DE10325965B4

DE10325965B4 - Heizeinrichtung für Fluide

Info

Publication number: DE10325965B4
Application number: DE10325965A
Authority: DE
Inventors: Torsten Hilpert; Hermann Schunke
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2003-06-07
Filing date: 2003-06-07
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2023-06-08
Also published as: DE10325965A1

Abstract

Elektrische Heizeinrichtung für Fluide, insbesondere Gase, mit einem das Fluid führenden Metallrohr, mit einer nichtleitenden Ummantelung und einem am fluidführenden Rohr angeordneten Heizelement, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (14) in einer ersten Öffnung (13) der Ummantelung (11), das fluidführende Rohr (10) berührend, eingebettet ist und dass ein weiterer Berührungspunkt des fluidführenden Rohres (10) in einer weiteren Öffnung (12) der Ummantelung (11) angeordnet ist, wobei die Querschnittsformen der Öffnungen (12, 13) in der Ummantelung (11) unterschiedlich sind.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizeinrichtung für Fluide nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist bekannt, durch ein Rohr strömende Fluide, insbesondere Gase, mittels am fluidführenden Rohr angeordneten Heizelementen zu beheizen.

Beispielsweise verhindern Heizeinrichtungen in Verbrennungsmotoren das Einfrieren des Blow-by-Gases aus dem Kurbelgehäuse an der Einströmstelle in das Saugsystem. Dieses durchströmende Blow-by-Gas ist ein explosives Gemisch, das vor allem aus Kraftstoffen, Ölen und Luft besteht. Die DE 299 04 032 U1 beschreibt eine solche Heizeinrichtung für Fluide. Hierbei ist das Rohr als Profilrohr ausgeführt mit einer Abflachung, und die Heizeinheit wird mittels am Heizrohr angeordneten, aufeinander zugerichteten Laschen festgeklemmt. Am Heizelement sind zwei Anschlussfahnen befestigt, über die die elektrische Verbindung hergestellt wird. Nachteilig ist hierbei die Möglichkeit die Verpolung des Heizelementes zu verwechseln sowie die Möglichkeit eines Kurzschlusses durch die räumlich nicht getrennten, aneinanderliegenden Anschlussfahnen am Heizelement. Bei einem Einsatz in der Kurbelgehäuseentlüftungsleitung eines Kraftfahrzeuges besteht so die Möglichkeit einer Zündung des ölhaltigen Kurbelgehäusegases durch einen Kurzschluss, ausgelöst zum Beispiel durch einen Unfall oder durch in die Halterung eingedrungene Aerosole.

Aus der DE 198 46 282 ist eine beheizbare Wand, insbesondere ein Heizrohr, bekannt, bei der Heizelemente verwendet werden, die ohne Lötverbindung bzw. Klebeverbindung befestigt werden. Die Heizelemente werden direkt auf einem Innenrohr platziert und durch Federn angepresst. Die Vorspannung der Federn wird durch ein Aufsetzen eines Deckels in eine hierfür vorgesehene Einbauöffnung erzeugt.

Es ist weiterhin aus der US 2,760,047 eine Methode und eine Einrichtung zum Erzeugen von heißem Wasser in einem Rohr bekannt, wobei das Rohr durch einen Heizdraht umwickelt ist. Das Rohr selbst ist thermisch leitfähig ausgestattet.

Aus der DE-AS 1 281 072 ist eine Vorrichtung zum Erhitzen von Rohren und eines diese durchfließenden Mediums mit einer elektrischen Widerstandsheizung bekannt. Diese Widerstandsheizung besteht aus einem dünnen, flachen Heizband, das sich längs der Oberfläche des Rohres erstreckt und ein dünnes Widerstandselement aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Heizeinrichtung für Fluide zu entwickeln, die eine Sicherheit gegen Verpolung bietet, einfach und mit wenigen Teilen aufgebaut ist, und weiterhin eine Erhöhung der Kurzschlusssicherheit bietet. Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verschmutzen des Heizelementes durch Öl oder ölhaltige Fluide zu vermeiden und damit einen Kurzschluss durch Ruß oder Öl am PTC-Element zu verhindern. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 10 gelöst.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Heizeinrichtung für Fluide insbesondere Gase weist ein fluidführendes Rohr mit einer nichtleitenden Ummantelung und ein am fluidführenden Rohr angeordnetes Heizelement auf. Das fluidführende Rohr kann eine kreisrunde Querschnittsform aufweisen, ist jedoch bevorzugt an einer Längsseite leicht abgeflacht. Ebenso ist eine mehreckige Form denkbar, wie sie zum Beispiel durch Strangpressen hergestellt werden kann. Das fluidführende Rohr wird bevorzugt von einer elektrisch nichtleitenden Ummantelung umschlossen, wobei in einer ersten Öffnung dieser Ummantelung das Heizelement so angeordnet ist, dass es das fluidführende Rohr direkt berührt. In einer weiteren Öffnung der Ummantelung ist ein weiterer direkter Berührungspunkt des fluidführenden Rohres ermöglicht. Diese Öffnungen sind untereinander nicht verbunden, wobei die nichtleitende Ummantelung hier wie ein elektrischer Isolator zwischen beiden Öffnungen fungiert. Die Form der beiden Öffnungen ist bevorzugt kreisrund, kann jedoch auch jede weitere Form, sei sie oval oder eckig, annehmen. Bevorzugt liegen die beiden Öffnungen eng aneinander und sind nur durch einen kleinen übriggebliebenen Steg in der nichtleitenden Ummantelung voneinander getrennt. Positiv ist hierbei die gegenüber dem Stand der Technik stark erhöhte Kurzschlusssicherheit und die damit verbundene erhöhte Funktionssicherheit der Heizeinrichtung. Weiterhin wird die dynamische Sicherheit des Bauteils in Bezug auf die Möglichkeit einer Funkenbildung im Crashfall durch die Trennung der beiden Öffnungen, an denen die Spannung angelegt wird ebenfalls stark erhöht. Wie schon vorher erwähnt, liegt die bevorzugte Anwendung in der Aufheizung der Blow-by-Gase aus dem Kurbelgehäuse an der Einströmstelle in das Saugsystem. Die Heizeinrichtung verhindert so ein Einfrieren der Kurbelgehäuseentlüftung und somit das Entstehen eines Überdruckes im Kurbelgehäuse. Dieser Überdruck kann im schlimmsten Fall zur Zerstörung des Motors führen. Es sind jedoch auch weitere Anwendungsfälle denkbar, in denen ein Fluid, welches durch Rohre geführt wird, zur Erzielung bestimmter Eigenschaften aufgeheizt werden muss.

Gemäß der Erfindung ist die Heizeinrichtung derart ausgestaltet, dass die Querschnittsformen der Öffnungen in der Ummantelung unterschiedlich sind. Dieses senkt die Verwechslungsgefahr der beiden Öffnungen zueinander und verhindert so das Einbringen von falsch ausgeformten Verbindungselementen. Bevorzugt ist hierbei eine der beiden Querschnittsformen zylinderförmig und die andere kegelstumpfförmig. Es sind jedoch auch alle weiteren möglichen Querschnittsformen denkbar, wie zum Beispiel eckig, kantig oder schlitzförmig.

Weiterhin ist es vorteilhaft, die Heizeinrichtung derart auszuführen, dass eine leitende Verbindung zum fluidführenden Rohr über federnde Elemente hergestellt wird, wobei wenigstens ein federndes Element kegelstumpfförmig ausgeführt ist. Auch eine unterschiedliche Gestaltform der federnden Elemente sorgt für eine Verwechslungssicherheit. Hierbei soll ausgeschlossen werden, dass Plus- und Minuspol vertauscht werden und es so zu einem Kurzschluss kommen kann. Dadurch, dass die leitende Verbindung über federnde Elemente ausgeführt wird, ist bei Einleitung eines entsprechenden Federdruckes eine stabile und dauerhafte Verbindung gewährleistet. Dieses bedeutet keinen Kurzschluss durch eine kurzfristige Unterbrechung der Spannungseinleitung durch Vibrationen oder zum Beispiel eine Crasheinwirkung. Im besonderen Fall korrespondieren die verschieden ausgestalteten federnden Elemente mit den unterschiedlichen Querschnittsformen der Öffnungen in der Ummantelung. Bevorzugt sind die federnden Elemente als handelsübliche Metallschraubenfeder bzw. Metallkegelfeder ausgeführt, es sind jedoch auch weitere im Stand der Technik bekannte federnde Elemente denkbar, die eine leitende Verbindung herstellen können. Denkbar sind hier insbesondere Winkelfedern oder Dornenfedern.

Eine vorteilhafte Ausbildung des Erfindungsgedankens ist dadurch gekennzeichnet, dass das fluidführende Rohr der Heizeinrichtung, insbesondere aus Kupfer, besteht. Vorteilhaft erweist sich hier die gute Wärmeleitfähigkeit von Kupfer sowie die gute elektrische Leitfähigkeit des Metalls. Es ist jedoch ebenso denkbar, auch fluidführende Rohre aus Aluminium, Stahl, Bronze oder sonstigen bekannten leitenden Metallarten auszuführen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht die nichtleitende Ummantelung der Heizeinrichtung aus Kunststoff. Bevorzugt wird hierbei das fluidführende Rohr mit einem Kunststoffwerkstoff umspritzt und stellt dabei einen Kern dieses Werkzeugs dar. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Ummantelung für sich als Rohr extrudiert wird und dann über das fluidführende Rohr geschoben wird. Die Fixierung zwischen Ummantelung und fluidführendem Rohr kann hierbei durch die Wahl einer sehr geringen Toleranz zwischen Außendurchmesser des fluidführenden Rohrs und Innendurchmesser der Kunststoffummantelung erfolgen, wobei die Ummantelung im heißen also größer dimensionierten Zustand auf das fluidführende Rohr aufgeschoben wird und dann beim Abkühlen auf das fluidführende Rohr aufschrumpft. Ebenso sind aber auch Klebe-, Schweiß- oder Niet-, Schraub- und Klipsverbindungen denkbar. Als bevorzugte Materialien für die Kunststoffummantelung sind hier PA, PBT, PC und PEI, vorzugsweise glasfasergefüllt, zu nennen.

Eine besondere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement ein PTC-Element ist. PTC-Elemente oft auch Kaltleiter genannt, sind Halbleiterwiderstände, die temperaturabhängig sind. Bei ansteigender Temperatur wird der Widerstandswert größer. Bei der Stromzuführung erwärmt sich das PTC-Element und hat durch die Widerstandskennlinie selbstregelnde Eigenschaften wodurch eine Überhitzung verhindert wird. Die Beharrungstemperatur liegt in der Regel zwischen 60°C und 120°C, eine Abweichung nach oben oder unten kann sich aber in Abhängigkeit von PTC-Element, Volumenstrom, Temperatur und Isolierwirkung des Kunststoffes ergeben. Bevorzugt ist das PTC-Element derart ausgebildet, dass es der Querschnittsform der ersten Öffnung der Ummantelung des fluidführenden Rohres folgt, so verwechslungssicher direkt am fluidführenden Rohr angebracht werden kann. Es lassen sich jedoch auch weitere im Stand der Technik mögliche Heizelemente denken die für die Aufheizung der Heizeinrichtung sinnvoll einzusetzen sind.

Eine weitere Variante der Heizeinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine elektrische Verbindung zum Heizelement und zum fluidführenden Rohr mittels der federnden Elemente über einen mit der Ummantelung verbundenen Anschlussstecker hergestellt wird. Durch diesen Anschlussstecker werden Plus- und Minuspol einer Energiequelle mit dem Heizelement und dem fluidführenden Rohr verbunden. Durch die Verbindung des Anschlusssteckers mit der Ummantelung wird eine Kraft auf die federnden Elemente ausgeübt, und so eine sichere elektrische Verbindung von der Energiequelle zum Heizelement bzw. fluidführenden Rohr gewährleistet. Der Anschlussstecker kann hierzu vergleichbar mit einer Überwurfmutter auf ein in der Ummantelung vorhandenes Gewinde aufgeschraubt werden oder ebenso lösbar über eine Klipsverbindung oder eine reine Steckverbindung mit der Ummantelung verbunden werden, es ist jedoch auch möglich, den Anschlussstecker unlösbar, zum Beispiel über leitendes Kleben, Löten oder Schweißen mit der Ummantelung zu verbinden. Aus dem Anschlussstecker können entweder direkt Kabel zur energiegebenden Quelle herausgeführt sein, oder es sind zum Beispiel metallische Anschlusslitzen im Anschlussstecker vorgesehen, auf die ein geeignetes Gegenstück bzw. geeignete Kabel aufgesteckt wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung dieses Anschlusssteckers ist dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstecker über ein Ultraschallschweißverfahren mit der Ummantelung unlösbar verbunden ist. Dieses hat den Vorteil, dass so eine dichtende Verbindung gegen schädliche Einflüsse von außerhalb, wie zum Beispiel Feuchtigkeit oder aggressive Medien; wie sie im Kraftfahrzeug vorkommen, gewährleistet ist.

Eine besondere Ausführungsform des Anschlusssteckers der Heizeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Öffnungen in der Ummantelung ein Steg angeordnet ist, welcher über eine korrespondierende Nut im Anschlussstecker in zusammengebautem Zustand für eine nichtleitende Trennung der beiden Öffnungen in der Ummantelung sorgt. Diese Ausführungsform sorgt wiederum für eine bessere Kurschlusssicherheit und hilft besonders während der Montage der Federelemente bei der Vermeidung eines Montagekurzschlusses. Ebenso kann durch eine besondere Ausgestaltung dieser Nut-Stegverbindung erreicht werden, dass der Anschlussstecker nur in einer einzigen Position mit der Ummantelung verbindbar ist, und dadurch eine Vertauschung von Plus- und Minuspol ausgeschlossen ist. Da die beiden federnden Elemente so durch diese Stege baulich voneinander nichtleitend getrennt sind, kann auch in Fällen größerer Erschütterung oder eines Crashes eine Berührung der beiden federnden Elemente miteinander ausgeschlossen und so eine Funkenbildung vermieden werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Heizelement mit dem Pluspol einer Energiequelle verbunden und weiterhin ist das Heizelement korrespondierend nur zu einer der Öffnungen in der Ummantelung ausgestaltet. Auch dieses betrifft einerseits die Montage und den Zusammenbau des Heizrohres, wobei hierdurch eine Verwechslung von Plus- und Minuspol ausgeschlossen wird. Der Pluspol der Stromquelle sollte am Heizelement anliegen, da dieses bei Betriebstemperatur einen hohen elektrischen Widerstand bildet und so eine mögliche Funkenbildung im Crash-Fall und einem daraus resultierenden Brand des Fahrzeugs vorgebeugt werden kann.

Durch eine Variation der Form der Aussparungen in der Ummantelung und der Verwendung von verschiedenförmigen Federelementen und einem PTC-Heizelement, welches durch seine Form auch nur in eine vorgegebene Öffnung der Ummantelung passt, sowie durch den Steg zwischen den Öffnungen in der Ummantelung des fluidführenden Rohres lassen sich mit großer Sicherheit Fehler bei der Montage des Heizelementes vermeiden. Nur bei einer korrekten Montage und bei korrekter Lage der einzelnen Bauteile zueinander lässt sich der Anschlussstecker korrekt mit der Ummantelung verbinden und über eine Widerstandsmessung unter Fertigungsbedingungen ist es einfach und schnell möglich, die Funktionssicherheit der Heizeinrichtung festzustellen.

Eine alternative erfindungsgemäße Heizeinrichtung für Fluide insbesondere Gase, weist ein fluidführendes Rohr mit einer nichtleitenden Ummantelung und ein am fluidführenden Rohr angeordnetes Heizelement auf. Das fluidführende Rohr kann eine kreisrunde Querschnittsform aufweisen ist jedoch bevorzugt an einer Längsseite leicht abgeflacht. Ebenso ist eine mehreckige Form denkbar, wie sie zum Beispiel durch Strangpressen hergestellt werden kann. Das fluidführende Rohr wird bevorzugt von einer elektrisch nichtleitenden Ummantelung umschlossen, wobei in einer Mulde dieser Ummantelung das Heizelement so angeordnet ist, dass es das fluidführende Rohr fast berührt. Die Form der Mulde ist bevorzugt kreisrund kann jedoch auch jede weitere Form, sei es oval oder eckig, annehmen. Im Bereich der Mulde weist die Ummantelung nur eine sehr geringe Wandstärke auf, so dass die durch das Heizelement produzierte Hitze ohne einen großen Wärmeverlust auf das fluidführende Rohr übergehen kann. Da allerdings das fluidführende Rohr nun durch die Ummantelung vollständig vom Heizelement getrennt ist, bleibt das Heizelement frei von ölhaltigen Verschmutzungen, welche evtl. durch eine Art Kapillarwirkung zwischen fluidführendem Rohr und Ummantelung eingesogen werden können.

Gemäß der Erfindung sind zwei Kontaktfahnen derart mit dem Heizelement verbunden, dass eine erste Kontaktfahne unter dem Heizelement in der Mulde der Ummantelung angeordnet ist und eine zweite Kontaktfahne über dem Heizelement angeordnet ist. Beide Kontaktfahnen sind leitend mit dem Heizelement verbunden, jedoch voneinander durch das Heizelement getrennt. Zur Erzielung eines Stromflusses zwischen den beiden Kontaktfahnen wird das Heizelement vom Strom durchflossen und ergibt so die Erhitzung des Heizelementes. Die Kontaktfahnen können hierbei eine beliebige Form aufweisen, wichtig ist nur, dass die leitende Verbindung zwischen Kontaktfahne und Heizelement störungsfrei ist.

Ferner sind die Kontaktfahnen und das Heizelement mittels wenigstens eines Federelementes verbunden. Dabei drückt das Federelement, bevorzugt eine Schraubenfeder, von oben auf die erste Kontaktfahne, drückt so die Kontaktfahnen und das Heizelement leitend aufeinander und sorgt durch eine geeignete Federkraft für eine durchgehende feste Verbindung, zwischen den einzelnen Elementen.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, die Kontaktfahnen und das Heizelement über einen handelsüblichen leitenden Kontaktklebstoff zu verbinden. Hierbei wechseln sich dann Kontaktfahnen und Heizelement ab und so wird eine kurzschlusssichere Verbindung zwischen den Elementen hergestellt. Dieses verklebte Heizsystem wird dann z.B. über eine Schnapp- oder Clipsverbindung mit der Ummantelung verbunden.

Zeichnungen
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematischen Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigt:
1 eine schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung,
2 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung in einer schematischen, isometrischen Ansicht und
3 eine weitere Ausführungsform in einer schematischen Schnittansicht.
1 zeigt die erfindungsgemäße Heizeinrichtung im seitlichen Schnitt. Die erfindungsgemäße Heizeinrichtung besteht aus einem fluidführenden Rohr 10, welches bevorzugt aus Metall besteht und mit einer Kunststoffummantelung 11 umspritzt ist. Dabei ist das fluidführende Rohr 10 zur rechten Seite der 1 hin gesehen abgeflacht. Auf der abgeflachten Seite des fluidführenden Rohres 10 weist die Ummantelung 11 eine kegelstumpfförmige Aussparung 12 und eine zylinderförmige Aussparung 13 auf. Diese Aussparungen 12 und 13 lassen einen direkten Kontakt mit dem fluidführenden Rohr 10 zu. In der zylinderförmigen Aussparung 13 ist ein Heizelement, bevorzugt ein PTC-Heizelement 14 angeordnet. Da das fluidführende Rohr 10 im Bereich der Aussparungen 12 und 13 abgeflacht ist, liegt das ebenso flache Heizelement 14 vollständig an der Oberfläche des fluidführenden Rohres 10 an. Weiterhin sind jeweils ein Federelement 15a, 15b in den Aussparungen 12 und 13 angeordnet. Die Federelemente 15a, 15b sind kegelstumpfförmige Schraubenfedern, wobei das Federelement 15a mit seiner Außenkontur korrespondierend zu der kegelstumpfförmigen Aussparung 12 in dieser angeordnet ist.
Dies bedeutet, dass das Ende mit dem kleinen Durchmesser an dem fluidführenden Rohr 10 anliegt, wohingegen das Ende der Schraubenfeder 15a mit dem großen Durchmesser nach außen weist. In der zylinderförmigen Aussparung 13 ist die Schraubenfeder 15b andersherum angeordnet. Das Ende der Schraubenfeder 15b, welches den größeren Durchmesser besitzt, liegt an dem Heizelement 14 an, und das andere Ende der Schraubenfeder 15b mit dem geringeren Durchmesser weist hierbei nach außen. Zwischen den beiden Aussparungen 12 und 13 befindet sich ein Steg 16, der die beiden Aussparungen 12 und 13 räumlich und nichtleitend voneinander trennt. Auf die Schraubenfedern 15a und 15b aufgesetzt ist ein Anschlussstecker 17, in den zwei Anschlussfahnen 18 zur Kontaktherstellung angeordnet sind. Die Anschlussfahnen 18 sind durch die Steckerbauweise räumlich und kurzschlusssicher voneinander getrennt und stehen in direktem Kontakt mit den jeweiligen Schraubenfedern 15a und 15b. In seiner Endstellung drückt der Anschlussstecker 17 die beiden federnden Elemente 15a und 15b entgegen ihrer Federkraft zusammen und zwar in der Art und Weise, dass auch in groben Erschütterungs- oder Crashfällen keine Verbindungsunterbrechung oder Kurzschlusssituation entstehen kann. Im Bereich des Anschlusses des Anschlusssteckers 17 ist in der Ummantelung 11 ein Ummantelungsflansch 19 vorgesehen. Dieser Ummantelungsflansch 19 umläuft den Bereich der beiden Aussparungen 12 und 13 und weist eine nach außen hin plane Verbindungsfläche auf. Der bevorzugt aus Kunststoff gefertigte Anschlussstecker 17 weist einen korrespondierenden Steckerflansch 20 auf, welcher in der Endstellung des Anschlusssteckers 17 direkt auf dem Ummantelungsflansch 19 zum Aufliegen kommt und diesen Ummantelungsflansch 19 sogar teilweise umfasst. In dieser Position wird der Anschlussstecker 17 bevorzugt über ein Ultraschallschweißverfahren mit der Kunststoffummantelung 11 verbunden. Diese umlaufende Verschweißung sorgt für eine sichere Abdichtung des Steckerbereiches gegenüber äußeren Medien. Es ist weiterhin zu erkennen, dass die Anschlussfahnen 18 leitend mit im Steckergehäuse 17 gehaltenen Kontaktplatten 21 verbunden sind. Diese Kontaktplatten 21 sorgen für eine durchgehende gleichmäßige Anpressung der Federelemente 15a und 15b an die Oberfläche des Metallrohres 10 und an das Heizelement 14 in der verschweißten Stellung des Anschlusssteckers 17. Die Kontaktplatten 21 werden dabei durch geeignete Nasen in dem Anschlussstecker 17 gehalten.
Die 2 zeigt eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung. Der 1 entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Dieser Ansicht ist deutlich eine Abflachung 22 im fluidführenden Rohr 10 zu entnehmen. Die Abflachung 21 erstreckt sich longitudinal über die Länge des Heizrohres 10, wodurch auch im Bereich der Aussparungen 12 und 13 der Kontaktbereich mit dem fluidführenden Rohr 10 als im wesentlichen plan und flach anzusehen ist. Weiterhin ist deutlich der Trennsteg 16 zwischen der kegelstumpfförmigen Aussparung 12 und der zylindrischen Aussparung 13 zu erkennen.
Ebenso ist hier deutlich der Ummantelungsflansch 19, welcher zur Aufnahme des Anschlusssteckers 17 dient und den Bereich der Aussparung 12 und 13 umgibt, zu erkennen. In dieser weist die Heizeinrichtung eine starke Krümmung auf, um so einer speziel len Einbausituation besser angepasst zu werden; diese Krümmung kann einfach oder mehrfach vorhanden sein, verschiedene Winkel innehaben oder auch ganz weggelassen werden, wobei sich hierbei kein Einfluss auf die Funktion, sondern nur auf die verbesserte Einbausituation ergibt. An den jeweiligen Enden der Heizeinrichtung sind Anschlussflansche 23 vorgesehen, welche dann zum Beispiel einerseits mit dem Ansaugkrümmer und andererseits mit einer Leitung zur Kurbelgehäuseentlüftung verbunden werden können. Durch die Krümmung der Heizeinrichtung, welche hier schon einer 90°-Abknickung gleich kommt, ist es auch möglich, die eine Seite der Heizeinrichtung zylindrisch ausmünden zu lassen, wobei die andere Seite die Abflachung 22 beinhaltet.
Die 3 zeigt eine weitere Ausführungsform in einer Schnittansicht. Der 1 entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die erfindungsgemäße Heizeinrichtung besteht aus einem fluidführenden Rohr 10, welches bevorzugt aus Metall besteht und mit einer Kunststoffummantelung 11 umspritzt ist. Dabei ist das fluidführende Rohr 10 zur oberen Seite der 3 hin gesehen abgeflacht. Auf der abgeflachten Seite des fluidführenden Rohres 10 weist die Ummantelung 11 eine Mulde 26 auf. An dieser Stelle weist die Ummantelung 11 nur eine sehr geringe Wandstärke auf. Bevorzugt liegt die Wandstärke hier bei 0,2 mm bis 0,6 mm. Es sind jedoch auch andere Wandstärken denkbar, die einen geeigneten Wärmeübergang vom Heizelement 14 auf das Rohr 10 zulassen. In dieser Mulde liegt eine erste Kontaktfahne möglichst flach auf der Ummantelung auf und weist eine Anschlussfahne 18 zur Kontaktherstellung mit einer nicht gezeigten Stromquelle auf. Auf der ersten Kontaktfahne 24 liegt ein Heizelement 14 auf. Das Heizelement 14 wird dabei auf der einen Seite von der Mulde 26 gegen horizontale Verschiebung und auf der anderen Seite von der Anschlussfahne 18 der Kontaktfahne 24 gehalten. Auf diesen beiden Elementen 24, 14 liegt eine zweite Kontaktfahne 25 auf, welche über ein Federelement 15 heruntergedrückt wird. Diese zweite Kontaktfahne 25 ist leitend mit dem Heizelement 14 verbunden und wird über eine weitere Anschlussfahne 18a mit der Stromquelle verbunden. Die beiden Anschlussfahnen 18, 18a werden in einen Anschlussstecker 17 geführt, welcher über einen Steckerflansch 20 mit einem zur Ummantelung 11 gehörenden Ummantelungsflansch 19 über ein Schweiß- oder Klebverfahren verbunden ist. So ist gewährleistet, dass keinerlei Verschmutzung in das Innere des Heizelementes gelangen kann.

Claims

Elektrische Heizeinrichtung für Fluide, insbesondere Gase, mit einem das Fluid führenden Metallrohr, mit einer nichtleitenden Ummantelung und einem am fluidführenden Rohr angeordneten Heizelement, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (14) in einer ersten Öffnung (13) der Ummantelung (11), das fluidführende Rohr (10) berührend, eingebettet ist und dass ein weiterer Berührungspunkt des fluidführenden Rohres (10) in einer weiteren Öffnung (12) der Ummantelung (11) angeordnet ist, wobei die Querschnittsformen der Öffnungen (12, 13) in der Ummantelung (11) unterschiedlich sind.
Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine leitende Verbindung über federnde Elemente (15a, 15b) hergestellt ist, wobei wenigstens ein federndes Element kegelstumpfförmig ausgeführt ist.
Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das fluidführende Rohr (10) aus Kupfer besteht.
Heinzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (11) aus Kunststoff, insbesondere aus glasfasergefülltem Polyamid besteht.
Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (14) ein PTC-Element ist.
Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Verbindung zum Heizelement (14) und zum fluidführenden Rohr (10) mittels der federnden Elemente (15a, 15b) über einen mit der Ummantelung verbundenen Anschlussstecker (17) hergestellt ist.
Heizeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstecker (17) über ein Ultraschallschweißverfahren mit der Ummantelung (11) unlösbar verbunden ist.
Heizelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Öffnungen (12, 13) in der Ummantelung (11) ein Steg (16) angeordnet ist, welcher über eine korrespondierende Nut im Anschlussstecker im zusammengebauten Zustand für eine nichtleitende Tren nung der beiden Öffnungen (12, 13) in der Ummantelung sorgt.
Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (14) mit dem Pluspol einer Stromquelle verbunden ist und korrespondierend nur zu einer der Öffnungen in der Ummantelung (11) ausgestaltet ist.
Heizeinrichtung für Fluide, insbesondere Gase, mit einem das Fluid führenden metallischen Rohr (10), mit einer nichtleitenden Ummantelung (11) und einem am fluidführenden Rohr angeordneten Heizelement (14), dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement am Rohr (10) in einer Vertiefung (26) der Ummantelung, vom fluidführenden Rohr getrennt, eingebettet ist, wobei eine erste Kontaktfahne (18) leitend mit dem Heizelement verbunden ist und ebenso in der Vertiefung angeordnet ist und eine zweite Kontaktfahne (18a) ebenso leitend mit dem Heizelement verbunden ist, wobei ein Stromfluss zwischen den Kontaktfahnen nur durch das Heizelement (14) möglich ist und die Kontaktfahnen (18, 18a) und das Heizelement (14) über wenigstens ein Federelement (15) miteinander verbunden sind.
Heizelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfahnen (18, 18a) mit dem Heizelement (14) mit einem leitenden Klebstoff in Sandwichbauweise miteinander verbunden sind.