DE102019132997A1 - Container heating - Google Patents
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Abstract
Beschrieben wird eine Behälterheizung mit einer Heizerbaugruppe (1), die einen keramischen PTC-Heizwiderstand (11) enthält, einem Kunststoffgehäuse (3), das einen Innenraum umgibt, in dem der PTC-Heizwiderstand angeordnet ist, und ein Gehäuse (33) eines elektrischen Steckverbinders bildet, der Kontaktzungen (4a, 5a) zum Anschließen der Heizerbaugruppe (1) an eine Stromquelle aufweist, wobei das Gehäuse (33) des elektrischen Steckverbinders einen Boden (34) aufweist, der den Innenraum des Kunststoffgehäuses (3) von einem Außenraum trennt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass jede der Kontaktzungen (4a, 5a) aus elektrisch gut leitendem Metall ist und jeweils mit einem Blechstreifen (4b, 5b) aus einem korrosionsbeständigen Metall elektrisch verbunden, der in dem Innenraum des Kunststoffgehäuses (3) angeordnet ist.A container heater is described with a heater assembly (1) which contains a ceramic PTC heating resistor (11), a plastic housing (3) which surrounds an interior in which the PTC heating resistor is arranged, and an electrical housing (33) Forms connector which has contact tongues (4a, 5a) for connecting the heater assembly (1) to a power source, the housing (33) of the electrical connector having a base (34) which separates the interior of the plastic housing (3) from an exterior . According to the invention, it is provided that each of the contact tongues (4a, 5a) is made of electrically highly conductive metal and is electrically connected to a sheet metal strip (4b, 5b) made of a corrosion-resistant metal, which is arranged in the interior of the plastic housing (3).
Description
Die Erfindung geht von einer Behälterheizung mit den im Oberbegriff des Anspruch 1 angegebenen Merkmalen aus, wie sie beispielsweise aus
Behälterheizungen werden in Kraftfahrzeugen unter anderem für Tanks benötigt, die korrosive Flüssigkeiten wie etwa Harnstofflösung enthalten. Entsprechende Tankheizungen haben ein Kunststoffgehäuse, das eine Heizerbaugruppe vor Kontakt mit korrosiver Flüssigkeit schützt und ein Gehäuse eines elektrischen Steckverbinders bildet, über den die Heizerbaugruppe an eine Stromquelle angeschlossen werden kann.Tank heaters are required in motor vehicles, among other things, for tanks that contain corrosive liquids such as urea solution. Corresponding tank heaters have a plastic housing that protects a heater assembly from contact with corrosive liquid and forms a housing of an electrical connector via which the heater assembly can be connected to a power source.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Weg aufzuzeigen, wie Effizienz und Sicherheit einer solchen Behälterheizung für Harnstofflösung und andere korrosive Stoffe noch weiter verbessert werden kann.The object of the present invention is to show a way in which the efficiency and safety of such a container heater for urea solution and other corrosive substances can be improved even further.
Diese Aufgabe wird durch eine Behälterheizung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved by a container heater with the features specified in
Bei einer erfindungsgemäßen Behälterheizung sind Kontaktzungen des Steckverbinders aus einem elektrisch gut leitenden Material, beispielsweise einer Kupferlegierung, und sind elektrisch leitend mit einem Blechstreifen aus einem korrosionsbeständigen Material, beispielsweise Edelstahl, verbunden, der im Innenraum des Kunststoffgehäuses angeordnet ist.In a container heater according to the invention, contact tongues of the connector are made of an electrically conductive material, for example a copper alloy, and are electrically connected to a sheet metal strip made of a corrosion-resistant material, for example stainless steel, which is arranged in the interior of the plastic housing.
Auf diese Weise können die Kontaktzungen einen sehr guten elektrischen Kontakt zu einer Stromversorgung mit einem vorteilhaft geringen Übergangswiderstand ermöglichen, so dass in dem Steckgehäuse nur wenig Verlustwärme abfällt und Schäden durch eine schlechte Kontaktierung zuverlässig vermieden werden können. In dem von dem Kunststoffgehäuse umschlossenen Innenraum wäre ein Werkstoff wie Kupfer im Falle einer Leckage aber problematisch, da dies zu einer unkontrollierten chemischen Reaktion führen könnte. In dem Innenraum des Kunststoffgehäuses wird erfindungsgemäß korrosionssbeständiges Metall wie Edelstahl verwendet, beispielsweise V4A Stahl.In this way, the contact tongues can enable very good electrical contact to a power supply with an advantageously low contact resistance, so that only little heat loss is lost in the plug-in housing and damage due to poor contacting can be reliably avoided. In the interior enclosed by the plastic housing, however, a material such as copper would be problematic in the event of a leak, since this could lead to an uncontrolled chemical reaction. According to the invention, corrosion-resistant metal such as stainless steel, for example V4A steel, is used in the interior of the plastic housing.
Die Blechstreifen aus korrosionsbeständigem Metall können aus dem Boden des Steckverbinders herausragen. Die Verbindungsstelle zwischen den Kontaktzungen und den Blechstreifen liegt dann im Außenraum der Behälterheizung. Bevorzugt ist die Verbindungsstelle zwischen Kontaktzungen und korrosionsbeständigen Blechstreifen in dem Boden des Steckverbindergehäuses, beispielsweise indem die Verbindungsstelle bei der Herstellung des Steckverbindergehäuses mit Kunststoff umspritzt wurde.The sheet metal strips made of corrosion-resistant metal can protrude from the bottom of the connector. The connection point between the contact tongues and the sheet metal strips is then in the outer space of the container heater. The connection point between contact tongues and corrosion-resistant sheet-metal strips in the base of the connector housing is preferred, for example in that the connection point was encapsulated with plastic during manufacture of the connector housing.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Kontaktzungen mit den Blechstreifen verschweißt sind. Bevorzugt ist jede der Kontaktzungen jeweils mit einer Stirnseite der Blechstreifen verschweißt. Alternativ kann aber auch ein Endabschnitt der Kontaktzungen mit den Blechstreifen überlappen.An advantageous development of the invention provides that the contact tongues are welded to the sheet metal strips. Each of the contact tongues is preferably welded to an end face of the sheet metal strip. Alternatively, however, an end section of the contact tongues can also overlap with the sheet metal strips.
Das gut leitende Metall, aus dem die Kontaktzungen sind, hat bevorzugt eine Leitfähigkeit von wenigstens 7 MS/m. Gut geeignet sind beispielsweise Legierungen auf Basis von Kupfer, insbesondere Bronzelegierungen, aber auch Aluminiumlegierungen oder gut leitender Stahl. Die Kontaktzungen können mit einem metallischen Überzug versehen sein, beispielsweise versilbert, vernickelt, verzinnt oder vergoldet. Vorteilhaft lässt sich so der Übergangswiderstand des Steckverbinders reduzieren.The highly conductive metal of which the contact tongues are made preferably has a conductivity of at least 7 MS / m. For example, alloys based on copper, in particular bronze alloys, but also aluminum alloys or steel with good conductivity are well suited. The contact tongues can be provided with a metallic coating, for example silver-plated, nickel-plated, tin-plated or gold-plated. In this way, the transition resistance of the connector can advantageously be reduced.
Bei einer bevorzugte Ausgestaltung liegen die Blechstreifen im Innenraum mit einer Vorderseite jeweils an einem Kontaktblech, das einen ersten Teil von PTC-Widerstände elektrisch kontaktiert, und mit einer Rückseite jeweils an einem Kontaktblech, das einen zweiten Teil von PTC-Widerstände elektrisch kontaktiert, an. Die PTC-Heizwiderstände sind also in zwei Gruppen unterteilt, die jeweils wenigstens einen PTC-Heizwiderstand enthalten. Jede dieser beiden Gruppen wird von jeweils zwei Kontaktblechen elektrisch kontaktiert, zwischen denen PTC-Heizwiderstände gehalten sind.In a preferred embodiment, the sheet metal strips in the interior each rest with a front side on a contact sheet that makes electrical contact with a first part of PTC resistors, and with a rear side in each case on a contact sheet that makes electrical contact with a second part of PTC resistors. The PTC heating resistors are therefore divided into two groups, each of which contains at least one PTC heating resistor. Each of these two groups is electrically contacted by two contact plates, between which PTC heating resistors are held.
Die Anzahl der für eine geforderte Heizleistung benötigten PTC-Heizwiderstände kann hierbei beliebig auf diese beiden Gruppen verteilt werden und so der Ort, an dem die Kontaktbleche die beiden Blechstreifen elektrisch kontaktieren, passend zu einer gewünschten Lage des Steckverbinders an dem Kunststoffgehäuse der Behälterheizung gewählt werden. Eine unnötige Länge der Blechstreifen, die zu den Kontaktzungen führen, lässt sich somit vermeiden.The number of PTC heating resistors required for a required heating power can be distributed arbitrarily between these two groups and the location at which the contact plates make electrical contact with the two metal strips can be selected to match a desired position of the connector on the plastic housing of the container heater. An unnecessary length of the sheet metal strips that lead to the contact tongues can thus be avoided.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Blechstreifen jeweils mit dem an ihrer Vorderseite und dem an ihrer Rückseite anliegenden Kontaktblech verschweißt sind. Auf diese Weise lässt sich ein zuverlässiger elektrischer Kontakt gewährleisten und zudem eine gut handhabbare Einheit vormontieren.An advantageous development of the invention provides that the sheet metal strips are each welded to the contact sheet lying on their front side and to the contact sheet resting on their rear side. In this way, a reliable electrical contact can be ensured and an easily manageable unit can also be preassembled.
Die Kontaktbleche sind bevorzugt L-förmig gebogen und liegen jeweils mit einem ersten Schenkel an einem der Blechstreifen und mit einem zweiten Schenkel an PTC-Heizwiderständen an. Auf diese Weise lässt sich erreichen, dass die PTC-Heizwiderstände alle in derselben geometrischen Ebene angeordnet sind, was eine effiziente Abfuhr der von ihnen erzeugten Wärme erleichtert. Weiterhin können die PTC auch dicht nebeneinander angeordnet sein, da bei der bevorzugten Ausführung wenig Platz in der PTC-Ebene für die Anschlusstechnik benötigt wird.The contact plates are preferably bent in an L-shape and each rest with a first leg on one of the sheet metal strips and with a second leg on PTC heating resistors. In this way it can be achieved that the PTC heating resistors are all in the same geometric plane are arranged, which facilitates efficient dissipation of the heat generated by them. Furthermore, the PTC can also be arranged close to one another, since in the preferred embodiment little space is required in the PTC level for the connection technology.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der erste Teil der PTC-Heizwiderstände in einem ersten Kunststoffrahmen und der zweite Teil der PTC-Heizwiderstände in einem zweiten Kunststoffrahmen gehalten ist. Auf diese Weise lässt sich die Vormontage zu einer gut handhabbaren Baugruppe erleichtern, insbesondere, wenn die Blechstreifen mit den an ihnen anliegenden Kontaktblechen verschweißt sind. Es ist aber auch möglich, alle PTC-Heizwiderstände in einem einzigen Kunststoffrahmen zu halten.Another advantageous development of the invention provides that the first part of the PTC heating resistors is held in a first plastic frame and the second part of the PTC heating resistors is held in a second plastic frame. In this way, the preassembly to form an easily manageable assembly can be facilitated, in particular if the sheet metal strips are welded to the contact sheets resting against them. But it is also possible to keep all PTC heating resistors in a single plastic frame.
Bevorzugt ist jeweils mindestens eines der beiden Kontaktbleche mit einem Kunststoffrahmen verrastet, beispielsweise indem das Kontaktblech abgewinkelte Laschen mit Öffnungen aufweist, in die Rastvorsprünge des Kunststoffrahmens eingreifen. Möglich ist auch, dass jeweils beide an einem PTC anliegende Kontaktbleche mit einem Kunststoffrahmen verrastet sind.At least one of the two contact plates is preferably latched to a plastic frame, for example in that the contact plate has angled tabs with openings into which the latching projections of the plastic frame engage. It is also possible that in each case both contact plates resting on a PTC are latched with a plastic frame.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Behälterheizung; -
2 eine Schnittansicht zu1 ; -
3 die Heizerbaugruppe der Behälterheizung mit Kontaktzungen des Steckverbinders; -
4 die Heizerbaugruppe der Behälterheizung ohne Kunststoffrahmen; und -
5 die Heizerbaugruppe mit Wärmeübertrager.
-
1 an embodiment of a container heater according to the invention; -
2 a sectional view too1 ; -
3rd the heater assembly of the container heater with contact tongues of the connector; -
4th the tank heater heater assembly without a plastic frame; and -
5 the heater assembly with heat exchanger.
Die in den
Heizerbaugruppe
Das Gehäuse
Die Kontaktzungen
Die Kontaktzungen
Die Schweißnaht
Die Kontaktzungen
Die Heizerbaugruppe
Ein Teil der PTC-Heizwiderstände
Wie
Die Kontaktbleche
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist jeweils eines der beiden Kontaktbleche
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- HeizerbaugruppeHeater assembly
- 22
- WärmeübertragerHeat exchanger
- 2a2a
- WärmeübertragerteilHeat exchanger part
- 2b2 B
- WärmeübertragerteilHeat exchanger part
- 2c2c
- WärmeübertragerteilHeat exchanger part
- 33
- KunststoffgehäusePlastic housing
- 44th
- Verbund-BlechstreifenComposite sheet metal strips
- 4a4a
- KontaktzungeContact tongue
- 4b4b
- BlechstreifenSheet metal strips
- 55
- Verbund-BlechstreifenComposite sheet metal strips
- 5a5a
- KontaktzungeContact tongue
- 5b5b
- BlechstreifenSheet metal strips
- 66th
- SchweißnahtWeld
- 77th
- DurchgangPassage
- 88th
- O-RingO-ring
- 1111
- PTC-HeizwiderstandPTC heating resistor
- 1212th
- KontaktblechContact sheet
- 1313th
- KontaktblechContact sheet
- 1414th
- IsolatorschichtInsulating layer
- 1515th
- KontaktblechContact sheet
- 1616
- KontaktblechContact sheet
- 2020th
- KunststoffrahmenPlastic frame
- 2121
- KunststoffrahmenPlastic frame
- 2222nd
- LascheTab
- 3131
- UnterteilLower part
- 3232
- OberteilTop
- 3333
- SteckverbindergehäuseConnector housing
- 3434
- Bodenground
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102018105222 A1 [0001]DE 102018105222 A1 [0001]
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DE102019132997.3A DE102019132997A1 (en) | 2019-12-04 | 2019-12-04 | Container heating |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102019132997.3A DE102019132997A1 (en) | 2019-12-04 | 2019-12-04 | Container heating |
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Family
ID=75962448
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- 2019-12-04 DE DE102019132997.3A patent/DE102019132997A1/en active Pending
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