EP2161515A1 - Heat exchanger - Google Patents

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EP2161515A1
EP2161515A1 EP08290839A EP08290839A EP2161515A1 EP 2161515 A1 EP2161515 A1 EP 2161515A1 EP 08290839 A EP08290839 A EP 08290839A EP 08290839 A EP08290839 A EP 08290839A EP 2161515 A1 EP2161515 A1 EP 2161515A1
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EP
European Patent Office
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opening
heat exchanger
ptc element
ptc
exchanger according
Prior art date
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EP08290839A
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EP2161515B1 (en
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Stéphane Weingaertner
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Mahle Behr France Rouffach SAS
Original Assignee
Behr France Rouffach SAS
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Publication date
Application filed by Behr France Rouffach SAS filed Critical Behr France Rouffach SAS
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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • 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
    • F24H9/1854—Arrangement or mounting of grates or heating means for air heaters
    • F24H9/1863—Arrangement or mounting of electric heating means
    • F24H9/1872—PTC
    • 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
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/02—Heaters using heating elements having a positive temperature coefficient

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger according to the preamble of claim 1 and a PTC element for use in an electric heater according to the preamble of claim 15.
  • auxiliary heaters used for motor vehicles in the prior art are distinguished. In a first type of electric reheater, the electrical power is conducted directly into the coolant. These are the so-called coolant-side heaters. In the second type of electric auxiliary heater, the electric power is released into the air. These are the so-called air-side heaters.
  • a plurality of PTC elements which are accommodated or pressed into a metal sheet are generally used in an electric heater.
  • a sealing profile in which the PTC elements are held. This solution
  • to fix the PTC elements in the sheet metal frame requires an additional component - the sealing profile.
  • Another way to fix the PTC elements is to glue them to the sheets. Although this variant is cheaper and simpler, but it can lead to slippage of the PTC elements despite gluing.
  • a heat exchanger in particular an electric heater for a motor vehicle, is provided with at least one heating element, which has a frame and at least one PTC element.
  • the at least one PTC element is provided with at least one opening.
  • the opening allows an adhesive, which is applied between the frame and the at least one PTC element, to run into and fill it. After curing of the adhesive, a kind of pin is formed in the opening, which provides additional secure and permanent fixation of the PTC element on or in the frame.
  • slipping of the at least one PTC element on or in the frame is prevented in a very simple manner and without the need to use additional elements or parts.
  • the at least one PTC element is fixed to the frame with an adhesive.
  • the Adhesive applied on the entire surface of the frame on which the at least one PTC element is arranged and / or on the entire surface of the PTC element which is to be connected to the frame.
  • the adhesive which must have a viscosity suitable for this purpose, distributed in the opening provided in the PTC element to form a kind of fixing pin after curing.
  • the adhesive is also pressed into the opening as the frame is pressed together.
  • the frame is a metal frame, in particular a sheet metal frame.
  • it can also be used a plastic frame.
  • the adhesive is selected according to the materials to be joined.
  • the adhesive is a two-component adhesive.
  • the adhesive fills the at least one opening of the at least one PTC element.
  • the at least one opening is an opening passing through the PTC element, in particular a passage opening.
  • the at least one opening ends in the PTC element.
  • the adhesive is a good thermal conductivity adhesive.
  • the at least one opening has a shape that is round, oval, square, rectangular or triangular.
  • the at least one opening is conical or cylindrical.
  • the frame is formed in two parts.
  • the frame has a first sheet and a second sheet, which are arranged parallel to each other.
  • the adhesive after curing in the at least one opening, forms a pin which fixes the at least one PTC element to the frame in addition to the adhesive layer formed between the PTC element and the frame.
  • a multiplicity of rib elements and a large number of heating elements are provided in the heat exchanger.
  • a PTC element in particular for use in an electric heater, is provided, wherein at least one opening is provided in the PTC element.
  • Fig.1 shows a front view of the items of a heating element 1 according to the prior art.
  • the heating element 1 consists of a first sheet 2 and a second sheet 3, which run parallel and together form a frame. Between the first sheet 2 and the second sheet 3, the PTC elements 4, here 7 pieces, arranged, which are secured by a sealing profile 5 against slipping.
  • the sealing profile 5 is made as an endless profile, which consists of silicone, which is cut to the length of the heating element 1, and are punched in the apertures 6, in which the PTC elements 4 are positioned and kept at a distance.
  • Fig. 2A shows a plan view of a PTC element 4 according to one embodiment.
  • the PTC element 4 is glued in the embodiment with the first sheet 2 and the second sheet 3, which are not shown here.
  • adhesive a two-component adhesive is used, which is applied to the entire surface of the PTC element 4 and / or on the entire surface of the sheet on which the PTC element 4 is arranged.
  • the PTC elements 4 are then placed at their respective positions on the sheet and the first sheet 2 and the second sheet 3 are then pressed together to form a frame of the heating element 1.
  • the adhesive is pressed into the opening 7.
  • the adhesive fills the opening 7 completely and forms after curing a pin which fixes the PTC element 4 in addition to the first sheet 2 and / or second sheet 3.
  • only a single opening 7 is provided, which is formed as a square opening.
  • Fig. 2B is a sectional view through the PTC element 4 of Fig. 2A , wherein it can be seen that the opening 7 is a through-hole through the PTC element 4 therethrough.
  • the PTC element 4 further has an upper surface 8 and a lower surface 9, to which adhesive is applied respectively.
  • Fig. 3A shows a plan view of a PTC element 4 according to another embodiment, in this embodiment, in turn, a single opening 7 is provided, which has a round shape. As from the in Fig. 3B can be seen through the PTC element 4, the opening 7 is formed in this embodiment as a cylindrical passage opening.
  • Fig. 4A is a plan view of a PTC element 4 according to another embodiment.
  • three square openings 7 are provided, the are distributed uniformly over the upper surface 8.
  • the three openings 7 are not formed as through-holes, but terminate in the PTC element 4.
  • Fig. 5A is a plan view of a PTC element 4 according to yet another embodiment, wherein two circular openings 7, which are arranged distributed uniformly over the upper surface 8, are provided.
  • Fig. 5B showing a sectional view through the PTC element 4 of FIG Fig. 5A is, it can be seen that also here the openings 7 are not formed as through holes, but in the PTC element 4 ends.

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Abstract

The exchanger has a heating element, which comprises a frame i.e. sheet metal frame, and a positive temperature co-efficient (PTC)-element (4). The PTC-element is provided with an opening (7), and fixed at the frame using an adhesive i.e. two-component-adhesive. The adhesive fills the opening of the PTC-element, where the opening is designed as a cylindrical passage opening. The opening is designed in circular, oval, quadratic, rectangular and triangular shapes. A spike is formed in the opening, after hardening of the adhesive.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein PTC-Element zur Verwendung in einem elektrischen Zuheizer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.The invention relates to a heat exchanger according to the preamble of claim 1 and a PTC element for use in an electric heater according to the preamble of claim 15.

Um den Innenraum eines Kraftfahrzeugs aufzuwärmen, ist es meist in der Startphase oder bei geringen Außentemperaturen notwendig, zuzuheizen, da die heutzutage eingesetzten verbrauchsoptimierten Fahrzeuge nicht ausreichend Abwärme produzieren. Dabei ist es bevorzugt, elektrische Zuheizer einzusetzen, da sie kostengünstig, spontan spürbar - das heißt, die elektrische Leistung wird sofort in Wärme umgesetzt - und platzsparend sind. Bei den für Kraftfahrzeuge im Stand der Technik verwendeten Zuheizern werden im Wesentlichen zwei Typen unterschieden. Bei einem ersten Typ von elektrischen Zuheizern wird die elektrische Leistung direkt in das Kühlmittel geleitet. Es handelt sich hierbei um die sogenannten kühlmittelseitigen Zuheizer. Bei dem zweiten Typ von elektrischen Zuheizern wird die elektrische Leistung an die Luft abgegeben. Hierbei handelt es sich um die sogenannten luftseitigen Zuheizer.In order to warm up the interior of a motor vehicle, it is usually necessary in the starting phase or at low outside temperatures to heat up, since the consumption-optimized vehicles used today do not produce sufficient waste heat. It is preferred to use electric heaters, as they cost, spontaneously noticeable - that is, the electrical power is immediately converted into heat - and save space. Essentially, two types of auxiliary heaters used for motor vehicles in the prior art are distinguished. In a first type of electric reheater, the electrical power is conducted directly into the coolant. These are the so-called coolant-side heaters. In the second type of electric auxiliary heater, the electric power is released into the air. These are the so-called air-side heaters.

Da bei dem letzteren Typ die eingebrachte elektrische Leistung sofort spürbar in Wärme umgesetzt wird, nimmt der Anteil der lufseitigen Zuheizer immer mehr zu.Since in the latter type, the introduced electric power is immediately noticeably converted into heat, the proportion of air-side heaters is increasing more and more.

Bei diesen elektrischen Zuheizern erfolgt die Umwandlung von elektrischer Energie aus dem Bordnetz des Fahrzeugs in Wärme in der Regel in einem PTC-Element (Positive Temperature Coefficient). Dieser Kaltleiter aus Keramik ist ein sehr stark temperaturabhängiger Halbleiterwiderstand. Das heißt, dass mit zunehmender Temperatur der Widerstand des Keramik-Elements sehr stark zunimmt. Dadurch stellt sich unabhängig von den Randbedingungen - wie z. B. angelegte Spannung, Nominalwiderstand, Luftmenge über dem PTC-Element - eine sehr gleichmäßige Oberflächentemperatur am PTC-Element ein. Dadurch wird eine Überhitzung verhindert, wie sie z. B. mit einem normalen Wärme abgebenden Heizdraht auftreten könnte, da hier unabhängig von den Randbedingungen immer der gleiche Widerstand und dadurch elektrische Heizleistung eingebracht wird. Das heißt, mit zunehmender Temperatur steigt der elektrische Widerstand proportional stark an.In these electric auxiliary heaters, the conversion of electrical energy from the electrical system of the vehicle into heat usually takes place in a PTC element ( Positive Temperature Coefficient ). This ceramic thermistor is a very strong temperature-dependent semiconductor resistor. This means that with increasing temperature the resistance of the ceramic element increases very much. This raises regardless of the boundary conditions - such. Applied voltage, nominal resistance, air flow above the PTC element - a very uniform surface temperature at the PTC element. This prevents overheating, as z. B. could occur with a normal heat-emitting heating wire, since regardless of the boundary conditions always the same resistance and thus electrical heating power is introduced. That is, with increasing temperature, the electrical resistance increases proportionally strong.

Um die Oberflächentemperatur eines PTC-Elements, das in einem elektrischen Zuheizer eingesetzt wird, in einem zulässigen Bereich zu halten, in welchem die umgebenden Teile, die beispielsweise aus Kunststoff hergestellt sein können, nicht beschädigt werden, ist es im Stand der Technik darüber hinaus bekannt, PTC-Zuheizer mit einer Regeleinrichtung zu versehen, die z. B. die Spannung an den PTC-Elementen überwacht.In order to keep the surface temperature of a PTC element used in an electric heater in an allowable range in which the surrounding parts, which may be made of plastic, for example, are not damaged, it is also known in the art To provide PTC heater with a controller that z. B. monitors the voltage on the PTC elements.

Darüber hinaus wird in einem elektrischen Zuheizer in der Regel eine Vielzahl von PTC-Elementen eingesetzt, die in einem Blech aufgenommen bzw. darin verpresst sind. Um ein Verrutschen der einzelnen PTC-Elemente zu verhindern, ist es im Stand der Technik beispielsweise bekannt, ein Dichtprofil, in welchem die PTC-Elemente gehalten sind, zu verwenden. Diese Lösung zur Fixierung der PTC-Elemente in dem Blechrahmen erfordert jedoch ein zusätzliches Bauteil - das Dichtprofil.In addition, a plurality of PTC elements which are accommodated or pressed into a metal sheet are generally used in an electric heater. In order to prevent the individual PTC elements from slipping, for example, it is known in the prior art to use a sealing profile in which the PTC elements are held. This solution However, to fix the PTC elements in the sheet metal frame requires an additional component - the sealing profile.

Eine andere Möglichkeit zur Fixierung der PTC-Elemente besteht darin, diese an den Blechen zu verkleben. Diese Variante ist zwar kostengünstiger und einfacher, jedoch kann es trotz Verkleben zu einem Verrutschen der PTC-Elemente kommen.Another way to fix the PTC elements is to glue them to the sheets. Although this variant is cheaper and simpler, but it can lead to slippage of the PTC elements despite gluing.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine effektive und einfache Fixierung von PTC-Elementen in einem Wärmeübertrager vorzusehen.Therefore, it is the object of the present invention to provide an effective and easy fixation of PTC elements in a heat exchanger.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch einen Wärmeeübertrager mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch ein PTC-Element mit den Merkmalen gemäß Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.The object of the present invention is achieved by a heat exchanger having the features according to claim 1 and by a PTC element having the features according to claim 15. Advantageous developments of the present invention are defined in the subclaims.

Erfindungsgemäß wird ein Wärmeübertrager, insbesondere ein elektrischer Zuheizer für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einem Heizelement, welches einen Rahmen und zumindest ein PTC-Element aufweist, vorgesehen. Gemäß der Erfindung ist das zumindest eine PTC-Element mit zumindest einer Öffnung versehen ist. Die Öffnung ermöglicht es einem Klebstoff, welcher zwischen dem Rahmen und dem zumindest einen PTC-Element aufgetragen wird, in diese hineinzulaufen und sie auszufüllen. Nach dem Aushärten des Klebstoffs wird in der Öffnung eine Art Stift gebildet, der eine zusätzliche sichere und dauerhafte Fixierung des PTC-Elements an bzw. in dem Rahmen vorsieht. Somit wird auf sehr einfache Art und Weise und ohne das Erfordernis, zusätzliche Elemente oder Teile einsetzen zu müssen, ein Verrutschen des zumindest einen PTC-Elements an oder in dem Rahmen verhindert.According to the invention, a heat exchanger, in particular an electric heater for a motor vehicle, is provided with at least one heating element, which has a frame and at least one PTC element. According to the invention, the at least one PTC element is provided with at least one opening. The opening allows an adhesive, which is applied between the frame and the at least one PTC element, to run into and fill it. After curing of the adhesive, a kind of pin is formed in the opening, which provides additional secure and permanent fixation of the PTC element on or in the frame. Thus, slipping of the at least one PTC element on or in the frame is prevented in a very simple manner and without the need to use additional elements or parts.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das zumindest eine PTC-Element an dem Rahmen mit einem Klebstoff fixiert. Vorzugsweise wird der Klebstoff auf der gesamten Fläche des Rahmens aufgetragen, auf welcher das zumindest eine PTC-Element angeordnet wird und/oder auf der gesamten Fläche des PTC-Elements, die mit dem Rahmen zu verbinden ist. Wie oben beschrieben, verteilt sich der Klebstoff, welcher eine hierfür geeignete Viskosität aufweisen muss, in der in dem PTC-Element vorgesehenen Öffnung, um nach dem Aushärten eine Art Fixierungsstift zu bilden. Vorzugsweise wird der Klebstoff darüber hinaus auch beim Zusammenpressen des Rahmens in die Öffnung gedrückt.According to a preferred embodiment, the at least one PTC element is fixed to the frame with an adhesive. Preferably, the Adhesive applied on the entire surface of the frame on which the at least one PTC element is arranged and / or on the entire surface of the PTC element which is to be connected to the frame. As described above, the adhesive, which must have a viscosity suitable for this purpose, distributed in the opening provided in the PTC element to form a kind of fixing pin after curing. Preferably, the adhesive is also pressed into the opening as the frame is pressed together.

Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform ist der Rahmen ein Metallrahmen, insbesondere ein Blechrahmen. Es kann jedoch auch ein Kunststoffrahmen verwendet werden. Der Klebstoff wird dabei entsprechend der zu verbindenden Materialien ausgewählt.According to yet a preferred embodiment, the frame is a metal frame, in particular a sheet metal frame. However, it can also be used a plastic frame. The adhesive is selected according to the materials to be joined.

Ganz besonders bevorzugt ist der Klebstoff ein Zwei-Komponenten-Kleber.Most preferably, the adhesive is a two-component adhesive.

Vorzugsweise füllt der Klebstoff die zumindest eine Öffnung des zumindest einen PTC-Elements aus.Preferably, the adhesive fills the at least one opening of the at least one PTC element.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die zumindest eine Öffnung eine durch das PTC-Element hindurch gehende Öffnung, insbesondere eine Durchgangsöffnung.According to yet another preferred embodiment, the at least one opening is an opening passing through the PTC element, in particular a passage opening.

Gemäß einer anderen Ausführungsform endet die zumindest eine Öffnung in dem PTC-Element.According to another embodiment, the at least one opening ends in the PTC element.

Ganz besonders bevorzugt ist der Klebstoff ein gut wärmeleitfähiger Klebstoff.Most preferably, the adhesive is a good thermal conductivity adhesive.

Darüber hinaus weist vorzugsweise die zumindest eine Öffnung eine Form auf, die rund, oval, quadratisch, rechteckig oder dreieckig ist.In addition, preferably, the at least one opening has a shape that is round, oval, square, rectangular or triangular.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die zumindest eine Öffnung konisch oder zylindrisch ausgebildet.According to a further preferred embodiment, the at least one opening is conical or cylindrical.

Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn eine Vielzahl von Öffnungen in dem zumindest einen PTC-Element vorgesehen ist.It is particularly preferred if a plurality of openings is provided in the at least one PTC element.

Vorzugsweise ist der Rahmen zweiteilig ausgebildet. Besonders bevorzugt weist der Rahmen ein erstes Blech und ein zweites Blech auf, die parallel zueinander angeordnet sind.Preferably, the frame is formed in two parts. Particularly preferably, the frame has a first sheet and a second sheet, which are arranged parallel to each other.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bildet der Klebstoff nach seinem Aushärten in der zumindest einen Öffnung einen Stift, der das zumindest eine PTC-Element an dem Rahmen zusätzlich zu der zwischen dem PTC-Element und dem Rahmen gebildeten Klebstoffschicht fixiert.According to yet another preferred embodiment, after curing in the at least one opening, the adhesive forms a pin which fixes the at least one PTC element to the frame in addition to the adhesive layer formed between the PTC element and the frame.

Gemäß noch einer zweckmäßigen Weiterbildung sind in dem Wärmeübertrager eine Vielzahl von Rippenelementen und eine Vielzahl von Heizelementen vorgesehen.According to yet another expedient refinement, a multiplicity of rib elements and a large number of heating elements are provided in the heat exchanger.

Erfindungsgemäß wird darüber hinaus ein PTC-Element, insbesondere zur Verwendung in einem elektrischen Zuheizer, bereitgestellt, wobei in dem PTC-Element zumindest eine Öffnung vorgesehen ist.According to the invention, moreover, a PTC element, in particular for use in an electric heater, is provided, wherein at least one opening is provided in the PTC element.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig.1
eine Vorderansicht der Einzelteile eines Heizelements gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2A
eine Draufsicht auf ein PTC-Element gemäß einer Ausführungsform;
Fig. 2B
eine Schnittansicht durch das PTC-Element von Fig. 2A;
Fig. 3A
eine Draufsicht auf ein PTC-Element gemäß einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 3B
eine Schnittansicht durch das PTC-Element von Fig. 3A;
Fig. 4A
eine Draufsicht auf ein PTC-Element gemäß noch einer weiteren Ausführungsform;
Fig.4B
eine Schnittansicht durch das PTC-Element von Fig. 4A;
Fig. 5A
eine Draufsicht auf ein PTC-Element gemäß noch einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 5B
eine Schnittansicht durch das PTC-Element von Fig. 5A.
In the following the invention will be explained in detail by means of an embodiment with reference to the drawing. In the drawing show:
Fig.1
a front view of the items of a heating element according to the prior art;
Fig. 2A
a plan view of a PTC element according to an embodiment;
Fig. 2B
a sectional view through the PTC element of Fig. 2A ;
Fig. 3A
a plan view of a PTC element according to another embodiment;
Fig. 3B
a sectional view through the PTC element of Fig. 3A ;
Fig. 4A
a plan view of a PTC element according to yet another embodiment;
4B
a sectional view through the PTC element of Fig. 4A ;
Fig. 5A
a plan view of a PTC element according to yet another embodiment;
Fig. 5B
a sectional view through the PTC element of Fig. 5A ,

Fig.1 zeigt eine Vorderansicht der Einzelteile eines Heizelements 1 gemäß dem Stand der Technik. Das Heizelement 1 besteht aus einem ersten Blech 2 und einem zweiten Blech 3, die parallel verlaufen und zusammen einen Rahmen bilden. Zwischen dem ersten Blech 2 und dem zweiten Blech 3 sind die PTC-Elemente 4, hier 7 Stück, angeordnet, die durch ein Dichtprofil 5 gegen Verrutschen gesichert werden. Das Dichtprofil 5 ist als ein Endlosprofil, welches aus Silikon besteht, hergestellt, welches auf die Länge des Heizelements 1 zugeschnitten ist, und in dem Durchbrechungen 6 eingestanzt sind, in denen die PTC-Elemente 4 positioniert und auf Abstand gehalten sind. Fig.1 shows a front view of the items of a heating element 1 according to the prior art. The heating element 1 consists of a first sheet 2 and a second sheet 3, which run parallel and together form a frame. Between the first sheet 2 and the second sheet 3, the PTC elements 4, here 7 pieces, arranged, which are secured by a sealing profile 5 against slipping. The sealing profile 5 is made as an endless profile, which consists of silicone, which is cut to the length of the heating element 1, and are punched in the apertures 6, in which the PTC elements 4 are positioned and kept at a distance.

Fig. 2A zeigt eine Draufsicht auf ein PTC-Element 4 gemäß einer Ausführungsform. Das PTC-Element 4 wird in der Ausführungsform mit dem ersten Blech 2 und dem zweiten Blech 3, die hier nicht dargestellt sind, verklebt. Als Klebstoff wird ein Zwei-Komponentenkleber verwendet, der auf die gesamte Fläche des PTC-Elements 4 und/oder auf die gesamte Fläche des Blechs, auf welcher das PTC-Element 4 angeordnet wird, aufgetragen wird. Beim Zusammenbau des Heizelements 1 werden dann die PTC-Elemente 4 an ihren jeweiligen Positionen auf dem Blech angeordnet und das erste Blech 2 und das zweite Blech 3 werden dann miteinander verpresst, um einen Rahmen des Heizelements 1 zu bilden. Dabei wird der Klebstoff in die Öffnung 7 gedrückt. Der Klebstoff füllt die Öffnung 7 vollständig aus und bildet nach dem Aushärten einen Stift, der das PTC-Element 4 zusätzlich an dem ersten Blech 2 und/oder zweiten Blech 3 fixiert. In dieser Ausführungsform ist nur eine einzige Öffnung 7 vorgesehen, die als quadratische Öffnung ausgebildet ist. Fig. 2A shows a plan view of a PTC element 4 according to one embodiment. The PTC element 4 is glued in the embodiment with the first sheet 2 and the second sheet 3, which are not shown here. As adhesive, a two-component adhesive is used, which is applied to the entire surface of the PTC element 4 and / or on the entire surface of the sheet on which the PTC element 4 is arranged. When assembling the heating element 1, the PTC elements 4 are then placed at their respective positions on the sheet and the first sheet 2 and the second sheet 3 are then pressed together to form a frame of the heating element 1. The adhesive is pressed into the opening 7. The adhesive fills the opening 7 completely and forms after curing a pin which fixes the PTC element 4 in addition to the first sheet 2 and / or second sheet 3. In this embodiment, only a single opening 7 is provided, which is formed as a square opening.

Fig. 2B ist eine Schnittansicht durch das PTC-Element 4 von Fig. 2A, wobei gesehen werden kann, dass die Öffnung 7 eine Durchgangsöffnung durch das PTC-Element 4 hindurch ist. Das PTC-Element 4 weist darüber hinaus eine obere Fläche 8 und eine untere Fläche 9 auf, auf welche jeweilig Klebstoff aufgetragen wird. Fig. 2B is a sectional view through the PTC element 4 of Fig. 2A , wherein it can be seen that the opening 7 is a through-hole through the PTC element 4 therethrough. The PTC element 4 further has an upper surface 8 and a lower surface 9, to which adhesive is applied respectively.

Fig. 3A zeigt eine Draufsicht auf ein PTC-Element 4 gemäß einer weiteren Ausführungsform, In dieser Ausführungsform ist wiederum eine einzige Öffnung 7 vorgesehen, die eine runde Form aufweist. Wie aus der in Fig. 3B gezeigten Schnittansicht durch das PTC-Element 4 gesehen werden kann, ist die Öffnung 7 auch in dieser Ausführungsform als zylindrische Durchgangsöffnung ausgebildet. Fig. 3A shows a plan view of a PTC element 4 according to another embodiment, in this embodiment, in turn, a single opening 7 is provided, which has a round shape. As from the in Fig. 3B can be seen through the PTC element 4, the opening 7 is formed in this embodiment as a cylindrical passage opening.

Fig. 4A ist eine Draufsicht auf ein PTC-Element 4 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Hier sind drei quadratische Öffnungen 7 vorgesehen, die gleichmäßig über die obere Fläche 8 verteilt angeordnet sind. Wie aus Fig.4B, die eine Schnittansicht durch das PTC-Element 4 von Fig. 4A ist, erkannt werden kann, sind in dieser Ausführungsform die drei Öffnungen 7 jedoch nicht als Durchgangsöffnungen ausgebildet, sondern enden in dem PTC-Element 4. Fig. 4A is a plan view of a PTC element 4 according to another embodiment. Here are three square openings 7 are provided, the are distributed uniformly over the upper surface 8. How out 4B showing a sectional view through the PTC element 4 of FIG Fig. 4A However, in this embodiment, the three openings 7 are not formed as through-holes, but terminate in the PTC element 4.

Fig. 5A ist eine Draufsicht auf ein PTC-Element 4 gemäß noch einer weiteren Ausführungsform, wobei zwei kreisförmige Öffnungen 7, die gleichmäßig über die obere Fläche 8 verteilt angeordnet sind, vorgesehen sind. In Fig. 5B, welche eine Schnittansicht durch das PTC-Element 4 von Fig. 5A ist, kann gesehen werden, dass auch hier die Öffnungen 7 nicht als Durchgangsöffnungen ausgebildet sind, sondern in dem PTC-Element 4 enden. Fig. 5A is a plan view of a PTC element 4 according to yet another embodiment, wherein two circular openings 7, which are arranged distributed uniformly over the upper surface 8, are provided. In Fig. 5B showing a sectional view through the PTC element 4 of FIG Fig. 5A is, it can be seen that also here the openings 7 are not formed as through holes, but in the PTC element 4 ends.

Insgesamt kann mit dem so ausgebildeten PTC-Element 4 eine sichere und effektive Fixierung an den Blechen eines Rahmens eines Heizelements für einen elektrischen Zuheizer auf einfache und kostengünstige Art und Weise erzielt werden.Overall, with the thus formed PTC element 4, a secure and effective fixing to the sheets of a frame of a heating element for an electric heater in a simple and inexpensive manner can be achieved.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Heizelementheating element
22
erstes Blechfirst sheet
33
zweites Blechsecond sheet
44
PTC-ElementPTC element
55
Dichtprofilsealing profile
66
Durchbrechungperforation
77
Öffnungopening
88th
obere Flächeupper surface
99
untere Flächelower surface

Claims (15)

Wärmeübertrager, insbesondere elektrischer Zuheizer für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einem Heizelement, welches einen Rahmen und zumindest ein PTC-Element (4) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zumindest eine PTC-Element (4) mit zumindest einer Öffnung (7) versehen ist.Heat exchanger, in particular electric heater for a motor vehicle, having at least one heating element, which has a frame and at least one PTC element (4),
characterized in that
the at least one PTC element (4) is provided with at least one opening (7). Wärmeübertrager nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zumindest eine PTC-Element (4) an dem Rahmen mit einem Klebstoff fixiert ist.Heat exchanger according to claim 1,
characterized in that
the at least one PTC element (4) is fixed to the frame with an adhesive. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Rahmen ein Metallrahmen, insbesondere ein Blechrahmen, ist.Heat exchanger according to claim 1 or 2,
characterized in that
the frame is a metal frame, in particular a sheet metal frame. Wärmeübertrager nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Klebstoff ein Zwei-Komponenten-Kleber ist.Heat exchanger according to claim 2 or 3,
characterized in that
the glue is a two-component glue. Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Klebstoff die zumindest eine Öffnung (7) des zumindest einen PTC-Elements (4) ausfüllt.Heat exchanger according to one or more of claims 2 to 4,
characterized in that
the adhesive fills at least one opening (7) of the at least one PTC element (4). Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine Öffnung (7) eine durch das PTC-Element (4) hindurch gehende Öffnung ist.Heat exchanger according to one or more of claims 1 to 5,
characterized in that
the at least one opening (7) is an opening passing through the PTC element (4). Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine Öffnung (7) in dem PTC-Element (4) endet.Heat exchanger according to one or more of claims 1 to 6,
characterized in that
the at least one opening (7) in the PTC element (4) ends. Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Rahmen ein erstes Blech (2) und ein zweites Blech (3) aufweist, die parallel zueinander angeordnet sind.Heat exchanger according to one or more of claims 1 to 7,
characterized in that
the frame has a first sheet (2) and a second sheet (3) which are arranged parallel to one another. Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Klebstoff ein gut wärmeleitfähiger Klebstoff ist.Heat exchanger according to one or more of claims 2 to 8,
characterized in that
the adhesive is a good thermal conductivity adhesive. Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine Öffnung (7) eine Form aufweist, die rund, oval, quadratisch, rechteckig oder dreieckig ist.Heat exchanger according to one or more of claims 1 to 9,
characterized in that
the at least one opening (7) has a shape that is round, oval, square, rectangular or triangular. Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Vielzahl von Öffnungen (7) in dem zumindest einen PTC-Element (4) vorgesehen ist.Heat exchanger according to one or more of claims 1 to 10,
characterized in that
a plurality of openings (7) is provided in the at least one PTC element (4). Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine Öffnung (7) zylindrisch oder konisch ausgebildet ist.Heat exchanger according to one or more of claims 1 to 11,
characterized in that
the at least one opening (7) is cylindrical or conical. Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Klebstoff nach seinem Aushärten in der zumindest einen Öffnung (7) einen Stift bildet, der das zumindest eine PTC-Element (4) an dem Rahmen zusätzlich fixiert.Heat exchanger according to one or more of claims 2 to 12,
characterized in that
the adhesive after curing in the at least one opening (7) forms a pin which additionally fixes the at least one PTC element (4) to the frame. Wärmeübertrager nach Anspruch 6 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Vielzahl von Rippenelementen und eine Vielzahl von Heizelementen in dem Wärmeübertrager vorgesehen sind.Heat exchanger according to claim 6 to 13,
characterized in that
a plurality of rib members and a plurality of heating elements are provided in the heat exchanger. PTC-Element (4), insbesondere zur Verwendung in einem elektrischen Zuheizer,
dadurch gekennzeichnet, dass
in dem PTC-Element (4) zumindest eine Öffnung (7) vorgesehen ist.PTC element (4), in particular for use in an electric heater,
characterized in that
in the PTC element (4) at least one opening (7) is provided.
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