DE4013212A1

DE4013212A1 - Heating element for flowing medium - has metal body acting as heat exchanger arranged with slot-shaped pocket open or closed to outlet side

Info

Publication number: DE4013212A1
Application number: DE19904013212
Authority: DE
Inventors: Erhard Dr Lamprecht
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1989-05-30
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1990-12-06

Abstract

The passage openings (2,3) of the metal body (1) are partially tapered at least in the inlet region. The metal body (1) is heated by at least two disc-shaped ceramic cold conductors (11), i.e. PTC resistances, fixed at the inside surfaces of the slot shaped pockets (4) of the metal body. A single pocket (4) open to the outlet side is provided with an additional opening (10) through which a leaf-type contact spring (7) is led in the inside of the pocket and between the disc shaped cold conductors (11) such that the cold conductors under the effect of the contact spring (7) are pressed against the respective inner surface of the pocket (4). USE/ADVANTAGE - Esp. for use in motor vehicles for heating air-fuel mixt. in cold start phase. Cold conductors protected to give increased reliability. Simple and cost effective prodn. also assembly.

Description

Die Erfindung betrifft ein Heizelement zum Erwärmen strömender Medien, bei dem als Wärmetauscher ein aus gut wärmeleitendem Metall gefertigter Metallkörper mit Durchlaßöffnungen dient, die - betrachtet in Strömungsrichtung - zumindest im Einlaßbereich teils verjüngt sind, wobei der Metallkörper durch mindestens zwei scheibenförmige keramische Kaltleiter (PTC-Widerstände) beheizt wird, die an den Innenflächen schlitzförmiger Taschen des Metallkörpers befestigt sind.The invention relates to a heating element for heating flowing media, in which the heat exchanger is a metal body made of good heat-conducting metal with passage openings which - viewed in the direction of flow - are at least partially tapered at least in the inlet area, the metal body being formed by at least two disk-shaped ceramic thermistors (PTC). Resistors) is heated, which are attached to the inner surfaces of slot-shaped pockets of the metal body.

Die Verwendung von Kaltleitern zum Aufheizen strömender Medien ist bekannt. Ein Heizelement, das die obengenannten Merkmale aufweist, ist in der EP-PS 01 94 507 beschrieben.The use of PTC thermistors to heat up flowing media is known. A heating element that has the above characteristics has is described in EP-PS 01 94 507.

In der genannten Patentschrift besteht der Metallkörper des Heizelementes aus gut wärmeleitendem Metall und weist regel mäßig angeordnete Durchlaßöffnungen auf, deren Anteil am Ge samtvolumen weniger als 50% beträgt. Wesentlich ist, daß die Kaltleiter durch einen Kleber am Metallkörper befestigt sind. Die keramischen Kaltleiter sind bevorzugt an gegenüberliegenden Teilen der Außenoberfläche des Metallkörpers angeklebt, even tuell aber auch in innerhalb des Metallkörpers vorhandenen Aus sparungen. Die Stromzuführung zu den äußeren, vom Metallkörper abgewandten Belegungen des Kaltleiters erfolgt dabei über als Metallfedern ausgebildete Kontakte.In the cited patent there is the metal body of the Heating element made of good heat-conducting metal and has rule moderately arranged through openings, their share of Ge total volume is less than 50%. It is essential that the PTC thermistors are attached to the metal body by an adhesive. The ceramic PTC thermistors are preferably on opposite Glued parts of the outer surface of the metal body, even but also in existing within the metal body savings. The power supply to the outer, from the metal body The PTC thermistor facing away is made via as Metal springs trained contacts.

Obwohl das bekannte Heizelement bereits in vielerlei Hinsicht den Anforderungen und Kriterien entspricht, die an ein solches Heizelement in der Praxis gestellt werden, weist es insgesamt doch ein unbefriedigendes Preis-/Leistungsverhältnis auf. Dies hat seinen Grund darin, daß bei dem bekannten Heizelement zur Befestigung der Kaltleiter am Metallkörper ein leitfähiger Kle ber verwendet wird. Durch die im Betrieb auftretenden Tempera turwechselzyklen besteht die Gefahr von Rißbildungen in den üb lichen Kleberschichten. Zwar existieren elastischere Kleber, beispielsweise Silikonkleber, doch wird man bei deren Anwendung mit dem Problem einer sehr geringen Haftfestigkeit schon bei Raumtemperaturen konfrontiert. Zudem werden derartige Thermo plaste beim Aufheizen weich, so daß Heizsysteme mit höheren Ar beitstemperaturen nur zuverlässig realisiert werden können, wenn zusätzlich zur Klebung noch eine mechanische Fixierung der Kaltleiter erfolgt. In der EP-PS 01 94 507 ist deshalb eine zu sätzliche Kontaktfeder vorgesehen, die einerseits elektrisch kontaktiert und andererseits eine mechanische Kraft auf die Kle bestelle ausübt.Although the well-known heating element is already in many ways meets the requirements and criteria for such Heating element put in practice, it points out overall but an unsatisfactory price / performance ratio. This has its reason in that in the known heating element for Attach the PTC thermistor to the metal body using a conductive adhesive about is used. Due to the tempera that occurs during operation door change cycles there is a risk of cracking in the ex layers of adhesive. Although there are more elastic adhesives, for example silicone glue, but you will be using them with the problem of a very low adhesive strength Facing room temperatures. In addition, such thermo plasticized when heating, so that heating systems with higher Ar working temperatures can only be reliably achieved, if, in addition to the adhesive, there is a mechanical fixation of the PTC thermistor. In EP-PS 01 94 507 one is therefore too additional contact spring provided, the one hand electrically contacted and on the other hand a mechanical force on the Kle order exercises.

Die mit der Verwendung eines Klebers in Zusammenhang stehenden Probleme verschärfen sich noch, wenn man Heizsysteme mit mög lichst hoher Leistungsauskoppelung herstellen will. Das aus der EP-PS 01 94 507 bekannte Heizelement ist so konstruiert, daß nur eine einseitige Auskoppelung und Ausnutzung der von den Kaltleitern erzeugten Wärme erfolgt. Die einseitige Auskoppe lung reduziert den Wirkungsgrad des Heizelementes. Bei gekleb ten Heizsystemen mit zweiseitiger Wärmeauskoppelung, wie sie beispielsweise in der EP-OS 02 82 085 beschrieben ist, muß zur Unterstützung des Klebers eine umklammernde Halterung des gesam ten Systems beispielsweise durch einen starren Kunststoffrahmen vorgesehen werden. Dies bedeutet einen sehr komplizierten und aufwendigen Aufbau des Heizelementes.Those related to the use of an adhesive Problems are exacerbated when heating systems are possible wants to produce the highest possible power output. That from the EP-PS 01 94 507 known heating element is designed so that only one-sided decoupling and exploitation of those of the PTC thermistors generated heat takes place. The one-sided decoupling lung reduces the efficiency of the heating element. At glued heating systems with double-sided heat extraction, like them described in EP-OS 02 82 085, for example Support the glue a clinging bracket of the whole system, for example through a rigid plastic frame be provided. This means a very complicated and complex construction of the heating element.

Unnötig aufwendig sind bei dem aus der EP-PS 01 94 507 bekann ten Heizelement auch die Armaturen zur äußeren Befestigung. Aus Fig. 1 der genannten Patentschrift und anhand von im Handel be findlichen Mustern erkennt man, daß der eigentliche Metallkör per mit den Durchlaßöffnungen noch von einem massiven Metall rahmen umgeben ist, zu dem auch Laschen gehören. Die Funktion dieses Metallrahmens liegt nur zum Teil darin, eine stabile Befestigungsmöglichkeit des Heizelementes innerhalb des Lei tungssystems bereitzustellen, durch das das zu erwärmende Medium geleitet wird. In den Fällen, in denen die Kaltleiter an den vier Außenoberflächen des Metallkörpers befestigt sind, wird durch die Verwendung des Metallrahmens auch der Schutz der emp findlichen Kaltleiteroberflächen vor mechanischen und chemi schen Einflüssen des strömenden Mediums gewährleistet. Dies gilt mit Sicherheit nicht mehr für die Ausführungsformen mit zur Auslaßseite hin offenen Taschen.The fittings for external fastening are unnecessarily expensive in the heating element known from EP-PS 01 94 507. From Fig. 1 of the said patent and on the basis of patterns that are commercially available, it can be seen that the actual metal body is still surrounded by a solid metal frame with the passage openings, which also include tabs. The function of this metal frame is only in part to provide a stable attachment of the heating element within the line system through which the medium to be heated is passed. In cases where the PTC thermistors are attached to the four outer surfaces of the metal body, the protection of the sensitive PTC thermistor surfaces from mechanical and chemical influences of the flowing medium is ensured by the use of the metal frame. This certainly no longer applies to the embodiments with pockets open towards the outlet side.

In der Regel werden Kaltleiter als Scheiben oder in Form dünner Platten hergestellt, auf denen an zwei gegenüberliegenden großen Flächen sperrschichtfreie Metallelektroden aufgebracht werden, die unter anderem Silber und/oder Nickel enthalten können. Be kannt und zu beachten ist, daß die Kaltleiterkeramik vor allem im Oberflächenbereich im Zusammenhang mit den Metallelektroden eine ausgeprägte Empfindlichkeit gegen gewisse äußere Einflüsse aufweist, denn nur durch eine gezielte Metallbeschichtung, bei der die Sperrschicht zwischen dem halbleitenden Kaltleitermate rial und dem metallischen Elektrodenmaterial abgebaut wird bzw. nicht entsteht, ist der PTC-Effekt wirksam. Diese Metallbe schichtung muß daher, ebenso wie der Keramikkörper selbst, vor schädigenden Einflüssen bewahrt werden. Das Problem des Schut zes der in den offenen Taschen befindlichen Kaltleiter ist in der EP-PS 01 94 507 nicht diskutiert worden.As a rule, PTC thermistors are thinner than slices or in the form Plates made on two large opposite Surfaces of barrier-free metal electrodes are applied, which may include silver and / or nickel. Be knows and it should be noted that the PTC ceramic above all in the surface area in connection with the metal electrodes a pronounced sensitivity to certain external influences has, because only by a targeted metal coating, at the the barrier layer between the semiconducting thermistor rial and the metallic electrode material is degraded or does not arise, the PTC effect is effective. This metal label Layering must therefore, just like the ceramic body itself, before harmful influences are preserved. The problem of protection The PTC thermistor in the open pockets is in EP-PS 01 94 507 has not been discussed.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Heizelement zum Erwärmen strömender Medien, und zwar ins besondere ein bei Kraftfahrzeugen zur Erwärmung des Luft-Brenn stoff-Gemisches während der Kaltstartphase wirksames Heizele ment der eingangs angegebenen Art zu schaffen, das eine höchst mögliche Auskoppelung der durch die Heizelemente abgegebenen Wärme gewährleistet, einen weitgehenden Schutz der Kaltleiter gegenüber dem zu erwärmenden Medium bietet, und das bei hoher Zuverlässigkeit eine einfache und kostengünstige Herstellung und Montage erlaubt.The present invention is therefore based on the object a heating element for heating flowing media, namely ins special one in motor vehicles for heating the air-burning Heating mixture effective during the cold start phase ment of the type specified at the beginning to create the one possible decoupling of those emitted by the heating elements Heat ensures extensive protection of the PTC thermistor compared to the medium to be heated, and that at high Reliability a simple and inexpensive manufacture and assembly allowed.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Heizelement der eingangs an gegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß eine einzelne zur Auslaßseite hin offene Tasche mit einer zur Man telfläche des Metallkörpers zusätzlichen Öffnung vorgesehen ist, durch die eine blattförmige Kontaktfeder ins Innere der Tasche und zwischen die scheibenförmigen Kaltleiter geführt ist, derart daß die Kaltleiter unter der Wirkung dieser Kontaktfeder gegen die jeweiligen Innenflächen der Tasche gedrückt werden.To solve this problem, the heating element is at the beginning given type according to the invention characterized in that a single pocket open to the outlet side with one to the man tel area of the metal body additional opening is provided, through the one leaf-shaped contact spring inside the bag and is guided between the disk-shaped PTC thermistor, such that the PTC thermistor under the action of this contact spring the respective inner surfaces of the bag are pressed.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich durch Verzicht auf den bisher üblichen Kleber ein überraschend ein facher Aufbau des Heizelementes realisieren läßt. Das erfin dungsgemäße Heizelement ist durch eine besonders hohe mechani sche Kompaktheit charakterisiert. Es hat sich gezeigt, daß der Anpreßdruck einer Kontaktfeder ausreicht, um eine schnelle Wärmeübertragung zwischen den Kaltleitern und dem Metallkörper beim Aufheizen des Systems sicherzustellen. Dadurch, daß die Kontaktfeder durch eine seitliche Öffnung ins Innere des Metall körpers geführt ist, ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß die Tasche auf einfache Weise mit entsprechenden Kunststoffen abgedichtet werden kann. Dadurch kann ein vollständiger, zuver lässiger Schutz der Kaltleiter vor aggressiven Medien erreicht werden.The invention is based on the knowledge that Dispensing with the previously common adhesive a surprisingly fold construction of the heating element can be realized. That invented heating element according to the invention is due to a particularly high mechani characterized compact compactness. It has been shown that the Contact pressure of a contact spring is sufficient for a quick Heat transfer between the PTC thermistors and the metal body ensure when heating the system. Because the Contact spring through a side opening into the interior of the metal is guided body, there is the additional advantage that the bag in a simple way with appropriate plastics can be sealed. This allows a complete, verver casual protection of the PTC thermistor against aggressive media achieved will.

Ein weiterer Lösungsvorschlag der Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Tasche strömungsauslaßseitig durch den Metallkörper geschlossen ist in der Art, daß die Kaltleiter und die Kontaktfeder ausschließlich durch die zur Mantelfläche des Metallkörpers gekehrte Öffnung der Tasche in die Tasche einführbar sind, derart daß die Kaltleiter unter der Wirkung dieser Kontaktfeder gegen die jeweiligen Innenflächen der Tasche gedrückt werden.Another proposed solution to the problem is according to the invention characterized in that the pocket on the flow outlet side is closed by the metal body in such a way that the PTC thermistor and the contact spring exclusively by the Mantle surface of the metal body turned opening the pocket in the bag can be inserted so that the PTC thermistor under the Effect of this contact spring against the respective inner surfaces pocket.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter ansprüchen gekennzeichnet.Advantageous developments of the invention are in the sub claims marked.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is described below using an exemplary embodiment explained in more detail.

Es zeigt It shows

Fig. 1 in teils geschnittener und gebrochender Darstellung eine Draufsicht (Einlaßseite) auf eine Ausführungs form nach der Erfindung, Fig. 1 in partly sectional and gebrochender representation of a plan view (the inlet side) of an execution form of the invention;

Fig. 2 eine Seitenansicht dieser Ausführungsform, Fig. 2 is a side view of this embodiment,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie I-I nach Fig. 1, Fig. 3 is a section according to line II of Fig. 1,

Fig. 4 das Detail II nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab. Fig. 4 shows the detail II of FIG. 1 on an enlarged scale.

In Fig. 1 ist ein Heizelement dargestellt, bei dem ein Metall körper 1 mittels eines Montageflansches 5 in einem Strömungs rohr 8 eingebaut ist. Im Metallkörper 1 befinden sich eine Rei he von kleinen und großen Durchlaßöffnungen 2 bzw. 3. Eine sich nahezu über den gesammten Durchmesser des Metallkörpers 1 er streckende Tasche 4 ist zur Einlaßseite des Metallkörpers 1 hin durch einen strömungsgünstigen Steg verschlossen. Ferner sind zwei Anschlußstellen 6, 7 vorgesehen, wovon eine der Stromzu führung 6 zum Metallkörper 1 dient, während die zweite das äußere Ende einer Kontaktfeder bildet. Um die thermisch wirk same Oberfläche des Metallkörpers 1 zu erhöhen, sind in der Mantelfläche des Metallkörpers 1 Rillen 9 vorgesehen, durch die - zusätzlich zu den Durchlaßöffnungen 2 und 3 - das zu erwärmen de Medium strömt.In Fig. 1, a heating element is shown in which a metal body 1 by means of a mounting flange 5 in a flow tube 8 is installed. In the metal body 1 there are a row of small and large passage openings 2 and 3 . An almost over the entire diameter of the metal body 1 he stretching pocket 4 is closed towards the inlet side of the metal body 1 by a streamlined web. Furthermore, two connection points 6 , 7 are provided, of which one of the power supply leads 6 to the metal body 1 , while the second forms the outer end of a contact spring. In order to increase the thermally active same surface of the metal body 1, the metal body 1 are grooves 9 provided in the casing surface through which - flowing the de heating medium - in addition to the passage openings 2 and 3. FIG.

Die Tasche 4 hat eine Öffnung 12 zur Auslaßseite hin. In Fig. 2 ist eine zur Mantelfläche des Metallkörpers 1 gerichtete Öff nung 10 der Tasche 4 erkennbar, durch welche die blattförmige Kontaktfeder 7 ins Innere der Tasche 4 und zwischen scheiben förmige Kaltleiter 11 geführt ist.The pocket 4 has an opening 12 to the outlet side. In Fig. 2 is directed to the lateral surface of the metal body 1 opening Publ 10 of the pocket 4 can be seen , through which the leaf-shaped contact spring 7 is guided into the inside of the pocket 4 and between disc-shaped PTC thermistor 11 .

Gemäß Fig. 3 befindet sich innerhalb des durch den Montageflansch 5 befestigten Metallkörpers 1 ein Hohlraum mit rechteckigem Querschnitt. Die Tasche 4 ist, wie bereits beschrieben, mit einer seitlichen Öffnung 10 und mit einer Öffnung 12 zur Auslaß seite hin versehen. Eingepaßt in die rechteckige Tasche 4 befin den sich zwei scheibenförmige Kaltleiter 11, die jeweils eine Dicke von ca. 0,8 mm aufweisen und deren große Stirnflächen je weils ca. 2 cm² groß sind. Zwischen die beiden Kaltleiter 11 ist die blattförmige Kontaktfeder 7 eingeführt. Sie paßt gerade in den schmalen, nur noch wenige Zehntel mm breiten Raum zwi schen den beiden Kaltleitern 11, indem sie diese gegen die In nenflächen der Tasche 4 drückt. Einmal eingeführt, gewährlei stet die flächenmäßig recht große klemmende Kontaktfeder einen mechanisch sicheren Zusammenhalt des Heizelementes.According to FIG. 3, there is a cavity with a rectangular cross section within the metal body 1 fastened by the mounting flange 5 . The pocket 4 is, as already described, provided with a lateral opening 10 and with an opening 12 to the outlet side. Fitted in the rectangular pocket 4 are two disc-shaped PTC thermistors 11 , each of which has a thickness of approximately 0.8 mm and whose large end faces are each approximately 2 cm ^{2 in} size. The leaf-shaped contact spring 7 is inserted between the two PTC thermistors 11 . It fits just into the narrow, only a few tenths of a mm wide space between the two PTC thermistors 11 by pressing them against the inner surfaces of the pocket 4 . Once introduced, the contact spring, which is quite large in terms of area, ensures mechanically secure cohesion of the heating element.

In Fig. 4 ist eine kleine Durchlaßöffnung 2 im Metallkörper 1, sowie ein Teil der Tasche 4 dargestellt. Ferner sind die beiden Kaltleiterscheiben 11 und die zwischen ihnen befindliche Kon taktfeder 7 angedeutet. Diese ist durch die seitliche Öffnung 10 aus dem Metallkörper 1 herausgeführt, wobei sie vorteilhaf terweise nach ihrem Austritt aus der Öffnung umgebogen und mit einer Isolierung 13 versehen ist.In Fig. 4, a small passage opening 2 in the metal body 1 and part of the pocket 4 is shown. Furthermore, the two PTC thermistor disks 11 and the contact spring 7 located between them are indicated. This is led out through the side opening 10 from the metal body 1 , wherein it is advantageously bent after it emerges from the opening and is provided with insulation 13 .

Zum Schutz der Kaltleiter vor aggressiven Medien ist es günstig, die Tasche 4 mit einem geeigneten Kunststoffmaterial zu ver schließen. Das Verschließen durch eine Dichtungsmasse hat auf die thermischen Eigenschaften des Heizelementes keinen Einfluß, da die Masse aufgrund ihrer hohen Viskosität nicht in die Ta sche 4 hineinfließt. Der Verschluß durch eine Dichtungsmasse hat den zusätzlichen Vorteil, fertigungstechnisch besonders einfach durchführbar zu sein. Es ist jedoch auch möglich, die Tasche 4 durch einen Spritzprozeß vollständig mit thermoplastischem Mate rial zu füllen. Dieses vollständige Vergießen erhöht durch die Bildung eines thermischen Nebenschlusses die Aufheizgeschwindig keit des Heizelementes, was sehr erwünscht ist. Besonders wir kungsvoll und vorteilhaft ist es, die Vergußmasse mit einem Me talloxidpulver zu vermischen. Geeignet ist beispielsweise das elektrisch isolierende aber eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweisende Magnesiumoxid. Die durchgeführten Versuche haben eindeutig den beschleunigten Anstieg der Temperatur des Metall körpers gezeigt und sind damit ein Beweis für die verbesserte Wärmeauskoppelung der Kaltleiter. Die Meßdaten lassen erkennen, daß sich bei einer mit Magnesiumoxid vermischten Vergußmasse nach 10 bzw. 20 sec eine jeweils um ca. 15% höhere Temperatur als bei nicht vergossener Tasche erzielen läßt. Gegenüber der bisher üblichen einseitigen Wärmeauskoppelung ist dies ein er heblicher Fortschritt, der bei der vorliegenden Erfindung ohne die bekannten, mit der zweiseitigen Wärmeauskoppelung verbunde nen konstruktiven Nachteile, erreicht wird.To protect the PTC thermistor from aggressive media, it is favorable to close the pocket 4 with a suitable plastic material. The sealing by a sealing compound has no influence on the thermal properties of the heating element, since the mass does not flow into the pocket 4 due to its high viscosity. The closure by a sealing compound has the additional advantage of being particularly easy to carry out in terms of production technology. However, it is also possible to completely fill the pocket 4 with a thermoplastic material by an injection molding process. This complete encapsulation increases the heating speed of the heating element by the formation of a thermal shunt, which is very desirable. It we particularly kungful and advantageous to mix the potting compound with a metal oxide powder. For example, the electrically insulating but high thermal conductivity magnesium oxide is suitable. The tests carried out have clearly shown the accelerated rise in the temperature of the metal body and are thus evidence of the improved heat extraction of the PTC thermistor. The measurement data show that with a potting compound mixed with magnesium oxide, a temperature which is about 15% higher than that of a non-potted bag can be achieved after 10 or 20 seconds. Compared to the previously common one-sided heat extraction, this is a considerable advance, which is achieved in the present invention without the known design disadvantages associated with the two-sided heat extraction.

Vorteilhaft ist auch, daß das Abdichten oder Vergießen der Tasche 4 einen zusätzlichen Schutz der Kaltleiter 11 gegen eine Lageänderung in der Tasche 4 ergibt.Advantageous is that the sealing or potting of the pocket 4 provides additional protection of the PTC thermistor 11 against a change in position in the pocket. 4

Die in Fig. 1 dargestellte spezielle Anordnung von kleinen Durch laßöffnungen 2, welche dem Rand und großen Durchlaßöffnungen 3, welche der Mittelebene des Metallkörpers 1 zugeordnet sind, läßt sich mit besonderem Vorteil in Kraftfahrzeugen anwenden. Während der Kaltstartphase, d. h. solange der Motor noch nicht richtig warm ist, kommt es häufig zu einer unerwünschten Tröpf chenbildung des Luft-Brennstoff-Gemisches. In dieser Phase wird das Heizelement mit Strom versorgt, um das Luft-Brennstoff-Ge misch zu erwärmen und damit die Tröpfchenbildung zu verhindern. Da das Heizelement hinter der Drosselklappe angeordnet ist und diese während der Kaltstartphase nur wenig geöffnet ist, strömt das zu erwärmende Luft-Brennstoff-Gemisch hauptsächlich durch die äußeren kleinen Durchlaßöffnungen 2 hindurch. Aufgrund der dort relativ zum Durchsatz des strömenden Mediums großen Ober fläche wird das Medium ausreichend erwärmt. Später, wenn der Motor ausreichend warm ist und eine zusätzliche Erwärmung des Luft-Brennstoff-Gemisches nicht mehr notwendig ist, steht die Drosselklappe im Strömungsrohr fast waagerecht. Aufgrund der in der Nähe der Mittelebene des Heizelementes befindlichen großen Durchlaßöffnungen 3 kann das Medium nun ohne weitere Maßnahmen das abgeschaltete Heizelement auf sehr strömungsgünstige Weise passieren.The special arrangement shown in Fig. 1 of small passage openings 2 , which are the edge and large passage openings 3 , which are assigned to the central plane of the metal body 1 , can be used with particular advantage in motor vehicles. During the cold start phase, ie as long as the engine is not really warm, there is often an undesirable droplet formation of the air-fuel mixture. In this phase, the heating element is supplied with electricity in order to heat the air-fuel mixture and thus prevent the formation of droplets. Since the heating element is arranged behind the throttle valve and the latter is only slightly opened during the cold start phase, the air-fuel mixture to be heated flows mainly through the small outer passage openings 2 . Due to the large surface there relative to the throughput of the flowing medium, the medium is heated sufficiently. Later, when the engine is sufficiently warm and additional heating of the air-fuel mixture is no longer necessary, the throttle valve in the flow pipe is almost horizontal. Due to the large passage openings 3 located in the vicinity of the central plane of the heating element, the medium can now pass the switched-off heating element in a very streamlined manner without further measures.

Claims

1.Heating element for heating flowing media, in which the heat exchanger is a tall body made of good heat-conducting metal ( 1 ) with passage openings ( 2 , 3 ) which - viewed in the direction of flow - are partially tapered at least in the inlet area, the metal body ( 1 ) is heated by at least two disk-shaped ceramic thermistors ( 11 ) (PTC resistors) which are attached to the inner surfaces of slot-shaped pockets ( 4 ) of the metal body ( 1 ), characterized in that a single pocket ( 4 ) with an to the outer surface of the metal body ( 1 ) additional opening ( 10 ) is provided, through which a sheet-shaped contact ( 7 ) inside the pocket ( 4 ) and between the disc-shaped PTC thermistor ( 11 ) is guided, so that the PTC thermistor ( 11 ) under the action of this contact spring ( 7 ) against the respective inner surfaces of the pocket ( 4 ) are pressed.

2.Heating element for heating flowing media, in which the heat exchanger is a metal body made of good heat-conducting metal ( 1 ) with passage openings ( 2 , 3 ) which - viewed in the direction of flow - are partially tapered, at least in the inlet area, the metal body ( 1 ) is heated by at least two disk-shaped ceramic thermistors ( 11 ) (PTC resistors) which are attached to the inner surfaces of slot-shaped pockets ( 4 ) of the metal body ( 1 ), characterized in that the pocket ( 4 ) on the flow outlet side through the metal body ( 1 ) is closed in such a way that the PTC thermistor ( 11 ) and the contact spring ( 7 ) can be inserted into the pocket ( 4 ) only through the opening ( 10 ) of the pocket ( 4 ) facing the outer surface of the metal body ( 1 ), such that the PTC thermistor ( 11 ) are pressed under the action of this contact spring ( 7 ) against the respective inner surfaces of the pocket ( 4 ).

3. Heating element according to claim 1 or 2, characterized in that the supply of current to the PTC thermistor ( 11 ) on the one hand ( 6 ) via the metal body ( 1 ) and on the other hand via the contact spring ( 7 ).

4. Heating element according to claim 1 or 2, characterized in that the pocket ( 4 ) is closed by a highly viscous, electrically insulating sealing compound.

5. Heating element according to claim 3, characterized in that the pocket ( 4 ) is filled with a good heat-conducting and electrically insulating casting compound.

6. Heating element according to claim 5, characterized, that the potting compound is at least predominantly art contains fabric.

7. Heating element according to claim 6, characterized, that the potting compound to increase the thermal conductivity speed filled with a metal oxide, especially magnesium oxide is.

8. Heating element according to one of the preceding claims, characterized in that the metal body ( 1 ) cylindrical and the Durchlaßöff openings ( 2 , 3 ) have circular or lamellar cross-sections which decrease towards the cylinder jacket.