DE102018100742A1 - Heating device with a plurality of electric surface heating elements - Google Patents

Heating device with a plurality of electric surface heating elements Download PDF

Info

Publication number
DE102018100742A1
DE102018100742A1 DE102018100742.6A DE102018100742A DE102018100742A1 DE 102018100742 A1 DE102018100742 A1 DE 102018100742A1 DE 102018100742 A DE102018100742 A DE 102018100742A DE 102018100742 A1 DE102018100742 A1 DE 102018100742A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
carrier body
heating
heating elements
surface heating
heating device
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.)
Pending
Application number
DE102018100742.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Philippe Leininger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG
Original Assignee
Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG filed Critical Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG
Priority to DE102018100742.6A priority Critical patent/DE102018100742A1/en
Publication of DE102018100742A1 publication Critical patent/DE102018100742A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/48Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • H05B3/50Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material heating conductor arranged in metal tubes, the radiating surface having heat-conducting fins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2215Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2215Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • B60H1/2225Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters arrangements of electric heaters for heating air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00Air heaters
    • F24H3/02Air heaters with forced circulation
    • F24H3/04Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between
    • F24H3/0429For vehicles
    • F24H3/0452Frame constructions
    • F24H3/0464Two-piece frames, e.g. two-shell frames, also including frames as a central body with two covers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/18Arrangement or mounting of grates or heating means
    • F24H9/1854Arrangement or mounting of grates or heating means for air heaters
    • F24H9/1863Arrangement or mounting of electric heating means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heater 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
    • H05B3/14Heater 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
    • H05B3/145Carbon only, e.g. carbon black, graphite
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/02Heaters using heating elements having a positive temperature coefficient
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/022Heaters specially adapted for heating gaseous material
    • H05B2203/023Heaters of the type used for electrically heating the air blown in a vehicle compartment by the vehicle heating system

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung (10) mit einer Mehrzahl von elektrischen Flächenheizelementen (18) und mit einer Halteeinrichtung, welche die Flächenheizelemente (18) derart hält, dass die Flächenheizelemente (18) von einem zu beheizenden Fluid überströmbar sind. Das jeweilige Flächenheizelement (18) umfasst einen Trägerkörper (22), auf welchem wenigstens ein Widerstandselement (28) angeordnet ist, welches zum Beheizen des Fluids mit elektrischer Energie beaufschlagbar ist. Der Trägerkörper (22) ist aus wenigstens einem Kunststoff gebildet.

Figure DE102018100742A1_0000
The invention relates to a heating device (10) having a plurality of electric surface heating elements (18) and to a holding device which holds the surface heating elements (18) such that the surface heating elements (18) can be overflowed by a fluid to be heated. The respective surface heating element (18) comprises a carrier body (22) on which at least one resistance element (28) is arranged, which can be acted upon by electrical energy for heating the fluid. The carrier body (22) is formed from at least one plastic.
Figure DE102018100742A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung mit einer Mehrzahl von elektrischen Flächenheizelementen und mit einer Halteeinrichtung, welche die Flächenheizelemente derart hält, dass die Flächenheizelemente von einem zu beheizenden Fluid überströmbar sind. Das jeweilige Flächenheizelement umfasst einen Trägerkörper, auf welchem wenigstens ein Widerstandselement angeordnet ist. Zum Beheizen des Fluids ist das Widerstandselement mit elektrischer Energie beaufschlagbar.The invention relates to a heating device with a plurality of electric surface heating elements and with a holding device which holds the surface heating elements such that the surface heating elements can be overflowed by a fluid to be heated. The respective surface heating element comprises a carrier body on which at least one resistance element is arranged. For heating the fluid, the resistance element can be acted upon by electrical energy.

Die DE 100 32 099 C1 beschreibt eine elektrische Zusatzheizung zum Erwärmen von in einen Innenraum eines Fahrzeugs einströmender Luft. Hierbei sind auf Trägermaterialstreifen, welche aus Keramik oder Metall gebildet sind, aus einer Widerstandspaste gebildete Bahnen aufgebracht. Zudem steht zumindest eine Seite des Trägermaterialstreifens in Wärmeleitkontakt mit einem aus Metall gebildeten Wärmeableitungskörper, welcher als gewellter Metallstreifen ausgebildet ist. Dementsprechend bedarf es einer elektrischen Isolation zwischen den aus der Widerstandspaste gebildeten Bahnen und dem Wärmeableitungskörper. Wenn der Trägermaterialstreifen aus Metall gebildet ist, so ist zusätzlich eine elektrische Isolationsschicht zwischen dem Trägermaterialstreifen und den aus der Widerstandspaste gebildeten Bahnen vorzusehen.The DE 100 32 099 C1 describes an electric booster heater for heating air flowing into an interior of a vehicle. In this case, formed on substrate strips, which are formed of ceramic or metal, formed from a resistor paste webs. In addition, at least one side of the carrier material strip is in heat-conducting contact with a heat dissipation body formed of metal, which is formed as a corrugated metal strip. Accordingly, electrical insulation is required between the tracks formed from the resistor paste and the heat dissipation body. If the carrier strip is formed of metal, then an additional electrical insulating layer between the strip of carrier material and the tracks formed from the resistor paste is provided.

Als nachteilig ist hier der Umstand anzusehen, dass ein derartiger Luftheizer vergleichsweise komplex aufgebaut und somit aufwändig ist.A disadvantage here is the fact that such an air heater is constructed comparatively complex and thus expensive.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine besonders einfach aufgebaute Heizeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen.Object of the present invention is therefore to provide a particularly simple design heater of the type mentioned.

Diese Aufgabe wird durch eine Heizeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a heating device having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Heizeinrichtung umfasst eine Mehrzahl von elektrischen Flächenheizelementen und eine Halteeinrichtung. Die Halteeinrichtung hält die Flächenheizelemente derart, dass die Flächenheizelemente von einem zu beheizenden Fluid überströmt werden können. Bei dem Fluid kann es sich insbesondere um Luft handeln, sodass die Heizeinrichtung als Luftheizer eingesetzt werden kann, beispielsweise als elektrische Zusatzheizung zum Beheizen von einem Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs zugeführter Luft. Das jeweilige Flächenheizelement umfasst einen Trägerkörper, auf welchem wenigstens ein Widerstandselement angeordnet ist. Zum Beheizen des Fluids ist das wenigstens eine Widerstandselement mit elektrischer Energie beaufschlagbar. Der Trägerkörper ist aus wenigstens einem Kunststoff gebildet. Dadurch kann auf eine gesonderte elektrische Isolationsschicht zwischen dem Trägerkörper und dem Widerstandselement verzichtet werden. Weil der Trägerkörper aus dem wenigstens einen Kunststoff gebildet ist, braucht also keine Isolationsfolie oder dergleichen zwischen dem Trägerkörper und dem Widerstandselement angeordnet zu werden. Daher ist die Heizeinrichtung besonders einfach aufgebaut.The heating device according to the invention comprises a plurality of electric surface heating elements and a holding device. The holding device holds the surface heating elements such that the surface heating elements can be overflowed by a fluid to be heated. The fluid may in particular be air, so that the heating device can be used as an air heater, for example as an electric booster heater for heating air supplied to a passenger compartment of a motor vehicle. The respective surface heating element comprises a carrier body on which at least one resistance element is arranged. For heating the fluid, the at least one resistance element can be acted upon by electrical energy. The carrier body is formed from at least one plastic. This makes it possible to dispense with a separate electrical insulation layer between the carrier body and the resistance element. Because the carrier body is formed from the at least one plastic, so no insulation film or the like between the carrier body and the resistance element needs to be arranged. Therefore, the heater is particularly simple.

Des Weiteren ist eine großflächige Anordnung des wenigstens einen Widerstandsheizelements auf dem Trägerkörper möglich, sodass eine sehr gute und rasche Beheizung des im Betrieb der Heizeinrichtung die Flächenheizelemente überströmenden Fluids erreicht werden kann. Dies gilt insbesondere im Vergleich zu als Kaltleiter (PTC-Elemente) ausgebildeten Widerstandselementen, welche in aufwändiger Weise auf einen Trägerkörper aufzukleben sind und zusätzlich zum Abgeben der Wärme eine Anordnung von Wärmeableitungskörpern etwa in Form von gewellten Metallstreifen erforderlich machen. Auf derartige Wärmeableitungskörper kann vorliegend verzichtet werden, da bereits die flächigen Widerstandselemente der Heizeinrichtung für eine gute Wärmeabgabe an das Fluid im Betrieb der Heizeinrichtung sorgen. Auch dies trägt zum besonders einfachen Aufbau der Heizeinrichtung bei.Furthermore, a large-area arrangement of the at least one resistance heating element on the support body is possible, so that a very good and rapid heating of the fluid flowing over the surface heating elements during operation of the heating device can be achieved. This applies in particular in comparison to resistor elements designed as PTC elements, which are to be bonded in a complex manner to a carrier body and, in addition to the dissipation of the heat, require an arrangement of heat-dissipation bodies in the form of corrugated metal strips. In the present case, such heat-dissipating bodies can be dispensed with, since already the flat resistance elements of the heating device ensure good heat dissipation to the fluid during operation of the heating device. This also contributes to the particularly simple construction of the heater.

Dem einfachen Aufbau der Heizeinrichtung ist es des Weiteren zuträglich, dass der Trägerkörper aus dem wenigstens einen Kunststoff gebildet ist. Denn so lässt sich der Trägerkörper sehr einfach und aufwandsarm bereitstellen. Vorteilhaft zeichnet sich der Kunststoff weiterhin durch eine hohe Korrosionsbeständigkeit aus.The simple structure of the heater, it is further beneficial that the carrier body is formed from the at least one plastic. Because so the carrier body can be very simple and little effort. Advantageously, the plastic is characterized by a high corrosion resistance.

Bevorzugt ist der Trägerkörper als Duroplast ausgebildet. Ein solcher Trägerkörper hat in Bezug auf die Heizeinrichtung gleich mehrere vorteilhafte Eigenschaften.Preferably, the carrier body is formed as a thermoset. Such a carrier body has several advantageous properties with respect to the heating device.

Zum Einen zeichnet sich der aus einem Duroplast gebildete Trägerkörper durch eine geringe Absorption von Feuchte aus, wodurch er allenfalls schwach quellbar ist. Dies ist für einen effizienten Heizbetrieb der Heizeinrichtung vorteilhaft. Des Weiteren ist der als Duroplast ausgebildete Trägerkörper bevorzugt weder schmelzbar noch löslich und hat eine hohe chemische Beständigkeit. Vorteilhaft ist des Weiteren der geringe Wärmeausdehnungskoeffizient des Trägerkörpers. Dies bringt eine hohe Maßstabilität mit sich, welche für den Heizbetrieb der Heizeinrichtung und für den Zusammenbau der Heizeinrichtung förderlich ist.On the one hand, the carrier body formed from a thermoset is characterized by a low absorption of moisture, whereby it is at most weakly swellable. This is advantageous for an efficient heating operation of the heater. Furthermore, the carrier body formed as thermoset is preferably neither fusible nor soluble and has a high chemical resistance. Furthermore, the low thermal expansion coefficient of the carrier body is advantageous. This brings a high degree of dimensional stability, which is conducive to the heating of the heater and for the assembly of the heater.

Zudem ist das Brandverhalten eines als Duroplast ausgebildeten Trägerkörpers vorteilhaft, und er hat eine hohe mechanische Festigkeit bei hohen Temperaturen bis in den Bereich von 180°C. Der Weiteren zeichnet sich auch der aus einem Duroplast gebildete Trägerkörper durch eine hohe Korrosionsbeständigkeit aus.In addition, the fire behavior of a formed as a thermoset carrier body is advantageous, and he has a high mechanical strength at high Temperatures up to the range of 180 ° C. Furthermore, the carrier body formed from a thermoset is characterized by a high corrosion resistance.

Wenngleich also in Summe die Vorteile eines Duroplastes überwiegen, so können auch andere Kunststoffe zum Einsatz kommen, die zumindest einen Teil der für die Anwendung in der Heizeinrichtung vorteilhaften Eigenschaften aufweisen.Thus, although in sum the benefits of a thermoset outweigh, so can other plastics are used, which have at least a portion of the advantageous properties for use in the heater properties.

Durch die Verwendung des aus dem wenigstens einen Kunststoff gebildeten Trägerkörpers, von welcher das die elektrischen Flächenheizelemente überströmende Fluid die Wärme direkt abnimmt, fallen im Vergleich zu dem aus der DE 100 32 099 C1 bekannten Lufterhitzer mehrere Bauteile und aufwändige Fertigungsschritte weg. Insbesondere kann durch eine im Wesentlichen flächige Beschichtung der von dem Fluid überströmbaren Oberflächen des Trägerkörpers mit dem wenigstens einen Widerstandselement auf das Vorsehen der in der DE 100 32 099 C1 beschriebenen Wärmeableitungskörper vollständig verzichtet werden, beziehungsweise können derartige Wärmeableitungskörper reduziert werden. Dadurch ist die Durchströmbarkeit der Heizeinrichtung für das Fluid verbessert. Dennoch kann das Fluid sehr rasch und effizient beheizt werden.By using the carrier body formed from the at least one plastic material, from which the fluid flowing over the electrical surface heating elements directly decreases the heat, fall in comparison to that from the DE 100 32 099 C1 known air heater several components and complex manufacturing steps away. In particular, by providing a substantially flat coating of the surfaces of the carrier body which can be overflowed by the fluid with the at least one resistance element, provision can be made for the provision of the method described in US Pat DE 100 32 099 C1 described heat dissipation body are completely omitted, or such heat sink body can be reduced. As a result, the flowability of the heater for the fluid is improved. Nevertheless, the fluid can be heated very quickly and efficiently.

Zudem ist ein Fertigungsprozess zum Bereitstellen der Flächenheizelemente beziehungsweise der Heizeinrichtung besonders weitgehend vereinfacht. Beispielsweise kann das Aufbringen des wenigstens einen Widerstandselements auf den Trägerkörper mit einem gewünschten Layout sehr einfach automatisiert bewerkstelligt werden, beispielsweise durch ein Auftragen, insbesondere mittels einer Drucktechnik wie etwa Siebdrucken und/oder durch Sprühen beziehungsweise aufsprühen.In addition, a manufacturing process for providing the surface heating elements or the heating device is particularly largely simplified. For example, the application of the at least one resistance element to the carrier body with a desired layout can be accomplished very simply automatically, for example by application, in particular by means of a printing technique such as screen printing and / or by spraying or spraying.

Das Ausbilden des Trägerkörpers aus dem wenigstens einen Kunststoff ermöglicht es zudem auf besonders einfache Art und Weise, die Flächenheizelemente mit zusätzlichen Verwirbelungselementen zu versehen, welche dazu führen, dass das Fluid die Flächenheizelemente turbulent überströmt. Dadurch lässt sich der Wärmeübergang von den Flächenheizelementen auf das Fluid verbessern beziehungsweise der Luftdurchsatz im Betrieb der Heizeinrichtung im Hinblick auf die Wärmeübertragung auf das Fluid, insbesondere also auf die Luft optimieren.The formation of the carrier body from the at least one plastic also makes it possible in a particularly simple manner to provide the surface heating elements with additional turbulence elements, which cause the fluid to flow over the surface heating elements in a turbulent manner. As a result, the heat transfer from the surface heating elements to the fluid can be improved or the air flow rate during operation of the heating device can be optimized with regard to heat transfer to the fluid, in particular to the air.

Wie vorstehend beschrieben ist also der wenigstens eine Kunststoff vorzugsweise als Duroplast ausgebildet. Denn Duroplaste zeigen auch bei den im Heizbetrieb der Heizeinrichtung auftretenden hohen Temperaturen keine Erweichung. Ein derartiger Werkstoff behält also auch bei hohen Temperaturen seine mechanische Festigkeit. Als Duroplast können insbesondere Polyester und/oder ein Kunstharz zum Einsatz kommen. Als weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn in den wenigstens einen Kunststoff Verstärkungsfasern, beispielsweise Glasfasern, eingebettet sind. Auch dies ist einer hohen mechanischen Stabilität des Trägerkörpers zuträglich.As described above, therefore, the at least one plastic is preferably formed as a thermoset. Because thermosets show no softening even in the high temperatures occurring in the heating mode of the heater. Such a material thus maintains its mechanical strength even at high temperatures. As thermosetting polyester and / or a synthetic resin can be used in particular. As further advantageous, it has been shown, if in the at least one plastic reinforcing fibers, such as glass fibers, are embedded. This too is conducive to high mechanical stability of the carrier body.

Vorzugsweise ist das wenigstens eine Widerstandselement als auf zumindest eine Oberfläche des Trägerkörpers aufgebrachte Dispersion ausgebildet. Denn so lässt sich das wenigstens eine Widerstandselement aufwandsarm und einfach auf die Oberfläche des Trägerkörpers auftragen, beispielsweise durch Drucken, insbesondere Siebdrucken und/oder Sprühen, insbesondere Aufsprühen.The at least one resistance element is preferably designed as a dispersion applied to at least one surface of the carrier body. This is because the at least one resistance element can be applied with little effort and simply applied to the surface of the carrier body, for example by printing, in particular screen printing and / or spraying, in particular spraying.

Die Dispersion kann insbesondere in einem Dispersionsmittel verteilte Kohlenstoffpartikel umfassen. Die Verwendung einer solchen Kohlenstoffdispersion ist besonders einfach, da die Dispersion so lediglich eingetrocknet zu werden braucht, um eine gute Verbindung mit dem Trägerkörper aus Kunststoff zu erreichen. Beispielsweise kann das Trocknen bei einer Temperatur von etwa 150 Grad Celsius erfolgen. Der Fertigungsprozess ist dadurch deutlich einfacher als beispielsweise bei einem Einbrennen, welches beim Bereitstellen eines Widerstandselements in Dickschichttechnik erforderlich ist. Zusätzlich kann ein aufwendiges Kleben entfallen, wie es beim Anbringen eines PTC-Bausteins (PTC = positive temperature coefficient, positiver Temperaturkoeffizient) erforderlich ist.The dispersion may in particular comprise carbon particles distributed in a dispersion medium. The use of such a carbon dispersion is particularly simple since the dispersion only needs to be dried in order to achieve a good bond with the plastic carrier body. For example, drying may occur at a temperature of about 150 degrees Celsius. The manufacturing process is thereby significantly easier than, for example, in the case of a burn-in, which is required when providing a resistance element in thick-film technology. In addition, a complex gluing can be omitted, as is necessary when attaching a PTC module (PTC = positive temperature coefficient, positive temperature coefficient).

Beispielsweise kann das Dispersionsmittel wenigstens ein Acrylat umfassen, in welchem die Kohlenstoffpartikel verteilt sind. Eine Größe der Kohlenstoffpartikel ist bevorzugt kleiner als fünf Mikrometer. Insbesondere können die Kohlenstoffpartikel als Kohlenstoffnanoröhren ausgebildet sein. Jedoch auch eine Verwendung von Graphit beziehungsweise von aus Graphit gebildeten Kohlenstoffpartikeln ist möglich. Die vergleichsweise geringe Partikelgröße der Kohlenstoffpartikel führt dazu, dass sich eine sehr gleichmäßige Schichtdicke des Widerstandselements erreichen lässt. Dies führt im Betrieb der Heizeinrichtung zu einer besonders gleichmäßigen Erwärmung des Fluids beziehungsweise der Luft, also zu einer verbesserten Temperaturgleichmäßigkeit.For example, the dispersant may comprise at least one acrylate in which the carbon particles are dispersed. A size of the carbon particles is preferably less than five microns. In particular, the carbon particles may be formed as carbon nanotubes. However, it is also possible to use graphite or carbon particles formed from graphite. The comparatively small particle size of the carbon particles means that a very uniform layer thickness of the resistance element can be achieved. This results in the operation of the heater to a particularly uniform heating of the fluid or the air, so to an improved temperature uniformity.

Das wenigstens eine Widerstandselement ist vorzugsweise flächig auf zumindest eine Oberfläche des Trägerkörpers aufgebracht. Dadurch lässt sich sehr einfach sicherstellen, dass im Heizbetrieb der Heizeinrichtung elektrischer Strom durch das Widerstandselement fließt, selbst ohne dass eine hohe Präzision beim Aufbringen des wenigstens einen Widerstandselements auf den Trägerkörper erforderlich ist.The at least one resistance element is preferably applied flat on at least one surface of the carrier body. This makes it very easy to ensure that in the heating operation of the heater electrical current flows through the resistive element, even without a high precision when applying the at least one resistive element is required on the support body.

Zusätzlich oder alternativ kann das wenigstens eine Widerstandselement in Form einer Mehrzahl von separaten, elektrisch parallel und/oder elektrisch in Reihe geschalteten Bahnen auf die zumindest eine Oberfläche des Trägerkörpers aufgebracht sein. So lässt sich vermeiden, dass der elektrische Strom im Betrieb der Heizeinrichtung bevorzugt durch Teilbereiche eines flächigen Widerstandselements fließt, welche einen geringeren elektrischen Widerstand aufweisen als angrenzende Teilbereiche des flächigen Widerstandselements. Der gewünschte elektrische Widerstand des wenigstens einen Widerstandselements kann insbesondere durch Vorsehen einer bestimmten Schichtdicke des Widerstandselements eingestellt werden.Additionally or alternatively, the at least one resistance element in the form of a Plural of separate, electrically parallel and / or electrically connected in series tracks to be applied to the at least one surface of the carrier body. Thus, it can be avoided that the electric current during operation of the heating device preferably flows through partial areas of a planar resistance element which have a lower electrical resistance than adjacent partial areas of the planar resistance element. The desired electrical resistance of the at least one resistance element can be adjusted in particular by providing a specific layer thickness of the resistance element.

Vorzugsweise ist auf einer dem Fluid zugewandten Oberseite des wenigstens einen Widerstandselements eine elektrisch isolierende Schutzschicht angeordnet. So ist ein besonders gefahrloser Umgang mit der Heizeinrichtung möglich, insbesondere ist ein Berühren des Widerstandselements nicht mit einer Gefahr verbunden. Die Schutzschicht ist bevorzugt apolar und kann insbesondere Silikon aufweisen. Insbesondere kann die Schutzschicht als Silikonmischung ausgebildet sein, etwa als Silikonharz. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Schutzschicht frei von Lösungsmitteln ist. Es kann auch ein Zwei-Komponenten-Silikon, welches vorzugsweise frei von Lösungsmittel ist, zum Bereitstellen der Schutzschicht verwendet werden. Ein solches Zwei-Komponenten-Silikon umfasst einen Silikonkautschuk und ein Vernetzungsmittel. Durch eine derartige, insbesondere Silikon aufweisende Schutzschicht lässt sich sehr einfach eine gewünschte elektrische Isolierung des Widerstandselements erreichen.Preferably, an electrically insulating protective layer is arranged on an upper side of the at least one resistance element facing the fluid. Thus, a particularly safe handling of the heater is possible, in particular, a touch of the resistance element is not associated with a risk. The protective layer is preferably apolar and may in particular comprise silicone. In particular, the protective layer may be formed as a silicone mixture, for example as a silicone resin. Furthermore, it is preferred if the protective layer is free of solvents. Also, a two-component silicone, which is preferably solvent-free, may be used to provide the protective layer. Such a two-component silicone includes a silicone rubber and a crosslinking agent. By such, in particular silicone having protective layer can be achieved very easily a desired electrical insulation of the resistive element.

Bevorzugt liegt eine Dicke der Schutzschicht im Bereich zwischen 20 Mikrometern und 100 Mikrometern. Die Dicke der Schutzschicht kann insbesondere etwa 50 Mikrometer betragen. Eine Schutzschicht mit einer derartigen Dicke behindert die Wärmeabgabe der beispielsweise als Heizschichten ausgebildeten Widerstandsheizelemente nicht. Dennoch kann selbst mit einer solchen, sehr dünnen Schutzschicht eine Durchschlagsfestigkeit für eine Spannung von bis zu 1500 Volt gewährleistet werden. Insbesondere kann die Schutzschicht eine Durchschlagsfestigkeit von mindestens 15 Kilovolt pro Millimeter aufweisen.Preferably, a thickness of the protective layer is in the range between 20 microns and 100 microns. The thickness of the protective layer may in particular be about 50 micrometers. A protective layer having such a thickness does not hinder the heat dissipation of the resistance heating elements formed, for example, as heating layers. Nevertheless, even with such a very thin protective layer, a dielectric strength for a voltage of up to 1500 volts can be ensured. In particular, the protective layer may have a dielectric strength of at least 15 kilovolts per millimeter.

Eine sehr regelmäßige Schichtdicke der elektrisch isolierenden Schutzschicht ist erreichbar, wenn die Schutzschicht durch Siebdrucken und/oder Sprühen auf das Widerstandselement aufgebracht ist. Durch eine solche, gleichmäßige Dicke der Schutzschicht lässt sich eine lokale Überhitzung vermeiden beziehungsweise eine sehr gleichmäßige Wärmeabfuhr von dem Widerstandselement sicherstellen.A very regular layer thickness of the electrically insulating protective layer can be achieved if the protective layer is applied to the resistor element by screen printing and / or spraying. By such a uniform thickness of the protective layer can be a local overheating avoid or ensure a very uniform heat dissipation from the resistor element.

Vorzugsweise ist das wenigstens eine Widerstandselement mit einer auf zumindest einer Oberfläche des Trägerkörpers angeordneten Sammeleinrichtung elektrisch leitend verbunden, welche einen geringeren elektrischen Widerstand aufweist als das Widerstandselement. So kann der elektrische Strom über die Sammeleinrichtung dem Widerstandselement zugeführt und über eine weitere Sammeleinrichtung von dem Widerstandselement abgeführt werden. Die Sammeleinrichtung dient also der elektrischen Kontaktierung des Widerstandselements.Preferably, the at least one resistance element is electrically conductively connected to a collecting device arranged on at least one surface of the carrier body, which has a lower electrical resistance than the resistance element. Thus, the electric current can be supplied to the resistance element via the collecting device and be removed from the resistance element via a further collecting device. The collecting device thus serves the electrical contacting of the resistive element.

Als Sammeleinrichtung kann insbesondere ein flächig beziehungsweise in Bahnen auf den Trägerkörper aufbringbares Material verwendet werden, beispielsweise eine Silberleitplaste, ein hochleitfähiger Kunststoff, eine Kupferleitpaste, eine Kohlenstoffpartikel enthaltende Paste oder dergleichen. Durch die Verwendung eines solchen, pastösen Materials zum Bereitstellen der wenigstens einen Sammeleinrichtung lässt sich das Zuführen und Abführen von elektrischem Strom zu dem Widerstandselement beziehungsweise von dem Widerstandselement herstellungstechnisch besonders einfach realisieren. Dies kann etwa geschehen, indem das pastöse Material durch ein Druckverfahren, beispielsweise durch Siebdrucken, auf den Trägerkörper aufgebracht wird, wobei der elektrisch leitende Kontakt mit dem Widerstandselement hergestellt wird.As collecting means, in particular a material which can be applied to the carrier body in a planar manner or in webs can be used, for example a silver conductive paste, a highly conductive plastic, a copper conductive paste, a paste containing carbon particles or the like. By using such a pasty material to provide the at least one collecting device, the supply and removal of electrical current to the resistive element or from the resistive element can be realized in a particularly simple manner in terms of production technology. This can be done, for example, by the pasty material is applied by a printing process, for example by screen printing, on the carrier body, wherein the electrically conductive contact is made with the resistive element.

Vorzugsweise ist die Sammeleinrichtung mit einem an der Halteeinrichtung angeordneten elektrischen Leiter elektrisch leitend verbunden. Beispielsweise kann als elektrischer Leiter ein Metallblech beziehungsweise ein Metallstreifen, ein Kabel oder dergleichen in ein Material der Halteeinrichtung eingespritzt oder hineingedrückt beziehungsweise gestanzt sein. Der elektrische Leiter dient also dem Zuführen beziehungsweise Abführen des elektrischen Stroms und kann beispielsweise aus Kupfer gebildet sein und/oder aus einer Aluminiumlegierung oder dergleichen.Preferably, the collecting device is electrically conductively connected to an electrical conductor arranged on the holding device. For example, as an electrical conductor, a metal sheet or a metal strip, a cable or the like may be injected into a material of the holding device or pressed or punched. The electrical conductor thus serves to supply or dissipate the electric current and may be formed, for example, of copper and / or of an aluminum alloy or the like.

Insbesondere kann der elektrische Leiter eine zu einer Stromversorgung beziehungsweise Spannungsquelle führenden Leitung und wenigstens ein Federelement umfassen, welches mit der Leitung verbunden ist, beispielsweise mit der Leitung verlötet ist. Durch das Vorsehen wenigstens eines solchen Federelements kann erreicht werden, dass der elektrische Leiter unter Ausbildung einer Flächenpressung mit der Sammeleinrichtung verbunden ist.In particular, the electrical conductor may include a leading to a power supply or voltage source line and at least one spring element which is connected to the line, for example, is soldered to the line. By providing at least one such spring element can be achieved that the electrical conductor is connected to form a surface pressure with the collecting device.

Beispielsweise kann ein vorgebogenes Metallteil mit der elektrischen Leitung verbunden sein, und das vorgebogene Metallteil, durch welches das Federelement gebildet ist, drückt aufgrund der mechanischen Spannung des Federelements gegen die Sammeleinrichtung. So kann eine sehr zuverlässige elektrische Kontaktierung der Flächenheizelemente sichergestellt werden.For example, a pre-bent metal part may be connected to the electrical line, and the pre-bent metal part, through which the spring element is formed, presses against the collector due to the mechanical tension of the spring element. So can be a very reliable electrical contacting of the Flächenheizelemente be ensured.

Zusätzlich oder alternativ kann der elektrische Leiter stoffschlüssig mit der Sammeleinrichtung verbunden sein. Beispielsweise kann der elektrische Leiter durch Kleben, mittels einer Leitpaste, insbesondere Silberleitpaste, durch Löten und/oder Lasern mit der Sammeleinrichtung verbunden sein. Hierfür können Anschlüsse des elektrischen Leiters eine Kontaktfläche aufweisen, an welcher die stoffschlüssige Verbindung mit der Sammeleinrichtung hergestellt ist.Additionally or alternatively, the electrical conductor may be materially connected to the collecting device. By way of example, the electrical conductor can be connected to the collecting device by gluing, by means of a conductive paste, in particular silver conductive paste, by soldering and / or lasers. For this purpose, terminals of the electrical conductor may have a contact surface on which the cohesive connection is made with the collecting device.

Eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem elektrischen Leiter und der Sammeleinrichtung kann des Weiteren bereitgestellt werden, indem beispielsweise ein elektrisch hochleitfähiges Silikon die Sammeleinrichtung einerseits und eine in der Halteeinrichtung angeordnete elektrische Leitung, etwa in Form eines Metallblechs, eines Metallstreifens und/oder eines Kabels andererseits kontaktiert. Das elektrisch leitfähige Silikon kann mittels eines Dosiergeräts und somit automatisch an der gewünschten Stelle aufgebracht werden.A cohesive connection between the electrical conductor and the collecting device can furthermore be provided, for example by an electrically highly conductive silicone contacting the collecting device on the one hand and an electrical line arranged in the holding device, for example in the form of a metal sheet, a metal strip and / or a cable. The electrically conductive silicone can be applied by means of a metering device and thus automatically at the desired location.

Des Weiteren ist eine elektrische Kontaktierung der Sammeleinrichtung mittels eines Ringkontaktelements möglich. Hierfür kann in dem Kunststoffmaterial des Trägerkörpers ein Loch beziehungsweise eine Durchgangsöffnung ausgebildet sein, durch welche ein Metallstift hindurchgeführt ist, welcher zu einer Seite oder zu beiden Seiten über den Trägerkörper übersteht. An einem solchen Metallstift kann ein ringförmiges Kontaktelement angebracht werden, welches dann mit einer Mutter und/oder durch Clipsen beziehungsweise Klammern und/oder durch Kleben, durch Verstemmen oder dergleichen befestigt werden kann.Furthermore, an electrical contacting of the collecting device by means of a ring contact element is possible. For this purpose, in the plastic material of the carrier body, a hole or a through hole may be formed, through which a metal pin is passed, which projects beyond the carrier body to one side or to both sides. On such a metal pin, an annular contact element can be attached, which can then be attached to a nut and / or by clips or clips and / or by gluing, by caulking or the like.

Zur elektrischen Kontaktierung der Sammeleinrichtung kann des Weiteren ein beispielsweise durch Stanzen hergestelltes Metallteil in der Halteeinrichtung derart angeordnet sein, dass das Metallteil mit der Sammeleinrichtung in Kontakt ist und durch das Metallteil ein mit einer elektrischen Leitung verbindbarer Anschluss bereitgestellt ist.For electrical contacting of the collecting device, a metal part, for example produced by punching, can furthermore be arranged in the holding device such that the metal part is in contact with the collecting device and a connection which can be connected to an electrical line is provided by the metal part.

Aufgrund der Ausbildung des Trägerkörpers aus Kunststoff kann auch durch das Kunststoffmaterial ein, insbesondere an einem Ende eine Verdickung aufweisender, Stift oder Stab bereitgestellt werden, welcher durch die Sammeleinrichtung hindurchtritt. An einem solchen Stift oder Stab kann ein ringförmiges Kontaktelement angebracht werden, etwa indem das ringförmige Kontaktelement durch Clipsen an dem die Verdickung aufweisenden Stift oder Stab befestigt wird. So kann auf besonders einfache Weise ein elektrischer Kontakt zwischen der Sammeleinrichtung und dem ringförmigen Kontaktelement des elektrischen Leiters hergestellt werden. Insbesondere ist so auch eine einfache mechanische Lösbarkeit des elektrischen Kontakts gegeben.Due to the design of the carrier body made of plastic can be provided by the plastic material, in particular at one end a thickening having, pin or rod, which passes through the collecting device. An annular contact element may be attached to such a pin or bar, such as by attaching the annular contact element to the pin or bar having the thickening by clipping. Thus, an electrical contact between the collecting device and the annular contact element of the electrical conductor can be produced in a particularly simple manner. In particular, this also gives a simple mechanical solubility of the electrical contact.

Zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einer elektrischen Spannungsversorgung beziehungsweise Spannungsquelle und der Sammeleinrichtung kann auch ein Bondingverfahren zum Einsatz kommen, etwa in Form von Aluminiumbonding und/oder Kupferbonding. Dabei werden mehrere dünne Aluminiumlitzen oder Kupferlitzen verteilt über die Breite der Sammeleinrichtung aufgelötet, die dann den Strom gebündelt einem elektrischen Leiter zuführen. Vorteilhaft ist so die Sammeleinrichtung nicht nur an einer Stelle kontaktiert und eine einzelne fehlerhafte Kontaktierung beeinträchtigt die Stromführung kaum. Als Bonding Methode kann beispielsweise das Thermosonic Bonding oder vorzugweise das Ultraschall-Bonding verwendet werden. Durch die niedrige Betriebstemperatur ist ein solches Bondingverfahren deutlich vorteilhafter im Vergleich zum Löten, welches bei Temperaturen stattfindet, die deutlich über 200°C liegen, und welche daher den Kunststoffträger zerstören oder beschädigen könnten.
Des Weiteren können, insbesondere nietförmige, Stifte als Kontaktelemente des elektrischen Leiters zum Einsatz kommen, welche etwa durch Goldbonden, Dickdrahtbonden, insbesondere Aluminium-Dickdrahtbonden, und dergleichen mit der Sammeleinrichtung verbunden werden können.
For producing an electrically conductive connection between an electrical voltage supply or voltage source and the collecting device, a bonding method may also be used, for example in the form of aluminum bonding and / or copper bonding. In this case, several thin aluminum strands or copper strands distributed over the width of the collector are soldered, which then bundled the stream out an electrical conductor. Advantageously, the collecting device is contacted not only at one point and a single faulty contacting hardly affects the power supply. As a bonding method, for example, the thermosonic bonding or preferably the ultrasonic bonding can be used. Due to the low operating temperature, such a bonding method is significantly more advantageous compared to soldering, which takes place at temperatures well above 200 ° C, and therefore could destroy or damage the plastic substrate.
Furthermore, pins, in particular rivet-shaped pins, can be used as contact elements of the electrical conductor, which can be connected to the collecting device by gold bonding, thick-wire bonding, in particular aluminum thick-wire bonding, and the like.

Vorzugsweise sind die Flächenheizelemente austauschbar an der Halteeinrichtung gehalten. Dadurch lassen sich beispielsweise bei einem Ausfall die betroffenen Flächenheizelemente einfach ersetzen. Dies erhöht die Wartungsfreundlichkeit beziehungsweise Reparaturfreundlichkeit der Heizeinrichtung.Preferably, the surface heating elements are held exchangeably on the holding device. As a result, for example, in case of failure, the surface heating elements concerned can be easily replaced. This increases the ease of maintenance or repair friendliness of the heater.

Beispielsweise können die Flächenheizelemente in Nuten eingeschoben sein, welche einerseits in einem Basisteil der Halteeinrichtung und andererseits in einem Deckelteil der Halteeinrichtung ausgebildet sind. So ist eine sichere und zugleich zerstörungsfrei lösbare Anordnung der Flächenheizelemente an der Halteeinrichtung erreicht.For example, the surface heating elements can be inserted into grooves, which are formed on the one hand in a base part of the holding device and on the other hand in a cover part of the holding device. Thus, a secure and at the same time non-destructively detachable arrangement of the surface heating elements is achieved on the holding device.

Insbesondere durch die Anordnung der Nuten kann jedoch auch eine Ausrichtung der Flächenheizelemente vorgegeben werden. Beispielsweise können die Flächenheizelemente schräg oder sogar senkrecht zur Anströmrichtung, also zur Strömungsrichtung des die Heizeinrichtung durchströmenden Fluids angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Flächenheizelemente jedoch parallel zur Strömungsrichtung des Fluids angeordnet. Denn so lässt sich eine besonders gute Wärmeübertragung auf das an den Flächenheizelementen vorbeiströmende Fluid erreichen.However, in particular by the arrangement of the grooves, an orientation of the surface heating elements can also be specified. For example, the surface heating elements can be arranged obliquely or even perpendicular to the inflow direction, ie to the flow direction of the fluid flowing through the heating device. Preferably, however, the surface heating elements are arranged parallel to the flow direction of the fluid. This is because a particularly good heat transfer to the fluid flowing past the surface heating elements can be achieved.

Bei einer Anordnung der Flächenheizelemente schräg, insbesondere senkrecht, zu der Strömungsrichtung des Fluids können auch mehrere relativ zueinander versetzt angeordnete Flächenheizelemente beziehungsweise plattenförmige Trägerkörper mit dem wenigstens einen Widerstandselement in Strömungsrichtung des Fluids durch die Heizeinrichtung hintereinander angeordnet sein. Jedoch auch bei einer Anordnung des Flächenheizelemente parallel zu der Strömungsrichtung können in Strömungsrichtung hintereinander mehrere der Flächenheizelemente versetzt zueinander angeordnet sein, um eine gute Wärmeübertragung von den Flächenheizelementen auf das vorbeiströmende Fluid zu erreichen. In an arrangement of the Flächenheizelemente obliquely, in particular perpendicularly, to the flow direction of the fluid and a plurality of relatively staggered surface heating elements or plate-shaped carrier body can be arranged with the at least one resistive element in the flow direction of the fluid through the heater in a row. However, even with an arrangement of the surface heating elements parallel to the flow direction, several of the surface heating elements can be arranged offset one behind the other in the flow direction in order to achieve good heat transfer from the surface heating elements to the fluid flowing past.

Die Halteeinrichtung kann nach Art eines Rahmens ausgebildet sein, an welchem die bevorzugt plattenartigen Flächenheizelemente angeordnet sind, insbesondere austauschbar angeordnet sind. Ein solcher Rahmen kann insbesondere das Basisteil und das Deckelteil umfassen, sodass die Halteeinrichtung modular aufgebaut sein kann. Als Material für die Halteeinrichtung kann insbesondere ein Kunststoff zum Einsatz kommen, beispielsweise Polybutylenterephthalat (PBT) und/oder wenigstens ein Polyamid, beispielsweise PA6.6 beziehungsweise PA66. Dies macht auch das Bereitstellen der Halteeinrichtung besonders aufwandsarm und kostengünstig.The holding device may be designed in the manner of a frame on which the preferably plate-like surface heating elements are arranged, in particular are arranged interchangeable. Such a frame may in particular comprise the base part and the cover part, so that the holding device may be modular. In particular, a plastic may be used as the material for the holding device, for example polybutylene terephthalate (PBT) and / or at least one polyamide, for example PA6.6 or PA66. This also makes the provision of the holding device particularly inexpensive and inexpensive.

Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das jeweilige Flächenheizelement zumindest ein elektrisches Sicherungselement umfasst. Beispielsweise kann als Sicherungselement eine Schmelzsicherung vorgesehen sein, oder es kann eine Schmelzpaste zum Einsatz kommen, welche mit dem Widerstandselement in elektrisch leitendem Kontakt ist. Denkbar ist es auch, dass die Schmelzsicherung durch einen Abschnitt des als Heizschicht ausgebildeten Widerstandselements oder der Sammeleinrichtungen selbst gebildet ist.Finally, it has proven to be advantageous if the respective surface heating element comprises at least one electrical fuse element. For example, can be provided as a fuse element, a fuse, or it can be used a melt paste, which is in electrical contact with the resistive element. It is also conceivable that the fuse is formed by a portion of the resistive element formed as a heating layer or the collecting means itself.

Wenn auf jedem Trägerkörper oder Trägerstreifen eine derartige Schmelzsicherung vorhanden ist, so betrifft ein Ausfall nur einen einzigen Trägerstreifen, und die übrigen Flächenheizelemente können ihre Funktion weiterhin erfüllen.If such a fuse is present on each carrier or carrier strip, a failure affects only a single carrier strip, and the remaining surface heating elements can continue to perform their function.

Insbesondere als Sicherungselement, welches nur temporäre Temperaturerhöhungen über ein kritisches Maß hinaus verhindern soll kann ein Kaltleiter (PTC-Element), insbesondere ein rückstellbarer PPTC (polymeric positive temperature coefficient) zum Einsatz kommen.In particular, as a fuse element, which is intended to prevent only temporary temperature increases beyond a critical level addition, a PTC thermistor (PTC element), in particular a resettable PPTC (polymeric positive temperature coefficient) can be used.

Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind somit auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention. Thus, embodiments are also included and disclosed by the invention, which are not explicitly shown or explained in the figures, however, emerge and can be produced by separated combinations of features from the embodiments explained. Thus, embodiments and combinations of features are also to be regarded as disclosed which do not have all the features of an originally formulated independent claim. Moreover, embodiments and combinations of features, in particular by the embodiments set out above, are to be regarded as disclosed which go beyond the feature combinations set out in the back references of the claims or deviate therefrom.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

  • 1 schematisch einen Lufterhitzer mit Flächenheizelementen, welche parallel zur Strömungsrichtung der den Lufterhitzer im Betrieb durchströmenden Luft ausgerichtet sind;
  • 2 schematisch eine Anordnung von als Heizflächen ausgebildeten Widerstandselementen auf einem jeweiligen Trägerkörper der Flächenheizelemente des Lufterhitzers gemäß 1;
  • 3 eine weitere Möglichkeit der Anordnung von Heizbahnen auf dem Trägerkörper;
  • 4 eines der Flächenheizelemente des Lufterhitzers, wobei die Heizfläche mittels einer Schutzschicht abgedeckt ist;
  • 5 eine schematische Schnittansicht eines der Flächenheizelemente und die elektrische Kontaktierung desselben;
  • 6 Metallfedern zum elektrischen Kontaktieren der Flächenheizelemente;
  • 7 weitere Möglichkeiten der elektrischen Kontaktierung der Flächenheizelemente;
  • 8 die Verwendung eines elektrischen leitfähigen Silikons zum Kontaktieren der Flächenheizelemente;
  • 9 weitere Komponenten, welche dem elektrischen Kontaktieren der Flächenheizelemente des Lufterhitzers dienen;
  • 10 in einer Schnittansicht eine weitere Möglichkeit der elektrischen Kontaktierung der Flächenheizelemente;
  • 11 eine Variante der elektrischen Kontaktierung, bei welcher ein Kontaktring mit einem Stift elektrisch leitend verbunden wird, indem der Stift verstemmt wird; und
  • 12 ein Sicherungselement zur elektrischen Absicherung des Lufterhitzers.
Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the claims, the following description of preferred embodiments and from the drawings. Showing:
  • 1 schematically an air heater with surface heating elements, which are aligned parallel to the flow direction of the air heater in operation flowing through the air;
  • 2 schematically an arrangement of heating elements designed as heating elements on a respective carrier body of the surface heating of the air heater according to 1 ;
  • 3 a further possibility of arranging heating tracks on the carrier body;
  • 4 one of the surface heating elements of the air heater, wherein the heating surface is covered by a protective layer;
  • 5 a schematic sectional view of the surface heating elements and the electrical contacting thereof;
  • 6 Metal springs for electrically contacting the surface heating elements;
  • 7 further possibilities of electrical contacting of the surface heating elements;
  • 8th the use of an electrically conductive silicone to contact the surface heating elements;
  • 9 other components which serve to electrically contact the surface heating elements of the air heater;
  • 10 in a sectional view, a further possibility of electrical contacting of the surface heating elements;
  • 11 a variant of the electrical contact in which a contact ring is electrically connected to a pin by the pin is caulked; and
  • 12 a fuse element for electrical protection of the air heater.

1 zeigt stark schematisiert eine Heizeinrichtung in Form eines Lufterhitzers 10. Der Lufterhitzer 10 kann beispielsweise als elektrischer Zuheizer in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommen, um in einen Fahrgastraum einzubringende Luft zu erwärmen. Der Lufterhitzer 10 umfasst eine vorliegend als Rahmen 12 ausgebildete Halteeinrichtung, welche ein unteres Teil 14 beziehungsweise Basisteil und ein als Deckelteil 16 ausgebildetes Oberteil umfasst. In dem Rahmen 12 sind eine Mehrzahl von Flächenheizelementen 18 gehalten. Durch Zwischenräume 20 zwischen den Flächenheizelementen 18 kann im Betrieb des Lufterhitzers 10 die zu erhitzende Luft strömen. 1 shows highly schematically a heating device in the form of an air heater 10 , The air heater 10 For example, it can be used as an electric heater in a motor vehicle in order to heat air to be introduced into a passenger compartment. The air heater 10 includes one present as a frame 12 trained holding device, which is a lower part 14 or base part and a cover part 16 trained upper part comprises. In the frame 12 are a plurality of surface heating elements 18 held. Through gaps 20 between the surface heating elements 18 can during operation of the air heater 10 the air to be heated flow.

Des Weiteren kann die zu erhitzende Luft im Betrieb des Lufterhitzers 10 durch Zwischenräume 20 strömen, welche zwischen dem Rahmen 12 und denjenigen Flächenheizelementen 18 ausgebildet sind, welche unmittelbar benachbart zu dem Rahmen 12 angeordnet sind. Wenn anstelle von Luft ein anderes Fluid erwärmt werden soll, so kann durch diese Zwischenräume 20 auch ein anderes Fluid strömen. Furthermore, the air to be heated in the operation of the air heater 10 through gaps 20 flow between the frame 12 and those surface heating elements 18 are formed, which immediately adjacent to the frame 12 are arranged. If instead of air, another fluid is to be heated, so can through these spaces 20 also flow another fluid.

Vorliegend sind die Flächenheizelemente 18 parallel zu der Strömungsrichtung angeordnet, in welche die zu erhitzende Luft durch die Zwischenräume 20 hindurchtritt. In Varianten des Lufterhitzers 10 können die Flächenheizelemente 18 auch schräg oder senkrecht zu dieser Strömungsrichtung angeordnet sein. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass sich in die Zwischenräume 20 Wärmeleitelemente etwa in Form von Lamellen oder dergleichen erstrecken, welche in Wärme leitender Verbindung mit den Flächenheizelementen 18 sind. Aufgrund der nachfolgend näher erläuterten Ausgestaltung der Flächenheizelemente 18 kann jedoch auf derartige Wärmeleitelemente vorliegend auch verzichtet werden, wie dies 1 zu entnehmen ist.In the present case, the surface heating elements 18 arranged parallel to the flow direction, in which the air to be heated through the interstices 20 passes. In variants of the air heater 10 can the surface heating elements 18 also be arranged obliquely or perpendicular to this flow direction. Furthermore, it can be provided that in the interstices 20 Heat conducting approximately in the form of fins or the like extend, which in heat-conducting connection with the surface heating elements 18 are. Due to the below explained in more detail embodiment of the surface heating 18 However, it is also possible to dispense with such heat-conducting elements in the present case, as this 1 can be seen.

Gemäß beispielsweise 2 umfassen die jeweiligen Flächenheizelemente 18 einen plattenförmigen Trägerkörper 22, dessen Schmalseite 24 dem durch den Lufterhitzer 10 hindurchtretenden Luftstrom beziehungsweise Fluidstrom zugewandt ist. Folglich überströmt die zu erhitzende beziehungsweise zu erwärmende Luft Oberflächen in Form von Breitseiten 26 der Trägerkörper 22 (vergleiche 2). Auf zumindest einer dieser, bevorzugt jedoch auf beiden an diese Stirnseiten beziehungsweise Schmalseiten 24 angrenzenden Breitseiten 26 sind jeweilige Widerstandselemente 28 angeordnet. Diese elektrischen Widerstandselemente 28 dienen dem Beheizen der Luft, wenn die Widerstandselemente 28 im Betrieb des Lufterhitzers 10 mit elektrischer Energie beaufschlagt werden. Vorliegend kommt als Heizschicht, durch welche die Widerstandselemente 28 gebildet sind, vorzugsweise eine Kohlenstoffdispersion zum Einsatz, welche auf zumindest eine der als die Breitseiten 26 ausgebildeten Oberflächen des jeweiligen Trägerkörpers 22 aufgebracht ist.According to, for example 2 include the respective surface heating elements 18 a plate-shaped carrier body 22 whose narrow side 24 through the air heater 10 facing passing air flow or fluid flow. Consequently, the air to be heated or heated flows over surfaces in the form of broadsides 26 the carrier body 22 (see 2 ). On at least one of these, but preferably on both of these end faces or narrow sides 24 adjacent broadsides 26 are respective resistive elements 28 arranged. These electrical resistance elements 28 serve to heat the air when the resistance elements 28 during operation of the air heater 10 be charged with electrical energy. In the present case comes as a heating layer, through which the resistance elements 28 are formed, preferably a carbon dispersion used, which on at least one of the broadsides 26 trained surfaces of the respective carrier body 22 is applied.

Wie aus 2 weiter hervorgeht, kann diese Heizschicht beziehungsweise das Widerstandselement 28 flächig auf die Breitseite 26 des Trägerkörpers 22 aufgetragen sein (obere Darstellung in 2). Es ist jedoch auch möglich, das wenigstens eine Widerstandselement 28 in Form von separaten, elektrisch parallel geschalteten und/oder elektrisch in Reihe geschalteten Bahnen auf die Oberfläche des Trägerkörpers 22 aufzubringen (vergleiche 2, mittlere Darstellung). Des Weiteren kann die Heizschicht mäanderförmig oder in andersartigen Windungen auf die Oberfläche des Trägerkörpers 22 aufgebracht sein (vergleiche 2, untere Darstellung).How out 2 further, this heating layer or the resistance element can 28 flat on the broadside 26 of the carrier body 22 be applied (upper illustration in 2 ). However, it is also possible that at least one resistance element 28 in the form of separate, electrically connected in parallel and / or electrically connected in series tracks on the surface of the carrier body 22 to apply (compare 2 , middle illustration). Furthermore, the heating layer can meander-shaped or in different turns on the surface of the carrier body 22 be upset (compare 2 , lower illustration).

Auch aus 3 geht ein solcher mäanderförmiger Verlauf des als Heizschicht oder Heizbahn ausgebildeten Widerstandselements 28 hervor. Hierbei sind einzelne Stränge der Heizbahn parallel zueinander angeordnet, wobei jeweilige Enden der Stränge mit Leiterbahnen 30 elektrisch leitend verbunden sind, welche dem elektrischen Kontaktieren der Heizschicht beziehungsweise der Heizbahnen, also des wenigstens einen Widerstandselements 28 dienen. Zum Bereitstellen dieser Leiterbahnen 30 kann eine Silberleitpaste, eine Kupferleitpaste, ein hochleitfähiger Kunststoff oder dergleichen zum Einsatz kommen, welcher auf den Trägerkörper 22 aufgebracht ist.Also from 3 is such a meandering course of trained as a heating layer or heating element resistance element 28 out. Here, individual strands of the heating track are arranged parallel to each other, wherein respective ends of the strands with conductor tracks 30 are electrically connected, which is the electrical contacting of the heating layer or the heating tracks, so the at least one resistive element 28 serve. To provide these tracks 30 For example, a silver conductive paste, a copper conductive paste, a highly conductive plastic or the like may be used, which may be applied to the carrier body 22 is applied.

Der Trägerkörper 22 des jeweiligen Flächenheizelements 18 ist vorliegend aus wenigstens einem Kunststoff gebildet, bevorzugt aus einem Duroplast, welcher mit Verstärkungsfasern, beispielsweise Glasfasern, verstärkt sein kann. Dadurch braucht im Gegensatz zu einem Flächenheizelement mit einem metallischen Trägerkörper zwischen dem Trägerkörper und dem Widerstandselement 28 keine elektrische Isolationsschicht vorgesehen zu werden.The carrier body 22 of the respective surface heating element 18 In the present case, it is formed from at least one plastic, preferably from a thermosetting plastic, which may be reinforced with reinforcing fibers, for example glass fibers. As a result, in contrast to a surface heating element with a metallic carrier body between the support body and the resistance element 28 no electrical insulation layer to be provided.

Aus 4 ist ersichtlich, dass die Leiterbahnen 30 dem Zuführen von elektrischem Strom in das wenigstens eine Widerstandselement 28 beziehungsweise dem Abführen des elektrischen Stroms dienen und somit als Stromsammler oder Sammeleinrichtungen ausgebildet sind. Die Sammeleinrichtungen in Form der Leiterbahnen 30 können auch als Dispersion oder Paste mit einer hohen Kohlenstoffdichte ausgebildet sein. Die Leiterbahnen 30 können in einem gewissen Abstand von dem als Heizfläche dienenden wenigstens einen Widerstandselement 28 durch Klemmen und/oder Schrauben oder dergleichen elektrisch kontaktiert werden.Out 4 it can be seen that the conductor tracks 30 supplying electrical current to the at least one resistance element 28 or serve to dissipate the electric current and are thus designed as a current collector or collecting devices. The collection devices in the form of printed conductors 30 may also be formed as a dispersion or paste with a high carbon density. The tracks 30 can at a certain distance from serving as a heating surface at least one resistive element 28 be contacted by terminals and / or screws or the like electrically.

Des Weiteren ist aus 4 ersichtlich, dass die Heizschicht beziehungsweise das bevorzugt flächige Widerstandselement 28 (vergleiche 2) auf ihrer der Luft zugewandten Oberseite mit einer elektrisch isolierenden Schutzschicht 32 versehen ist.Furthermore, it is off 4 it can be seen that the heating layer or the preferably flat resistance element 28 (see 2 ) on its upper side facing the air with an electrically insulating protective layer 32 is provided.

Die Schutzschicht 32 weist bevorzugt Silikon auf, oder kann als Silikonmischung beziehungsweise als Zwei-Komponenten-Silikon ausgebildet sein. Vorzugsweise wird die Schutzschicht 32 mit einer Dicke zwischen 20 Mikrometern und 100 Mikrometern, insbesondere mit einer Dicke von etwa 50 Mikrometern auf den Trägerkörper 22 aufgebracht. So wird durch die Schutzschicht 32 die Wärmeabgabe der Heizschichten beziehungsweise Widerstandselemente 28 nicht behindert, und dennoch ist eine hohe elektrische Durchschlagsfestigkeit gewährleistet. Mit einer sehr gleichmäßigen Dicke lässt sich die Schutzschicht 32 bereitstellen, wenn diese durch ein Druckverfahren wie beispielsweise Siebdrucken oder durch ein Sprühverfahren auf die Breitseite 26 des Trägerkörpers 22 aufgebracht wird, auf welcher sich das wenigstens eine Widerstandselement 28 befindet.The protective layer 32 preferably has silicone, or may be formed as a silicone mixture or as a two-component silicone. Preferably, the protective layer becomes 32 with a thickness between 20 microns and 100 microns, in particular with a thickness of about 50 microns on the support body 22 applied. This is how the protective layer works 32 the heat emission of the heating layers or resistive elements 28 not hindered, and yet a high dielectric strength is ensured. With a very uniform thickness, the protective layer can be 32 provide, if by a printing process such as screen printing or by a spray on the broadside 26 of the carrier body 22 is applied, on which the at least one resistive element 28 located.

Aus 5 ist in Zusammenschau mit 1 ersichtlich, dass in den Rahmen 12 ein elektrischer Leiter 34 zur Spannungsversorgung integriert sein kann. In 1 ist ein entsprechender Anschlussstecker 35 zum Anschließen des elektrischen Leiters 34 an eine Spannungsquelle schematisch gezeigt. Der elektrische Leiter 34 kann Metallplatten 36 umfassen (vergleiche 6), welche in den Rahmen 12, vorliegend also in das untere Teil 14 einerseits und in das Deckelteil 16 andererseits integriert sind. Dies kann beispielsweise durch Umspritzen dieser Metallplatten 36 mit einem Kunststoffmaterial des Rahmens 12 und/oder durch Einbringen beziehungsweise Hineindrücken der Metallplatten 36 in das Kunststoffmaterial des Rahmens 12 erreicht sein.Out 5 is in synopsis with 1 seen that in the frame 12 an electrical conductor 34 can be integrated to the power supply. In 1 is a corresponding connector 35 for connecting the electrical conductor 34 to a voltage source shown schematically. The electrical conductor 34 can metal plates 36 include (compare 6 ), which in the frame 12 , so in the lower part 14 on the one hand and in the lid part 16 on the other hand are integrated. This can be done, for example, by molding these metal plates 36 with a plastic material of the frame 12 and / or by introducing or pushing in the metal plates 36 in the plastic material of the frame 12 be reached.

Zur elektrischen Kontaktierung der als Stromsammler beziehungsweise Sammeleinrichtungen dienenden Leiterbahnen 30 können mit den Metallplatten 36 Metallfedern 38 verbunden sein. Beispielsweise können die Metallfedern 38 mit den beispielsweise aus Aluminium und/oder Kupfer gebildeten Metallplatten 36 verlötet sein. Die Metallfedern 38 und die Metallplatten 36 können aber auch einstückig ausgeführt sein. Die beispielsweise als die Metallfedern 38 ausgebildeten Komponenten des elektrischen Leiters 34 üben bei der in 1 und 5 gezeigten Variante des Lufterhitzers 10 eine Flächenpressung auf die Leiterbahnen 30 aus. Dadurch ist es einfach möglich, den Rahmen 12 mit den Flächenheizelementen 18 zu bestücken und hierbei für die Kontaktierung der Leiterbahnen 30, also für das Anschließen der Leiterbahnen 30 an die Spannungsquelle zu sorgen. Zudem können die Flächenheizelemente 18 bei Bedarf einfach ausgetauscht werden.For electrical contacting of the conductor collectors or collecting devices serving conductor tracks 30 can with the metal plates 36 metal springs 38 be connected. For example, the metal springs 38 with the metal plates formed for example from aluminum and / or copper 36 be soldered. The metal springs 38 and the metal plates 36 but can also be made in one piece. For example, as the metal springs 38 trained components of the electrical conductor 34 practice at the 1 and 5 shown variant of the air heater 10 a surface pressure on the tracks 30 out. This makes it easy to frame 12 with the surface heating elements 18 to equip and here for the contacting of the tracks 30 So for the connection of the tracks 30 to provide the voltage source. In addition, the surface heating elements 18 If necessary, simply replaced.

Wie insbesondere aus der schematischen Darstellung in 5 ersichtlich ist, können in dem Deckelteil 16 des Rahmens 12 einerseits und in dem unteren Teil 14 des Rahmens 12 andererseits jeweilige Nuten 40 ausgebildet sein, in welchen die jeweiligen Flächenheizelemente 18 geführt beziehungsweise festgehalten sind. Die jeweilige Nut 40 kann hierbei beispielsweise zwischen den einander gegenüberliegenden und das jeweilige Flächenheizelement 18 einklemmenden Metallfedern 38 ausgebildet sein (vergleiche 6). Des Weiteren ist es möglich, den aus Kunststoff gebildeten Trägerkörper 22 in derartigen Nuten 40 zu führen, sodass ein Widerlager für die von der wenigstens einen Metallfeder 38 ausgeübte Flächenpressung bereitgestellt ist.As is apparent in particular from the schematic representation in FIG 5 can be seen in the lid part 16 of the frame 12 on the one hand and in the lower part 14 of the frame 12 on the other hand, respective grooves 40 be formed, in which the respective surface heating elements 18 are held or detained. The respective groove 40 in this case, for example, between the opposing and the respective surface heating element 18 pinching metal springs 38 be educated (cf. 6 ). Furthermore, it is possible to use the carrier body formed from plastic 22 in such grooves 40 to lead, so that an abutment for the of the at least one metal spring 38 applied surface pressure is provided.

Auch aus 6 geht hervor, dass die mit den Metallplatten 36 verbundenen Metallfedern 38 bevorzugt als vorgebogene Metallteile ausgebildet sind, damit diese Metallfedern 38 die Flächenpressung ausüben können.Also from 6 shows that with the metal plates 36 connected metal springs 38 are preferably formed as pre-bent metal parts, so that these metal springs 38 can exercise the surface pressure.

Aus 7 ist ersichtlich, dass ein von der Funktionsweise einer der Metallfedern 38 entsprechendes Federelement 42 zum Kontaktieren der Leiterbahnen 30 des jeweiligen Flächenheizelements 18 auch einstückig mit der jeweiligen Metallplatte 36 ausgebildet sein kann. So kann ein freies Ende eines jeweiligen Schenkels 43 der Metallplatte 36, welcher jeweils einem der Flächenheizelemente 18 zugeordnet ist, als das Federelement 42 ausgebildet sein. Ein solches Federelement 42 kann mit einer nach außen also zu dem Zwischenraum 20 hin (vergleiche 1) gerichteten Kraft gegen die Leiterbahnen 30 drücken (vergleiche 7, linke Darstellung) oder mit einer nach innen gerichteten Kraft (vergleiche 7, rechte Darstellung). Dementsprechend können die Leiterbahnen 30 an ihren dem vorbeiströmenden Fluid zugewandten Oberseiten mittels des Federelements 42 kontaktiert werden (vergleiche 7, rechte Darstellung) oder an den diesen Oberseiten gegenüberliegenden Unterseiten (vergleiche 7, linke Darstellung).Out 7 It can be seen that one of the functioning of one of the metal springs 38 corresponding spring element 42 for contacting the conductor tracks 30 of the respective surface heating element 18 also in one piece with the respective metal plate 36 can be trained. So can a free end of each leg 43 the metal plate 36 , which in each case one of the surface heating elements 18 is assigned as the spring element 42 be educated. Such a spring element 42 can with one outward so to the gap 20 out (compare 1 ) directed force against the tracks 30 press (compare 7 , left view) or with an inward force (cf. 7 , right representation). Accordingly, the conductor tracks 30 at their the flowing past the fluid facing upper sides by means of the spring element 42 be contacted (see 7 , right-hand representation) or on the undersides opposite these tops (cf. 7 , left illustration).

Durch 8 ist eine weitere Möglichkeit der Kontaktierung veranschaulicht. Dabei wird zwischen zwei Halteschenkel 44 ein hoch leitfähiges Silikon 45 eingebracht. Das elektrisch leitfähige Silikon 45 ist mit der Metallplatte 36 einerseits und mit den Leiterbahnen 30 andererseits in Kontakt. Das leitende Silikon 45 kann auf die Metallplatte 36, beispielweise mittels eines Dosiergeräts, aufgebracht werden. Beim Einsetzen der Trägerkörper 22 zwischen die jeweiligen Halteschenkel 44 wird das leitfähige Silikon 45 nach oben in einen Spalt zwischen den Halteschenkeln 44 und den Leiterbahnen 30 gepresst und stellt so die elektrische Verbindung zu der Metallplatte 36 her. Die Halteschenkel 44 können einstückig mit dem unteren Teil 14 und/oder dem Deckelteil 16 des Rahmens 12 ausgebildet sein.By 8th Another way of contacting is illustrated. It is between two holding legs 44 a highly conductive silicone 45 brought in. The electrically conductive silicone 45 is with the metal plate 36 on the one hand and with the tracks 30 on the other hand in contact. The conductive silicone 45 can on the metal plate 36 be applied, for example by means of a metering device. When inserting the carrier body 22 between the respective holding leg 44 becomes the conductive silicone 45 up into a gap between the retaining legs 44 and the tracks 30 pressed and thus provides the electrical connection to the metal plate 36 ago. The holding leg 44 Can be integral with the lower part 14 and / or the lid part 16 of the frame 12 be educated.

Eine weitere Möglichkeit der Kontaktierung der Leiterbahnen 30 soll anhand von 9 schematisch veranschaulicht werden, welche dem Kontaktieren dienende Einzelteile vor dem Zusammenbau zeigt. So kann in dem Kunststoffmaterial des Trägerkörpers 22 eine Durchtrittsöffnung 46 ausgebildet werden. In diese Durchtrittsöffnung 46 kann ein Stift, bevorzugt ein Metallstift 48 eingeführt werden, sodass der Metallstift 48 auf beiden Seiten des Flächenheizelements 18 ein Stück weit aus dem Trägerkörper 22 herausragt,. Ein ringförmiges Kontaktelement beziehungsweise ein Kontraktring 50 kann dann mit diesem hervorstehenden Bereich des Metallstifts 48 verbunden werden, beispielsweise mittels einer (nicht gezeigten) Mutter, welche auf den Metallstift 48 aufgeschraubt wird, und/oder durch Clipsen, Kleben, Klemmen, Klammern, Verstemmen, Vernieten oder dergleichen, wobei die auf den Trägerkörper 28 beziehungsweise die Trägerplatte im Bereich der Durchtrittsöffnung 46 aufgebrachte Leiterbahn 30 mit dem Kontaktring 50 elektrisch verbunden wird.Another way of contacting the tracks 30 should be based on 9 schematically illustrating which the contacting serving items before assembly. Thus, in the plastic material of the carrier body 22 a passage opening 46 be formed. In this passage 46 can be a pin, preferably a metal pin 48 be introduced so that the metal pin 48 on both sides of the surface heating element 18 a little way out of the carrier body 22 protrudes ,. An annular contact element or a Kontraktring 50 can then with this protruding area of the metal pin 48 be connected, for example by means of a (not shown) nut, which on the metal pin 48 is screwed, and / or by clipping, gluing, clamping, stapling, caulking, riveting or the like, wherein on the carrier body 28 or the support plate in the region of the passage opening 46 applied trace 30 with the contact ring 50 is electrically connected.

In 10 ist eine weitere Variante gezeigt. Dabei ist in den aus dem Kunststoff gebildeten Trägerkörper 22 des Flächenheizelements 18 ein Kontaktelement 52 beziehungsweise ein Metallkontakt eingebracht, beispielsweise durch Umspritzen, Verkleben, Hineindrücken, Stanzen oder dergleichen. Dies geschieht bevorzugt, bevor die Leiterbahn 30 in Form der Leitpaste beziehungsweise des leitfähigen Kunststoffs auf den Trägerkörper 22 aufgebracht wird, da das Kontaktelement 52 dann unter der Leiterbahn 30 angeordnet und flächig mit dieser elektrisch leitend verbunden, insbesondere verlötet oder verklebt ist. Das Kontaktelement 52 kann einen Anschlussstift 54 aufweisen, welcher auf einer der Leiterbahn 30 gegenüberliegenden Seite des Trägerkörpers 22 herausragt und dem Anschließen des jeweiligen Flächenheizelements 18 an die Stromversorgung beziehungsweise Spannungsversorgung dient. Denkbar ist aber auch, dass der Anschlussstift 54 auf der gleichen Seite des Trägerkörpers 22 angeordnet ist, auf welcher sich die Leiterbahn 30 befindet.In 10 another variant is shown. It is in the carrier body formed from the plastic 22 of the surface heating element 18 a contact element 52 or introduced a metal contact, for example by molding, gluing, pushing in, punching or the like. This is preferably done before the trace 30 in the form of the conductive paste or the conductive plastic on the carrier body 22 is applied, since the contact element 52 then under the track 30 arranged and surface connected to this electrically conductive, in particular soldered or glued. The contact element 52 can a pin 54 have, which on one of the conductor track 30 opposite side of the carrier body 22 protrudes and the connection of the respective surface heating element 18 to the power supply or power supply is used. It is also conceivable that the pin 54 on the same side of the carrier body 22 is arranged, on which the conductor track 30 located.

Bei einer weiteren Variante tritt der Metallstift 48 nicht durch den Trägerkörper 22 hindurch, sondern ist im Innern des Trägerkörpers 22 an einem Ende etwa durch Umspritzen oder Kleben befestigt. Dies ist in 11 gezeigt, wobei hier der Kontaktring 50 durch Verstemmen des Metallstiftes 48 an dem Trägerkörper 22 befestigt ist und hierbei die Leiterbahn 30 kontaktiert.In another variant, the metal pin occurs 48 not through the carrier body 22 but is inside the carrier body 22 attached at one end, such as by molding or gluing. This is in 11 shown, with here the contact ring 50 by caulking the metal pin 48 on the carrier body 22 is attached and in this case the conductor track 30 contacted.

Die Leiterbahnen 30 können darüber hinaus mit allen Arten von stiftförmigen Anschlussteilen kontaktiert werden, welche eine Auflagefläche zum Verbinden mit der Leiterbahn 30 aufweisen. Die Auflagefläche kann mit den Leiterbahnen 30 elektrisch leitend verbunden werden, beispielsweise durch Kleben, durch Verwendung einer Silberpaste, durch Löten und/oder durch Lasern, durch Verstemmen, durch Vernieten oder dergleichen.The tracks 30 In addition, they can be contacted with all types of pin-shaped connection parts which have a contact surface for connection to the conductor track 30 respectively. The contact surface can with the conductor tracks 30 electrically conductive, for example by gluing, by using a silver paste, by soldering and / or by laser, by caulking, by riveting or the like.

In 12 ist eine Schmelzpaste 70 gezeigt, welche einmal im Ausgangszustand und einmal im geschmolzenen Zustand gezeigt ist. Eine solche Schmelzpaste 70 kann in geeigneter Weise elektrisch leitend mit den Widerstandselementen 28 verbunden sein und als Sicherungselement wirken. Alternativ kann ein rückstellbares Sicherungselement etwa in Form eines PPTC zum Einsatz kommen. Besonders vorteilhaft ist es bei beiden vorstehend genannten Varianten, wenn das Sicherungselement als Paste ausgeführt ist und so einfach an die Leiterbahnen 30 angebunden werden kannIn 12 is a melting paste 70 shown once in the initial state and once in the molten state. Such a melting paste 70 may suitably be electrically conductive with the resistive elements 28 be connected and act as a security element. Alternatively, a recoverable securing element may be used, for example in the form of a PPTC. It is particularly advantageous in both variants mentioned above, when the fuse element is designed as a paste and so easy to the interconnects 30 can be connected

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10032099 C1 [0002, 0013]DE 10032099 C1 [0002, 0013]

Claims (10)

Heizeinrichtung mit einer Mehrzahl von elektrischen Flächenheizelementen (18) und mit einer Halteeinrichtung, welche die Flächenheizelemente (18) derart hält, dass die Flächenheizelemente (18) von einem zu beheizenden Fluid überströmbar sind, wobei das jeweilige Flächenheizelement (18) einen Trägerkörper (22) umfasst, auf welchem wenigstens ein Widerstandselement (28) angeordnet ist, welches zum Beheizen des Fluids mit elektrischer Energie beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (22) aus wenigstens einem Kunststoff gebildet ist.Heating device with a plurality of electric surface heating elements (18) and with a holding device which holds the surface heating elements (18) such that the surface heating elements (18) can be overflowed by a fluid to be heated, wherein the respective surface heating element (18) has a carrier body (22). comprises, on which at least one resistance element (28) is arranged, which is acted upon for heating the fluid with electrical energy, characterized in that the carrier body (22) is formed from at least one plastic. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kunststoff als Duroplast ausgebildet ist und/oder in den wenigstens einen Kunststoff Verstärkungsfasern eingebettet sind.Heating device after Claim 1 , characterized in that the at least one plastic is formed as a thermoset and / or in the at least one plastic reinforcing fibers are embedded. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Widerstandselement (28) als auf zumindest eine Oberfläche des Trägerkörpers (22) aufgebrachte, insbesondere in einem Dispersionsmittel verteilte Kohlenstoffpartikel umfassende, Dispersion ausgebildet ist.Heating device after Claim 1 or 2 Characterized in that the at least one resistance element (28) applied as in at least one surface of the support body (22), comprising in particular distributed in a dispersion medium carbon particles dispersion is formed. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Widerstandselement (28) flächig und/oder in Form einer Mehrzahl von separaten, elektrisch parallel und/oder elektrisch in Reihe geschalteten Bahnen auf zumindest eine Oberfläche des Trägerkörpers (22) aufgebracht ist.Heating device according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the at least one resistance element (28) is applied flat and / or in the form of a plurality of separate, electrically parallel and / or electrically connected in series on at least one surface of the carrier body (22). Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer dem Fluid zugewandten Oberseite des wenigstens einen Widerstandselements (28) eine, insbesondere Silikon aufweisende, elektrisch isolierende Schutzschicht (32) angeordnet ist.Heating device according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that on an upper side of the at least one resistance element (28) facing the fluid, an electrically insulating protective layer (32), in particular comprising silicone, is arranged. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Widerstandselement (28) mit einer auf zumindest einer Oberfläche des Trägerkörpers (22) angeordneten Sammeleinrichtung elektrisch leitend verbunden ist, welche einen geringeren elektrischen Widerstand aufweist als das Widerstandselement (28).Heating device according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the at least one resistance element (28) with an on at least one surface of the carrier body (22) arranged collecting means is electrically connected, which has a lower electrical resistance than the resistance element (28). Heizeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammeleinrichtung mit einem an der Halteeinrichtung angeordneten, insbesondere metallischen, elektrischen Leiter (34) elektrisch leitend verbunden ist.Heating device after Claim 6 , characterized in that the collecting device with an arranged on the holding device, in particular metallic, electrical conductor (34) is electrically connected. Heizeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter (34) unter Ausbildung einer Flächenpressung und/oder stoffschlüssig mit der Sammeleinrichtung verbunden ist.Heating device after Claim 7 , characterized in that the electrical conductor (34) is connected to form a surface pressure and / or materially connected to the collecting device. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenheizelemente (18) austauschbar an der, insbesondere als ein Basisteil (14) und ein Deckelteil (16) umfassender Rahmen (12) ausgebildeten und/oder aus wenigstens einem Kunststoff gebildeten, Halteeinrichtung gehalten sind.Heating device according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the surface heating elements (18) are held interchangeably on the, in particular as a base part (14) and a cover part (16) comprehensive frame (12) formed and / or formed of at least one plastic, holding device. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Flächenheizelement (18) zumindest ein elektrisches Sicherungselement (68) aufweist.Heating device according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the respective surface heating element (18) has at least one electrical fuse element (68).
DE102018100742.6A 2018-01-15 2018-01-15 Heating device with a plurality of electric surface heating elements Pending DE102018100742A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018100742.6A DE102018100742A1 (en) 2018-01-15 2018-01-15 Heating device with a plurality of electric surface heating elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018100742.6A DE102018100742A1 (en) 2018-01-15 2018-01-15 Heating device with a plurality of electric surface heating elements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018100742A1 true DE102018100742A1 (en) 2019-07-18

Family

ID=67068640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018100742.6A Pending DE102018100742A1 (en) 2018-01-15 2018-01-15 Heating device with a plurality of electric surface heating elements

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018100742A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201900022797A1 (en) * 2019-12-03 2021-06-03 Irca Spa ELECTRIC HEATER TO HEAT A SUBSTANCE IN A MOTOR VEHICLE
EP4116120A1 (en) * 2021-07-08 2023-01-11 MAHLE International GmbH Electric heating device, in particular for an electric vehicle

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10032099C1 (en) 2000-07-01 2002-04-18 Behr Hella Thermocontrol Gmbh Auxiliary electrical heating for air flowing into vehicle interior has flat heating element(s) on at least one lateral surface of bearer material strip in contact with heat extraction body(ies)

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10032099C1 (en) 2000-07-01 2002-04-18 Behr Hella Thermocontrol Gmbh Auxiliary electrical heating for air flowing into vehicle interior has flat heating element(s) on at least one lateral surface of bearer material strip in contact with heat extraction body(ies)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201900022797A1 (en) * 2019-12-03 2021-06-03 Irca Spa ELECTRIC HEATER TO HEAT A SUBSTANCE IN A MOTOR VEHICLE
WO2021111348A1 (en) * 2019-12-03 2021-06-10 I.R.C.A. S.P.A. Industria Resistenze Corazzate E Affini Electric heater for heating a substance in a motor vehicle
EP4116120A1 (en) * 2021-07-08 2023-01-11 MAHLE International GmbH Electric heating device, in particular for an electric vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1657963B1 (en) Electrical printed circuit board heating component, printed circuit board and heating process
EP2752084B1 (en) Electrical heating unit, heating device for a vehicle and method for producing a heating unit
EP3101999A1 (en) Ptc heating element and electric heater for a motor vehicle comprising such a ptc heating element
EP3451790B1 (en) Device with heated light scattering aperture
DE102008034876A1 (en) Battery with a arranged in a battery housing heat conducting plate for temperature control of the battery and method for producing a battery
DE102014111772A1 (en) Fuse for an electrical circuit and circuit board with a fuse
DE102018100742A1 (en) Heating device with a plurality of electric surface heating elements
WO2012160059A1 (en) Printed circuit board for electric components, and printed circuit board system
DE102012025495A1 (en) Method of making a diode laser module and diode laser module
DE102019104805A1 (en) Device for an image capture device in or on a vehicle with a heated lens hood
DE102019217453A1 (en) PTC heating cell
DE102020215523B4 (en) Electrode arrangement, ionization device and method for producing an electrode arrangement
DE102018220333A1 (en) Electric heater
EP1445553B1 (en) Heat exchanger
EP1497594B1 (en) Heat exchanger provided for heating purposes and comprising an electric heating device
DE102017004462A1 (en) Receiving device for receiving battery cells
DE102020202195A1 (en) Electric heater
DE102017121183A1 (en) Heating device and method for producing a heating device
DE102014210800A1 (en) Heat exchanger
DE102013021079B4 (en) Heating device for a vehicle
EP3133897B1 (en) Electric heating device and control electronics
DE102009033987B4 (en) heating device
EP1457743B1 (en) Electric heater,esp. for a vehicle
DE102007040408A1 (en) Flexible heating module and method of manufacture
EP3417673B1 (en) Heat exchanger system

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified