DE102012104917A1 - Elektrische Heizeinrichtung - Google Patents
Elektrische Heizeinrichtung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102012104917A1 DE102012104917A1 DE201210104917 DE102012104917A DE102012104917A1 DE 102012104917 A1 DE102012104917 A1 DE 102012104917A1 DE 201210104917 DE201210104917 DE 201210104917 DE 102012104917 A DE102012104917 A DE 102012104917A DE 102012104917 A1 DE102012104917 A1 DE 102012104917A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- heating device
- side walls
- housing
- wall
- opposite side
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 230000007423 decrease Effects 0.000 title claims abstract description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 claims description 11
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 abstract 1
- 239000006223 plastic coating Substances 0.000 abstract 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 10
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 10
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 6
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
- H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
- H05B3/28—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material
- H05B3/30—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material on or between metallic plates
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
- H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
- H05B3/14—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
- H05B3/141—Conductive ceramics, e.g. metal oxides, metal carbides, barium titanate, ferrites, zirconia, vitrous compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
- H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
- H05B3/24—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor being self-supporting
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
- H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
- H05B3/28—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material
- H05B3/286—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material the insulating material being an organic material, e.g. plastic
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/02—Heaters using heating elements having a positive temperature coefficient
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/021—Heaters specially adapted for heating liquids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung mit wenigstens einem Heizelement (2), das zwei gegenüberliegende Kontaktseiten aufweist, an denen es elektrisch kontaktiert ist, wenigstens einem Kontaktelement (4), das an einer der beiden Kontaktseiten des Heizelements (2) anliegt, einem Gussgehäuse (1) aus Metall, das einen Innenraum umgibt, in dem das Heizelement (2) angeordnet ist, wobei der Innenraum von einer oberen Wand (1a) und einer unteren Wand (1b) begrenzt ist, und die obere Wand (1a) und die untere Wand (1b) über zwei gegenüberliegende Seitenwände (1c) miteinander verbunden sind, wobei das Heizelement (2) mit einer seiner beiden Kontaktseiten der oberen Wand (1a) und mit seiner anderen Kontaktseite der unteren Wand (1b) zugewandt ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sich der Abstand von der unteren Wand zu der oberen Wand in Längsrichtung der gegenüberliegenden Seitenwände (1c) verringert und in dem Innenraum ein Ausgleichselement (6) angeordnet ist, dessen Dicke in Längsrichtung der gegenüberliegenden Seitenwände (1c) abnimmt.
Description
- Die Erfindung geht aus von einer Heizeinrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Eine solche Heizeinrichtung ist aus der
DE 10 2009 012 982 A1 bekannt. - Keramische Heizelemente können in Metallgehäusen wirksam vor einem zu erwärmenden Fluid geschützt werden. Wichtig für Heizeinrichtungen ist eine gute Wärmeankopplung des Heizelements an das umgebende Metallgehäuse. Üblicherweise werden deshalb Gehäuse nach dem Einbringen keramischer Heizelemente verpresst, so dass von Heizelementen erzeugte Wärme gut an das Metallgehäuse abgegeben werden kann.
- Zum Schutz vor chemisch aggressiven Fluiden, beispielsweise bei Heizeinrichtungen für Flüssigkeitstanks, können die Metallgehäuse zusätzlich mit einem Kunststoffmantel versehen werden. Aus der
DE 10 2005 036 430 A1 ist eine Tankheizung mit einem kunststoffummantelten Metallgehäuse bekannt, das als ein Strangpressprofil hergestellt ist. In derDE 10 2009 012 982 A1 wird die Möglichkeit angesprochen, kunststoffummantelte Metallgehäuse auch als Gussgehäuse herzustellen. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Weg aufzuzeigen, wie kostengünstig eine Heizeinrichtung geschaffen werden kann, bei der von einem keramischen Heizelement erzeugte Wärme gut an ein Metallgehäuse abgegeben werden kann.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Heizeinrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
- Eine Besonderheit der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung ist, dass sich der Abstand von der unteren Wand zu der oberen Wand des Gussgehäuses in Längsrichtung der Seitenwände verringert. Ausgehend von einer Gehäuseöffnung nimmt die Höhe des Innenraums, in dem das Heizelement angeordnet ist, also ab. Mit anderen Worten hat also der Innenraum, in welchem wenigstens ein, bevorzugt keramisches, Heizelement angeordnet ist, eine sich keilförmig verjüngende Form.
- Trotz der Schräglage der unteren Wand zu der oberen Wand können für eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung handelsüblich PTC Heizelemente verwendet werden, die als Quader oder Scheiben mit zueinander parallelen Kontaktseiten ausgebildet sind. Nämlich indem der sich in Längsrichtung der Seitenwände ändernde Abstand der unteren Wand von der oberen Wand durch eine sich ändere Dicke eines in dem Metallgehäuse angeordneten Bauteils ausgeglichen wird, beispielsweise durch ein keilförmiges Ausgleichselement.
- Indem in dem Innenraum ein Ausgleichselement angeordnet ist, dessen Dicke in Längsrichtung der Seitenwände abnimmt, kann der unterschiedliche Abstand zwischen der unteren Wand und der oberen Wand ausgeglichen werden, so dass in dem Innenraum des Gussgehäuses kein die Wärmeleitung behindernder Luftspalt bleibt. Das Ausgleichselement kann in das Kontaktelement integriert oder ein separates Bauteil sein, das in dem Innenraum des Gehäuses angeordnet ist. Wenn das Kontaktelement, eines der Kontaktelemente oder beide Kontaktelemente Höhendifferenzen zwischen vorderen und hinteren Abschnitten des Innenraums ausgleichen sollen, ist bevorzugt, dass das Kontaktelement eine Stärke hat, die in Längsrichtung der Seitenwände des Gussgehäuses abnimmt.
- Das Gussgehäuse einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ist von einem Kunststoffmantel umgeben und dadurch vor Umwelteinflüssen, beispielsweise Flüssigkeitseinwirkung, geschützt. Ein Gussgehäuse hat vorteilhaft rundere Kanten als ein Strangpressprofil. Ein Kunststoffmantel lässt sich deshalb auf ein Gussgehäuse besser aufbringen und haftet darauf besser als auf einem Strangpressprofil.
- Indem sich der Innenraum des Gussgehäuses keilförmig verjüngt, lassen sich ein Heizelement oder mehrere Heizelemente leichter in den Innenraum des Gehäuses einbringen. Das Gussgehäuse kann an seinem dünneren Ende durch eine Seitenwand verschlossen sein. Möglich ist es auch, dass es einen durchgehenden Kanal aufweist.
- Das Gussgehäuse einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung kann nach dem Einbringen des Heizelements verpresst werden, um eine verbesserte Wärmeankopplung des Heizelements an das Gussgehäuse zu erreichen. Bei Verpressen werden zwei gegenüberliegende Seitenwände des Gussgehäuses plastisch verformt. Durch ein Ausgleichselement lässt sich erreichen, dass die Seitenwände beim Verpressen gleichmäßig über ihre Länge verformt werden. Durch den Einsatz eines Ausgleichselements lässt sich deshalb die Belastung der Seitenwände bei Verpressen reduzieren und der Gefahr einer Rissbildung entgegenwirken. Nach dem Verpressen kann das Gussgehäuse mit Kunststoff ummantelt werden.
- Das Heizelement kann aber auch durch ein Ausgleichselement in dem Gussgehäuse verspannt und so auch ohne Verpressen des Gehäuses eine gute Wärmeankopplung des Gussgehäuses an das Heizelement erreicht werden.
- Heizelement und Kontaktelement können von einem Montageelement aus Kunststoff zu einer vormontierten Einheit verbunden werden, die sich gut handhaben lässt. Das Montageelement kann beispielsweise eine Klebstoffschicht sein, die das Kontaktelement an dem Heizelement hält. Das Montageelement kann beispielsweise auch eine Folie sein, mit der Heizelement und Kontaktelement umwickelt sind, oder ein Montagerahmen sein.
- Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse aus einer Aluminiumbasislegierung, insbesondere einer Aluminium-Silizium-Legierung ist. Aluminiumlegierungen haben eine vorteilhaft hohe Wärmeleitfähigkeit. Aluminium-Silizium-Legierungen kombinieren eine gute Wärmeleitfähigkeit mit vorteilhaften mechanischen Eigenschaften, die für ein Verpressen des Gehäuses günstig sind. Zudem lassen sich Aluminium-Silizium-Legierungen gut gießen und können hohe mechanische Spannung aushalten, so dass eine hohe Anpresskraft, mit der das wenigstens eine keramische Heizelement in dem Gehäuse verpresst ist, über lange Zeit erhalten bleiben kann.
- Besonders bevorzugt beträgt der Siliziumgehalt der Aluminiumbasislegierung 5 Gew.-% bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 7 Gew.-% bis 11 Gew.-%. Bevorzugt ist weiterhin, dass die übrigen Bestandteile der Aluminium-Silizium-Legierung weniger als 5 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 3 Gew.-%, insbesondere weniger als 2 Gew.-% ausmachen. Die Aluminium-Silizium-Legierung, aus der das Gehäuse gegossen ist, enthält bevorzugt 0,1 bis 1 Gew.-% Eisen, besonders bevorzugt 0,1 bis 0,8 Gew.-% Eisen. Bevorzugt ist in der Aluminium-Silizium-Legierung Strontium mit einem Gewichtsanteil von 0,5 Gew.-% bis 1,5 Gew.-% enthalten. Besonders bevorzugt ist dabei, dass der Strontiumgehalt größer als der Eisengehalt ist. Eine solche Legierung lässt sich gut verpressen und hat eine vorteilhafte Wärmeleitung.
- Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die beiden gegenüberliegenden Seitenwände jeweils wenigstens einen gekrümmten Abschnitt aufweisen, um das Verpressen des Gussgehäuses zu erleichtern. Der gekrümmte Abschnitt definiert eine Sollbiegestelle, an der sich die Seitenwand beim Verpressen des Gehäuses biegt. Der gekrümmte Abschnitt kann nach innen oder nach außen gekrümmt sein, d. h. eine Ausbuchtung oder eine Einbuchtung bilden. Eine Seitenwand kann auch mehrere gekrümmte Abschnitte aufweisen, beispielsweise S-förmig ausgebildet sein, oder auch nur teilweise gekrümmt sein.
- Bevorzugt weist die Wandstärke in dem gekrümmten Abschnitt zwischen der oberen Wand und der unteren Wand ein Minimum auf und nimmt von diesem Minimum aus sowohl zur oberen Wand als auch zur unteren Wand hin zu. Dadurch wird eine durch die Krümmung vorgegebene Sollbiegestelle noch weiter geschwächt, so dass sich das Gehäuse noch leichter verpressen lässt. Das Minimum kann ein lokales oder ein globales Minimum sein. Um durch eine Sollbiegestelle ein Verpressen mit geringem Kraftaufwand zu ermöglichen, ist ein Minimum der Wandstärke nicht erforderlich. Die Materialstärke sollte an der Sollbiegestelle aber nicht größer als oberhalb und unterhalb davon sein.
- Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die obere Wand und/oder die untere Wand einen Bereich mit einer konvexen Außenfläche aufweist. Durch eine Wölbung der Außenfläche nach außen, kann die Stabilität der Wand erhöht werden, so dass bei Verpressen des Gehäuses die Gefahr einer unerwünschten Verformung der oberen bzw. unteren Gehäusewand reduziert ist. Durch eine konvexe Außenfläche lässt sich ein Anpressdruck wirksam auf die gegenüberliegenden Seitenwände ableiten, insbesondere wenn die Innenfläche der oberen bzw. unteren Wand nicht oder weniger gekrümmt ist, also die Wandstärke zu den gegenüberliegenden Seitenwänden hin abnimmt. Bevorzugt ist die Innenfläche der oberen bzw. der unteren Wand eben.
- Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse ein Rohrgehäuse ist. In einem Rohrgehäuse lässt sich vorteilhaft eine größere Anzahl von keramischen Heizelementen hintereinander anordnen.
- Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse eine Breite hat, die in Längsrichtung der plastisch verformten Seitenwände zunimmt. Auf diese Weise lässt sich eine vormontierte Einheit aus einem oder mehreren Heizelementen und einem oder zwei Kontaktelementen noch leichter in das Gehäuse einbringen.
- Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Gleiche und einander entsprechende Komponenten sind dabei mit übereinstimmenden Bezugszahlen bezeichnet. Es zeigen:
-
1 das Gehäuse einer Heizeinrichtung in einer Draufsicht; -
2 einen Längsschnitt des Gehäuses; -
3 einen schematischen Längsschnitt der Heizeinrichtung vor dem Verpressen; und -
4 einen schematischen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels nach dem Verpressen. - Die in den
1 bis3 dargestellte Heizeinrichtung hat ein Gussgehäuse1 , das einen Innenraum umgibt, in dem wenigstens ein keramisches Heizelement2 , beispielsweise ein PTC-Heizelement, angeordnet ist. Das Gussgehäuse1 kann Wärmeabgabeelemente wie Kühlrippen oder ähnliches aufweisen. - Wie insbesondere die
2 bis4 zeigen, wird der Innenraum von einer oberen Wand1a und einer unteren Wand1b begrenzt. Die obere Wand1a und die untere Wand1b sind über zwei gegenüberliegende Seitenwände1c miteinander verbunden. Das Gussgehäuse1 kann dabei als ein Rohrgehäuse ausgebildet sein, das an zwei gegenüber liegenden Enden offen ist. Möglich ist es aber auch, dass das Gehäuse1 an einem Ende von einer weiteren Seitenwand verschlossen ist. - Wie
2 zeigt, hat das Gehäuse1 einen keilförmigen Innenraum. Der Abstand zwischen der oberen Wand1a und der unteren Wand1b nimmt von einem Ende zum anderen Ende des Gehäuses1 hin kontinuierlich zu. -
3 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch die Heizeinrichtung vor dem Verpressen. In dem Gehäuse1 ist ein keramisches Heizelement2 angeordnet, das von einem Montagerahmen3 aus Kunststoff gehalten wird. Der Montagerahmen3 hält bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel auch ein Kontaktelement4 , beispielsweise aus Blech. Das Kontaktelement4 trägt eine Isolierschicht5 , beispielsweise aus Kunststoff oder einem keramischen Material, bevorzugt Aluminiumoxid. Auf seiner anderen Seite wird das Heizelement2 bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel von dem Gehäuse1 kontaktiert. Zu diesem Zweck kann aber auch ein zweites Kontaktelement4 vorgesehen sein. - In dem Innenraum des Gehäuses ist zusätzlich ein Ausgleichselement
6 angeordnet, dessen Dicke in Längsrichtung der Seitenwände abnimmt. Das bevorzugt keilförmige Ausgleichselement6 bewirkt eine gute thermische Ankopplung des Heizelements2 an die schräg zu einander verlaufenden oberen und unteren Gehäusewände. Oberseite und Unterseite des Ausgleichselements6 schließen bevorzugt denselben Winkel ein wie die Innenfläche der oberen und der unteren Gehäusewand. - Nach dem Einbringen des keramischen Heizelements
2 in den Gehäuseinnenraum kann das Gehäuse1 verpresst werden, um die Wärmeankopplung zu verbessern. Dabei werden die beiden gegenüberliegenden Seitenwände1c plastisch verformt. Es ist aber auch möglich, durch das Ausgleichselement6 schon ohne Verpressen des Gehäuses einen guten Wärmekontakt zu erzeugen. - Die obere Wand
1a des Gehäuses kann eine konvex gewölbte Außenfläche aufweisen. Auf diese Weise lässt sich die obere Gehäusewand1a mechanisch stabilisieren und so die Gefahr einer unerwünschten Verformung beim Verpressen reduzieren. Um einen guten Wärmekontakt zu erleichtern, hat die obere Gehäusewand1a bevorzugt eine ebene Innenfläche. - Wie
1 zeigt, hat das Gehäuse1 eine Breite, die in Längsrichtung der plastisch verformten Seitenwände1c zunimmt. Bevorzugt hat auch der Innenraum des Gehäuses1 , eine Breite, die in Längsrichtung der Seitenwände1c zunimmt. Bevorzugt sind die Seitenwände1c des Gehäuses1 jeweils zu der oberen Wand1a hin geneigt. Die obere Wand1a des Gehäuses1 hat also eine kleinere Fläche als die untere Wand1b des Gehäuses1 . - Das Gussgehäuse
1 ist aus einer Metalllegierung gegossen, beispielsweise aus einer Aluminiumbasislegierung. Bevorzugt ist die Aluminiumbasislegierung eine Aluminium-Silizium-Legierung. Der Gewichtsgehalt der Aluminium-Silizium-Legierung beträgt bevorzugt 5 Gew.-% bis 12 Gew.-%, insbesondere 7 Gew.-% bis 11 Gew.-%. - Die Aluminiumbasislegierung kann zusätzlich weitere Legierungsbestandteile enthalten. Bevorzugt beträgt die Summe der übrigen Bestandteile der Aluminium-Silizium-Legierung weniger als 5 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 3 Gew.-%, insbesondere weniger als 2 Gew.-%. Bevorzugt enthält die Aluminiumbasislegierung 0,1 Gew.-% bis 1 Gew.-% Eisen, besonders bevorzugt 0,4 Gew.-% bis 0,8 Gew.-% Eisen.
- Das Gussgehäuse
1 kann nach dem Einführen des Montagerahmens3 und dem Verpressen mit Kunststoff ummantelt werden. Der in den Figuren nicht dargestellte Kunststoffmantel kann beispielsweise durch Spritzgießen oder als Pulverbeschichtung aufgetragen werden. - Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist in dem Innenraum der Heizeinrichtung nur ein einziges Heizelement
2 angeordnet. In dem Innenraum der Heizeinrichtung können aber auch mehrere keramische Heizelemente angeordnet sein. -
4 zeigt einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Heizeinrichtung. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel der1 bis3 im Wesentlichen nur in der Ausgestaltung der sich gegenüberliegenden Seitenwände1c . Während die sich gegenüberliegenden Seitenwände1c bei dem Ausführungsbeispiel der1 bis3 geradlinig zwischen der oberen Gehäusewand1a und der unteren Gehäusewand1b verlaufen, sind die Seitenwände1c bei dem Ausführungsbeispiel von4 gekrümmt. Indem die Seitenwände einen gekrümmten Abschnitt aufweisen, wird eine Sollbiegestelle definiert, die beim Verpressen des Gehäuses1 nachgibt. Vorteilhaft lässt sich dadurch das Verpressen des Gehäuses erleichtern. - Die beiden gegenüberliegenden Seitenwände
1c sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach außen ausgebuchtet, können beispielsweise aber auch innen eingebuchtet sein. - Bei dem in
4 gezeigten Ausführungsbeispiel hält der Montagerahmen3 zwei Kontaktelemente4 , während bei dem Ausführungsbeispiel der1 bis3 nur ein einziges Kontaktelement4 vorhanden ist. Das in4 gezeigte Ausführungsbeispiel kann dahingehend abgewandelt werden, dass nur ein einziges Kontaktelement4 vorhanden ist. Der Massekontakt des Heizelementes2 erfolgt dann durch das Gehäuse1 . - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Gussgehäuse
- 1a
- Obere Wand
- 1b
- Untere Wand
- 1c
- Seitenwände
- 2
- Heizelement
- 3
- Montagerahmen
- 4
- Kontaktelement
- 5
- Isolierschicht
- 6
- Ausgleichselement
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102009012982 A1 [0001, 0003]
- DE 102005036430 A1 [0003]
Claims (10)
- Heizeinrichtung mit wenigstens einem Heizelement (
2 ), das zwei gegenüberliegende Kontaktseiten aufweist, an denen es elektrisch kontaktiert ist, wenigstens einem Kontaktelement (4 ), das an einer der beiden Kontaktseiten des Heizelements (2 ) anliegt, einem Gussgehäuse (1 ) aus Metall, das einen Innenraum umgibt, in dem das Heizelement (2 ) angeordnet ist, wobei der Innenraum von einer oberen Wand (1a ) und einer unteren Wand (1b ) begrenzt ist, und die obere Wand (1a ) und die untere Wand (1b ) über zwei gegenüberliegende Seitenwände (1c ) miteinander verbunden sind, und wobei das Heizelement (2 ) mit einer seiner beiden Kontaktseiten der oberen Wand (1a ) und mit seiner anderen Kontaktseite der unteren Wand (1b ) zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Abstand von der unteren Wand zu der oberen Wand in Längsrichtung der gegenüberliegenden Seitenwände (1c ) verringert und in dem Innenraum ein Ausgleichselement (6 ) angeordnet ist, dessen Dicke in Längsrichtung der gegenüberliegenden Seitenwände (1c ) abnimmt. - Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gussgehäuse (
1 ) verpresst ist. - Heizeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden gegenüberliegenden Seitenwände (
1c ) jeweils wenigstens einen gekrümmten Abschnitt aufweisen. - Heizeinrichtung nach Anspruche 3, dadurch gekennzeichnet, dass der gekrümmte Abschnitt nach außen ausgebuchtet ist.
- Heizeinrichtung nach Anspruche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem gekrümmten Abschnitt die Wandstärke zwischen der oberen Wand (
1a ) und der unteren Wand (1b ) ein Minimum aufweist und von diesem Minimum aus sowohl zur oberen Wand (1a ) als auch zur unteren Wand (1b ) hin zunimmt. - Heizeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Wand (
1a ) und/oder die untere Wand (1b ) einen Bereich mit einer konvexen Außenfläche aufweist. - Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (
1 ) aus einer Aluminiumbasislegierung, die eine Aluminium-Silizium-Legierung ist. - Heizeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Siliziumgehalt 5 Gew.-% bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 7 Gew.-% bis 11 Gew.-% beträgt.
- Heizeinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass alle übrigen Bestandteile der Aluminium-Silizium-Legierung zusammen weniger als 5 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 3 Gew.-%, insbesondere weniger als 2 Gew.-% ausmachen.
- Heizeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gussgehäuse (
1 ) von einem Kunststoffmantel umgeben ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012104917.3A DE102012104917B4 (de) | 2012-06-06 | 2012-06-06 | Elektrische Heizeinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012104917.3A DE102012104917B4 (de) | 2012-06-06 | 2012-06-06 | Elektrische Heizeinrichtung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102012104917A1 true DE102012104917A1 (de) | 2013-12-12 |
DE102012104917B4 DE102012104917B4 (de) | 2023-03-23 |
Family
ID=49625801
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102012104917.3A Active DE102012104917B4 (de) | 2012-06-06 | 2012-06-06 | Elektrische Heizeinrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102012104917B4 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107950074A (zh) * | 2015-09-14 | 2018-04-20 | 现代自动车株式会社 | 车辆辐射加热器 |
WO2019072798A1 (de) * | 2017-10-10 | 2019-04-18 | Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum herstellen einer tankheizung sowie tankheizung |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005036430A1 (de) | 2005-08-03 | 2007-02-15 | Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg | Tankheizung |
DE102009012982A1 (de) | 2009-03-12 | 2010-09-16 | Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg | Heizvorrichtung |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2816076A1 (de) | 1978-04-13 | 1979-10-25 | Siemens Ag | Heizer mit ferroelektrischem keramik-heizelement |
DE59207853D1 (de) | 1992-06-11 | 1997-02-20 | David & Baader Dbk Spezfab | Verfahren zur Herstellung eines PTC-Heizkörpers |
JPH07230874A (ja) | 1994-02-15 | 1995-08-29 | Murata Mfg Co Ltd | 熱溶融樹脂吐出装置 |
ES2376387T3 (es) | 2006-06-28 | 2012-03-13 | Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg | Dispositivo calefactor eléctrico. |
ES2370156T3 (es) | 2006-10-25 | 2011-12-13 | Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg | Dispositivo de calefacción eléctrico y procedimiento para la fabricación del mismo. |
DE102010029594A1 (de) | 2010-06-01 | 2011-12-01 | Robert Bosch Gmbh | Beheizbare Fluidentnahmevorrichtung |
-
2012
- 2012-06-06 DE DE102012104917.3A patent/DE102012104917B4/de active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005036430A1 (de) | 2005-08-03 | 2007-02-15 | Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg | Tankheizung |
DE102009012982A1 (de) | 2009-03-12 | 2010-09-16 | Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg | Heizvorrichtung |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107950074A (zh) * | 2015-09-14 | 2018-04-20 | 现代自动车株式会社 | 车辆辐射加热器 |
US10960730B2 (en) * | 2015-09-14 | 2021-03-30 | Hyundai Motor Company | Vehicle radiation heater |
WO2019072798A1 (de) * | 2017-10-10 | 2019-04-18 | Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum herstellen einer tankheizung sowie tankheizung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102012104917B4 (de) | 2023-03-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1375997A1 (de) | Heizvorrichtung für eine Fluidleitung und Verfahren zur Herstellung | |
DE102017201583A1 (de) | Verfahren zum Herstellen einer Kühlvorrichtung | |
EP2608632A1 (de) | Elektrische Heizvorrichtung und Rahmen hierfür | |
DE102012109801A1 (de) | Elektrische Heizvorrichtung | |
EP1414275A1 (de) | Elektrische Heizeinrichtung | |
DE102015114886A1 (de) | Heizvorrichtung für Fluide und Verfahren zur Herstellung einer solchen Heizvorrichtung | |
EP2932581A2 (de) | Aktuator | |
EP3863373A1 (de) | Elektrische heizvorrichtung und verfahren zu deren herstellung | |
DE102013114471A1 (de) | Heizvorrichtung | |
DE102012104917B4 (de) | Elektrische Heizeinrichtung | |
EP2506661B1 (de) | Elektrische Heizeinrichtung | |
DE102011017108A1 (de) | Heizeinrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Heizeinrichtung | |
DE102016107046A1 (de) | Heizstab mit geschlitztem Kontaktblech | |
DE102015101714B4 (de) | Verbundstruktur aus einem Aluminiumrohr und einem Wärmerohr und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102020111062A1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Batteriegehäusebauteils, Batteriegehäusebauteil und Batteriegehäuse mit einer Abschirmung | |
DE102012011280A1 (de) | Elektrische Heizeinrichtung | |
DE102009010568A1 (de) | Baugruppe, eine elektrische Verbindung durch Crimpung ausbildend | |
DE102017125427A1 (de) | Heizeinrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Heizeinrichtung | |
DE102011017376A1 (de) | Elektrische Heizeinrichtung | |
WO2009153288A1 (de) | Leitungseinheit | |
DE102018212606A1 (de) | Heizvorrichtung | |
DE102016111258A1 (de) | Heizpatrone mit einem Schutzrohr | |
DE102013100973B4 (de) | Elektrische Heizeinrichtung | |
DE102012107985A1 (de) | Heizstab und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE102013109257A1 (de) | Lagerelement |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R012 | Request for examination validly filed | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |