DE102020202453A1 - Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102020202453A1 DE102020202453A1 DE102020202453.7A DE102020202453A DE102020202453A1 DE 102020202453 A1 DE102020202453 A1 DE 102020202453A1 DE 102020202453 A DE102020202453 A DE 102020202453A DE 102020202453 A1 DE102020202453 A1 DE 102020202453A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- housing
- receptacle
- press ring
- heating device
- ptc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 84
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 8
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 8
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 210000002105 tongue Anatomy 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229920002457 flexible plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000004302 potassium sorbate Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
- H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
- H05B3/48—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material
- H05B3/50—Heating 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
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B1/00—Details of electric heating devices
- H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
- H05B1/0227—Applications
- H05B1/0288—Applications for non specified applications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H3/00—Air heaters
- F24H3/02—Air heaters with forced circulation
- F24H3/04—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
- F24H3/0405—Air 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
- F24H3/0429—For vehicles
- F24H3/0441—Interfaces between the electrodes of a resistive heating element and the power supply means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H3/00—Air heaters
- F24H3/02—Air heaters with forced circulation
- F24H3/04—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
- F24H3/0405—Air 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
- F24H3/0429—For vehicles
- F24H3/0452—Frame constructions
- F24H3/047—Multiple-piece frames assembled on their four or more edges
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
- F24H9/1809—Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters
- F24H9/1818—Arrangement or mounting of electric heating means
- F24H9/1827—Positive temperature coefficient [PTC] resistor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
- H05B3/04—Waterproof or air-tight seals for heaters
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
- H05B3/06—Heater elements structurally combined with coupling elements or holders
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/017—Manufacturing methods or apparatus for heaters
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/02—Heaters using heating elements having a positive temperature coefficient
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/021—Heaters specially adapted for heating liquids
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/022—Heaters specially adapted for heating gaseous material
- H05B2203/023—Heaters of the type used for electrically heating the air blown in a vehicle compartment by the vehicle heating system
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Heizvorrichtung (2) umfassend ein Gehäuse (102, 104, 138) mit einer Trennwand (117), die eine Anschlusskammer (120) von einer Heizkammer (106) zur Abgabe von Wärme trennt und von der zumindest eine PTC-Heizeinrichtung (112) mit einem Heizergehäuse (111) in Richtung auf die Heizkammer (106) abragt, in dem zumindest ein PTC-Element (113) und zur Bestromung des PTC-Elementes (113) mit unterschiedlicher Polarität mit diesem elektrisch leitend verbundene Leiterbahnen (115), die in der Anschlusskammer (120) elektrisch angeschlossen sind, isoliert abgestützt sind, und das über eine in einer das Heizergehäuse (111) umfänglich umgebenden Aufnahme (116) der Trennwand (117) angeordnete Dichtung (119) gegenüber der Trennwand (117) abgedichtet ist. Zur verbesserten Abdichtung der PTC-Heizeinrichtung (12) wird mit der vorliegenden Erfindung ein in der Aufnahme (116) angeordneter Pressring (202) vorgeschlagen, der das Heizergehäuse (11) umfänglich umgibt und die Dichtung (119) in der Aufnahme (116) sichert. Mit ihrem verfahrensmäßigen Aspekt schlägt die vorliegende Erfindung vor, einen Pressering (202) in die Aufnahme (116) einzubringen und in der Aufnahme (116) lagezusichern.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Heizvorrichtung mit einem Gehäuse, welches eine Trennwand aufweist, die eine Anschlusskammer von einer Heizkammer zur Abgabe von Wärme trennt. Von der Trennwand ragt zumindest eine PTC-Heizeinrichtung Richtung auf die Heizkammer ab. Dieses PTC- Heizeinrichtung liegt nach Art einer Heizrippe in der Heizkammer frei. Das PTC-Heizelement hat zumindest ein PTC-Element und elektrisch leitend damit verbundene Leiterbahnen, die unterschiedlichen Polaritäten zur Bestromung des PTC-Elementes zugeordnet sind. Diese Leiterbahnen sind in der Anschlusskammer elektrisch an den Leistungsstrom angeschlossen.
- Eine derartige Heizvorrichtung ist beispielsweise aus
EP 1 872 986 A1 oderEP 2 337 425 A1 bekannt. Eine andere ebenfalls gattungsgemäße elektrische Heizvorrichtung ist ausEP 3 334 242 A1 bekannt. Bei diesem Stand der Technik wird das PTC-Heizelement zunächst als separates Bauteil hergestellt und als solches in eine Heizelementaufnahme, die an der Trennwand ausgebildet ist, eingesetzt, so dass das anschlussseitige Ende des Heizelementgehäuses abgedichtet in der Heizelementaufnahme der Trennwand aufgenommen ist und die Leiterbahnen mit ihren freien, anschlussseitigen Enden in der Anschlusskammer freiliegen, um dort elektrisch angeschlossen zu werden. - Bei dem zuvor erwähnten Stand der Technik wird das so vormontierte PTC-Heizelement reibschlüssig in der Heizelementaufnahme gehalten. Das PTC-Heizelement hat dafür eine durch das Heizelementgehäuse ausgebildete Labyrinthdichtung, die in die Heizelementaufnahme eingepresst ist.
- Nach der Lehre von
EP 3 334 242 A1 soll die Befestigung des PTC-Heizelementes zumindest für die Montage der einzelnen Komponenten der vorbekannten elektrischen Heizvorrichtung tauglich sein. Nach der Montage sämtlicher Komponenten der elektrischen Heizvorrichtung stützt sich das PTC-Heizelement auf seiner der Anschlussseite gegenüberliegenden Unterseite an einem Boden ab, der bei dem zuvor diskutierten Beispiel die Heizkammer abschließt. So wird das PTC-Heizelement zwischen dem Boden und der Heizelementaufnahme geklemmt und in seiner Einbaulage gesichert. - Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine hinsichtlich der Abdichtung der PTC-Heizeinrichtung verbesserte elektrische Heizvorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Heizvorrichtung anzugeben.
- Zur Lösung des vorrichtungsmäßigen Problems wird mit der vorliegenden Erfindung eine elektrische Heizvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 angegeben.
- Bei dieser elektrischen Heizvorrichtung ist das Heizergehäuse wie an sich aus dem Stand der Technik bekannt gegenüber der Aufnahme mit einer Dichtung abgedichtet. Die Dichtung umgibt das Heizergehäuse umfänglich. So bildet die Aufnahme ein weibliches Steckelement einer mechanischen Kopplung des Heizergehäuses zusammen mit der Dichtung aus. Die Dichtung kann in an sich bekannter Weise vor der Montage des Heizergehäuses an der Trennwand mit dem Heizergehäuse verbunden sein, insbesondere durch Spritzgießen eines elastomeren Kunststoffs mit dem Heizergehäuse stoffschlüssig verbunden sein. Alternativ kann die Dichtung auch separat hergestellt und formschlüssig in einer an dem Heizergehäuse ausgebildeten Dichtungsaufnahme eingesetzt sein.
- Die Dichtung besteht aus einem weichelastischen Kunststoff, in der Regel Elastomer, besonders bevorzugt ist die Dichtung aus einem Silikon gebildet.
- Nach der vorliegenden Erfindung ist in der Aufnahme ein Pressring angeordnet, der das Heizergehäuse umfänglich umgibt und die Dichtung in der Aufnahme sichert. Der Pressring ist in die Aufnahme eingepresst und dadurch zwischen dem Heizergehäuse und einer die Aufnahme definierenden Wandung der Trennwand verpresst. Die Halterung des Pressrings kann form- und/oder kraftschlüssig erfolgen. So schafft der Pressring eine Sicherung des Heizergehäuses in der Aufnahme und verhindert ein Herauslösen der Dichtung aus der Aufnahme.
- Idealerweise werden mit dem Pressring sowohl das Heizergehäuse als auch die Dichtung in der Aufnahme gesichert. Hierzu kann sich der Pressring zwischen der Dichtung und der Heizkammer befinden und dementsprechend ein Herausrutschen der Dichtung aus der Aufnahme in Richtung auf die Heizkammer verhindern. Alternativ kann die Dichtung mit dem Pressring auch als einheitliches Bauteil ausgebildet sein. In diesem Fall ist der Pressring in das Material der Dichtung bei der Herstellung der Dichtung eingebettet. In Einsetzrichtung des Heizergehäuses in die Aufnahme kann dabei der Bereich des Pressrings am hinteren Ende dieser Einheit aus Pressring und Dichtung vorgesehen sein, wohingegen das elastomere Material der Dichtung ohne einen eingelegten Pressring am vorderen Ende vorgesehen ist und allein die Abdichtung bewirkt.
- Der Pressring kann eine metallische Struktur aufweisen. Bevorzugt ist der Pressring elektrisch leitend ausgebildet. In diesem Fall liegt der Pressring elektrisch leitend gegen die Außenumfangsfläche des Heizergehäuses und die Innenumfangsfläche der Aufnahme an. Die durch das Heizergehäuse um das PTC-Element und die Kontaktbleche gebildete Abschirmung wird damit elektrisch leitend mit einer Abschirmung verbunden, die die Trennwand beinhaltet und Steuerkomponenten innerhalb der Anschlusskammer abschirmt. Über den Pressring ist dementsprechend das Heizergehäuse elektrisch mit einem Massepol des Gehäuses verbunden, der der Abschirmung der elektrischen Heizvorrichtung insgesamt dient. Der Massepol liegt an der Außenseite der elektrischen Heizvorrichtung für den Anschluss eines Massekabels frei. Es handelt sich üblicherweise um einen Bolzen, der elektrisch leitend mit einem Teil des Heizergehäuses, insbesondere denjenigen Teil, der die Anschlusskammer umfänglich umgibt, verbunden ist.
- Auch wird durch den Pressring eine verbesserte Wärmeleitung zwischen dem Heizergehäuse und dem Gehäuse geschaffen. Im Bereich der Aufnahme wird die Wärme von dem Heizergehäuse dementsprechend in verbesserter Weise unmittelbar an das Gehäuse abgeleitet, das insofern einen größeren Beitrag zur Wärmeauskopplung als im Stand der Technik leisten kann. Auch der thermische Eintrag in eine durch die Trennwand getrennte und jenseits der Aufnahme platzierte Steuerelektronik wird reduziert.
- Der Pressring ist bevorzugt über eine Verstemmung des Gehäuses in der Aufnahme gesichert. Dazu werden üblicherweise die die Aufnahme umgebenden Bereiche, die durch das Gehäuse gebildet werden, verstemmt, sodass die zunächst vor der Montage zylindrischen Wände der Aufnahme, die sich in Einbringrichtung des Heizergehäuses erstrecken, an ihrem freien Ende nach innen ausgeformt werden, sodass diese den Pressring und/oder die Dichtung überragen. Beim Verstemmen wird dementsprechend die Trennwand in der Wand der Aufnahme plastisch verformt. Die plastische Verformung kann eine Kaltverformung sein, und zwar insbesondere für den Fall, dass die Trennwand aus einem metallischen Werkstoff hergestellt ist. Die Verformung kann aber auch eine Warmverformung sein. Diese Verfahrensführung ist insbesondere bei einer aus Kunststoff gebildeten Trennwand zu bevorzugen. Die jeweils wirkende Temperatur vereinfacht das plastische Verformen des Kunststoffs.
- Zur Vervollständigung der Abschirmung wird bei einer solchen Ausgestaltung üblicherweise ein Anschlussbolzen im Bereich der Aufnahme vorgesehen, der mit dem Pressring nach der Montage elektrisch kontaktiert ist, um die durch das Heizergehäuse bewirkte Abschirmung um das PTC-Element mit einer Abschirmung der elektrischen Heizvorrichtung elektrisch zu verbinden. Diese Abschirmung kann beispielsweise durch ein in die Anschlusskammer eingelegtes Abschirmgehäuse ausgeformt oder eine metallisches und die Anschlusskammer umgebendes Anschluss- oder Steuergehäuse ein.
- Nach einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung hat der Pressring mehrere, an seiner Außenumfangsfläche abragende und sich üblicherweise in Einbringrichtung erstreckende Kontaktvorsprünge. Diese Vorsprünge verkrallen mit der Innenumfangsfläche der Wand der Aufnahme und bewirken eine sichere Verbindung zwischen dem Pressring und der Aufnahme.
- Der in der Aufnahme angeordnete Pressring verbessert die Halterung der Dichtung und verbessert dementsprechend die Abdichtung zwischen dem Heizergehäuse und der Trennwand. Es wird damit sicher vermieden, dass ein im Bereich der Heizkammer befindliches Fluid in die Anschlusskammer übertritt. So ergibt sich insbesondere beim Betrieb der elektrischen Heizvorrichtung mit Hochvolt, beispielsweise in einem elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugt, eine erhöhte elektrische Sicherheit. Der Anwendungsbereich der elektrischen Heizvorrichtung liegt insbesondere im Bereich der KFZ-Technik. Eine in einem Kraftfahrzeug eingebaute elektrische Heizvorrichtung unterliegt erheblichen Vibrationen. Durch die zusätzliche Sicherung der Dichtung in der Aufnahme mit dem Pressring ist die elektrische Heizvorrichtung in erhöhtem Maße vibrationsfest ausgestaltet.
- Zur Lösung des verfahrensmäßigen Problems wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 7 angegeben. Eine bevorzugte Weitebildung des Verfahrens ist in Anspruch 8 angegeben.
- Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:
-
1 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels der elektrischen Heizvorrichtung; -
2 eine Längsschnittansicht der PTC-Heizeinrichtung (des Ausführungsbeispiels ohne Dichtung; -
3 eine perspektivische Seitenansicht eines Details der elektrischen Heizvorrichtung vor dem Fügen der PTC-Heizeinrichtung; -
4 das Detail gemäß3 in einer vergrößerten Ansicht beim Fügen der PTC-Heizeinrichtung; -
5 eine Ansicht gemäß4 am Ende des Fügens der PTC-Heizeinrichtung, die noch in dem Setzwerkzeug aufgenommen ist; -
6 eine Ansicht4 oder5 nach dem Fügen der PTC-Heizeinrichtung nach dem Entfernen des Setzwerkzeugs; -
7 eine perspektivische Seitenansicht der PTC-Heizeinrichtung nach dem Verstemmen und -
8 eine Draufsicht auf die PTC-Heizeinrichtung nach dem Verstemmen. - (aus G125952)
- Die
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer elektrischen Heizvorrichtung100 mit einem mehrteiligen Gehäuse, das ein aus Kunststoff ausgebildetes Gehäuseunterteil102 und ein mittels Druckguss einteilig aus Metall ausgebildetes Gehäuseoberteil104 umfasst. - Das Gehäuseunterteil
102 ist wannenförmig ausgebildet und umschließt eine Heizkammer106 , zu der von einem Boden106 abragende Ein- und Auslassstutzen110 vorgesehen sind. - Zwischen dem Gehäuseoberteil
104 und dem Gehäuseunterteil102 ist in der1 eine Vielzahl von PTC-Heizeinrichtungen112 dargestellt, die innerhalb eines umfänglich und unterseitig geschlossenen Heizergehäuses111 ein PTC-Element113 und elektrisch leidend damit kontaktierte aufweisen, die über Leiterbahnen115 aufweist, vgl.2 . Die Leiterbahnen115 werden über Kontaktzungen114 elektrisch angeschlossen. Die PTC-Heizeinrichtungen112 sind steckkontaktiert in dazu vorgesehenen Aufnahmen116 einer Trennwand117 des Gehäuseoberteils104 gehalten. In dieser Aufnahme116 ist auch eine Dichtung119 vorgesehen, die das Heizergehäuse111 umfänglich umgibt und in der Aufnahme116 verpresst ist. - Details dieser Ausgestaltung sind in der auf die Anmelderin zurückgehenden
EP 3 334 242 A1 beschrieben. - Zwischen dem Gehäuseunterteil
102 und dem Gehäuseoberteil104 sind weitere Elemente der Heizvorrichtung100 dargestellt. Mit Bezugszeichen118 ist ein Hochvolt-Steckelement gekennzeichnet, das mit dem Gehäuseunterteil104 verschraubt wird und bis in eine Anschlusskammer120 des Gehäuseoberteils104 hineinragende Kontaktelemente aufweist. Diese Kontaktelemente sind mit einer mit Bezugszeichen122 gekennzeichneten Leiterplatte elektrisch verbunden, die in dem wannenförmigen Gehäuseoberteil104 aufgenommen werden kann. Mit Bezugszeichen124 ist eine Dichtung gekennzeichnet, die das Gehäuseunterteil102 gegenüber dem Gehäuseoberteil104 und damit die Heizkammer106 abdichtet. - Oberhalb des Gehäuseoberteils
104 und unterhalb der Leiterplatte122 ist eine Kontaktierungseinrichtung130 angeordnet, die sämtliche Kontaktzungen114 elektrisch anschließt und einzelnen PTC-Heizeinrichtungen112 zu Heizkreisen gruppiert. Über von der Kontaktierungseinrichtung130 abragende Kontaktzungen132 wird eine elektrische Verbindung zwischen der Kontaktierungseinrichtung130 und der Leiterplatte122 hergestellt. Mit der Leiterplatte142 verbunden und von dieser abragend ist mit Bezugszeichen134 ein Steuersignal-Steckelement gezeigt. Dieses Steuersignal-Steckelement134 ist gegen die Leiterplatte122 verschraubt. - Oberhalb der Leiterplatte
122 ist eine weitere umlaufende Dichtung136 und ein Steuergehäusedeckel138 gezeigt, durch welches die Anschlusskammer120 des Gehäuseoberteils104 abgedeckt und abgedichtet wird. Der Steuergehäusedeckel138 ist aus Metall ausgebildet, um zusammen mit dem Gehäuseoberteil104 elektromagnetische Strahlung abzuschirmen, die durch das Schalten des Leistungsstromes innerhalb des Steuergehäuses104 ,136 ,138 entsteht. Zwischen dem Steuergehäusedeckel138 und der Leiterplatte122 ist ein Stützgerippe140 angeordnet, das Kompressionselemente142 zwischen sich und der Leiterplatte122 abstützt, um beispielsweise auf der Leiterplatte122 montierte Leistungstransistoren gegen Kühlflächen anzudrücken, die wärmeleitend mit in die Heizkammer106 verlängerte Kühldomen verbunden sind. Die Kühlflächen sind wärmeleitend mit den Leistungstransistoren verbunden. - Verbindungsstangen
