zweckmäßig sein, wenn sich eine innere elektrisch isolierende Schicht über eine oder mehrere Seitenflächen unterhalb einer Kontaktschicht erstreckt, die nicht von einer äußeren elektrisch isolierenden Schicht bedeckt sind. Eine innere elektrisch isolierende Schicht kann eine nichtaktivierte Grenzschicht des PTC-Heizkörpers sein. Eine derartige Schicht kann beispielsweise dadurch bereitgestellt werden, dass nach Herstellung eines PTC-Heizkörpers die entsprechende Seitenfläche nicht wie üblich mit leitendem Material gesputtert wird, um die bei der Herstellung erzeugte nichtaktivierte Grenzschicht zu erhalten. Alternativ oder zusätzlich kann die innere elektrisch isolierende Schicht ein auf den PTC-Heizkörper aufgebrachtes Material aufweisen, beispielsweise ein nichtleitendes organisches Material wie etwa ein Harz oder eine Keramik. Es kann zweckmäßig sein, wenn eine innere elektrisch isolierende Schicht sich unterhalb einer eine Stirnfläche des PTC-Heizkörpers bedeckenden Kontaktschicht erstreckt. Somit kann verhindert werden, dass ein über die Stirnfläche bereitgestellter elektrischer Strom direkt über die Stirnfläche in den PTC-Heizkörper eingespeist wird und einem verhältnismäßig großen elektrischen Widerstand ausgesetzt ist. Vielmehr lässt sich über die Kontaktschicht der elektrische Strom zu einer Hauptfläche umleiten, über die er in dem PTC-Heizkörper strömen kann. Es versteht sich, dass eine zweite innere elektrisch isolierende Schicht vorgesehen sein kann, welche bezüglich einer zweiten Kontaktschicht entsprechend ausgebildet ist.The heating element described has at least one inner electrically insulating layer which extends at least partially below at least one contact layer. In this case, the inner electrically insulating layer may be in touching contact with the contact layer. The contact layer may be cohesively arranged on the inner electrically insulating layer. The inner electrically insulating layer may be thermally conductive or non-thermally conductive. The inner electrically insulating layer may form a side surface and / or be formed between a side surface and the contact layer. It may be expedient for the inner electrically insulating layer to extend only partially below the contact layer. For example, the inner electrically insulating layer may extend substantially wholly or partially over one or more of the side surfaces covered by the contact layer, such that the contact layer is not disposed on an inner electrically insulating layer on at least one side surface. The inner electrically insulating layer may be provided in particular under a part of the contact layer, which is provided for external contacting with an electrical supply. It can thus be ensured that a current flowing through the PTC radiator does not flow in the PTC radiator via the side surface provided for contacting, but via the other side surface covered by the contact layer. It may be expedient if an inner electrically insulating layer extends over one or more side surfaces below a contact layer, which are not covered by an outer electrically insulating layer. An inner electrically insulating layer may be an unactivated boundary layer of the PTC heater. Such a layer can be provided, for example, by the fact that, after production of a PTC radiator, the corresponding side surface is not sputtered with conductive material as usual in order to obtain the non-activated boundary layer produced in the production. Alternatively or additionally, the inner electrically insulating layer may comprise a material applied to the PTC radiator, for example a non-conductive organic material such as a resin or a ceramic. It may be expedient if an inner electrically insulating layer extends below a contact layer covering an end face of the PTC radiator. Thus, it can be prevented that an electrical current provided over the end face is fed directly into the PTC radiator via the end face and is exposed to a relatively large electrical resistance. Rather, the electric current can be redirected via the contact layer to a main surface, via which it can flow in the PTC radiator. It is understood that a second inner electrically insulating layer can be provided, which is designed correspondingly with respect to a second contact layer.

Bei einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die zweite Kontaktschicht eine dritte und vierte Seitenfläche des PTC-Heizkörpers jeweils zumindest teilweise bedeckt. Die dritte und die vierte Seitenfläche können dabei andere Flächen sein als die erste und die zweite Seitenfläche. Es ist vorstellbar, dass die dritte Seitenfläche parallel zur ersten oder zweiten Seitenfläche ausgebildet ist. In einer Variante kann vorgesehen sein, dass die vierte Seitenfläche parallel zur ersten oder zweiten Seitenfläche ausgebildet ist. Es ist auch vorstellbar, dass die erste und die zweite Seitenflächen jeweils parallel zu einer der Seitenflächen ausgebildet sind, welche von der zweiten Kontaktschicht bedeckt sind.In a development, it can be provided that the second contact layer at least partially covers a third and fourth side surface of the PTC radiator. The third and the fourth side surface may be different surfaces than the first and the second side surface. It is conceivable that the third side surface is formed parallel to the first or second side surface. In a variant, it can be provided that the fourth side surface is formed parallel to the first or second side surface. It is also conceivable that the first and the second side surfaces are each formed parallel to one of the side surfaces which are covered by the second contact layer.

Es kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Kontaktschicht eine Hauptfläche und eine Stirnfläche des PTC-Heizkörpers jeweils zumindest teilweise bedeckt. Somit lässt sich die Hauptfläche zur Wärmeauskopplung und die Stirnfläche zur Stromeinspeisung verwenden, wodurch sich eine besonders effiziente Wärmeübertragung vom PTC-Heizkörper weg und eine sehr kompakte Ausgestaltung einer Heizvorrichtung erreichen lässt. Dabei kann die Hauptfläche als erste Seitenfläche und die Stirnfläche als zweite Seitenfläche angesehen werden. Es kann besonders zweckmäßig sein, wenn die erste und die zweite Kontaktschicht jeweils eine Hauptfläche und eine Stirnseite des PTC-Heizkörpers zumindest teilweise überdecken. Somit kann eine von der zweiten Kontaktschicht bedeckte dritte Seitenfläche eine Hauptfläche sein und eine von der zweiten Kontaktschicht bedeckte vierte Seitenfläche eine Stirnfläche.It may be provided that at least one contact layer at least partially covers a main area and an end area of the PTC radiator. Thus, the main surface can be used for heat extraction and the end face for power supply, which can achieve a particularly efficient heat transfer away from the PTC radiator and a very compact design of a heater. In this case, the main surface can be regarded as the first side surface and the end surface as the second side surface. It may be particularly expedient if the first and the second contact layer each at least partially cover a main area and an end face of the PTC radiator. Thus, a third side surface covered by the second contact layer may be a main surface and a fourth side surface covered by the second contact layer may be an end surface.

Mindestens eine Kontaktschicht kann L-förmig ausgebildet sein. Damit lassen sich insbesondere sich rechtwinklig berührende Seitenflächen gut abdecken. Es versteht sich, dass der PTC-Heizkörper dabei derart ausgebildet sein kann, dass er entsprechend sich rechtwinklig berührende Seitenflächen aufweist. Es kann zweckmäßig sein, wenn die erste und die zweite Kontaktschicht jeweils L-förmig ausgebildet sind. Der Begriff L-förmig kann sich hierbei auf einen Querschnitt der Kontaktschicht beziehen. Eine L-förmige Kontaktschicht kann einen längeren Arm und einen kürzeren Arm aufweisen, die im Wesentlichen rechtwinklig aufeinander stehen oder sich an einer gemeinsamen Kante in einem rechten Winkel berühren. Es kann zweckmäßig sein, wenn ein längerer Arm einer L-förmigen Kontaktschicht einer Hauptfläche zugeordnet ist und ein kürzerer Arm einer solchen Kontaktschicht einer Stirnfläche. Der kürzere Arm kann dabei jeweils eine Stirnfläche vollständig bedecken, während der längere Arm die Hauptfläche teilweise bedeckt.At least one contact layer may be L-shaped. This can be well covered in particular at right angles touching side surfaces. It is understood that the PTC radiator can be designed in such a way that it has correspondingly touching side surfaces. It may be expedient if the first and the second contact layer are each L-shaped. The term L-shaped may refer to a cross-section of the contact layer. An L-shaped contact layer may have a longer arm and a shorter arm which are substantially perpendicular to each other or at a common edge at a right angle. It may be expedient if a longer arm of an L-shaped contact layer is associated with a main surface and a shorter arm of such a contact layer of an end surface. The shorter arm can completely cover one end face in each case while the longer arm partially covers the main face.

Bei einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass auf mindestens einer Kontaktschicht eine äußere elektrisch isolierende Schicht angebracht ist, welche die Kontaktschicht zumindest teilweise bedeckt. Dies ermöglicht es, ein integriertes Heizelement mit elektrisch isolierten Kontakten bereitzustellen. Insbesondere kann die äußere elektrisch isolierende Schicht stoffschlüssig an und/oder auf der Kontaktschicht angebracht sein. Die äußere elektrisch isolierende Schicht kann eine wärmeleitende Schicht sein. Somit kann Wärme über die äußere elektrisch isolierende Schicht übertragen werden. Sollte die Kontaktschicht eine oder mehrere Seitenflächen nur teilweise bedecken, kann die äußere elektrisch isolierende Schicht derart ausgebildet sein, dass sie die entsprechende Freifläche oder die entsprechenden Freiflächen bedeckt. Dabei kann die äußere elektrisch isolierende Schicht stoffschlüssig an der Freifläche angeordnet sein. Es ist vorstellbar, dass die äußere elektrisch isolierende Schicht nicht alle von einer Kontaktschicht bedeckten Seitenflächen bedeckt. Insbesondere kann ein Teil der Kontaktschicht, welcher zur Kontaktierung von außen vorgesehen ist, nicht durch die elektrisch isolierende Schicht bedeckt sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die äußere elektrisch isolierende Schicht nur eine Hauptfläche bedeckt, aber eine Stirnfläche freilässt. Somit kann eine nicht von der äußeren elektrisch isolierenden Schicht bedeckte Seitenfläche zur elektrischen Kontaktierung dienen, während über die äußere elektrisch isolierende Schicht eine Wärmeauskopplung erfolgen kann. Die äußere elektrisch isolierende Schicht kann insbesondere ein elektrisch isolierendes keramisches Material und/oder ein organisches keramisches Material wie beispielsweise ein Harz umfassen oder daraus bestehen. Als keramisches Material kann insbesondere ein Aluminiumoxid wie beispielsweise Al₂O₃ vorgesehen sein. Die Kontaktschicht kann zumindest teilweise zwischen dem PTC-Heizkörper und der äußeren elektrisch isolierenden Schicht angeordnet sein. Es ist vorstellbar, dass die erste und die zweite Kontaktschicht jeweils durch eine äußere elektrisch isolierende Schicht bedeckt sind und/oder dass jeweils auf der ersten und zweiten Kontaktschicht eine äußere elektrisch isolierende Schicht angebracht ist.In a development, it can be provided that an outer electrically insulating layer is applied to at least one contact layer, which covers the contact layer at least partially. This makes it possible to provide an integrated heating element with electrically insulated contacts. In particular, the outer electrically insulating layer can be adhesively attached to and / or on the contact layer. The outer electrically insulating layer may be a heat conductive layer. Thus, heat can be transmitted through the outer electrically insulating layer. Should the contact layer only partially cover one or more side surfaces, the outer electrically insulating layer may be formed such that it covers the corresponding free surface or the corresponding free surfaces. In this case, the outer electrically insulating layer can be arranged cohesively on the free surface. It is conceivable that the outer electrically insulating layer does not cover all side surfaces covered by a contact layer. In particular, a part of the contact layer, which is provided for contacting from the outside, may not be covered by the electrically insulating layer. For example, it can be provided that the outer electrically insulating layer covers only one major surface, but leaves one face free. Thus, a side surface not covered by the outer electrically insulating layer can be used for electrical contacting, while heat can be extracted via the outer electrically insulating layer. In particular, the outer electrically insulating layer may comprise or consist of an electrically insulating ceramic material and / or an organic ceramic material such as a resin. As the ceramic material, in particular, an alumina such as Al ₂ O ₃ may be provided. The contact layer may be at least partially disposed between the PTC heater and the outer electrically insulating layer. It is conceivable that the first and the second contact layer are each covered by an outer electrically insulating layer and / or that in each case on the first and second contact layer, an outer electrically insulating layer is attached.

Es kann besonders zweckmäßig sein, wenn die äußere elektrisch isolierende Schicht einen eine Hauptfläche des PTC-Heizkörpers zumindest teilweise bedeckenden Teil der Kontaktschicht bedeckt. Somit lässt sich verhindern, dass ein elektrischer Strom über die Hauptfläche statt in den PTC-Heizkörper in einen das Heizelement umgebenden Bereich abfließt. Die äußere elektrisch isolierende Schicht kann eine Freifläche der Hauptfläche bedecken. Dabei kann die äußere elektrisch isolierende Schicht stoffschlüssig an der Freifläche angeordnet sein. Es kann vorgesehen sein, dass die erste Kontaktschicht eine Hauptfläche des PTC-Heizkörpers bedeckt und die zweite Kontaktschicht eine zweite Hauptfläche des PTC-Heizkörpers bedeckt. Dabei kann vorgesehen sein, dass auf einem die Hauptfläche des PTC-Heizkörpers bedeckenden Teil der ersten Kontaktschicht eine erste äußere elektrisch isolierende Schicht vorgesehen ist und auf dem die zweite Hauptfläche des PTC-Heizkörpers bedeckenden Teil der zweiten Kontaktschicht eine zweite äußere elektrisch isolierende Schicht.It may be particularly expedient for the outer electrically insulating layer to cover a part of the contact layer which at least partially covers a main area of the PTC heating element. Thus, it can be prevented that an electric current flows through the main surface instead of into the PTC radiator in a region surrounding the heating element. The outer electrically insulating layer may cover an open space of the main surface. In this case, the outer electrically insulating layer can be arranged cohesively on the free surface. It can be provided that the first contact layer covers a main area of the PTC radiator and the second contact layer covers a second main area of the PTC radiator. It can be provided that on a main surface of the PTC radiator covering part of the first contact layer, a first outer electrically insulating layer is provided and on the second main surface of the PTC radiator part covering the second contact layer, a second outer electrically insulating layer.

Vorzugsweise ist die innere elektrisch isolierende Schicht eine nichtaktivierte Grenzschicht des PTC-Heizkörpers. Eine derartige Schicht entsteht bei der Herstellung eines PTC-Heizkörpers von selbst, so dass keine weiteren Bearbeitungsschritte notwendig sind und sogar bei der Herstellung zusätzliche Schritte wie beispielsweise das Sputtern einer oder mehrerer Flächen eingespart werden kann. Eine derartige nichtaktivierte Schicht kann insbesondere jeweils an von einer Kontaktschicht bedeckten Stirnflächen des PTC-Heizkörpers vorgesehen sein. Es kann zweckmäßig sein, wenn an von einer Kontaktschicht bedeckten Hauptflächen keine derartige nichtaktivierte Grenzschicht vorgesehen ist.Preferably, the inner electrically insulating layer is a non-activated boundary layer of the PTC heater. Such a layer arises in the production of a PTC radiator by itself, so that no further processing steps are necessary and even in the production additional steps such as the sputtering of one or more surfaces can be saved. Such an unactivated layer may in particular be provided in each case on faces of the PTC radiator covered by a contact layer. It may be expedient if no such unactivated boundary layer is provided on main surfaces covered by a contact layer.

