DE102017223782A1 - Heat generating element of an electric heater - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wärmeerzeugendes Element einer elektrischen Heizvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem PTC Element, beidseitig daran anliegenden Leiterbahnen und einer elektrischen Isolation, die außenseitig auf die Leiterbahnen aufgebracht ist, die dadurch verbessert ist, dass die Leiterbahn durch ein mit Durchbrechungen (14) versehenes elektrisch leitendes Element (1) gebildet ist, das ein ondulierendes Querschnittsprofil aufweist, so dass die Leiterbahn über diskrete Stützstellen an dem PTC Element (4) und der elektrischen Isolation (8) anliegt, die umfänglich mit einer adhäsiven Masse (12) umgeben sind.The present invention relates to a heat generating element of an electric heating device, in particular for a motor vehicle, with a PTC element, on both sides of adjacent conductor tracks and an electrical insulation, which is externally applied to the conductor tracks, which is improved by the fact that the conductor through a through openings (14) provided electrically conductive element (1) having an unddulierendes cross-sectional profile, so that the conductor via discrete support points on the PTC element (4) and the electrical insulation (8) abuts circumferentially with an adhesive mass (12 ) are surrounded.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein wärmeerzeugendes Element einer elektrischen Heizvorrichtung. Dabei will die vorliegende Erfindung insbesondere ein wärmeerzeugendes Element eines elektrischen Zuheizers eines Kraftfahrzeuges angeben.The present invention relates to a heat generating element of an electric heater. In particular, the present invention intends to specify a heat-generating element of an electrical auxiliary heater of a motor vehicle.

Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein wärmeerzeugendes Element mit einem PTC-Element und beidseitig daran anliegenden Leiterbahnen sowie einer elektrischen Isolation, die außenseitig auf die Leiterbahnen aufgebracht ist.In particular, the present invention relates to a heat-generating element having a PTC element and strip conductors resting on both sides and an electrical insulation which is applied to the strip conductors on the outside.

Ein solches wärmeerzeugendes Element ist aus der EP 1 916 873 A1 bekannt. Diese Druckschrift offenbart ein Ausführungsbeispiel, bei welcher die Leiterbahnen in Form von Kontaktblechen außenseitig mit einer Isolierlage belegt sind, die durch eine Keramikplatte gebildet ist.Such a heat-generating element is from the EP 1 916 873 A1 known. This document discloses an embodiment in which the conductor tracks are covered in the form of contact plates on the outside with an insulating layer, which is formed by a ceramic plate.

Bei dem Ausführungsbeispiel der EP 1 916 873 A1 wird die Keramikplatte zusammen mit der zugeordneten Leiterbahn in Form eines Kontaktblechs durch Umspritzen mit einem Kunststoffrahmen verbunden.In the embodiment of the EP 1 916 873 A1 the ceramic plate is connected together with the associated conductor in the form of a contact plate by encapsulation with a plastic frame.

EP 1 768 457 A1 bzw. EP 2 873 296 A1 offenbaren andere Lösungen, bei denen die elektrische Isolation in Form einer mehrlagigen Isolationsschicht auf ein die Leiterbahn ausbildendes Kontaktblech aufgeklebt ist. EP 1 768 457 A1 or. EP 2 873 296 A1 disclose other solutions in which the electrical insulation is glued in the form of a multilayer insulation layer on a contact sheet forming the conductor track.

Eine solche Ausgestaltung bietet zwar den Vorteil, dass das Kontaktblech zusammen mit der Isolierung zu einer Einheit gefügt und lediglich diese Einheit gehandhabt und in einen Positionsrahmen eingebaut werden muss. Es ergibt sich allerdings ein mehrschichtiger Aufbau von dem PTC-Element bis zu der die Wärme abgebenden Außenfläche. Jede einzelne Schicht muss von der nach außen abzugebenden Wärme durchsetzt werden. An jeder Schicht kann es zu Leitungsstörungen für die nach außen abzuleitende Wärme kommen. Solche Widerstände verschlechtern den Wirkungsgrad, da das PTC-Element aufgrund seiner selbstregelnden Eigenschaften bei übermäßiger Erwärmung keinen Leistungsstrom aufnimmt. Der Wirkungsgrad des PTC-Elementes wird dadurch verschlechtert.Although such an embodiment has the advantage that the contact plate joined together with the insulation into a unit and only this unit must be handled and installed in a positioning frame. However, it results in a multi-layer structure of the PTC element to the heat-emitting outer surface. Every single layer must be penetrated by the heat to be released to the outside. At each layer, there may be line faults for the heat to be dissipated to the outside. Such resistors deteriorate the efficiency because the PTC element does not receive a power current due to its self-regulating properties in case of excessive heating. The efficiency of the PTC element is thereby degraded.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein wärmeerzeugendes Element mit verbessertem Wirkungsgrad anzugeben.The present invention is based on the problem of specifying a heat-generating element with improved efficiency.

Zur Lösung des obigen Problems wird mit der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, die Leiterbahn durch ein mit Durchbrechungen versehenes elektrisch leitendes Element auszubilden, das ein ondulierendes Querschnittsprofil aufweist, so dass die Leiterbahn über diskrete, üblicherweise in einem regelmäßigen Raster vorgesehene Stützstellen an dem PTC-Element und der elektrischen Isolation anliegt, die umfänglich von einer adhäsiven Masse umgeben sind.To solve the above problem, it is proposed with the present invention to form the printed circuit through an apertured electrically conductive element having an undulating cross-sectional profile, so that the interconnect on discrete, usually provided in a regular grid support points on the PTC element and the electrical insulation is applied, which are circumferentially surrounded by an adhesive mass.

Diese Lösung bietet den Vorteil, dass das elektrisch leitende Elemente über diskrete Stützstellen an dem PTC-Element anliegt, so dass eine sichere Einleitung des Leistungsstromes in das PTC-Element gewährleistet wird. Darüber hinaus ergibt sich über das elektrisch leitende Element ein unmittelbarer Kontakt zwischen dem PTC-Element und der elektrischen Isolation, so dass eine verbesserte Wärmeleitung von dem PTC-Element bis zu der Oberfläche der elektrischen Isolation gegeben ist. Die Leiterbahn ist ferner mit Durchbrechungen versehen, so dass die adhäsive Masse sich unmittelbar zwischen der Oberfläche des PTC-Elementes und der Oberfläche der elektrischen Isolation erstrecken kann, wodurch eine verbessere Adhäsion zwischen den beiden Teilen gegeben ist.This solution has the advantage that the electrically conductive elements on discrete support points on the PTC element is applied, so that a safe introduction of the power current is ensured in the PTC element. In addition, the direct contact between the PTC element and the electrical insulation results via the electrically conductive element, so that there is improved heat conduction from the PTC element to the surface of the electrical insulation. The track is further provided with apertures so that the adhesive mass may extend directly between the surface of the PTC element and the surface of the electrical insulation, thereby providing improved adhesion between the two parts.

Darüber hinaus umgibt die adhäsive Masse auch umfänglich einzelne Stützstellen auch umfänglich. Die diskreten Stützstellen sind dementsprechend in einer Draufsicht auf die Kontaktfläche des PTC-Elementes und/oder der elektrischen Isolation jeweils auch umfänglich von der adhäsiven Masse umgeben. In einer Querschnittsansicht durch die Leiterbahn ergibt sich dementsprechend eine vollständige Umhüllung der Leiterbahn mit der adhäsiven Masse, so dass sich ein inniger Verbund zwischen dem elektrisch leitenden Kern und der adhäsiven Masse und damit eine gute Verbindung zwischen sämtlichen Komponenten des wärmeerzeugenden Elementes ergibt.In addition, the adhesive mass surrounds circumferentially individual support points also circumferentially. The discrete support points are correspondingly surrounded in a plan view of the contact surface of the PTC element and / or the electrical insulation in each case also circumferentially of the adhesive mass. Accordingly, in a cross-sectional view through the conductor track, a complete covering of the conductor track with the adhesive mass results, so that an intimate bond between the electrically conductive core and the adhesive mass results and thus a good connection between all components of the heat-generating element.

Das bevorzugt vollständige Ausfüllen der verbleibenden Freiräume des elektrisch leitenden Elementes mit der adhäsiven Masse bietet den Vorteil, dass die Wärmeleitung auch an Stellen, an denen das elektrisch leitende Element nicht beidseitig an der elektrischen Isolation bzw. dem PTC-Element anliegt, eine gute Wärmeleitung durch die Leiterbahn gegeben ist. Dabei kann die adhäsive Masser selbst mit gut wärmeleitenden Partikeln versehen sein, beispielsweise mit Aluminiumoxidpartikeln.The preferred complete filling of the remaining free spaces of the electrically conductive element with the adhesive mass has the advantage that the heat conduction even at locations where the electrically conductive element is not applied to both sides of the electrical insulation and the PTC element, a good heat conduction the track is given. In this case, the adhesive masses themselves may be provided with highly thermally conductive particles, for example with aluminum oxide particles.

Das elektrisch leitende Element kann das PTC-Element randseitig überragen und dort mit einer Kontaktzunge oder einer anderen Anschlussmöglichkeit für den Leistungsstrom versehen sein. So kann beispielsweise auch ein Kabel für den Leistungsstrom unmittelbar an das Drahtgeflecht angeschlossen werden. Das Drahtgeflecht kann eine Auflagefläche für ein oder mehrere PTC-Elemente ausbilden.The electrically conductive element can project beyond the edge of the PTC element and be provided there with a contact tongue or another connection possibility for the power current. For example, a cable for the power current can be connected directly to the wire mesh. The wire mesh may form a support surface for one or more PTC elements.

Mit Blick auf die insbesondere interessierende Fallgestaltung eines wärmeerzeugenden Elementes für einen Luftheizer sind üblicherweise mehrere PTC-Element in Längsrichtung eines länglichen wärmeerzeugenden Elementes hintereinander vorgesehen und jeweils mit dem elektrisch leitenden Element kontaktiert. So ist es möglich, mit dem erfindungsgemäßen wärmeerzeugenden Element einen elektrischen Zuheizer für die Lufterwärmung zu bestücken, wie er beispielsweise aus EP 1 768 457 A1 oder EP 2 873 296 A1 bekannt ist.In view of the particular case of interest of a heat-generating element for an air heater are usually several PTC element provided in the longitudinal direction of an elongated heat generating element behind one another and in each case contacted with the electrically conductive element. Thus, it is possible to equip with the heat generating element according to the invention an electric heater for the air heating, as he, for example, from EP 1 768 457 A1 or EP 2 873 296 A1 is known.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist das elektrisch leitende Element durch ein Drahtgewebe, insbesondere ein Drahtgeflecht gebildet. Bei dieser Weiterbildung ist die leitende Bahn, die den Leistungsstrom zu dem PTC-Element führt und mit dem PTC-Element kontaktiert ist.According to a preferred embodiment of the present invention, the electrically conductive element is formed by a wire mesh, in particular a wire mesh. In this development, the conductive path that leads the power current to the PTC element and is contacted with the PTC element.

Ein Drahtgeflecht im Sinne der vorliegenden Erfindung ist üblicherweise durch geflochtenes Drahtmaterial gebildet. Dabei wird eine Drahtlitze jeweils alternierend unter bzw. über sich quer zu dieser Drahtlitze erstreckende weitere Litzen gelegt. Die zu der Drahtlitze benachbarte Drahtlitze wird exakt versetzt dazu vorgesehen, so dass sich ein Gewebe mit sich rechtwinklig dazu erstreckenden Drahtlitzen ergibt, die jeweils form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind, um so ein stabiles Gewebe auszubilden. An den Wendepunkten der einzelnen Drahtlitzen, d.h. an den Positionen, wo die Drahtlitze Kontakt mit einer sich quer dazu erstreckenden Drahtlitze hat, ergibt sich üblicherweise die größte Höhe des Geflechtes. Diese höchste Stelle bestimmt die Dicke des Drahtgeflechts. Die Litzen können auch verschweißt sein. Gegenüber festen Kontaktblechen ergeben sich durch das Drahtgeflecht geringere Temperaturen an den Kontaktstellen zur Spannungseinleitung. Das ist von Vorteil, da bei einer Kontaktierung an eine Elektronik geringere Temperaturen auf diese eingeleitet werden. So kann eine elektronische Schaltung zum Steuern des wärmeabgebenden Elements näher an das PTC-Element rücken, als dies im Stand der Technik möglich ist.A wire mesh according to the present invention is usually formed by braided wire material. In this case, a strand of wire is placed alternately under or over itself transverse to this wire strand extending further strands. The wire strand adjacent to the wire strand is provided exactly offset thereto, so that a tissue results with wire strands extending at right angles thereto, which are in each case positively and / or non-positively connected to each other, so as to form a stable fabric. At the turning points of the individual strands of wire, i. at the positions where the strand of wire is in contact with a strand of wire extending transversely there is usually the greatest height of the mesh. This highest point determines the thickness of the wire mesh. The strands can also be welded. Compared with fixed contact plates resulting from the wire mesh lower temperatures at the contact points for voltage input. This is advantageous because when contacted to an electronics lower temperatures are introduced to this. Thus, an electronic circuit for controlling the heat-emitting element can move closer to the PTC element than is possible in the prior art.

Nach einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung soll der Abstand zwischen dem PTC-Element und der elektrischen Isolation der Dicke des Drahtgeflechts entsprechen. An diesen dicksten Stellen des Drahtgeflechts soll das Drahtgeflecht zwischen der elektrischen Isolation, die bevorzugt als starre Schicht, beispielsweise als Keramikschicht ausgebildet ist, und der Oberfläche des PTC-Elementes anliegen, bevorzugt mit einer gewissen Anpresskraft, die dadurch geschaffen wird, dass Freiräume innerhalb des Drahtgeflechts mit der adhäsiven Masse ausgefüllt werden, wobei beim zu bevorzugenden Aushärten der adhäsiven Masse von außen ein Druck aufgebracht wird. Hierdurch wird das Drahtgeflecht an den Stellen höchster Dicke solide gegen die Oberfläche des PTC-Elementes einerseits und die Innenfläche der elektrischen Isolation andererseits angelegt. An diesen Stellen ergibt sich danach nicht nur eine gute elektrische Kontaktierung, sondern eine unmittelbare Wärmeleitung durch das Material des Drahtgeflechts. Insbesondere beim Einsatz des erfindungsgemäßen wärmeerzeugenden Elements in einem Luftheizer kann die elektrische Isolation auch durch eine elektrisch isolierende Folie gebildet sein.According to a development of the present invention, the distance between the PTC element and the electrical insulation should correspond to the thickness of the wire mesh. At these thickest points of the wire mesh, the wire mesh between the electrical insulation, which is preferably designed as a rigid layer, for example as a ceramic layer, and the surface of the PTC element, preferably with a certain contact force, which is created by free spaces within the Wire mesh are filled with the adhesive mass, wherein the preferred curing of the adhesive mass from the outside, a pressure is applied. As a result, the wire mesh is solidly applied against the surface of the PTC element on the one hand and the inner surface of the electrical insulation on the other hand at the points of maximum thickness. At these points, not only a good electrical contact, but an immediate heat conduction through the material of the wire mesh results. In particular, when using the heat-generating element according to the invention in an air heater, the electrical insulation can also be formed by an electrically insulating film.

Dies Drahtgeflecht kann aus einem metallischen Draht oder einem elektrisch leitenden Draht aus einem anderen Material, beispielsweise Karbon gebildet sein. Es ist ebenso möglich, Drahtlitzen unterschiedlicher Materialien in dem Geflecht oder Gewebe zu verbinden, um einerseits die notwendige Integrität des Drahtgebildes zu gewährleisten, andererseits eine hinreichende Stromleitung und schließlich ein möglichst geringes Gewicht. Von Vorteil ist es die Drähte dünn auszuführen. Die Drähte sollten eine Dicke von 0,15 mm (Mesh 0,3 mm) bis max. 0,3 mm (Mesh 0,6 mm) haben. Durch Stauchen wird eine Reduzierung der Dicke von ca. 30-50% erreicht und die Steifigkeit erhöht. Somit kann eine größere Aperture gewählt werden, wodurch Kosten und Material gespart werden. Somit kann weniger adhäsive Masse eingesetzt werden, was den Wärmetransfer verbessert. Je dünner die Drähte, je geringer ist die Stabilität. Die oben angegebenen Dicken beziehen sich auf einen um etwa 50% gestauchten Draht. Die Stauchung zur Festigkeitserhöhung kann zwischen 30% und 50% liegen. Mittels Druck kann das Drahtgeflecht komprimiert werden. Somit ergibt sich eine höherer Stabilität und eine geringere Verformbarkeit. Die elektrischen und thermischen Übergangswiderstände werden verbessert.This wire mesh may be formed of a metallic wire or an electrically conductive wire of another material, for example carbon. It is also possible to connect strands of different materials in the mesh or fabric, on the one hand to ensure the necessary integrity of the wireform, on the other hand a sufficient power line and finally the lowest possible weight. It is advantageous to thin the wires. The wires should have a thickness of 0.15 mm (mesh 0.3 mm) to max. 0.3 mm (mesh 0.6 mm). Compression reduces the thickness by about 30-50% and increases the rigidity. Thus, a larger aperture can be selected, saving costs and material. Thus, less adhesive mass can be used, which improves heat transfer. The thinner the wires, the lower the stability. The thicknesses given above refer to an approximately 50% compressed wire. The compression for strength increase can be between 30% and 50%. By means of pressure, the wire mesh can be compressed. This results in a higher stability and lower deformability. The electrical and thermal contact resistance are improved.

Es versteht sich, dass sämtliche Freiräume zwischen der elektrischen Isolation und dem PTC-Element durch das elektrisch leitende Element oder die adhäsive Masse ausgefüllt sein sollten. So besteht die Leiterbahn bevorzugt lediglich aus diesen beiden Komponenten.It will be understood that all clearances between the electrical insulation and the PTC element should be filled by the electrically conductive element or the adhesive mass. Thus, the conductor preferably consists only of these two components.

Das wärmeerzeugende Element kann in an sich bekannter Weise einen Positionsrahmen umfassen, der mehrere PTC-Elemente in einer vorbestimmten Position hält, wie dies aus EP 1 768 457 A1 bzw. EP 2 873 296 A1 bekannt ist. Ein solcher Positionsrahmen kann wie aus diesem Stand der Technik vorbekannt die PTC-Elemente randseitig abdecken und einsiegeln. Ober- bzw. unterseitig kann der Positionsrahmen in an sich bekannter Weise mit einer plattenförmigen elektrischen Isolation, beispielsweise einer Keramikschicht versehen sein. Dazwischen befindet sich das Drahtgeflecht, welches zusammen mit der adhäsiven Masse die Keramikschicht mit dem PTC-Element und gegebenenfalls dem Positionsrahmen verklebt und zu einer Einheit fügt.The heat-generating element may comprise, in a manner known per se, a position frame which holds a plurality of PTC elements in a predetermined position, as is known EP 1 768 457 A1 or. EP 2 873 296 A1 is known. As known from the prior art, such a positioning frame can cover and seal the edge of the PTC elements. Upper or lower side, the position frame may be provided in a conventional manner with a plate-shaped electrical insulation, such as a ceramic layer. In between there is the wire mesh which, together with the adhesive mass, bonds the ceramic layer to the PTC element and, if appropriate, the position frame, and to form a unit.

Das wärmeerzeugende Element kann auch eine konkrete Ausgestaltung erfahren, wie sie grundsätzlich aus EP 1 872 986 A1 bzw. EP 2 337 425 A1 bekannt ist. Auch bei diesem Stand der Technik ist die Leiterbahn außenseitig mit einer isolierenden Schicht versehen. Eine solche isolierende Schicht an der Außenseite der Leiterbahn ist bei wärmeerzeugenden Elementen, die beispielsweise in einem Elektrofahrzeug mit Hochvolt betrieben werden, zwingend geboten. Aber auch bei elektrischen Heizvorrichtungen in einem Kraftfahrzeug, die beispielsweise mit 12 V betrieben werden, sind elektrische Isolationen von Vorteil, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Hier bietet die vorliegende Erfindung die Möglichkeit einer guten Wärmeausleitung aufgrund einer geringen Schichtdicke der Leiterbahn bei kostengünstigem und einfachem Aufbau der Leiterbahn.The heat-generating element can also undergo a specific design, as they basically off EP 1 872 986 A1 or. EP 2 337 425 A1 is known. Also in this prior art, the conductor track is provided on the outside with an insulating layer. Such an insulating layer on the outer side of the conductor track is imperatively required for heat-generating elements which are operated, for example, in an electric vehicle with high-voltage. But even with electric heaters in a motor vehicle, which are operated for example with 12 V, electrical insulation is advantageous to avoid short circuits. Here, the present invention offers the possibility of good heat dissipation due to a small layer thickness of the conductor in a cost-effective and simple construction of the conductor.

Das wärmeerzeugende Element kann auch mit einem EMV-Schutz versehen sein, beispielsweise mit einer elektrischleitenden Folie umhüllt sein. Auch können Randbereiche des wärmeerzeugenden Elementes zur Abdichtung und Einsiegelung umspritzt sein.The heat-generating element can also be provided with an EMC protection, for example, be enveloped with an electrically conductive film. Also, edge regions of the heat-generating element can be encapsulated for sealing and sealing.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel der Erfindung mit der Zeichnung. In dieser zeigt:

  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Drahtgeflechts und
  • 2 eine Schnittansicht durch Teile eines Ausführungsbeispiels eines wärmeerzeugenden Elementes.
Further details and advantages of the present invention will become apparent from the following embodiment of the invention with the drawing. In this shows:
  • 1 a perspective view of a wire mesh and
  • 2 a sectional view through parts of an embodiment of a heat generating element.

Die 1 zeigt perspektivisch ein Drahtgeflecht mit einer Vielzahl von Drahtlitzen 2, die miteinander verwoben sind. Die Drahtlitzen 2 erstrecken sich jeweils rechtwinklig zueinander und sind alternierend über- und untereinander hindurchgeführt, so dass sich das Geflecht in üblicher Weise ergibt.The 1 shows in perspective a wire mesh with a plurality of wire strands 2 that are interwoven. The wire strands 2 each extending at right angles to each other and are alternately passed over and under each other, so that the mesh results in the usual way.

Die 2 zeigt eine schematische Schnittansicht des Ausführungsbeispiels mit einem nur teilweise dargestellten PTC-Element 4, welches an seiner Oberfläche 6 in üblicher Weise mit einer Metallisierung versehen ist. Gegen diese Oberfläche 6 des PTC-Elementes 4 liegt das Drahtgeflecht 1 an denjenigen Punkten auf, wo sich zwei Litzen 2 kreuzen und aneinander anliegen. Eine entsprechende Anlage ergibt sich auf der gegenüberliegenden Seite für eine mit Bezugszeichen 8 gekennzeichnete elektrische Isolation in Form einer Keramikplatte. Durch die gewebte Ausgestaltung der einzelnenn Drahtlitzen 2 erstrecken diese an ihrem jeweiligen Berührungspunkt mit einer inneren Oberfläche 10 der elektrischen Isolierung 8 bzw. der Oberfläche 6 des PTC-Elementes 4 in Richtung der jeweils gegenüberliegenden Oberfläche 6, 10. Hierdurch ergeben sich in Höhenrichtung S zwischen den beiden Oberflächen 6, 10 und der jeweiligen Litze 2 Freiräume, die durch einen die adhäsive Masse ausbildenden Kleber 12 ausgefüllt sind. Auch die als Durchbrechungen vorgesehen in der Regel quadratischen Freiräume 14 zwischen den sich kreuzenden Drahtlitzen 2 sind mit dem Kleber 12 gefüllt (vgl. 1).The 2 shows a schematic sectional view of the embodiment with a PTC element only partially shown 4 which is on its surface 6 is provided in the usual way with a metallization. Against this surface 6 of the PTC element 4 lies the wire mesh 1 at those points where there are two strands 2 cross and rest against each other. A corresponding attachment results on the opposite side for a with reference numerals 8th characterized electrical insulation in the form of a ceramic plate. Through the woven design of the individual wire strands 2 extend these at their respective point of contact with an inner surface 10 the electrical insulation 8th or the surface 6 of the PTC element 4 in the direction of the respective opposite surface 6 . 10 , This results in height direction S between the two surfaces 6 . 10 and the respective strand 2 Free spaces created by an adhesive that forms the adhesive mass 12 are filled. Also provided as openings usually square free spaces 14 between the crossing wire strands 2 are with the glue 12 filled (cf. 1 ).

Bei der Herstellung wird üblicherweise das Drahtgeflecht 1 auf die Oberfläche des PTC-Elementes 4 aufgelegt. Danach wird der Kleber 12 auf das Drahtgeflecht 1 aufgebracht. Die plattenförmige elektrische Isolation 8 wird auf den Kleber aufgebracht und in Richtung auf das PTC-Element 4 gedrückt. Hierdurch wird überschüssiges Klebematerial randseitig über das PTC-Element 4 hinaus verdrängt. Diese volumetrische Verdrängung ist beendet, wenn das Drahtgeflecht 1 über die Vielzahl von Stützstellen, die an den Schnittpunkten der Drahtlitzen 2 gebildet ist, jeweils punktuell an dem PTC-Element 4 und der elektrischen Isolation anliegt.In the production usually the wire mesh 1 on the surface of the PTC element 4 launched. After that, the glue will be 12 on the wire mesh 1 applied. The plate-shaped electrical insulation 8th is applied to the adhesive and toward the PTC element 4 pressed. As a result, excess adhesive material is on the edge of the PTC element 4 displaced beyond. This volumetric displacement is finished when the wire mesh 1 about the multitude of support points that are at the intersections of the wire strands 2 is formed, each at a point on the PTC element 4 and the electrical insulation is applied.

Dadurch ist bei geringer Schichtdicke eine gute Klebeverbindung geschaffen, da der Kleber zumindest in den durchgängigen Freiräumen des Drahtgeflechts 1 durchgängig ausgebildet ist. Der Kleber durchsetzt das Drahtgeflecht, wodurch sich eine gute mechanische Verbindung ergibt. Auch die elektrische Verbindung ist verbessert, da das Drahtgeflecht eher punktuell, jedoch mit diskreten Stützstellen gegen das PTC-Element 4 aufliegt und in zuverlässiger Weise unmittelbaren metallischen Kontakt zu dem PTC-Element 4 herstellt.As a result, a good adhesive bond is created at low layer thickness, since the adhesive, at least in the continuous open spaces of the wire mesh 1 is consistently formed. The adhesive penetrates the wire mesh, resulting in a good mechanical connection. Also, the electrical connection is improved, since the wire mesh rather selective, but with discrete points of support against the PTC element 4 rests and reliable immediate metal contact with the PTC element 4 manufactures.

Die vorliegende Erfindung schafft danach eine Leiterbahn mit geringer Dicke, die zuverlässig gegen das PTC-Element und die elektrische Isolation 8 geklebt ist. Die Klebeverbindung ist dauerfest. Ein Ablösen ist nicht zu befürchten. Aufgrund der guten Kontaktierung kann eine Spannungseinleitung ohne Spannungsabfall sichergestellt werden.The present invention then provides a trace having a small thickness which is reliable against the PTC element and the electrical insulation 8th is glued. The adhesive bond is durable. A detachment is not to be feared. Due to the good contact voltage can be ensured without voltage drop.

Darüber hinaus ist die Anzahl an elektrischen und thermischen Übergangswiderständen reduziert, da trotz einer Klebeverbindung die elektrische Isolation 8 bzw. das PCT-Element 4 unmittelbar an dem Drahtgeflecht 1 anliegt. Bei einer üblichen Leiterbahn gebildet aus einem durchgehenden Blech, welches beidseitig mit Kleber beschichtet ist, um einerseits das PTC-Element anzubinden und andererseits die isolierende Schicht, ist ein solcher unmittelbarer Kontakt gerade nicht gegeben. Er wird vielmehr durch die Klebeverbindung verhindert. Da der Kleber bei der erfindungsgemäßen Lösung zumindest in den Freiräumen zwischen dem PTC-Element und der elektrischen Isolation 8 durchgehend ausgebildet ist, ergibt sich auch eine verbesserte Adhäsion zwischen den beiden Bauteilen, so dass sich diese nicht ablösen, wobei das Drahtgeflecht eine zuverlässige Stromeinleitung gewährleistet. Darüber hinaus erfordert die Herstellung des erfindungsgemäßen wärmeerzeugenden Elementes lediglich das einmalige Aufbringen eines Klebers, wohingegen konventionell auf beiden Seiten eines Kontaktblechs und damit zweifach aufgebracht werden musste. Das Drahtgeflecht 1 wirkt femer als eine Armierung und erhöht dementsprechend die Scher- und Abzugsfestigkeit der mechanischen Verbindung zwischen der elektrischen Isolierung 8 und dem PTC-Element 4. Das Drahtgeflecht 4 ist femer in verbesserter Weise geeignet, thermische Dehnungen auszugleichen, ohne dass es zu einer Ablösung der Klebeverbindung kommt.In addition, the number of electrical and thermal contact resistance is reduced because, despite an adhesive bond, the electrical insulation 8th or the PCT element 4 directly on the wire mesh 1 is applied. In a conventional interconnect formed from a continuous sheet, which is coated on both sides with adhesive, on the one hand to bind the PTC element and on the other hand, the insulating layer, such a direct contact is just not given. He is rather prevented by the adhesive bond. Since the adhesive in the inventive solution at least in the spaces between the PTC element and the electrical insulation 8th is formed continuously, there is also an improved adhesion between the two components, so that they do not come off, the wire mesh ensures reliable power input. In addition, the production of the heat-generating element according to the invention requires only the one-off Applying an adhesive, whereas conventionally on both sides of a contact plate and thus had to be applied twice. The wire mesh 1 also acts as a reinforcement and accordingly increases the shear and peel strength of the mechanical connection between the electrical insulation 8th and the PTC element 4 , The wire mesh 4 Furthermore, it is suitable in an improved way to compensate for thermal expansion, without resulting in a detachment of the adhesive bond.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Drahtgeflechtwire mesh
22
Drahtlitzestrand
44
PTC-ElementPTC element
66
Oberfläche des PTC-ElementesSurface of the PTC element
88th
elektrische IsolationElectric Isolation
1010
Oberfläche der elektrischen IsolationSurface of electrical insulation
1212
KleberGlue
1414
FreiräumeFree rooms

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (6)

Wärmeerzeugendes Element einer elektrischen Heizvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem PTC Element, beidseitig daran anliegenden Leiterbahnen und einer elektrischen Isolation, die außenseitig auf die Leiterbahnen aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahn durch ein mit Durchbrechungen (14) versehenes elektrisch leitendes Element (1) gebildet ist, das ein ondulierendes Querschnittsprofil aufweist, so dass die Leiterbahn über diskrete Stützstellen an dem PTC Element (4) und der elektrischen Isolation (8) anliegt, die umfänglich mit einer adhäsiven Masse (12) umgeben sind.Heat-generating element of an electrical heating device, in particular for a motor vehicle, with a PTC element, on both sides of adjacent conductor tracks and an electrical insulation, which is externally applied to the conductor tracks, characterized in that the conductor by a perforations (14) provided with electrically conductive element (1) is formed, which has an undulating cross-sectional profile, so that the conductor via discrete support points on the PTC element (4) and the electrical insulation (8) is applied, which are circumferentially surrounded by an adhesive mass (12). Wärmeerzeugendes Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitende Element ein Drahtgeflecht (1) ist.Heat generating element after Claim 1 , characterized in that the electrically conductive element is a wire mesh (1). Wärmeerzeugendes Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechungen (14) mit der adhäsiven Masse (12) ausgefüllt sind.Heat generating element after Claim 1 or 2 , characterized in that the openings (14) are filled with the adhesive mass (12). Wärmeerzeugendes Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahn aus dem elektrisch leitenden Element (1) und der adhäsiven Masse (12) besteht.Heat generating element according to one of the preceding claims, characterized in that the conductor track consists of the electrically conductive element (1) and the adhesive mass (12). Wärmeerzeugendes Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem PTC Element (4) und der elektrischen Isolation (8) der Dicke des elektrisch leitenden Elementes (1) entspricht.Heat-generating element according to one of the preceding claims, characterized in that the distance between the PTC element (4) and the electrical insulation (8) corresponds to the thickness of the electrically conductive element (1). Wärmeerzeugendes Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, die elektrische Isolation (12) eine Keramikschicht umfasst, die gegen das elektrisch leitende Element anliegt.Heat-generating element according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical insulation (12) comprises a ceramic layer which bears against the electrically conductive element.
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