144 hintergreifen nach der Montage Verriegelungsvorsprünge146 , die an dem Gehäuseunterteil102 und dem Gehäuseoberteil104 vorgesehen sind, um die beiden Teile102 ,104 formschlüssig und unverlierbar miteinander zu verbinden. Details hierzu sind in derEP 2 796 804 A1 beschrieben. - Der Steuergehäusedeckel
138 bildet zusammen mit dem Gehäuseoberteil104 und der Dichtung136 ein Steuergehäuses146 aus. Dabei bilden der Steuergehäusedeckel138 und das Gehäuseoberteil104 aufgrund ihrer metallischen Werkstoffe eine Abschirmung um die in diesem Steuergehäuses146 aufgenommene Steuervorrichtung148 , die im Wesentlichen durch die Leiterplatte122 gebildet ist. Von dem Steuergehäuse146 ragt in Richtung der Steckelemente118 ,134 unterstützen 110 ein Anschlussbolzen150 ab. Dieser Anschlussbolzen150 dient dem Anschluss des metallischen Steuergehäuses146 an eine Massephase und ist mit dem Steuergehäuses146 verschraubt. - Die Montage der PTC-Heizeinrichtung
112 in der Aufnahme116 ergibt sich insbesondere aus der nachfolgenden Beschreibung der3 bis8 . - Dabei zeigt
3 eine Seitenansicht in Explosionsdarstellung mit dem Gehäuseoberteil102 , dessen Trennwand117 eine Vielzahl von Aufnahmen116 ausformt, in die die PTC-Heizeinrichtungen112 einzusetzen sind. Eine der PTC-Heizeinrichtungen112 ist in3 fluchtend zu einem Setzwerkzeug200 gezeigt. Ersichtlich trägt die PTC-Heizeinrichtung112 die Dichtung119 , die an dem Heizergehäuse111 bereits montiert ist. - Wie
4 zu entnehmen ist, wird die PTC-Heizeinrichtung112 zunächst in die zugeordnete Aufnahme116 eingesetzt. Dabei wird die Dichtung119 in der Aufnahme verpresst. Bereits hierdurch ergibt sich eine hinreichende Abdichtung der PTC-Heizeinrichtung112 in der zugeordneten Aufnahme116 . - Das Setzwerkzeug
200 trägt an seinem vorderen Ende einen Pressring202 . Dieser Pressring202 ist an dem vorderen Ende des kammerförmigen Setzwerkzeuges200 angeordnet. Die Kammer des Setzwerkzeuges200 ist so ausgebildet, dass sie die Heizeinrichtung112 im Grunde vollständig aufnehmen kann (vgl.5 ). Eine nicht detailliert dargestellte Halterung des Setzwerkzeuges zum lösbaren Befestigen des Pressrings202 ist entgegen einer mit E gekennzeichneten Einbringrichtung unmittelbar benachbart zu dem Pressring202 mit Verformungsvorsprüngen204 versehen. Beim Überstülpen des Setzwerkzeuges200 zusammen mit dem Pressring202 über die PTC-Heizeinrichtung112 wird der Pressring202 zum einen in die Aufnahme116 eingeschoben und dabei eingepresst. An dem Pressring202 vorgesehene Kontaktvorsprünge206 , die sich in EinbringrichtungE erstrecken und die ansonsten glatte Außenumfangsfläche des Pressrings202 überragen, verkrallen sich mit der Innenwand der Aufnahme116 . Vorliegend ist der Pressring202 vollständig aus Metall gebildet. Er steht aufgrund der unmittelbaren Kontaktierung der Innenumfangsfläche der Aufnahme116 in elektrischem Kontakt mit dem Gehäuseoberteil102 . Er steht aber auch nach dem Einpressen in die Aufnahme116 in Kontakt mit der Außenumfangsfläche des Heizergehäuses111 . So wird durch Einpressen des Pressrings202 eine elektrische Kontaktierung zwischen dem Heizergehäuse111 und dem Gehäuseoberteil102 bewirkt. Das Heizergehäuse111 ist dementsprechend in die Abschirmung des Gehäuseoberteils elektrisch integriert. - Im Rahmen der Einsetzbewegung des Setzwerkzeuges