Ferner ist eine Heizvorrichtung vorgesehen, welche mindestens ein hierin beschriebenes Heizelement umfasst. Die Heizvorrichtung kann ferner mindestens ein Wärmeübertragerelement aufweisen, welches vorzugsweise über eine kompressible wärmeleitende Schicht mit dem Heizelement wärmeleitend verbunden oder verbindbar ist. Dabei kann die kompressible wärmeleitende Schicht mit einer Kontaktschicht oder mit einer durch eine äußere elektrisch isolierte Schicht bedeckten Seitenfläche in wärmeleitendem und/oder berührendem Kontakt stehen. Die Heizvorrichtung kann insbesondere als mobile Heizvorrichtung etwa für ein Fahrzeug ausgebildet sein.Furthermore, a heating device is provided which comprises at least one heating element described herein. The heating device may further comprise at least one heat transfer element, which is preferably thermally conductively connected or connectable to the heating element via a compressible heat-conducting layer. In this case, the compressible heat-conducting layer may be in heat-conducting and / or touching contact with a contact layer or with a side surface covered by an outer electrically insulated layer. The heating device can be designed, in particular, as a mobile heating device, for example for a vehicle.

Die Heizvorrichtung kann mindestens einen Wärmeübertrager und eine kompressible Zwischenschicht aufweisen. Dabei kann die kompressible Zwischenschicht zwischen dem Heizelement und dem Wärmeübertrager angeordnet sein. Die kompressible Zwischenschicht kann als eine wärmeleitende Zwischenschicht ausgebildet sein. Über die kompressible Zwischenschicht kann eine gute wärmeleitende Verbindung zwischen Wärmeübertrager und Heizelement erfolgen. Die kompressible Zwischenschicht kann insbesondere durch eine Wärmeleitfolie, etwa eine Silikonfolie, in die elektrisch nicht leitende keramische Partikel eingebettet sein können, oder eine elastische Klebeschicht gebildet sein. Die kompressible Zwischenschicht kann elektrisch isolierend ausgebildet sein. Es ist vorstellbar, dass die kompressible Zwischenschicht separat von dem Wärmeübertrager und dem Heizelement ausgebildet ist.The heating device may have at least one heat exchanger and a compressible intermediate layer. In this case, the compressible intermediate layer can be arranged between the heating element and the heat exchanger. The compressible intermediate layer may be formed as a heat-conductive intermediate layer. About the compressible intermediate layer can be made a good heat conducting connection between the heat exchanger and the heating element. The compressible intermediate layer can in particular be embedded by a heat-conducting foil, for example a silicone foil, into which electrically nonconductive ceramic particles can be embedded, or an elastic adhesive layer can be formed. The compressible intermediate layer may be formed electrically insulating. It is conceivable that the compressible intermediate layer is formed separately from the heat exchanger and the heating element.

Es kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Heizelement und dem Wärmeübertrager keine weitere metallische Kontaktschicht angeordnet ist. Eine weitere metallische Kontaktschicht ist hierbei eine metallische Schicht, die separat vom Heizelement ausgebildet ist und/oder die nicht stoffschlüssig mit dem Heizelement oder PTC-Heizkörper verbunden ist, und die zur Kontaktierung mit einer Spannungsversorgung vorgesehen sein kann. Durch die mehrere Seitenflächen des PTC-Heizkörpers bedeckende Kontaktschicht kann eine Kontaktierung von außen erfolgen, so dass die Verwendung einer weiteren metallischen Kontaktschicht nicht notwendig ist.It can be provided that no further metallic contact layer is arranged between the heating element and the heat exchanger. Another metallic contact layer here is a metallic layer, which is formed separately from the heating element and / or which is not materially connected to the heating element or PTC radiator, and which may be provided for contacting with a power supply. Due to the contact layer covering a plurality of side surfaces of the PTC radiator, contacting can take place from outside, so that the use of a further metallic contact layer is not necessary.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass zwischen dem Heizelement und dem Wärmeübertrager keine weitere inkompressible elektrisch isolierende Schicht angeordnet ist. Eine weitere inkompressible elektrisch isolierende Schicht ist hierbei eine inkompressible elektrisch isolierende Schicht, die separat vom Heizelement und Wärmeübertrager ausgebildet ist und/oder die nicht stoffschlüssig mit dem Heizelement oder PTC-Heizkörper oder Wärmeübertrager verbunden ist, und die als wärmeleitende Schicht ausgebildet sein kann.In a further development, it is provided that no further incompressible electrically insulating layer is arranged between the heating element and the heat exchanger. Another incompressible electrically insulating layer here is an incompressible electrically insulating layer, which is formed separately from the heating element and heat exchanger and / or which is not materially connected to the heating element or PTC radiator or heat exchanger, and which may be formed as a heat-conducting layer.

Es kann vorgesehen sein, dass die kompressible Zwischenschicht den Wärmeübertrager berührt. Somit kann eine gute wärmeleitende Verbindung zum Wärmeübertrager hergestellt werden. Die Berührung kann flächig erfolgen. It can be provided that the compressible intermediate layer touches the heat exchanger. Thus, a good heat conducting connection to the heat exchanger can be made. The contact can be made flat.

Die kompressible Zwischenschicht kann das Heizelement berühren. Dies ermöglicht eine besonders gute wärmeleitende Verbindung zwischen Heizelement und Zwischenschicht. Die Berührung kann flächig erfolgen.The compressible intermediate layer may contact the heating element. This allows a particularly good heat-conducting connection between the heating element and the intermediate layer. The contact can be made flat.

Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines Heizelements beschrieben, mit den Schritten des Bereitstellens eines PTC-Heizkörpers, welcher mehrere Seitenflächen aufweist, das Anordnen oder Ausbilden mindestens einer inneren elektrisch isolierenden Schicht auf den PTC-Heizkörper, und des Bedeckens des PTC-Heizkörpers mit einer ersten und einer zweiten Kontaktschicht derart, dass die erste und die zweite Kontaktschicht stoffschlüssig am PTC-Heizkörper angebracht sind, und dass die erste Kontaktschicht zumindest eine erste und eine zweite der Seitenflächen des PTC-Heizkörpers jeweils zumindest teilweise bedeckt, wobei die erste Kontaktschicht sich zumindest teilweise über die mindestens eine elektrisch isolierende Schicht erstreckt. Das Heizelement kann ein hierin beschriebenes Heizelement sein. Insbesondere kann der PTC-Heizkörper ein hierin beschriebener Heizkörper sein. Die Kontaktschichten können hierin beschriebene Kontaktschichten sein. Das Bedecken kann das Bedecken des PTC-Heizkörpers mit einer zweiten Kontaktschicht derart umfassen, dass die zweite Kontaktschicht eine dritte und vierte Seitenfläche des PTC-Heizkörpers jeweils zumindest teilweise bedeckt. Mindestens eine Kontaktschicht kann eine Hauptfläche und eine Stirnfläche des PTC-Heizkörpers jeweils zumindest teilweise überdecken. Es kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Kontaktschicht L-förmig ausgebildet ist. Es kann ein Schritt des Anbringens einer äußeren elektrisch isolierenden Schicht auf mindestens einer Kontaktschicht vorgesehen sein, wobei die äußere elektrisch isolierende Schicht die Kontaktschicht zumindest teilweise bedeckt. Es kann vorgesehen sein, dass auf der ersten und/oder der zweiten Kontaktschicht jeweils eine äußere elektrisch isolierende Schicht angebracht wird, welche die erste und/oder zweite Kontaktschicht zumindest teilweise bedeckt. Das Anbringen der Kontaktschicht kann durch ein geeignetes Verfahren wie Aufdampfen, Aufkleben, Schweißen, Löten oder Ablagern erfolgen. Die äußere elektrisch isolierende Schicht kann derart angebracht werden, dass sie den eine Hauptfläche des PTC-Heizkörpers bedeckenden Teil der Kontaktschicht bedeckt. Der PTC-Heizkörper kann mindestens eine innere elektrisch isolierende Schicht aufweisen, welche sich zumindest teilweise unterhalb mindestens einer Kontaktschicht erstreckt. Die innere elektrisch isolierende Schicht kann eine nichtaktivierte Grenzschicht sein.In addition, a method of manufacturing a heating element is described, comprising the steps of providing a PTC heater having a plurality of side surfaces, arranging or forming at least one inner electrically insulating layer on the PTC heater, and covering the PTC heater a first and a second contact layer such that the first and the second contact layer are adhesively attached to the PTC radiator, and that the first contact layer at least partially covers at least a first and a second of the side surfaces of the PTC radiator, wherein the first contact layer extends at least partially over the at least one electrically insulating layer. The heating element may be a heating element described herein. In particular, the PTC heater may be a heater described herein. The contact layers may be contact layers described herein. The covering may include covering the PTC heater with a second contact layer such that the second contact layer at least partially covers third and fourth side surfaces of the PTC heater. At least one contact layer may at least partially cover a main surface and an end surface of the PTC heater. It can be provided that at least one contact layer is L-shaped. A step of attaching an outer electrically insulating layer to at least one contact layer may be provided, wherein the outer electrically insulating layer at least partially covers the contact layer. It can be provided that in each case an outer electrically insulating layer is attached to the first and / or the second contact layer, which at least partially covers the first and / or second contact layer. The attachment of the contact layer can be done by a suitable method such as vapor deposition, gluing, welding, soldering or deposition. The outer electrically insulating layer may be attached so as to cover the part of the contact layer covering a main surface of the PTC heater. The PTC heating element may have at least one inner electrically insulating layer which extends at least partially below at least one contact layer. The inner electrically insulating layer may be an unactivated boundary layer.

Alternativ oder zusätzlich zu den oben genannten Merkmalen und Varianten kann eine Heizvorrichtung vorgesehen sein, die ein Heizelement mit einem PTC-Heizkörper und einen Wärmeübertrager aufweist. Zwischen dem Heizelement und dem Wärmeübertrager kann eine kompressible und/oder wärmeleitende Zwischenschicht angeordnet sein, welche separat von dem Heizelement und/oder dem Wärmeübertrager ausgebildet sein kann. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass zwischen dem Heizelement und/oder dem PTC-Heizkörper und dem Wärmeübertrager keine weitere Metallschicht zum externen Kontaktieren des Heizelements angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass im wärmeleitenden Pfad zwischen dem Wärmeübertrager und dem Heizelement keine weitere inkompressible elektrische Isolationsschicht vorhanden ist. Eine separate Ausbildung der Zwischenschicht kann insbesondere bedeuten, dass die Zwischenschicht nicht stoffschlüssig mit dem Heizelement und/oder dem Wärmeübertrager verbunden ist. Es kann vorgesehen sein, dass der Wärmeübertrager in wärmeleitendem und/oder berührendem Kontakt mit einer kompressiblen Schicht steht. Die kompressible Schicht kann in wäremeleitendem und/oder berührendem Kontakt mit dem Heizelement stehen, insbesondere einer stoffschlüssig an dem PTC-Heizkörper aufgebrachten Kontaktschicht oder einer stoffschlüssig an der Kontaktschicht und/oder einer Freifläche angebrachten äußeren elektrisch isolierenden Schicht. Ein berührender Kontakt zwischen der Zwischenschicht und dem Heizelement und/oder dem Wärmeübertrager kann ein flächiger Kontakt sein. Das Heizelement kann insbesondere ein hierin beschriebenes Heizelement sein. Das Heizelement kann insbesondere mindestens eine Kontaktschicht aufweisen, über welche ein elektrisch leitender Kontakt zu dem PTC-Heizkörper herstellbar ist. Die mindestens eine Kontaktschicht kann stoffschlüssig an dem PTC-Heizkörper angebracht sein. Der Wärmeübertrager kann zur Wärmeübertragung insbesondere auf ein Fluid ausgebildet sein, insbesondere auf eine Flüssigkeit wie Wasser. Die kompressible Schicht kann elektrisch isolierend ausgebildet sein. Beispielsweise kann die kompressible Schicht durch eine Silikonfolie gebildet sein, in welche elektrisch nichtleitende keramische Elemente eingebettet sein können. Es ist zweckmäßig, wenn die kompressible Schicht wärmeleitend ist. Als weitere Metallschicht kann hierbei eine nicht stoffschlüssig an dem Heizelement angebrachte Metallschicht angesehen werden. Als weitere inkompressible elektrische Isolationsschicht kann dabei eine inkompressible Isolationsschicht angesehen werden, welche nicht stoffschlüssig an dem Heizelement und/oder dem Wärmeübertrager angebracht ist. Denn eine stoffschlüssig an dem Wärmeübertrager angebrachte Schicht kann als Teil des Wärmeübertragers angesehen werden, während eine stoffschlüssig am Heizelement angebrachte Schicht als Teil des Heizelements angesehen werden kann. Eine derartige Ausgestaltung einer Heizvorrichtung kann durch das Verwenden eines Heizelements mit einer oder zwei Kontaktschichten, welche jeweils mehrere Seitenflächen bedecken, besonders gut und kompakt erreicht werden. Insbesondere kann die Heizvorrichtung aus wenigen Teilen zusammengesetzt werden, so dass die Heizvorrichtung sich leichter montieren lässt. Bei Verwendung eines oben beschriebenen Heizelements kann die elektrische Spannungsversorgung über Seitenflächen erfolgen, die nicht zur Wärmeabfuhr dienen, so dass keine zusätzlichen Kontaktplatten oder Metallschichten notwendig sind.Alternatively or in addition to the above-mentioned features and variants, a heating device may be provided which has a heating element with a PTC radiator and a heat exchanger. Between the heating element and the heat exchanger, a compressible and / or heat-conducting intermediate layer may be arranged, which may be formed separately from the heating element and / or the heat exchanger. It can be provided in particular that between the heating element and / or the PTC radiator and the heat exchanger, no further metal layer for external contacting of the heating element is arranged. Alternatively or additionally, it may be provided that no further incompressible electrical insulation layer is present in the heat-conducting path between the heat exchanger and the heating element. A separate embodiment of the intermediate layer may mean, in particular, that the intermediate layer is not bonded to the heating element and / or the heat exchanger. It can be provided that the heat exchanger is in heat-conducting and / or touching contact with a compressible layer. The compressible layer may be in heat-conducting and / or touching contact with the heating element, in particular a cohesively applied to the PTC radiator contact layer or a cohesively attached to the contact layer and / or an open space outer electrically insulating layer. A contacting contact between the intermediate layer and the heating element and / or the heat exchanger may be a surface contact. The heating element may in particular be a heating element described herein. In particular, the heating element can have at least one contact layer via which an electrically conductive contact to the PTC heating body can be produced. The at least one contact layer may be cohesively attached to the PTC radiator. The heat exchanger may be designed for heat transfer in particular to a fluid, in particular to a liquid such as water. The compressible layer may be formed electrically insulating. For example, the compressible layer may be formed by a silicone film, in which electrically non-conductive ceramic elements may be embedded. It is expedient if the compressible layer is heat-conducting. As a further metal layer in this case a non-cohesively attached to the heating element metal layer can be considered. As a further incompressible electrical insulation layer can be considered an incompressible insulation layer, which is not cohesively attached to the heating element and / or the heat exchanger. Because a cohesively attached to the heat exchanger layer can be part of the Heat exchanger are considered, while a cohesively attached to the heating element layer can be regarded as part of the heating element. Such a configuration of a heating device can be achieved in a particularly good and compact manner by using a heating element with one or two contact layers, which each cover a plurality of side surfaces. In particular, the heater can be composed of a few parts, so that the heater is easier to assemble. When using a heating element described above, the electrical power can be supplied via side surfaces that do not serve for heat dissipation, so that no additional contact plates or metal layers are necessary.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings with reference to preferred embodiments.

Es zeigen:

1 schematisch ein Heizelement;
2 schematisch ein Heizelement mit äußeren elektrisch isolierenden Schichten;
3 schematisch eine Heizvorrichtung; sowie
4 schematisch eine weitere Heizvorrichtung.

Show it:

1 schematically a heating element;
2 schematically a heating element with outer electrically insulating layers;
3 schematically a heater; such as
4 schematically another heater.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.In the following description of the drawings, like reference characters designate like or similar components.

1 zeigt ein Beispiel für ein Heizelement 1, welches in einer Querschnittsansicht dargestellt ist. Das Heizelement 1 umfasst einen PTC-Heizkörper 10, der in diesem Beispiel aus einer Bariumtitanat umfassenden dotierten Keramik ausgebildet ist. Der PTC-Heizkörper 10 weist eine erste Hauptfläche 12, eine zweite Hauptfläche 14 sowie eine Stirnfläche 16 und eine Stirnfläche 18 auf. Die genannten Flächen 12, 14, 16, 18 können als Seitenflächen des PTC-Heizkörpers 10 aufgefasst werden. Die Hauptflächen 12 und 14 stellen die flächenmäßig größten Seitenflächen des PTC-Heizelements dar. Insbesondere können die Hauptfläche 12 als erste Seitenfläche, die Stirnfläche 18 als zweite Seitenfläche, die Hauptfläche 14 als dritte Seitenfläche und die Stirnfläche 16 als vierte Seitenfläche angesehen werden. Die Stirnflächen 16, 18 berühren jeweils die erste Hauptfläche 12 und die zweite Hauptfläche 14 rechtwinklig an einer gemeinsamen Kante. Es ist eine erste Kontaktschicht 20 vorgesehen, welche die erste Hauptfläche 12 teilweise bedeckt. Der nicht von der Kontaktschicht 20 bedeckte Bereich der ersten Hauptfläche 12 kann als Freifläche 21 bezeichnet werden. Die Kontaktschicht 20 bedeckt außerdem die Stirnfläche 18 des PTC-Heizkörpers 10, so dass die Kontaktschicht 20 L-förmig ausgebildet ist. Analog bedeckt eine zweite Kontaktschicht 22 die Hauptfläche 14 des Heizkörpers 10. Wie aus 1 zu erkennen ist, weist die Hauptfläche 14 eine Freifläche 23 auf, welche nicht von der Kontaktschicht 22 bedeckt ist. Die Kontaktschicht 22 bedeckt außerdem die zweite Stirnfläche 16 des PTC-Heizkörpers 10, so dass die zweite Kontaktschicht 22 L-förmig ausgebildet ist. In diesem Beispiel sind die Stirnflächen 16, 18 vollständig durch eine Kontaktschicht 20, 22 bedeckt. Der PTC-Heizkörper 10 weist ferner eine erste innere elektrisch isolierende Schicht 24 und eine zweite innere elektrisch isolierende Schicht 26 auf. In diesem Beispiel sind die isolierenden Schichten 24, 26 als nichtaktivierte Grenzschichten des PTC-Heizkörpers 10 ausgebildet. Es ist allerdings auch vorstellbar, dass die inneren elektrisch isolierenden Schichten 24, 26 durch Ablagern oder Anbringen eines weiteren Materials an dem PTC-Heizkörper 10 ausgebildet sind. Die Freiflächen 21, 23 dienen dazu, einen Spannungsüberschlag zwischen den Kontaktschichten 20, 22 unter Umgehung des PTC-Heizkörpers 10 zu verhindern. Im Betrieb ist vorgesehen, dass eine elektrische Kontaktierung des Heizelements 1 beispielsweise durch Federkontakte über die Teile der Kontaktschichten 20, 22 erfolgt, welche die Stirnflächen 16, 18 bedecken. Durch die isolierenden Schichten 24, 26 wird verhindert, dass ein elektrischer Strom durch den PTC-Heizkörper 10 zwischen den Stirnflächen 16, 18 fließen kann. Stattdessen fließt der Strom von den den Stirnflächen 16, 18 zugeordneten Teilen der Kontaktschichten 20, 22 zu den den Hauptflächen 12, 14 zugeordneten Teilen der Kontaktschichten 20, 22 und von dort jeweils in und durch den PTC-Heizkörper 10. Dadurch wird erreicht, dass der PTC-Heizkörper 10 in einer Richtung durchströmt wird, die einen niederohmigen Widerstand bietet. Über die Hauptflächen 12, 14, die Kontaktschichten 20, 22 und gegebenenfalls die Freiflächen 21, 23 kann im Betrieb des PTC-Heizkörpers 10 erzeugte Wärme beispielsweise zu einem Wärmeübertrager abgeführt werden. Somit besteht eine funktionelle Trennung zwischen den unterschiedlichen Teilen der Kontaktschichten 20, 22. Über die stirnseitigen Bereiche der Kontaktschichten 20, 22 wird eine elektrische Kontaktierung nach außen ermöglicht, während über die Hauptflächen 12, 14 erzeugte Wärme abgeführt wird. Dies ermöglicht einerseits eine besonders kompakte Ausbildung des Heizelements. Andererseits kann für eine Heizvorrichtung mit dem Heizelement 1 auf weitere externe Kontaktelemente, beispielsweise auf Metallplatten verzichtet werden, die sonst häufig zur externen Kontaktierung eines PTC-Heizkörpers vorgesehen sind. Zur Herstellung des Heizelements 1 kann ein PTC-Heizkörper 10 bereitgestellt sein, welcher beispielsweise innere elektrisch isolierende Schichten 24, 26 in Form von nichtaktivierten Grenzschichten aufweisen kann. Gegebenenfalls kann ein Schritt des stoffschlüssigen Anbringens einer oder mehrerer innerer elektrisch isolierender Schichten an einer oder mehreren Seitenflächen des PTC-Heizkörpers 10 vorgesehen sein. An dem PTC-Heizkörper 10 werden die erste Kontaktschicht 20 und die zweite Kontaktschicht 22 derart angebracht, dass sie stoffschlüssig mit dem PTC-Heizkörper 10 verbunden sind. Dies kann beispielsweise durch Aufdampfen, Aufspritzen und/oder ein geeignetes Plasmaverfahren erfolgen. Dabei wird die erste Kontaktschicht 20 derart an den PTC-Heizkörper 10 angebracht, dass sie eine erste Seitenfläche, nämlich beispielsweise die Hauptfläche 12, zumindest teilweise und eine zweite Seitenfläche vollständig bedeckt, nämlich in diesem Beispiel die Stirnfläche 18. Analog wird in diesem Beispiel die zweite Kontaktschicht 22 derart an dem PTC-Heizkörper 10 angebracht, dass sie die dritte Seitenfläche, nämlich beispielsweise die Hauptfläche 14, zumindest teilweise und die vierte Seitenfläche vollständig bedeckt, in diesem Beispiel die Stirnfläche 16. Es versteht sich, dass es je nach Ausführungsform auch vorgesehen sein kann, dass die erste Stirnfläche 16 und/oder die zweite Stirnfläche 18 nicht vollständig durch eine der Kontaktschichten 20, 22 bedeckt sind. 1 shows an example of a heating element 1 , which is shown in a cross-sectional view. The heating element 1 includes a PTC radiator 10 which is formed in this example of a doped ceramic comprising barium titanate. The PTC radiator 10 has a first major surface 12 , a second major surface 14 as well as an end face 16 and an end face 18 on. The mentioned areas 12 . 14 . 16 . 18 can be used as side surfaces of the PTC radiator 10 be understood. The main surfaces 12 and 14 represent the largest in terms of surface area of the PTC heating element. In particular, the main surface 12 as first side surface, the front surface 18 as the second side surface, the main surface 14 as the third side surface and the front surface 16 be regarded as the fourth side surface. The faces 16 . 18 each touch the first major surface 12 and the second major surface 14 at right angles to a common edge. It is a first contact layer 20 provided, which is the first major surface 12 partially covered. The not of the contact layer 20 covered area of the first main area 12 can be used as open space 21 be designated. The contact layer 20 also covers the frontal area 18 of the PTC radiator 10 so that the contact layer 20 L-shaped. Analog covers a second contact layer 22 the main surface 14 of the radiator 10 , How out 1 The main surface is recognizable 14 an open space 23 which is not from the contact layer 22 is covered. The contact layer 22 also covers the second face 16 of the PTC radiator 10 so that the second contact layer 22 L-shaped. In this example, the faces are 16 . 18 completely through a contact layer 20 . 22 covered. The PTC radiator 10 further includes a first inner electrically insulating layer 24 and a second inner electrically insulating layer 26 on. In this example, the insulating layers 24 . 26 as unactivated boundary layers of the PTC radiator 10 educated. However, it is also conceivable that the inner electrically insulating layers 24 . 26 by depositing or attaching another material to the PTC heater 10 are formed. The open spaces 21 . 23 serve to a voltage flashover between the contact layers 20 . 22 bypassing the PTC radiator 10 to prevent. In operation, it is provided that an electrical contacting of the heating element 1 for example, by spring contacts over the parts of the contact layers 20 . 22 takes place, which the end faces 16 . 18 cover. Through the insulating layers 24 . 26 prevents an electric current through the PTC radiator 10 between the faces 16 . 18 can flow. Instead, the current flows from the faces 16 . 18 associated parts of the contact layers 20 . 22 to the main surfaces 12 . 14 associated parts of the contact layers 20 . 22 and from there into and through the PTC radiator 10 , This will ensure that the PTC radiator 10 flowing in a direction that offers a low resistance. About the main surfaces 12 . 14 , the contact layers 20 . 22 and optionally the open spaces 21 . 23 can during operation of the PTC radiator 10 generated heat to be dissipated, for example, to a heat exchanger. Thus, there is a functional separation between the different parts of the contact layers 20 . 22 , Over the frontal areas of the contact layers 20 . 22 an electrical contact is made possible to the outside, while over the main surfaces 12 . 14 generated heat is dissipated. On the one hand, this enables a particularly compact design of the heating element. On the other hand, for a heater with the heating element 1 be dispensed with further external contact elements, for example on metal plates, which are otherwise often provided for external contacting of a PTC radiator. For the production of the heating element 1 can be a PTC radiator 10 be provided, which, for example, inner electrically insulating layers 24 . 26 in the form of non-activated boundary layers. Optionally, a step of bonding one or more internal electrically insulating layers to one or more side surfaces of the PTC heater 10 be provided. At the PTC radiator 10 become the first contact layer 20 and the second contact layer 22 mounted so that they cohesively with the PTC radiator 10 are connected. This can be done for example by vapor deposition, spraying and / or a suitable plasma process. In this case, the first contact layer 20 so to the PTC radiator 10 attached, that they a first side surface, namely, for example, the main surface 12 , At least partially and a second side surface completely covered, namely in this example, the end face 18. Analogously, in this example, the second contact layer 22 such on the PTC radiator 10 attached that they the third side surface, namely, for example, the main surface 14 , at least partially and the fourth side surface completely covered, in this example, the end face 16 , It is understood that, depending on the embodiment, it may also be provided that the first end face 16 and / or the second end face 18 not completely through one of the contact layers 20 . 22 are covered.

2 zeigt ein weiteres Beispiel für ein Heizelement 1. Das Heizelement 1 der 2 entspricht im Wesentlichen dem der 1, so dass für gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Zusätzlich sind in der 2 äußere elektrisch isolierende Schichten 28 und 30 vorgesehen. Die erste äußere elektrisch isolierende Schicht 28 ist stoffschlüssig auf dem die Hauptfläche 12 bedeckenden Teil der Kontaktschicht 20 angebracht. Außerdem bedeckt die erste äußere elektrisch isolierende Schicht 28 die Freifläche 21 und ist stoffschlüssig mit dieser verbunden. Die zweite äußere elektrisch isolierende Schicht 30 ist auf dem die Hauptfläche 14 bedeckenden Teil der zweiten Kontaktschicht 22 angebracht. Außerdem bedeckt die zweite äußere elektrisch isolierende Schicht 30 die Freifläche 23 und ist stoffschlüssig mit dieser verbunden. Die äußeren isolierenden Schichten 28, 30 können beispielsweise aus einem nichtleitenden keramischen Material oder einem temperaturbeständigen nichtleitenden organischen Material hergestellt sein, welches die im Betrieb des PTC-Heizkörpers 10 entstehenden Temperaturen über längere Zeit auszuhalten vermag. Somit ergibt sich ein Heizelement mit einem PTC-Körper und daran stoffschlüssig angebrachten elektrischen Isolationsschichten. Die wärmeübertragenden Flächen, nämlich in diesem Beispiel die Hauptflächen 12, 14, sind bereits elektrisch isoliert, wodurch sich ein integriertes Heizelement ergibt und weitere separate Isolationsschichten entfallen können. 2 shows another example of a heating element 1 , The heating element 1 of the 2 is essentially the same as the 1 , so that the same reference numerals are used for the same elements. In addition, in the 2 outer electrically insulating layers 28 and 30 intended. The first outer electrically insulating layer 28 is cohesive on the main surface 12 covering part of the contact layer 20 appropriate. In addition, the first outer electrically insulating layer covers 28 the open space 21 and is materially connected to this. The second outer electrically insulating layer 30 is on the the main surface 14 covering part of the second contact layer 22 appropriate. In addition, the second outer electrically insulating layer covers 30 the open space 23 and is materially connected to this. The outer insulating layers 28 . 30 For example, they may be made of a nonconductive ceramic material or a temperature resistant nonconductive organic material which, during operation of the PTC heater 10 can withstand developing temperatures for a long time. This results in a heating element with a PTC body and materially attached thereto electrical insulation layers. The heat transfer surfaces, namely in this example the main surfaces 12 . 14 , Are already electrically isolated, resulting in an integrated heating element and can account for more separate insulation layers.

3 zeigt schematisch eine Heizvorrichtung mit einem Heizelement 50 und einem Wärmeübertrager 52. Das Heizelement 50 kann beispielsweise eines der hierin beschriebenen Heizelemente sein, insbesondere ein in 1 oder 2 beschriebenes Heizelement. Der Wärmeübertrager 52 steht in Kontakt mit einem Fluid, welches an dem Wärmeübertrager 52 vorbeiströmt und von ihm erwärmt wird. Das strömende Fluid ist schematisch durch einen Pfeil dargestellt. Zwischen dem Wärmeübertrager 52 und dem Heizelement 50 ist eine kompressible Schicht 54 vorgesehen. Die kompressible Schicht 54 ist wärmeleitend, aber elektrisch isolierend. Die kompressible Schicht 54 kann beispielsweise durch eine Silikonschicht mit eingelagerten elektrisch nicht leitenden Keramikteilen gebildet sein. Es versteht sich, dass die Heizvorrichtung bezüglich des Heizelements 50 symmetrisch ausgebildet sein kann, so dass eine weitere kompressible Schicht und ein weiterer Wärmeübertrager an der unteren Hauptfläche des Heizelements 50 angeordnet sein können. Bei der Heizvorrichtung der 3 ist weder zwischen der kompressiblen Schicht 54 und dem Heizelement 50 noch zwischen der kompressiblen Schicht 54 und dem Wärmeübertrager 52 eine weitere leitende oder metallische Kontaktschicht vorgesehen. Es ist lediglich die auf einem PTC-Heizkörper des Heizelements 50 stoffschlüssig ausgebildete Kontaktschicht vorhanden. Außerdem ist im wärmeleitenden Pfad zwischen dem Heizelement 50 und dem Wärmeübertrager 54 auch kein separat ausgebildetes nichtkompressibles elektrisch isolierendes Element vorgesehen. Sollte eine elektrische Isolierung durch die kompressible Schicht 54 nicht ausreichen, um beispielsweise bestimmte gesetzliche Vorschriften zu erfüllen, kann eine integral mit dem Wärmeübertrager 54 und/oder dem Heizelement 50 ausgebildete elektrisch isolierende Schicht vorgesehen sein. Eine derartige elektrisch isolierende Schicht kann etwa stoffschlüssig an dem Heizelement 50 vorgesehen sein, beispielsweise wie mit Bezug auf 2 beschrieben. Alternativ oder zusätzlich ist es vorstellbar, dass eine elektrisch isolierende Schicht auf der der kompressiblen Schicht 54 zugewandten Seite des Wärmeübertragers 52 angebracht ist, beispielsweise durch Aufdampfen, Ablagern oder Aufspritzen geeigneten Materials. Ein derartiges Material kann beispielsweise eine Keramik oder ein organisches Material sein oder umfassen. 3 schematically shows a heating device with a heating element 50 and a heat exchanger 52 , The heating element 50 may for example be one of the heating elements described herein, in particular a in 1 or 2 described heating element. The heat exchanger 52 is in contact with a fluid which is attached to the heat exchanger 52 flows past and is heated by him. The flowing fluid is shown schematically by an arrow. Between the heat exchanger 52 and the heating element 50 is a compressible layer 54 intended. The compressible layer 54 is thermally conductive, but electrically insulating. The compressible layer 54 can be formed for example by a silicone layer with embedded electrically non-conductive ceramic parts. It is understood that the heating device with respect to the heating element 50 may be symmetrical, so that a further compressible layer and another heat exchanger on the lower main surface of the heating element 50 can be arranged. When the heater of the 3 is neither between the compressible layer 54 and the heating element 50 still between the compressible layer 54 and the heat exchanger 52 provided a further conductive or metallic contact layer. It is merely the one on a PTC radiator of the heating element 50 cohesively formed contact layer present. In addition, in the heat-conducting path between the heating element 50 and the heat exchanger 54 also provided no separately formed non-compressible electrically insulating element. Should be an electrical insulation through the compressible layer 54 not sufficient, for example, to meet certain statutory requirements, can be integral with the heat exchanger 54 and / or the heating element 50 trained electrically insulating layer may be provided. Such an electrically insulating layer can be approximately cohesively on the heating element 50 be provided, for example, as with respect to 2 described. Alternatively or additionally, it is conceivable that an electrically insulating layer on the compressible layer 54 facing side of the heat exchanger 52 is appropriate, for example, by vapor deposition, deposition or spraying suitable material. Such a material may be or include, for example, a ceramic or an organic material.

4 zeigt ein Beispiel für eine Heizvorrichtung 70 mit einem Heizelement 72 und einem Wärmeübertrager 74 sowie einem Wärmeübertrager 75. Das Heizelement 72 kann eines der oben beschriebenen Heizelemente mit einem PTC-Heizkörper sein. Die Wärmeübertrager 74, 75 weisen jeweils Wärmeübertragerkörper auf. Auf jeweils einer Seite eines Wärmeübertragerkörpers sind Wärmeübertragungsrippen ausgebildet, um Wärme an ein an den Rippen vorbeiströmendes fluides Medium abgeben zu können. Am Heizelement 72 sind eine erste Kontaktschicht 76 und eine zweite Kontaktschicht 78 stoffschlüssig angebracht. Jede der Kontaktschichten besteht in diesem Beispiel aus einem auf das Heizelement 72 aufgedampften metallischen Material wie beispielsweise Kupfer, Aluminium oder Silber. Die Kontaktschichten 76, 78 sind L-förmig ausgebildet und überdecken jeweils eine Stirnfläche des Heizelements 72 vollständig und eine Hauptfläche des Heizelements 72 teilweise. Insbesondere ist zwischen den Kontaktschichten 76, 78 jeweils eine Freifläche 80, 82 vorgesehen, um einen Spannungsüberschlag zwischen den Kontaktschichten zu verhindern. Die Freiflächen 80, 82 sind jeweils nicht von einer Kontaktschicht bedeckt. Die Teile der Kontaktschichten 76, 78, welche die Stirnflächen des Heizelements 72 bedecken, ermöglichen ein elektrisches Kontaktieren des Heizelements 72 von außen, beispielsweise durch federgespannte Kontaktelemente, die schematisch mit den Symbolen + und - markiert sind. Da die Kontaktschichten 76, 78 stoffschlüssig am Heizelement 72 befestigt sind, können sie als Teile des Heizelements 72 angesehen werden. Der L-förmige Aufbau der als Elektroden wirkenden Kontaktschichten 76, 78 erleichtert die elektrische Kontaktierung von außen. Bei dem hier gezeigten Heizelement 72 ist ferner vorgesehen, dass an den Stirnflächen unterhalb der Kontaktschicht jeweils eine elektrisch nicht leitende Schicht (nicht gezeigt) vorgesehen ist. Somit fließt ein Heizstrom zwischen den die Hauptflächen des Heizelements 72 bedeckenden Teilen der Kontaktschichten. Der Heizstrom muss einen geringeren Widerstand überwinden, als wenn er zwischen den Stirnflächen flösse. Zwischen dem Wärmeübertrager 74 oder 75 und dem Heizelement 72 ist jeweils eine wärmeleitende Zwischenschicht 84, 86 vorgesehen. Eine wärmeleitende Zwischenschicht 84, 86 kann beispielsweise als kompressible wärmeleitende Zwischenschicht ausgebildet sein. Es ist vorstellbar, dass die Zwischenschichten 84, 86 jeweils durch eine Wärmeleitfolie gebildet sind, beispielsweise eine Silikonfolie mit eingelagerten elektrisch nicht leitenden keramischen Partikeln. Insbesondere stehen die als elektrisch nicht leitende Wärmeleitfolien ausgebildeten Zwischenschichten 84, 86 jeweils in berührendem Kontakt mit einem der Wärmeübertragerkörper der Wärmeübertrager 14 oder 15. Es ist vorgesehen, dass die Zwischenschichten 84, 86 jeweils in berührendem Kontakt mit dem Heizelement 72 stehen. Ein solcher Kontakt kann flächig über die Hauptflächen des Heizelements 72 oder diese stoffschlüssig bedeckende Schichten erfolgen. Bei dieser Variante ist davon auszugehen, dass die Wärmeleitfolien 84, 86 eine ausreichende elektrische Isolierung des Heizelements 72 ermöglichen. 4 shows an example of a heater 70 with a heating element 72 and a heat exchanger 74 and a heat exchanger 75 , The heating element 72 may be one of the above-described heating elements with a PTC radiator. The heat exchanger 74 . 75 each have heat exchanger body. On each side of a heat exchanger body heat transfer ribs are formed in order to deliver heat to a flowing past the ribs fluid medium can. On the heating element 72 are a first contact layer 76 and a second contact layer 78 cohesively attached. Each of the contact layers in this example consists of one on the heating element 72 vapor deposited metallic material such as copper, aluminum or silver. The contact layers 76 . 78 are L-shaped and each cover an end face of the heater 72 completely and one main surface of the heating element 72 partially. In particular, between the contact layers 76 . 78 one open space each 80 . 82 provided to prevent a flashover between the contact layers. The open spaces 80 . 82 are each not covered by a contact layer. The parts of the contact layers 76 . 78 , which are the end faces of the heating element 72 Cover, allow electrical contacting of the heating element 72 from the outside, for example by spring-loaded contact elements, which are schematically marked with the symbols + and -. Because the contact layers 76 . 78 cohesively on the heating element 72 They can be fixed as parts of the heating element 72 be considered. The L-shaped structure of the contact layers acting as electrodes 76 . 78 facilitates the electrical contact from the outside. In the heating element shown here 72 It is further provided that in each case an electrically non-conductive layer (not shown) is provided at the end surfaces below the contact layer. Thus, a heating current flows between the main surfaces of the heating element 72 covering parts of the contact layers. The heating current must overcome a lower resistance than when it flows between the end faces. Between the heat exchanger 74 or 75 and the heating element 72 is in each case a heat-conducting intermediate layer 84 . 86 intended. A thermally conductive intermediate layer 84 . 86 may be formed for example as a compressible heat-conducting intermediate layer. It is conceivable that the intermediate layers 84 . 86 each formed by a heat conducting foil, for example a silicone foil with embedded electrically non-conductive ceramic particles. In particular, the intermediate layers formed as electrically nonconductive heat conducting foils stand 84 . 86 in each case in touching contact with one of the heat exchanger body of the heat exchanger 14 or 15. It is envisaged that the intermediate layers 84 . 86 each in touching contact with the heating element 72 stand. Such a contact can be flat over the main surfaces of the heating element 72 or these cohesively covering layers take place. In this variant, it can be assumed that the Wärmeleitfolien 84 . 86 sufficient electrical insulation of the heating element 72 enable.

Bei allen gezeigten Varianten ist vorstellbar, dass auf den durch die Kontaktschichten bedeckten Hauptflächen des PTC-Heizkörpers des Heizelements eine elektrisch nicht leitende, aber wärmeleitende Isolationsschicht stoffschlüssig angebracht ist. Eine derartige Schicht kann beispielsweise ein nicht leitendes keramisches und/oder organisches Material umfassen oder daraus bestehen. Eine derartige Schicht kann durch ein geeignetes Verfahren wie etwa ein Spritzverfahren, Plasmaverfahren oder Sinterverfahren stoffschlüssig an dem Heizelement angebracht sein. Somit kann das Heizelement bereits über eine integrierte elektrische Isolierung verfügen, die dann entsprechend mit einer Klebeschicht, einer Wärmeleitfolie oder direkt mit einem Wärmeübertragerkörper in Berührung stehen kann, um Wärme von dem Heizelement zu dem Wärmeübertrager abzuführen. In all the variants shown, it is conceivable that an electrically non-conductive, but heat-conducting insulating layer is cohesively attached to the main surfaces of the PTC heating element of the heating element covered by the contact layers. Such a layer may for example comprise or consist of a non-conductive ceramic and / or organic material. Such a layer may be adhesively attached to the heating element by a suitable method, such as a spraying method, plasma method or sintering method. Thus, the heating element can already have an integrated electrical insulation, which can then be in contact with an adhesive layer, a heat conducting film or directly with a heat exchanger body to dissipate heat from the heating element to the heat exchanger.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass bei den beschriebenen Varianten der Schichtaufbau einer Heizvorrichtung jeweils bezüglich des Heizelements symmetrisch ausgebildet ist, so dass sich auf jeder Hauptfläche des Heizelements ein vergleichbar geschichteter Aufbau von Kontaktschicht, gegebenenfalls elektrisch isolierender Schicht, Zwischenschicht und Wärmeübertrager befindet.Alternatively or additionally, it may be provided that in the variants described, the layer structure of a heating device is symmetrical with respect to the heating element, so that a comparatively layered structure of contact layer, optionally electrically insulating layer, intermediate layer and heat exchanger is located on each main surface of the heating element.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Heizelementheating element
1010: PTC-HeizkörperPTC heater
1212: erste Hauptflächefirst main area
1414: zweite Hauptflächesecond main surface
1616: erste Stirnflächefirst end face
1818: zweite Stirnflächesecond end face
2020: erste Kontaktschichtfirst contact layer
2121: Freiflächeopen space
2222: zweite Kontaktschichtsecond contact layer
2323: Freiflächeopen space
2424: innere elektrisch isolierende Schichtinner electrically insulating layer
2626: innere elektrisch isolierende Schichtinner electrically insulating layer
2828: äußere elektrisch isolierende Schichtouter electrically insulating layer
3030: äußere elektrisch isolierende Schicht outer electrically insulating layer
5050: Heizelementheating element
5252: WärmeübertragerHeat exchanger
5454: kompressible Schicht compressible layer
7070: Heizvorrichtungheater
7272: PTC-HeizelementPTC heating element
7474: WärmeübertragerHeat exchanger
7575: WärmeübertragerHeat exchanger
7676: Kontaktschichtcontact layer
7878: Kontaktschichtcontact layer
8080: Freiflächeopen space
8282: Freiflächeopen space
8484: Zwischenschichtinterlayer
8686: Zwischenschichtinterlayer

Claims

Heating element (1, 12) with a ceramic PTC heater (10) having a plurality of side surfaces (12, 14, 16, 18), and with a first and a second contact layer (20, 22, 76, 78), the material fit attached to the PTC heater (10) and capable of providing electrical conductive contact to the PTC heater (10), the first contact layer (20, 76) including at least first and second ones of the side surfaces (12, 18) of the PTC heater (10) are each at least partially covered, and wherein the PTC heater (10) has at least one inner electrically insulating layer (24, 26) extending at least partially below the first contact layer (20, 76) ,

Heating element after Claim 1 wherein the second contact layer (22, 76) at least partially covers a third and fourth side surface (14, 16) of the PTC heater (10), respectively.

Heating element according to one of the preceding claims, wherein at least one contact layer (20, 22, 76, 78) at least partially covers a main surface (12, 14) and an end face (16, 18) of the PTC radiator (10).

Heating element according to one of the preceding claims, wherein at least one contact layer (20, 22, 76, 78) is L-shaped.

Heating element according to one of the preceding claims, wherein on at least one contact layer (20, 22, 76, 78) an outer electrically insulating layer (28, 30) is mounted, which at least partially covers the contact layer (20, 22, 76, 78).

Heating element after Claim 5 wherein the outer electrically insulating layer (28, 30) covers a part of the contact layer (20, 22, 76, 78) which at least partially covers a main surface (12, 14) of the PTC heating element (10).

Heating element after Claim 1 wherein the inner electrically insulating layer (24, 26) is an unactivated boundary layer.

Heating device (70) with at least one heating element (72) according to one of Claims 1 to 7 ,

Heating device after Claim 8 wherein the heating device (70) comprises at least one heat exchanger (74, 75) and a compressible intermediate layer (84, 86), and wherein the compressible intermediate layer (84, 86) between the heating element (72) and the heat exchanger (74, 75) is arranged.

Heating device after Claim 9 , wherein between the heating element (72) and the heat exchanger (74, 75) no further metallic intermediate layer is arranged.

Heating device after Claim 9 or 10 , wherein between the heating element (72) and the heat exchanger (74, 75) no further incompressible electrically insulating layer is arranged.

Heating device according to one of Claims 9 to 11 wherein the compressible intermediate layer (84, 86) contacts the heat exchanger (74, 75).

Heating device according to one of Claims 9 to 12 wherein the compressible intermediate layer (84, 86) contacts the heating element (72).

Method for producing a heating element according to one of Claims 1 to 7 method comprising the steps of: providing a PTC radiator (10) having a plurality of side surfaces (12, 14, 16, 18); Arranging or forming at least one inner electrically insulating layer (24, 26) on the PTC heater; and covering the PTC heater (10) with a first and a second contact layer (20, 22) such that the first and second contact layers are integrally attached to the PTC heater and that the first contact layer (20) at least a first and a second of the side surfaces (12, 16) of the PTC heater (10) is at least partially covered, wherein the first contact layer (20) extends at least partially over the at least one inner electrically insulating layer (24, 26).