200 werden die Verformungsvorsprünge204 gegen den vorderen Rand der Aufnahme116 gedrückt, was zu einer plastischen Verformung der Ränder der Aufnahme116 führt. Durch dieses Verstemmen wird das zunächst sich ausschließlich in EinbringrichtungE erstreckende und die Aufnahme116 definierende Material auch radial nach innen und in Richtung auf das Heizergehäuse111 verformt. So übergreifen Teile der Trennwand117 nach dem Verstemmen den Pressring202 , der somit formschlüssig in der Aufnahme116 gesichert ist. - Die entsprechenden Verformungsbereiche sind in den
7 und8 als Verstemmverformungen208 gekennzeichnet. Die Verstemmverformung208 ist gegenüber dem freien und mit Bezugszeichen210 gekennzeichneten Rand der Aufnahme116 in EinbringrichtungE nach unten und auch radial nach innen verformt. Wie ersichtlich können sich benachbarte Aufnahmen116 eine gemeinsame Wand teilen (vgl.6 ), so dass bei dem Verstemmen des Randes210 mehrere zuvor eingelegte Pressringe202 in der zuvor beschriebenen Weise formschlüssig in der zugeordneten Aufnahme116 gesichert werden. - Bezugszeichenliste
-
- 100
- Elektrische Heizvorrichtung
- 102
- Gehäuseunterteil
- 104
- Gehäuseoberteil
- 106
- Heizkammer
- 108
- Boden
- 110
- Ein-und Auslassstutzen
- 111
- Heizergehäuse
- 112
- PTC-Heizeinrichtung
- 113
- PTC-Element
- 114
- Kontaktzungen
- 115
- Leiterbahn
- 116
- Aufnahmen
- 117
- Trennwand
- 118
- Hochvolt-Steckelement
- 119
- Dichtung
- 120
- Anschlusskammer
- 122
- Leiterplatte
- 124
- Dichtung
- 126
- Halteelement
- 128
- Heizungseinrichtungsaufnahmen
- 130
- Kontaktierungseinrichtung
- 132
- Kontaktstifte
- 134
- Steuersignal-Steckelement
- 136
- Dichtung
- 138
- Steuergehäusedeckel
- 140
- Stützgerippe
- 142
- Kompressionselemente
- 144
- Verbindungsstangen
- 146
- Steuergehäuse
- 148
- Steuervorrichtung
- 150
- Anschlussbolzen
- 200
- Setzwerkzeug
- 202
- Pressring
- 204
- Verformungsvorsprung
- 206
- Kontaktvorsprünge
- 208
- Verstemmverformung
- 210
- Rand der Aufnahme
116 - E
- Einbringrichtung
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- EP 1872986 A1 [0002]
- EP 2337425 A1 [0002]
- EP 3334242 A1 [0002, 0004, 0022]
- EP 2796804 A1 [0026]
Claims (8)
- Elektrische Heizvorrichtung (2) umfassend ein Gehäuse (102, 104, 138) mit einer Trennwand (117), die eine Anschlusskammer (120) von einer Heizkammer (106) zur Abgabe von Wärme trennt und von der zumindest eine PTC-Heizeinrichtung (112) mit einem Heizergehäuse (111) in Richtung auf die Heizkammer (106) abragt, in dem zumindest ein PTC-Element (113) und zur Bestromung des PTC-Elementes (113) mit unterschiedlicher Polarität mit diesem elektrisch leitend verbundene Leiterbahnen (115), die in der Anschlusskammer (120) elektrisch angeschlossen sind, isoliert abgestützt sind, und das über eine in einer das Heizergehäuse (111) umfänglich umgebenden Aufnahme (116) der Trennwand (117) angeordnete Dichtung (119) gegenüber der Trennwand (117) abgedichtet ist, gekennzeichnet durch einen in der Aufnahme (116) angeordneten Pressring (202), der das Heizergehäuse (111) umfänglich umgibt und die Dichtung (119) in der Aufnahme (116) sichert.
- Elektrische Heizvorrichtung nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das PTC-Element (113) und die Leiterbahnen (115) in dem Heizergehäuse (111) abgeschirmt aufgenommen sind und dass der Pressring (202) elektrisch leitend ist und das Heizergehäuse (111) elektrisch mit einem Massepol des Gehäuses (102, 204, 138) verbindet. - Elektrische Heizvorrichtung nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass der Pressring (202) und die Dichtung (119) in einem einheitlichen Bauteil verwirklicht sind. - Elektrische Heizvorrichtung nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass der Pressring (202) zwischen der Dichtung (119) und der Heizkammer (106) angeordnet ist. - Elektrische Heizvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressring (202) über eine Verstemmung des Gehäuses (102, 204, 138) in der Aufnahme (116) gesichert ist.
- Elektrische Heizvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressring (202) an seiner Außenumfangsfläche mehrere, sich in einer Einbringrichtung (E) der Aufnahme erstreckende Kontaktvorsprünge (206) aufweist, die jedenfalls teilweise unter plastischer Verformung in der Aufnahme (116) anliegen.
- Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Heizvorrichtung, bei dem zunächst ein Gehäuse (102, 204, 138) mit einer Trennwand (117), die eine Anschlusskammer (120) von einer Heizkammer (106) zur Abgabe von Wärme trennt, und zumindest eine PTC-Heizeinrichtung (112) mit einem Heizergehäuse (111), in dem zumindest ein PTC-Element (113) und zur Bestromung des PTC-Elementes (113) mit unterschiedlicher Polarität mit diesem elektrisch leitend verbundene Leiterbahnen (115), die isoliert in dem Heizelementgehäuse (111) abgestützt sind, hergestellt werden, und die PTC-Heizeinrichtung (112) in eine Aufnahme (116) der Trennwand (117) so eingebracht wird, dass es von der Trennwand (117) in Richtung auf die Heizkammer (106) abragt, dadurch gekennzeichnet, dass in die Aufnahme (116) ein Pressring (202) eingebracht und in der Aufnahme lagegesichert wird.
- Verfahren nach
Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, dass der Pressring (202) durch Verstemmen des Gehäuses (102, 204, 138) lagegesichert wird.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020202453.7A DE102020202453B4 (de) | 2020-02-26 | 2020-02-26 | Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung |
CN202110202568.1A CN113316270B (zh) | 2020-02-26 | 2021-02-23 | 电加热装置及生产该电加热装置的方法 |
US17/183,940 US11516885B2 (en) | 2020-02-26 | 2021-02-24 | Electric heating device and method for its production |
EP21159031.0A EP3873174B1 (de) | 2020-02-26 | 2021-02-24 | Elektrische heizvorrichtung und verfahren zu deren herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020202453.7A DE102020202453B4 (de) | 2020-02-26 | 2020-02-26 | Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020202453A1 true DE102020202453A1 (de) | 2021-08-26 |
DE102020202453B4 DE102020202453B4 (de) | 2022-09-29 |
Family
ID=74732789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020202453.7A Active DE102020202453B4 (de) | 2020-02-26 | 2020-02-26 | Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11516885B2 (de) |
EP (1) | EP3873174B1 (de) |
CN (1) | CN113316270B (de) |
DE (1) | DE102020202453B4 (de) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10258257A1 (de) | 2001-12-21 | 2003-07-10 | Eichenauer Heizelemente Gmbh | Elektrische Heizeinrichtung zum Beheizen einer Flüssigkeit in einem Kfz |
EP1872986A1 (de) | 2006-06-28 | 2008-01-02 | Catem GmbH & Co. KG | Elektrische Heizvorrichtung |
EP2337425A1 (de) | 2009-12-17 | 2011-06-22 | Eberspächer catem GmbH & Co. KG | Elektrische Heizvorrichtung und wärmeerzeugendes Element einer elektrischen Heizvorrichtung |
EP2796804A1 (de) | 2013-04-26 | 2014-10-29 | Eberspächer catem GmbH & Co. KG | Versiegeltes Gehäuse und Verfahren zu dessen Herstellung |
EP3334242A1 (de) | 2016-12-06 | 2018-06-13 | Eberspächer catem GmbH & Co. KG | Elektrische heizvorrichtung |
DE102017221490A1 (de) | 2017-11-30 | 2019-06-06 | Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg | Elektrische Heizvorrichtung |
EP3772867A1 (de) | 2019-08-06 | 2021-02-10 | Eberspächer catem GmbH & Co. KG | Elektrische heizvorrichtung und verfahren zu deren herstellung |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1485102A (en) | 1975-03-26 | 1977-09-08 | Conn Ltd C | Percussion processor for electronic musical instrument |
EP2607121B2 (de) * | 2011-12-22 | 2020-07-08 | Eberspächer catem GmbH & Co. KG | Elektrische Heizvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug |
EP3101365B1 (de) * | 2015-06-02 | 2019-12-04 | Eberspächer catem GmbH & Co. KG | Verfahren zur herstellung einer elektrischen heizvorrichtung |
DE102019202543A1 (de) * | 2019-02-26 | 2020-08-27 | Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg | PTC-Heizelement und elektrische Heizvorrichtung mit einem solchen PTC-Heizelement |
DE102019204665A1 (de) * | 2019-03-06 | 2020-09-10 | Eberspächer catem Hermsdorf GmbH & Co. KG | PTC-Heizelement und eine elektrische Heizvorrichtung |
DE102019204401A1 (de) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg | PTC-Heizelement und elektrische Heizvorrichtung umfassend ein solches |
DE102019205848A1 (de) * | 2019-04-24 | 2020-10-29 | Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg | PTC-Heizelement und elektrische Heizvorrichtung mit einem solchen PTC-Heizelement und Verfahren zur Herstellung eines PTC-Heizelementes |
DE202019005223U1 (de) | 2019-12-27 | 2020-02-24 | Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg | Elektrische Heizvorrichtung |
DE102020210284A1 (de) * | 2020-08-13 | 2022-02-17 | Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg | Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung |
-
2020
- 2020-02-26 DE DE102020202453.7A patent/DE102020202453B4/de active Active
-
2021
- 2021-02-23 CN CN202110202568.1A patent/CN113316270B/zh active Active
- 2021-02-24 EP EP21159031.0A patent/EP3873174B1/de active Active
- 2021-02-24 US US17/183,940 patent/US11516885B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10258257A1 (de) | 2001-12-21 | 2003-07-10 | Eichenauer Heizelemente Gmbh | Elektrische Heizeinrichtung zum Beheizen einer Flüssigkeit in einem Kfz |
EP1872986A1 (de) | 2006-06-28 | 2008-01-02 | Catem GmbH & Co. KG | Elektrische Heizvorrichtung |
EP2337425A1 (de) | 2009-12-17 | 2011-06-22 | Eberspächer catem GmbH & Co. KG | Elektrische Heizvorrichtung und wärmeerzeugendes Element einer elektrischen Heizvorrichtung |
EP2796804A1 (de) | 2013-04-26 | 2014-10-29 | Eberspächer catem GmbH & Co. KG | Versiegeltes Gehäuse und Verfahren zu dessen Herstellung |
EP3334242A1 (de) | 2016-12-06 | 2018-06-13 | Eberspächer catem GmbH & Co. KG | Elektrische heizvorrichtung |
DE102017221490A1 (de) | 2017-11-30 | 2019-06-06 | Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg | Elektrische Heizvorrichtung |
EP3772867A1 (de) | 2019-08-06 | 2021-02-10 | Eberspächer catem GmbH & Co. KG | Elektrische heizvorrichtung und verfahren zu deren herstellung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113316270B (zh) | 2022-07-26 |
EP3873174A1 (de) | 2021-09-01 |
DE102020202453B4 (de) | 2022-09-29 |
CN113316270A (zh) | 2021-08-27 |
EP3873174B1 (de) | 2022-06-29 |
US20210267016A1 (en) | 2021-08-26 |
US11516885B2 (en) | 2022-11-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3334244B1 (de) | Elektrische heizvorrichtung und ptc-heizelement für eine solche | |
EP3772867B1 (de) | Elektrische heizvorrichtung und verfahren zu deren herstellung | |
EP2607121B1 (de) | Elektrische Heizvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug | |
EP2607808A1 (de) | Wärme erzeugendes Element | |
DE102017221490A1 (de) | Elektrische Heizvorrichtung | |
EP2884817B1 (de) | Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung | |
EP2608633A1 (de) | Wärme erzeugendes Element | |
DE102012013770A1 (de) | Wärme erzeugendes Element | |
DE102019204401A1 (de) | PTC-Heizelement und elektrische Heizvorrichtung umfassend ein solches | |
DE102017210005A1 (de) | Kabeldurchführung | |
DE102012025445A1 (de) | Elektrische Heizvorrichtung | |
DE102018105222A1 (de) | Elektrische Heizvorrichtung | |
DE102021105716B4 (de) | Elektrische Steckvorrichtung | |
DE202019005223U1 (de) | Elektrische Heizvorrichtung | |
DE102020202453B4 (de) | Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE102018221654A1 (de) | PTC-Heizelement und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102018212012A1 (de) | Wärmeerzeugendes Element und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102005006145A1 (de) | Elektrische Verbindung für abgeschirmte Kabel | |
EP2884197B1 (de) | Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE102018206085B4 (de) | Elektrische Heizvorrichtung | |
EP3597878B1 (de) | Tankheizer | |
DE102019125488A1 (de) | Vorrichtung zum Beheizen von Blowby Gasen | |
DE102009013603A1 (de) | Baugruppe mit einem pyrotechnischen Anzünder und Verfahren zur Herstellung der Baugruppe | |
DE102022127107A1 (de) | Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE102020209916A1 (de) | Elektrische Heizvorrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |