EP2608631B1 - Element which produces heat - Google Patents

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EP2608631B1
EP2608631B1 EP11010086.4A EP11010086A EP2608631B1 EP 2608631 B1 EP2608631 B1 EP 2608631B1 EP 11010086 A EP11010086 A EP 11010086A EP 2608631 B1 EP2608631 B1 EP 2608631B1
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EP
European Patent Office
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elements
contact
heat generating
frame
sealing
Prior art date
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EP11010086.4A
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German (de)
French (fr)
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EP2608631A1 (en
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Franz Bohlender
Michael Niederer
Christian Morgen
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Eberspaecher Catem GmbH and Co KG
Original Assignee
Eberspaecher Catem GmbH and Co KG
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Publication date
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Priority to US13/723,528 priority patent/US9326324B2/en
Priority to CN201210568781.5A priority patent/CN103179702B/en
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    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/48Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • H05B3/50Heating 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
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    • H05B2203/022Heaters specially adapted for heating gaseous material
    • H05B2203/023Heaters of the type used for electrically heating the air blown in a vehicle compartment by the vehicle heating system

Definitions

  • the present invention relates to a heat generating element, in particular for an electrical heating device of a motor vehicle, having a position frame which forms a receptacle in which at least one PTC element is accommodated, and two contact plates resting on opposite sides of the PTC element.
  • Such heat-generating elements are generally known as part of an electric heater, in particular for air heating in a motor vehicle, which is also to be developed with the present invention.
  • the heat-generating element forms a layer of a layer structure, which usually comprises corrugated rib elements resting on both sides of the heat-generating element.
  • This layer structure usually has a plurality of layers of corrugated rib elements and heat-generating elements, which are in each case stacked in a plane one above the other.
  • a corresponding tubular element is from the US 2008/0173637 known.
  • a PTC element is wrapped with contact plates lying on both sides in an electrically insulating sheath and pressed into a tube which is closed at its opposite end sides via plugs, being passed through a plug through electrical connection cable to the contact plates.
  • EP 1768 457 A1 and EP 1 768 458 A1 specify heat-generating elements and electric heaters with those which are suitable for the operation with high currents in an improved manner. In this context it is important to increase clearance and creepage distances. Furthermore, for good insulating support, the elements conducting the power current to the PTC elements are within the heat generating element and within the electric heater. For example, with the proposed solution after the EP 1 768 457 A1 a heat generating element specified in which the contact plates are covered on the outside by an insulating layer which is fully bonded to the position frame. This is to prevent moisture and contamination from entering the heat generating element.
  • the present invention proposes to achieve the above object a heat generating element having the features of claim 1, which differs from the previously discussed prior art in that the receptacle is accessible via at least one externally accessible test channel.
  • the sealed receptacle captures the PTC element (s) within the position frame hermetically protected from atmospheric influences. Nevertheless, a defined access to the recording is created by a test channel accessible from the outside.
  • the test channel is used in the production of the heat generating element of the quality control and allows the determination of whether the sealing of the PTC element was actually realized within the heat generating element in the desired quality. Accordingly, the test channel is sealed after installation of the heat generating element in a heater to the atmosphere, for example by sealing the test channel, for example, immediately after the review of the heat generating element.
  • the position frame is regularly a component with sections of straight edge surfaces.
  • the position frame is usually a frame in the classical sense with opposing longitudinal and transverse bars.
  • at least one connecting piece is provided on a spar, usually a transverse spar, which has a smaller extent relative to the longitudinal spar.
  • the connecting piece allows in an improved manner a connection of the heat-generating element for leak testing, since the nozzle can be used by its outer peripheral or end faces in a defined manner in a channel for leak testing.
  • This sealing element serves not only the seal in the context of leak testing, but also the sealed installation of the heat generating element in the electric heater.
  • the connecting piece forms a channel for a contact element which is electrically conductively connected to one of the contact plates
  • the heat-generating element can be electrically sealed in a simple manner to lines for the power current.
  • the heat-generating element is initially completed with its layers. These layers include at least the contact sheets which are regularly covered on the outside by an insulating layer and the PTC element or elements interposed therebetween. Corresponding contact sheets are usually formed by punching, optionally bending from a metal strip.
  • the insulating layer may be formed of a plastic film and / or a ceramic layer.
  • the insulating layer can also be provided by spraying plastic and / or ceramic on the outer surface of the contact plate and / or the inner surface of a sheet metal cover, the in any case on one side can surround the heat-generating element on the outside and which acts as a shield against electromagnetic radiation.
  • an electric heater in particular for a motor vehicle with the features of claim 5.
  • This electric heater has a frame which forms on opposite sides openings for the passage of a medium to be heated.
  • the openings usually extend at right angles to the direction of flow of the medium to be heated and are on both sides of frame beams, which are regularly formed to form a rectangular frame as longitudinal or transverse bars and surrounded a receiving space for a layer structure.
  • This layer structure has layers of corrugated and heat generating elements.
  • at least one heat-generating element and a corrugated fin element is provided in the frame. Usually lie on each side of the heat generating element each corrugated fin elements.
  • an electric heater for effectively heating air in a vehicle is formed by a plurality of heat generating elements against which corrugated fin elements abut respectively.
  • the heat generating element comprises at least one PTC element, which is arranged between two contact plates, which serve to energize the PTC element.
  • the electric heater further has a connector housing.
  • the terminal housing is used regularly to connect selected, sometimes all contact plates to a control device which is accommodated in the connection housing.
  • This control device usually includes a populated board. Often this is now equipped with at least one semiconductor power switch, which controls the heat generating elements and thereby generates power loss that must be dissipated regularly by cooling the circuit breaker.
  • the electric heating device is now designed in a special way for receiving the heat-generating element according to the present invention and has at least one nozzle receptacle formed on the connection housing for sealingly receiving a connection piece projecting from the heat-generating element.
  • the connection housing designed according to the invention in cooperation with the connecting piece of the heat-generating element, allows a sealed mounting of the heat-generating element in the connection housing.
  • the receptacle formed by the heat generating elements is accordingly sealed by the connection housing.
  • the recording is, however, also accessible via the terminal housing, for example, to introduce contact elements in the heat-generating element.
  • the nozzle receptacle is usually formed by a housing base, so that after the leakage test only the housing cover, possibly previously electronic component must be used to complete the electric heater with it in a structural unit provided thereon control device.
  • each of the contact elements of the heat-generating element is provided with a separate connection piece which is sealed off in a nozzle receptacle.
  • a connecting piece which receives all electrical conductors to the interior of the heat generating element in and is sealingly received in the nozzle receiving the connection housing.
  • a sealing element made of an elastomeric material.
  • This sealing element is applied in a practical manner before mounting on the nozzle and can be connected by over-molding.
  • a connection which is in any case tight, between the sealing element and the associated contact surface, which may be a surface of the heat-generating element and a surface of the connection housing, takes place on at least one side.
  • a contact element which protrudes from the nozzle and is electrically connected to one of the contact plates of the heat generating element.
  • the contact element is dimensioned so that the nozzle receptacle is dominated by the contact element, so that it can be connected electrically on the side of the connection housing simply via a plug connection, for example by introducing a connector receptacle of a printed circuit board.
  • a divider is provided between two contact elements each having a heat generating element, which are exposed in the terminal housing.
  • This divider protrudes beyond a contact surface for contact surface elements.
  • printed circuit boards may be provided as contact surface elements via which different heat-generating elements are electrically connected, if necessary also grouped together to form heating stages. Because of the need to energize the heat generating elements with different polarity, at least two such contact surface elements are provided in the terminal housing, namely a contact surface element for the positive pole and a contact surface element for the negative pole. If the electrical potential of the electrical heating device drops to ground, the negative pole is to be regarded as the negative pole in this sense.
  • the terminal housing is usually formed of plastic or at least formed for corresponding circuit boards usually made of plastic investment points.
  • these contact points are in the case of planar contact surface elements in one plane and define the contact surface.
  • the divider overhangs this contact surface, regularly in the direction of extension of the contact elements, and accordingly increases the air and creepage distance between the contact surface elements of different polarity.
  • the divider can also divide the entire terminal housing in housing receiving areas and additionally sealed by a housing cover end.
  • the electric heating device has a cooling body which is flowed by the medium to be heated.
  • This heat sink is sealed inserted into the terminal housing and thermally conductively connected to a circuit breaker, which is accommodated in the terminal housing.
  • the connection housing usually has at least one introduction opening, which is penetrated by the heat sink, so that inside the connection housing the circuit breaker can rest on the heat sink and on the other hand the heat sink is exposed in the region of a power section of the electrical heating device and can be illuminated by the medium to be heated. to dissipate power loss of the circuit breaker.
  • In this passage opening for the heat sink is usually a sealing element which bridges and seals a gap between the heat sink and the contours of the terminal housing.
  • the sealing element can be inserted or provided by injection-molding, in particular on a connection housing formed from plastic.
  • the sealing element is preferably designed so that the cooling body is held movably in the direction of insertion within a cooling body insertion opening formed by the connection housing.
  • This mobility of the heat sink within the heat sink inlet opening in the direction of introduction has the advantage that the heat sink can avoid a pressure applied to the side of the connection housing within limits without being forced out through the heat sink inlet opening. So can the Heat sink under bias to be applied to a power transistor.
  • the bias voltage can be generated by a separate biasing means, for example by acting on the heat sink or the circuit breaker spring element.
  • the bias is effected by compression of a seal effecting element.
  • the present invention assumes that the heat sink is usually attached directly to the terminal housing and not mounted on a circuit board or the like, which carries the circuit breaker.
  • the present invention further proposes a method for manufacturing an electric heating device with the features of claim 10.
  • first several heat generating elements of the type described above are produced.
  • corrugated rib elements are usually produced by meandering bending of a sheet metal strip.
  • corrugated rib elements in the context of the present invention but are also to be considered extruded aluminum.
  • the individual webs of such profiles form the corrugated ribs of said corrugated fin element.
  • a connection housing is produced. This can be wholly or partly formed by a cast metal part or an injection-molded plastic part.
  • the inventive method is characterized in that the tightness of the heat-generating elements is checked in the context of production. This check can be performed on each individual heat generating element to eliminate very early in the manufacturing process Huaweindde heat generating elements.
  • the tightness should preferably be checked for reasons of speedy and therefore economical production, after the heat generating elements are installed in the terminal housing. This check is usually carried out after the complete installation of the layer structure in the frame. Accordingly, the terminal housing is placed on the thus preassembled frame. By placing the connection housing there is a sealed connection between the individual heat-generating elements and the connection housing. This can then be pressurized at an interface.
  • the leak test is usually carried out by applying an overpressure relative to the atmospheric pressure. The pressure level and its course is monitored over a certain period of time. If there is no substantial reduction of the overpressure within the electric heater or the heat generating element, so the component has passed the leak test. With a looming loss of overpressure over time, a leak is concluded. The heat generating element, optionally the mounted electric heater, is discarded. In view of this, the leak test is preferably performed before the controller is installed in the terminal housing.
  • the terminal housing has a housing base which forms a flat abutment edge for a housing cover. About this contact edge, a nozzle of a leak tester can be applied to put the preassembled electric heater under pressure and perform the leak test.
  • the contact plates of the heat-generating elements are clipped to the position frame.
  • the contact plates are preferably clipped with contact elements, which are introduced into the position frame. Accordingly, first the heat generating element is produced with its layers.
  • the contact plates are usually covered externally with an insulating layer. This insulating layer is applied sealingly to the position frame, usually glued.
  • the contact plates are preferably clipped with the contact elements.
  • the contact elements are usually formed by metal pins.
  • FIG. 1 shows an embodiment of an electric heater with a marked with reference numeral 2 power and a part marked with reference numeral 4 control part.
  • the power part 2 and the control part 4 form a structural unit of the electric heater.
  • the control part 4 is formed on the outside by a connection housing 6, which - in particular the representation according to FIG. 4 illustrates - from a shield 8, which is formed as, for example, deep-drawn or cast or deep-drawn metal shell, a plastic housing element 10, which is inserted into the metal shell 8, and a housing cover 12 is made.
  • the housing cover 12 may overlap a free flange of the sheet metal trough 8 in the assembled state and be formed of metal, so that the interior of the control part 4 completely by a metallic terminal housing 6 is shielded.
  • the housing cover 12 may also be formed of plastic.
  • the housing cover 12 carries a female connector housing 14 for the power current and another female and designed as a control connector housing 16 housing element. Both connector housings 14, 16 are connected as plastic elements with the metallic housing cover 12 and form guide and sliding surfaces for each unillustrated male connector element.
  • the plastic housing element 10 receives a printed circuit board 18 in itself, which is partially covered by a pressure element 20, which will be explained in more detail below.
  • the printed circuit board 18 is surmounted by a plus terminal plug contact 22 and a minus plug contact, which are exposed in the power plug housing and are electrically connected to the conductor track.
  • the circuit board 18 also carries a control contact element containing control contact element 26, which is accessible via the control connector housing 16 by means of cables. How out FIG. 4
  • the control connector housing 16 is arranged offset to the control contact element 26. This distance is due to the installation situation of the electric heater in the motor vehicle.
  • the housing cover is further surmounted in the mounted state by a connection pin 28 for the ground connection, which is electrically connected to the shielding housing 8.
  • the plastic housing member 10 forms two cooling channels 30 for heat sink 32, which in FIG. 4 just hinted at, while in the FIGS. 1 and 5 can be seen more clearly.
  • the free end of the heat sink 32 includes a plurality of cooling webs extending substantially parallel to each other, each defining air passageways 34.
  • the heat sink 32 are made of a good thermal conductivity material, such as aluminum or copper.
  • omitted metal shell 8 has - as in particular the FIGS. 1 and 4 illustrate, corresponding to the cooling channels 30 opposite passage openings 36 for air, which are provided as inlet and outlet openings to the cooling channels 30. These passage openings 36 are in the metal shell 8 emerged. In about the middle height in the longitudinal direction of the metal shell has 8 locking openings 38 which are penetrated by the final assembly of the control part 4 on the power part 2 of locking lugs 40 which are integrally formed with the power part 2 in a form-fitting engagement and on the outer edge of the plastic housing element 10.
  • the metal shell 8 also has on opposite end faces each mounting holes 42, which will be discussed in more detail below.
  • the power unit 2 has a frame 44, which in the embodiment according to FIG. 1 is circumferentially closed and a designated by reference numeral 46 layer structure, which is also referred to as a heating block, circumferentially surrounds.
  • the frame 44 is formed from two frame members 48, which are locked together by latching connections, the reference numeral 50 (male latching element) and reference numeral 52 (female latching element), in particular in FIG. 16 Marked are.
  • the frame 44 defines in its interior a receiving space 60 which is adapted such that the layer structure 46 can be received in the frame 44 closely fitted.
  • heater 62 are in the direction of passage of the air to be heated, ie perpendicular to the plane defined by the outer sides 54 surface of the frame 44 two corrugated fin elements 64 each provided side by side.
  • This arrangement of corrugated fins 64 provided in succession in the direction of flow forms a layer.
  • a corrugated fin element 64 per level E is provided in each position marked with the reference symbol L.
  • S the flow direction of the air flow to be heated in FIG. 11 located. This firstly meets the first plane E1, ie the corrugated rib elements 64 of the first layer L1 and the second layer L2 provided in the first plane, and only thereafter onto the corrugated rib elements 64 provided in the second plane E2.
  • the corrugated rib elements 64 are in the flow direction S. , ie, arranged at right angles to each other at right angles to the outside 54 defining the opening 56.
  • the heat-generating element 66 forms a planar contact surface for the corrugated rib elements 64.
  • the heat generating element 66 consists of several superimposed layers.
  • the heat-generating element 66 has a substantially symmetrical construction, wherein in the middle of a marked with reference numeral 76 position frame of an electrically insulating material, in particular plastic is provided.
  • the positioning frame 76 forms three receptacles 78 for PTC elements 80.
  • a receptacle 78 accommodates a plurality of at least two PTC elements 80.
  • the two outer receptacles 78 each receive four PTC elements 80.
  • On opposite sides of the PTC elements 80 contact plates 82 abut. These two contact plates 82 are identical and formed from punched electrically conductive sheet.
  • the contact plates 82 are placed on the PTC elements 80 as separate elements. These may additionally be provided with a vapor-deposited electrode layer, as is common practice. However, the electrode layer is not contact plate 82 in the sense of the invention.
  • FIG. 11 illustrates, the associated with a plane E1 PTC element 80 within the front and rear sides of the associated corrugated fin elements 64.
  • E1 PTC element 80 located between two provided in a layer L1 corrugated fin elements 64 no PTC element 80. This is a thermal interaction between the PTC elements of different levels E1, E2 avoided.
  • the contact plates 82 are dimensioned so that they are indeed received within the position frame 76, but circumferentially spaced from the position frame 76 are arranged.
  • the extent gap formed in this respect is in FIG. 11 with reference number 84 characterized.
  • an elastomeric adhesive edge 88 is filled as a torus.
  • This adhesive edge 88 surrounds all receptacles 78 fully circumferentially and serves to bond an insulating layer identified by reference numeral 90, which in the present case is formed from an insulating plastic film and which extends to an edge region of the positioning frame 76, in each case in the circumferential direction the adhesive edge 88 surmounted with excess.
  • connection pieces 92 Access to the interior of the positioning frame 76 are provided solely on an end face of the positioning frame 76 and through its material integrally formed thereon connecting pieces 92 which surround a channel 94 for receiving pin-shaped contact elements 96 full extent.
  • the connecting pieces 92 are made of a thermoplastic elastomer or PTFE sealing elements 98 formed with labyrinth-like sealing structure, which can be connected by injection molding or plugging with the associated connection piece 92.
  • two connecting pieces 92 On the front side of each position frame 76, two connecting pieces 92 are provided with identical design and sealing for receiving two contact pins 96 for electrical contacting of the contact plates 82nd
  • the contact plates 82 have been made by punching and bending female clip element receptacles 100 which are formed on laterally offset projections 102 of the contact plate 82, which projections 102 terminate within the given by the adhesive edge 88 border and respectively assigned and by the positioning frame 76th cover formed clip openings 104, 106.
  • connection openings 92 opposite to the formed on the positioning frame 76 clip openings 106 are integrally formed thereon by the material of the positioning frame 76 clip webs 108 are provided.
  • the configuration and the diameter of these clip webs 108 correspond to the diameter of a contact pin 96.
  • the contact pins 96 are exposed in the clip openings 104 and are connected to the female clip element receptacles 100 of the contact plates 82, whereas on the opposite side the female clip element receptacles 100 project into the clip openings 106 and are locked with the clip webs 108.
  • the described Clip connections can be realized either by positioning the contact plates 82 in their installed position and subsequent insertion of the contact pins 96 through the channels 94 or by locking the female clip element receptacles 100 with the contact pins 96 already in position.
  • the heat generating element 66 is provided with a metal cover 110.
  • This metal cover 110 covers the entire, the sheet metal cover 110 associated insulating layer 90 and has a peripheral edge 112 which frictionally rests against a peripheral edge surface 114 of the position frame 76 and, accordingly, the sheet metal cover 110 by biasing force on the position frame 76 secures (see also Fig. 11 ). Furthermore, the edge 112 ensures accurate positioning of the sheet metal cover 110 relative to the outer periphery of the position frame.
  • the metal cover 110 has at the free end of the rim 112 a slight conical broadening, which acts as a funnel-shaped insertion opening for the position frame.
  • the peripheral edge 112 is broken only in the corner areas and at the height of the connecting piece 92 and forms a one-sided shield for the heat generating element 66th
  • the channels 94 adapted to the contact pins 96 are radially widened to form a groove-shaped test channel 116.
  • This test channel 116 extends from the front free end side of the connecting piece 92 to the associated clip opening 104 and accordingly forms an external access to the receptacles 78, which communicate with each other below the insulating layer 90 and the contact plates 82.
  • the holding element parts 122 are designed such that, when the frame 44 is joined, two holding element parts 122 respectively assigned to a frame element 48 form complete holding elements 126 on opposite end sides with the frame element parts 122 of the other frame element. These holding elements 126 have a tapering towards the free end configuration, so that the inclined ramp surfaces 124 for coarse positioning of the control part 4, namely a positioning opening 127 of the plastic housing element 10 relative to the power unit 2 are used (see. Fig. 5 ). Furthermore, grooves 128 extending transversely to the holding element parts 122 form a circumferentially closed bore 130 after joining the frame elements 48 (cf. Fig. 4 ). In this bore 130, a fastening screw can be introduced through the mounting hole 42 of the metal shell 8 to effect the positioning and fixing of the power section 2 to the control part 4 to achieve a structural unit of power section 2 and control section 4.
  • the plastic housing member 10 forms for each heat-generating element 66 two cylindrical nozzle receivers 132, which are adapted such that the connecting pieces 42 can be introduced together with the sealing elements 98 each in associated nozzle receptacles 132 sealing.
  • the nozzle receptacles 132 are conically widened end and have first a widened cylinder portion for receiving the sealing element 98 and a cylinder portion located inside with a smaller diameter, which holds the front conically tapered connecting piece 92 with little play and thus the deformation of the sealing element 98 after limited to the assembly.
  • FIG. 6 These surfaces of the plastic housing element 10 which predetermine this contact surface are in FIG. 6 designated by reference numeral 142.
  • the web 140 By the web 140, the leakage current path between the contact surface elements 134, 138 of the plus polarity and the contact surface element 136 of the negative polarity is extended, so that leakage currents between the two contacts are not to be feared. Also, the air gap between the contact surface elements 134 and 136 or 138 and 136 is laid.
  • the contact surface elements 134, 136, 138 have between the contact pins 96 to the divider 140 opening semicircular recesses 143. In FIG.
  • contact tongues 144, 146 can be seen, which protrude through the printed circuit board 18 and are integrally formed by stamping and bending on the contact surface elements 134 and 136 and which are held raised in contact tongue holding regions 148 relative to the contact surfaces 142.
  • the FIG. 8 lets see details in this way.
  • the respective contact surface elements 134, 136 have end-side connection tabs 145, which open into the contact tongues 144, 146.
  • the contact surface elements 134, 136, 138 for the individual contact pins 96 formed contact openings, which are made by punching and bending.
  • opposing contact protrusions 150 are elastically stretched against the outer periphery of the contact pins 96.
  • the plastic housing element 10 forms locking projections 152 which are inserted into locking openings 154 of the contact surface elements 134, 136, 138, which are bounded on opposite sides by sharp-edged clamping segments 156 of the sheet material forming the contact surface elements 134, 136, 138. Accordingly, these clamping segments 156 dig into the locking protrusions 152 and secure the contact surface elements 134, 136, 138 after sliding onto the locking protrusions.
  • FIG. 8 further shows the previously described heatsink 32, which are exposed within the plastic housing member 10 and project with a flat contact surface 158 the divider 140 on the upper side.
  • each fixing eyes 160 for the previously already generally introduced pressure element 20 can be seen. How the particular FIGS. 4 and 9 To illustrate, this is honeycombed with a plurality of perpendicular honeycomb webs 162 formed.
  • the sectional view according to FIG. 9 illustrates the installation of the heat sink 32 in the plastic housing element 10.
  • This has - like FIG. 8 can recognize - a plurality of distributed on the circumference of a raiseddeèveeinbringö réelle 164 of the plastic housing member 10 provided latching post 166 conically narrow the edge of thedeanalysiseinbringö réelle 164 and form latching shoulders 168, which engage over a formed on the heat sink 32 circumferential locking bar 170 and thus form-fitting against pushing out prevent above and in the direction of the terminal housing 6.
  • the contour of the recesses 143 of the contact surface elements 134, 136, 138 corresponds to the contour of the heat sink inlet opening 164, so that its raised edge is closely bounded by the contact surface elements 134, 136, 138.
  • the two plus pad elements 134, 138 are identically shaped so that they can be selectively used to form the first or second pad elements 134 or 138.
  • On the latching shoulder 168 opposite side of the latching web 170 is a sealing element 172, which surrounds the cooling body 32 circumferentially and on the latching web 170 facing away from the bottom in the circumferential direction by in FIG.
  • This seal receiver 174 is integrally formed by the plastic case member 10 and extends the heat sink insertion hole 164.
  • sealing element 172 is shown in a slightly compressed configuration. Meanwhile, the seal member 172 is compressible in the longitudinal direction of the seal receiver 174 such that the seal between the inner peripheral surface of the cylindrical seal receiver 174 and the outer peripheral surface of the heat sink 32 is lost.
  • sealing element 172 can be compressed by approximately 2/10 to 7/10 mm in lengthwise direction of sealing seat 174 due to migration of detent web 170.
  • the compensating movement is applied by screwing the pressure element 20 to the fastening eyes 160 after mounting the printed circuit board 18, which is provided on its the heat sink 32 facing bottom 176 with two semiconductor power switches 178. Each circuit breaker 178 is located on the flat contact surface 158 of the associated heat sink 32.
  • the circuit board has a bore 180 which is penetrated by pressure webs 182 of the pressure element 20. These pressure bars 182 are directly against the circuit breaker 178 and press it against the heat sink 32. Since the circuit breaker 178 may have considerable thickness tolerances due to manufacturing, provided in the embodiment sealing element 172 allows compensation by retreating of the heat sink 32 in the direction of the power unit 2 without the sealing of the heat sink 32 in the plastic housing element 10 is lost. As can be seen from the overall view, in particular of FIGS.
  • the insulating layer 174 is a ceramic insulating layer. Also, this insulating layer 184 extends beyond the heat sink 32 to increase the creepage significantly in the width direction (see. FIG. 9 ).
  • a second positive contact tongue 186 projecting from the second contact surface element 138 connects the heating circuit formed by the second plus pad member 138 and the minus pad member 136 to the board 18 (see FIG. FIG. 4 ).
  • FIG. 9 can recognize, contacts the semiconductor power switch 178 with the circuit board 18 and switches the power current to the associated circuit. In the present case, two heating stages are realized, which can be switched and controlled in each case via one of the semiconductor power switch 178.
  • the heat sink 32 is also sealed in the heat sink insertion opening 164.
  • the locking webs 170 lie directly below the locking shoulders 168.
  • a touch does not take place, so that the compression force caused by the slight compression of the sealing element 172 acts on the phase boundary between the heat sink 32 and the power switch 178.
  • This power switch 178 is applied regardless of the thickness tolerance on the underside 176 against the printed circuit board 18.
  • the pressure element 20 relieved with its pressure ribs 82 only the circuit board 18, so that the circuit breaker 178 is not clamped over the circuit board 18, but only between the pressure element 20 and the bias causing heat sink 32 with the interposition of the insulating layer 184.
  • the location of the power switch 178 and the circuit board 18 and the pressure element 20 does not change in a power switch 178 with greater strength. Rather, the heat sink 32 is urged in theisserWorkeinbringö réelle 164 in the direction of the power section 2, so that the sealing element 172 while maintaining the sealing of the heat sink 32 compressed more and - compared to the representation in FIG. 9 -
  • the locking webs 170 in a further lowered position, ie further spaced from the locking shoulders 168 are arranged.
  • the embodiment of an electric heater shown in the figures has heat-generating elements which are designed in a special way in order to lengthen creepage distances and to reduce the risk of leakage current transmission.
  • This particular design is described below with particular reference to FIGS Figures 2 and 11 clarified. So has - as in FIG. 2 each at least two 188 marked by reference numeral 188 defined projections 188 define within the receptacle 78 support points for each PTC element 80. These support points 188 prevents the PTC elements 80 directly to the receiving 78 predetermining smooth inner wall of the position frame 76 abut. Thus, the creepage distance of opposing surfaces of the PTC elements 80 is increased.
  • the support points 188 are formed substantially pyramid-shaped and then have a tapered design. Furthermore, the surfaces of the support points 188 are like the sectional view according to FIG FIG. 11 clarified - concavely curved. The creepage distance is further increased by the curvature of the surface. The previously mentioned and provided between the contact plates 82 and the position frame circumferential gap 84 also contributes to increase the creepage distances.
  • the heat generating elements 66 are particularly EMC protected.
  • the position frame 176 is basically completely surrounded by a shield, which are formed on the one hand by the sheet metal cover 110 of the position frame 76 and on the other hand by the sheet metal cover 70 of the corrugated fin elements 64.
  • FIG. 11 illustrates only a small edge-side gap between the various covers 70, 110 remains. Otherwise, the PTC elements 80 are completely enclosed by a metallic shield. Accordingly, the heat generating elements 66 can not emit substantial electromagnetic radiation.
  • the embodiment discussed above has heat-generating elements 66 whose receptacle 78 is hermetically sealed from the environment, so that moisture and contamination can not reach the PTC elements 80.
  • a high insulation of the PTC elements 80 is created because any charge carriers affect the isolation of the PTC elements 80, which can get into the receptacle 78 in the prior art, the insulation.
  • all the heat-generating elements 66 are sealingly inserted into the terminal housing 6.
  • a test bell is placed, which is sealingly applied to the free edge of the plastic housing element 10.
  • the connected part of the electric heater is placed under increased hydrostatic pressure, for example, by compressed air. It maintains a certain level of pressure and checks whether it is reduced by possible leaks over time. If this is not the case, the component is rated as good.
  • the power part 2 is manufactured separately.
  • the heat generating elements 66 are mounted.
  • the thus prepared heat-generating elements 66 are inserted into a frame member 48 of the frame 44, in each case alternately to the arrangement of corrugated fin elements 64. As is apparent in particular from FIG.
  • the frame 44 is closed by placing and locking the other frame member 48. Thereafter, via the spring insertion openings 120, the respective spring elements 121 are inserted between the layer structure 46 and an outer edge of the receptacle 60 created by the frame 44. Finally, the spring elements 121 are braced against each other, as shown in the EP 2 298 582 is described. Thereafter, the thus prepared power part 2 is joined to the metal shell 8 and the plastic housing member 10. Due to their tapering configuration, the ramp surfaces 124 serve as positioning and centering aids, so that the holding element 126 can be effectively introduced into the positioning opening 127. The holding element 126 is usually leading relative to the contact pins 96, so that a coarse positioning is carried out only on the holding elements 126 and then the contact pins 96 are inserted into the cylindrical receiving socket 132.
  • the rear sheet metal strip member is not shaded from the front. This results in a good heat transfer.
  • the air flow S to be heated is redeployed during the transition from the first plane E1 to the second plane E2, which is accompanied by turbulent flow, which also improves the heat transfer.
  • FIG. 16 shows the previously described frame members 48 and a frame intermediate member 190 which is provided with female and male locking elements 50, 52 corresponding to the frame members 48, so that the frame intermediate member 190 can be easily locked between the frame members 48.
  • the provided in the frame receptacle 60 for the layer structure 46 is thus increased by exactly the width that contributes to a plane of corrugated fins 46.
  • the heat generating elements 66 are each formed uniformly, ie, whether two PTC elements 80 are arranged one behind the other in the flow direction S or three PTC elements 80; the PTC elements 80 are each received within a unitary position frame 76.
  • the corrugated fin elements 64 are identical.
  • An identical plastic housing element 10 can be used in each case for the heating elements 62 provided with three corrugated rib elements 64 arranged next to one another and the heating bars 62 provided with two corrugated rib elements 64.
  • the intermediate frame member 190 has holding element parts 122 which cooperate with the holding element parts 122 of one of the frame elements 48 in order to form a complete holding element 126, via which also the widened frame 44 follows FIG. 16 can be connected to the plastic housing element 10. If, for example, four corrugated rib elements 64 form a heating element in succession in the direction of flow, then a second frame intermediate element 190 can be installed in the frame 44.
  • FIGS 17 and 18 show a comparison with the embodiment described above slightly modified embodiment.
  • the same components are identified by the same reference numerals.
  • the shielding housing element 8 described above is turned away.
  • a shielding contact plate 192 is provided, which rests positively against outer contact surfaces of the plastic housing element 10. This also forms bulges 194, in which shielding contact tongues 196 of the shielding contact plate 192 are accommodated.
  • the Ablekingzept 196 are each provided at the level of a heat generating element 66 and contact the edge 112 of this element 66.
  • the Abletakingblech 192 formed by punching and bending molded spring bars 198 which abut each of the heatsink 32 at the front and contact with this , In particular FIG. 18 As can be seen, the Abprocessingblech 192 tightly surrounds the cylindrical nozzle receptacle 132 which is formed by the plastic housing element 10.
  • connection bolt 200 is held, for example, by encapsulation in the plastic housing element 10.
  • Ableking 192 forms a formed by punching and bending bolt receptacle 202, which bears under elastic circumferential stress on the terminal bolt 200 electrically conductive.
  • the heat sinks 32 are grounded via the shield contact plate 192, so that the reliable electrical isolation between the power switch 178 and the heat sink 32 can be checked by monitoring the ground potential at the terminal stud 200. Any defect in the electrical insulation may be detected and output to prevent the servicing potential from being electrocuted when servicing the electrical heater with insufficient electrical isolation.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wärme erzeugendes Element, insbesondere für eine elektrische Heizvorrichtung eines Kraftfahrzeuges, mit einem Positionsrahmen, der eine Aufnahme ausbildet, in dem wenigstens ein PTC-Element aufgenommen ist, und zwei an gegenüberliegenden Seiten des PTC-Elementes anliegenden Kontaktblechen.The present invention relates to a heat generating element, in particular for an electrical heating device of a motor vehicle, having a position frame which forms a receptacle in which at least one PTC element is accommodated, and two contact plates resting on opposite sides of the PTC element.

Solche Wärme erzeugenden Elemente sind allgemein bekannt als Bestandteil einer elektrischen Heizvorrichtung insbesondere zur Lufterwärmung in einem Kraftfahrzeug, die mit der vorliegenden Erfindung ebenfalls weitergebildet werden soll. Das Wärme erzeugende Element bildet eine Lage eines Schichtaufbaus, welches üblicherweise an beiden Seiten des Wärme erzeugenden Elementes anliegende Wellrippenelemente umfasst. Dieser Schichtaufbau hat üblicherweise eine Mehrzahl von jedenfalls in einer Ebene übereinander geschichteten Lagen von Wellrippenelementen und Wärme erzeugenden Elementen.Such heat-generating elements are generally known as part of an electric heater, in particular for air heating in a motor vehicle, which is also to be developed with the present invention. The heat-generating element forms a layer of a layer structure, which usually comprises corrugated rib elements resting on both sides of the heat-generating element. This layer structure usually has a plurality of layers of corrugated rib elements and heat-generating elements, which are in each case stacked in a plane one above the other.

Als gattungsgemäß kann beispielsweise die EP 1 768 457 A1 und die EP 1 768 458 A1 angesehen werden. Auch die EP 0 350 528 offenbart ein gattungsbildendes Wärme erzeugendes Element als Teil einer elektrischen Heizvorrichtung zur Lufterwärmung.As generically, for example, the EP 1 768 457 A1 and the EP 1 768 458 A1 be considered. Also the EP 0 350 528 discloses a generic heat generating element as part of an electric heater for air heating.

Ein entsprechendes rohrförmiges Element ist aus der US 2008/0173637 bekannt. Bei diesem Stand der Technik ist ein PTC-Element mit beidseitig dran anliegenden Kontaktblechen in einer elektrisch isolierenden Umhüllung eingeschlagen und in ein Rohr eingepresst, welches an seinen gegenüberliegenden Stirnseiten über Stopfen verschlossen ist, wobei durch einen Stopfen hindurch elektrische Anschlusskabel zu den Kontaktblechen hindurchgeführt sind.A corresponding tubular element is from the US 2008/0173637 known. In this prior art, a PTC element is wrapped with contact plates lying on both sides in an electrically insulating sheath and pressed into a tube which is closed at its opposite end sides via plugs, being passed through a plug through electrical connection cable to the contact plates.

Die auf die Anmelderin zurückgehenden Vorschläge nach EP 1768 457 A1 und EP 1 768 458 A1 geben Wärme erzeugende Elemente und elektrische Heizvorrichtungen mit solchen an, die in verbesserter Weise für den Betrieb mit hohen Strömen geeignet sind. In diesem Kontext ist es wichtig, Luft- und Kriechstrecken zu vergrößern. Des Weiteren ist für eine gute isolierende Abstützung der den Leistungsstrom zu den PTC-Elementen leitenden Elemente innerhalb des Wärme erzeugenden Elementes und innerhalb der elektrischen Heizvorrichtung zu sorgen. So wird beispielsweise mit dem Lösungsvorschlag nach der EP 1 768 457 A1 ein Wärme erzeugendes Element angegeben, bei welchem die Kontaktbleche außenseitig von einer Isolierlage abgedeckt sind, die mit dem Positionsrahmen vollumfänglich verklebt ist. Hierdurch soll verhindert werden, dass Feuchtigkeit und Verschmutzung in das Wärme erzeugende Element eindringt.The suggestions going back to the applicant after EP 1768 457 A1 and EP 1 768 458 A1 specify heat-generating elements and electric heaters with those which are suitable for the operation with high currents in an improved manner. In this context it is important to increase clearance and creepage distances. Furthermore, for good insulating support, the elements conducting the power current to the PTC elements are within the heat generating element and within the electric heater. For example, with the proposed solution after the EP 1 768 457 A1 a heat generating element specified in which the contact plates are covered on the outside by an insulating layer which is fully bonded to the position frame. This is to prevent moisture and contamination from entering the heat generating element.

Die zuletzt vorgestellte Lösung kann aber nur dann die gewünschte Wirkung zeigen, wenn die Abdichtung der Aufnahme für das bzw. die PTC-Elemente zuverlässig gegenüber der Atmosphäre abgedichtet ist. So liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, ein Wärme erzeugendes Element und eine elektrische Heizvorrichtung anzugeben, die sich in der Praxis in verbesserter Weise für den Betrieb mit hohen Strömen eignen. Des Weiteren will die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen elektrischen Heizvorrichtung schaffen.However, the last-presented solution can only show the desired effect if the seal of the receptacle for the PTC elements or is reliably sealed against the atmosphere. Thus, the present invention addresses the problem of providing a heat generating element and an electric heater, which are in practice in an improved manner for the operation with high currents. Furthermore, the present invention seeks to provide a method of manufacturing such an electric heater.

Mit ihrem ersten Aspekt schlägt die vorliegende Erfindung zur Lösung der obigen Aufgabe ein Wärme erzeugendes Element mit den Merkmalen von Anspruch 1 vor, welches sich gegenüber dem zuvor diskutierten Stand der Technik dadurch unterscheidet, dass die Aufnahme über zumindest einen von außen zugänglichen Prüfkanal zugänglich ist. Die abgedichtete Aufnahme nimmt das oder die PTC-Elemente innerhalb des Positionsrahmens hermetisch geschützt von atmosphärischen Einflüssen auf. Es ist aber gleichwohl ein definierter Zugang zu der Aufnahme geschaffen und zwar durch einen von außen zugänglichen Prüfkanal. Der Prüfkanal dient im Rahmen der Herstellung des Wärme erzeugenden Elementes der Qualitätskontrolle und erlaubt die Feststellung, ob die Abdichtung des PTC-Elementes innerhalb des Wärme erzeugenden Elementes tatsächlich in der gewünschten Qualität verwirklicht wurde. Dementsprechend wird der Prüfkanal nach Einbau des Wärme erzeugenden Elementes in eine Heizvorrichtung gegenüber der Atmosphäre abgedichtet, beispielsweise durch Versiegeln des Prüfkanals z.B. unmittelbar im Anschluss an die Überprüfung des Wärme erzeugenden Elementes.With its first aspect, the present invention proposes to achieve the above object a heat generating element having the features of claim 1, which differs from the previously discussed prior art in that the receptacle is accessible via at least one externally accessible test channel. The sealed receptacle captures the PTC element (s) within the position frame hermetically protected from atmospheric influences. Nevertheless, a defined access to the recording is created by a test channel accessible from the outside. The test channel is used in the production of the heat generating element of the quality control and allows the determination of whether the sealing of the PTC element was actually realized within the heat generating element in the desired quality. Accordingly, the test channel is sealed after installation of the heat generating element in a heater to the atmosphere, for example by sealing the test channel, for example, immediately after the review of the heat generating element.

Im Hinblick auf eine wirtschaftliche Überprüfung der Dichtigkeit sowie eine Überprüfung eines dichten Einbaus des Positionsrahmens in die elektrische Heizvorrichtung ist es indes zu bevorzugen, die Dichtprüfung nach dem Zusammenbau der elektrischen Heizvorrichtung vorzunehmen. So wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, den Prüfkanal von einem Anschlussstutzen zu umgeben, der von dem Positionsrahmen abragt. Der Positionsrahmen ist dabei regelmäßig ein Bauteil mit abschnittsweise geraden Randflächen. Der Positionsrahmen ist üblicherweise ein Rahmen im klassischen Sinne mit einander gegenüberliegenden Längs- und Querholmen. Üblicherweise ist an einem Holm, regelmäßig einem Querholm, der gegenüber dem Längsholm eine geringere Erstreckung hat, zumindest ein Anschlussstutzen vorgesehen. Der Anschlussstutzen erlaubt in verbesserter Weise einen Anschluss des Wärme erzeugenden Elementes zur Dichtigkeitsprüfung, da der Stutzen durch seine Außenumfangs- bzw. Stirnflächen in definierter Weise in einen Kanal zur Dichtprüfung eingesetzt werden kann. Im Hinblick darauf wird des Weiteren vorgeschlagen, den Anschlussstutzen vorzugsweise von einem Dichtelement zu umgeben. Dieses Dichtelement dient dabei nicht nur der Abdichtung im Rahmen der Dichtigkeitsprüfung, sondern darüber hinaus auch dem abgedichteten Einbau des Wärme erzeugenden Elementes in die elektrische Heizvorrichtung.However, it is preferable to carry out the leak test after assembling the electric heater in view of economically checking the tightness and checking the tightness of the mounting frame in the electric heater. Thus, it is proposed according to a preferred embodiment of the present invention to surround the test channel of a connection piece, which protrudes from the position frame. The position frame is regularly a component with sections of straight edge surfaces. The position frame is usually a frame in the classical sense with opposing longitudinal and transverse bars. Usually, at least one connecting piece is provided on a spar, usually a transverse spar, which has a smaller extent relative to the longitudinal spar. The connecting piece allows in an improved manner a connection of the heat-generating element for leak testing, since the nozzle can be used by its outer peripheral or end faces in a defined manner in a channel for leak testing. In view of this, it is further proposed to surround the connecting piece preferably by a sealing element. This sealing element serves not only the seal in the context of leak testing, but also the sealed installation of the heat generating element in the electric heater.

Sofern - wie dies eine Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorschlägt - der Anschlussstutzen einen Kanal für ein elektrisch leitend mit einem der Kontaktbleche verbundenes Kontaktelement ausbildet, kann das Wärme erzeugende Element auf einfache Weise abgedichtet elektrisch an Leitungen für den Leistungsstrom angeschlossen werden. Dabei wird üblicherweise das Wärme erzeugende Element mit seinen Schichten zunächst fertig gestellt. Zu diesen Schichten gehören zumindest die regelmäßig über eine Isolierlage außenseitig abgedeckten Kontaktbleche und das bzw. die dazwischen aufgenommenen PTC-Elemente. Entsprechende Kontaktbleche sind üblicherweise durch Stanzen, gegebenenfalls Biegen aus einem Blechstreifen gebildet. Die Isolierlage kann aus einer Kunststofffolie und/oder einer Keramikschicht gebildet sein. Die Isolierlage kann auch durch Aufspritzen von Kunststoff und/oder Keramik auf die Außenfläche des Kontaktbleches und/oder die Innenfläche einer Blechabdeckung vorgesehen sein, die jedenfalls einseitig das Wärme erzeugende Element außenseitig umgeben kann und welche als Abschirmung gegenüber elektromagnetischen Strahlungen wirkt.If, as a further development of the present invention suggests, the connecting piece forms a channel for a contact element which is electrically conductively connected to one of the contact plates, the heat-generating element can be electrically sealed in a simple manner to lines for the power current. In this case, usually the heat-generating element is initially completed with its layers. These layers include at least the contact sheets which are regularly covered on the outside by an insulating layer and the PTC element or elements interposed therebetween. Corresponding contact sheets are usually formed by punching, optionally bending from a metal strip. The insulating layer may be formed of a plastic film and / or a ceramic layer. The insulating layer can also be provided by spraying plastic and / or ceramic on the outer surface of the contact plate and / or the inner surface of a sheet metal cover, the in any case on one side can surround the heat-generating element on the outside and which acts as a shield against electromagnetic radiation.

Mit ihrem nebengeordneten Aspekt schlägt die vorliegende Erfindung zur Lösung des obigen Problems eine elektrische Heizvorrichtung insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 5 vor. Diese elektrische Heizvorrichtung hat einen Rahmen, der an gegenüberliegenden Seiten Öffnungen für den Durchtritt eines zu erwärmenden Mediums ausbildet. Die Öffnungen erstrecken sich dabei üblicherweise rechtwinklig zu der Anströmrichtung des zu erwärmenden Mediums und liegen beiderseits von Rahmenholmen, die regelmäßig zur Ausbildung eines rechteckigen Rahmens als Längs- bzw. Querholme ausgeformt sind und einen Aufnahmeraum für einen Schichtaufbau umgeben. Dieser Schichtaufbau hat Lagen von Wellrippen- und Wärme erzeugenden Elementen. Dabei ist zumindest ein Wärme erzeugendes Element und ein Wellrippenelement in dem Rahmen vorgesehen. Üblicherweise liegen indes an jeder Seite des Wärme erzeugenden Elementes jeweils Wellrippenelemente an. Regelmäßig wird eine elektrische Heizvorrichtung zur effektiven Erwärmung von Luft in einem Fahrzeug durch eine Vielzahl von Wärme erzeugenden Elementen gebildet, an denen jeweils Wellrippenelemente anliegen. Das Wärme erzeugende Element umfasst wenigstens ein PTC-Element, welches zwischen zwei Kontaktblechen angeordnet ist, die der Bestromung des PTC-Elementes dienen. Die elektrische Heizvorrichtung hat des Weiteren ein Anschlussgehäuse. Das Anschlussgehäuse dient dabei regelmäßig dem Anschluss von ausgewählten, mitunter sämtlichen Kontaktblechen an eine Steuereinrichtung, die in dem Anschlussgehäuse aufgenommen ist. Diese Steuereinrichtung umfasst üblicherweise eine bestückte Platine. Häufig ist diese heutzutage mit zumindest einem Halbleiter-Leistungsschalter bestückt, welcher die Wärme erzeugenden Elemente ansteuert und dabei Verlustleistung erzeugt, die regelmäßig durch Kühlung des Leistungsschalters abgeführt werden muss.With its secondary aspect, the present invention proposes to solve the above problem, an electric heater, in particular for a motor vehicle with the features of claim 5. This electric heater has a frame which forms on opposite sides openings for the passage of a medium to be heated. The openings usually extend at right angles to the direction of flow of the medium to be heated and are on both sides of frame beams, which are regularly formed to form a rectangular frame as longitudinal or transverse bars and surrounded a receiving space for a layer structure. This layer structure has layers of corrugated and heat generating elements. In this case, at least one heat-generating element and a corrugated fin element is provided in the frame. Usually lie on each side of the heat generating element each corrugated fin elements. Periodically, an electric heater for effectively heating air in a vehicle is formed by a plurality of heat generating elements against which corrugated fin elements abut respectively. The heat generating element comprises at least one PTC element, which is arranged between two contact plates, which serve to energize the PTC element. The electric heater further has a connector housing. The terminal housing is used regularly to connect selected, sometimes all contact plates to a control device which is accommodated in the connection housing. This control device usually includes a populated board. Often this is now equipped with at least one semiconductor power switch, which controls the heat generating elements and thereby generates power loss that must be dissipated regularly by cooling the circuit breaker.

Das Anschlussgehäuse ist üblicherweise zumindest zweiteilig ausgebildet mit einer Gehäusebasis und einem Gehäusedeckel, welche die Steuereinrichtung einschließen und regelmäßig lösbar miteinander verbunden sind, um die Steuereinrichtung zu Reparatur- oder Wartungszwecken zugängig zu machen.The connection housing is usually formed at least in two parts with a housing base and a housing cover, which include the control device and are regularly releasably connected to each other to make the control device accessible for repair or maintenance purposes.

Die erfindungsgemäße elektrische Heizvorrichtung ist nun in besonderer Weise zur Aufnahme des Wärme erzeugenden Elementes nach der vorliegenden Erfindung ausgebildet und hat zumindest eine an dem Anschlussgehäuse zur dichtenden Aufnahme eines von dem Wärme erzeugenden Element abragenden Anschlussstutzen ausgebildete Stutzenaufnahme. Dementsprechend erlaubt das erfindungsgemäß ausgebildete Anschlussgehäuse im Zusammenwirken mit dem Anschlussstutzen des Wärme erzeugenden Elementes eine abgedichtete Montage des Wärme erzeugenden Elementes in dem Anschlussgehäuse. Die durch das Wärme erzeugende Elemente ausgeformte Aufnahme ist dementsprechend über das Anschlussgehäuse abgedichtet. Die Aufnahme ist indes auch über das Anschlussgehäuse zugänglich, um beispielsweise Kontaktelemente in das Wärme erzeugende Element einzubringen. Es ist aber auch möglich, nach vollständiger Montage sämtlicher Wärme erzeugender Elemente an dem Anschlussgehäuse über dieses eine Dichtigkeitsprüfung durchzuführen, so dass im Wesentlichen die fertig montierte elektrische Heizvorrichtung insgesamt auf Dichtigkeit überprüft wird. Dabei wird die Stutzenaufnahme üblicherweise durch eine Gehäusebasis ausgebildet, so dass nach der Dichtigkeitsüberprüfung lediglich der Gehäusedeckel, gegebenenfalls zuvor noch elektronische Bauteil eingesetzt werden müssen, um die elektrische Heizvorrichtung mit in baulicher Einheit daran vorgesehener Steuervorrichtung zu vervollständigen.The electric heating device according to the invention is now designed in a special way for receiving the heat-generating element according to the present invention and has at least one nozzle receptacle formed on the connection housing for sealingly receiving a connection piece projecting from the heat-generating element. Accordingly, the connection housing designed according to the invention, in cooperation with the connecting piece of the heat-generating element, allows a sealed mounting of the heat-generating element in the connection housing. The receptacle formed by the heat generating elements is accordingly sealed by the connection housing. The recording is, however, also accessible via the terminal housing, for example, to introduce contact elements in the heat-generating element. But it is also possible, after complete installation of all heat-generating elements to perform on the terminal housing on this a leak test, so that essentially the finished assembled electric heater is checked for leaks. In this case, the nozzle receptacle is usually formed by a housing base, so that after the leakage test only the housing cover, possibly previously electronic component must be used to complete the electric heater with it in a structural unit provided thereon control device.

Regelmäßig ist zu jedem Kontaktelement des Wärme erzeugenden Elementes jeweils ein separater und für sich abgedichtet in einer Stutzenaufnahme aufgenommener Anschlussstutzen ausgebildet. Es ist aber ebenso möglich, einen Anschlussstutzen vorzusehen, der sämtliche elektrische Leiterbahnen zum Innern des Wärme erzeugenden Elementes in sich aufnimmt und dichtend in der Stutzenaufnahme des Anschlussgehäuses aufgenommen ist.Regularly, each of the contact elements of the heat-generating element is provided with a separate connection piece which is sealed off in a nozzle receptacle. But it is also possible to provide a connecting piece, which receives all electrical conductors to the interior of the heat generating element in and is sealingly received in the nozzle receiving the connection housing.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung befindet sich zwischen dem Stutzen und der Stutzenaufnahme ein Dichtelement aus einem elastomeren Material. Dieses Dichtelement ist praktischer Weise vor der Montage auf den Stutzen aufgebracht und kann durch Überspritzen verbunden sein. Durch diese stoffschlüssige Verbindung erfolgt zumindest einseitig eine in jedem Fall dichte Verbindung zwischen dem Dichtelement und der zugeordneten Anlagefläche, die eine Fläche des Wärme erzeugenden Elementes und eine Fläche des Anschlussgehäuses sein kann.According to a preferred embodiment of the present invention is located between the nozzle and the nozzle receiving a sealing element made of an elastomeric material. This sealing element is applied in a practical manner before mounting on the nozzle and can be connected by over-molding. As a result of this cohesive connection, a connection, which is in any case tight, between the sealing element and the associated contact surface, which may be a surface of the heat-generating element and a surface of the connection housing, takes place on at least one side.

Mit Blick auf eine einfache Steckkontaktierung des Wärme erzeugenden Elementes wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, ein Kontaktelement vorzusehen, welches von dem Stutzen abragt und mit einem der Kontaktbleche des Wärme erzeugenden Elementes elektrisch verbunden ist. Das Kontaktelement ist dabei so dimensioniert, dass auch die Stutzenaufnahme durch das Kontaktelement überragt ist, so dass dieses auf Seiten des Anschlussgehäuses einfach über eine Steckverbindung, beispielsweise durch Einbringen einer Steckeraufnahme einer Leiterplatte, elektrisch angeschlossen werden kann.With a view to a simple plug-in contact of the heat-generating element is proposed according to a preferred embodiment of the present invention to provide a contact element which protrudes from the nozzle and is electrically connected to one of the contact plates of the heat generating element. The contact element is dimensioned so that the nozzle receptacle is dominated by the contact element, so that it can be connected electrically on the side of the connection housing simply via a plug connection, for example by introducing a connector receptacle of a printed circuit board.

Zur Vergrößerung der Luft- und Kriechstrecken und damit mit Blick auf eine höhere elektrische Sicherheit der elektrischen Heizvorrichtung wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass zwischen zwei Kontaktelementen jeweils eines Wärme erzeugenden Elementes, die in dem Anschlussgehäuse freiliegen, ein Trennsteg vorgesehen ist. Dieser Trennsteg überragt eine Anlagefläche für Kontaktflächenelemente. Als Kontaktflächenelemente können dabei beispielsweise Leiterplatten vorgesehen sein, über welche unterschiedliche Wärme erzeugende Elemente elektrisch angeschlossen, gegebenenfalls auch zu Heizstufen miteinander gruppiert sind. Wegen der Notwendigkeit, die Wärme erzeugenden Elemente mit unterschiedlicher Polarität zu bestromen, sind in dem Anschlussgehäuse zumindest zwei solcher Kontaktflächenelemente vorgesehen, nämlich ein Kontaktflächenelement für den Pluspol und ein Kontaktflächenelement für den Minuspol. Sollte das elektrische Potential der elektrischen Heizvorrichtung gegen Masse abfallen, so ist als Minuspol in diesem Sinne der Massepol anzusehen.To increase the clearance and creepage distances and thus with a view to a higher electrical safety of the electric heater is proposed according to a preferred embodiment of the present invention that between two contact elements each having a heat generating element, which are exposed in the terminal housing, a divider is provided. This divider protrudes beyond a contact surface for contact surface elements. For example, printed circuit boards may be provided as contact surface elements via which different heat-generating elements are electrically connected, if necessary also grouped together to form heating stages. Because of the need to energize the heat generating elements with different polarity, at least two such contact surface elements are provided in the terminal housing, namely a contact surface element for the positive pole and a contact surface element for the negative pole. If the electrical potential of the electrical heating device drops to ground, the negative pole is to be regarded as the negative pole in this sense.

Das Anschlussgehäuse ist üblicherweise aus Kunststoff ausgebildet oder formt jedenfalls für entsprechende Leiterplatten üblicherweise aus Kunststoff ausgebildete Anlagepunkte aus. Diese Anlagepunkte liegen jedenfalls bei ebenen Kontaktflächenelementen in einer Ebene und definieren die Anlagefläche. Der Trennsteg überragt diese Anlagefläche, regelmäßig in Erstreckungsrichtung der Kontaktelemente, und vergrößert dementsprechend die Luft- und Kriechstrecke zwischen den Kontaktflächenelementen unterschiedlicher Polarität. Der Trennsteg kann auch das gesamte Anschlussgehäuse in Gehäuseaufnahmebereiche unterteilen und zusätzlich durch einen Gehäusedeckel endseitig abgedichtet sein.The terminal housing is usually formed of plastic or at least formed for corresponding circuit boards usually made of plastic investment points. In any case, these contact points are in the case of planar contact surface elements in one plane and define the contact surface. The divider overhangs this contact surface, regularly in the direction of extension of the contact elements, and accordingly increases the air and creepage distance between the contact surface elements of different polarity. The divider can also divide the entire terminal housing in housing receiving areas and additionally sealed by a housing cover end.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung hat die elektrische Heizvorrichtung einen von dem zu erwärmenden Medium angeströmten Kühlkörper. Dieser Kühlkörper ist abgedichtet in das Anschlussgehäuse eingesetzt und wärmeleitend mit einem Leistungsschalter verbunden, der in dem Anschlussgehäuse aufgenommen ist. Dementsprechend hat das Anschlussgehäuse üblicherweise zumindest eine Einbringöffnung, welche von dem Kühlkörper durchragt wird, so dass innerhalb des Anschlussgehäuses der Leistungsschalter an dem Kühlkörper anliegen kann und andererseits der Kühlkörper im Bereich eines Leistungsteiles der elektrischen Heizvorrichtung freiliegt und von dem zu erwärmenden Medium angestrahlt werden kann, um Verlustleistung des Leistungsschalters abzuführen. In dieser Durchtrittsöffnung für den Kühlkörper befindet sich üblicherweise ein Dichtelement, welches einen Spalt zwischen dem Kühlkörper und den Konturen des Anschlussgehäuses überbrückt und abdichtet. Das Dichtelement kann eingelegt oder mittels Umspritzen insbesondere an einem aus Kunststoff ausgebildeten Anschlussgehäuse vorgesehen sein.According to a preferred development of the present invention, the electric heating device has a cooling body which is flowed by the medium to be heated. This heat sink is sealed inserted into the terminal housing and thermally conductively connected to a circuit breaker, which is accommodated in the terminal housing. Accordingly, the connection housing usually has at least one introduction opening, which is penetrated by the heat sink, so that inside the connection housing the circuit breaker can rest on the heat sink and on the other hand the heat sink is exposed in the region of a power section of the electrical heating device and can be illuminated by the medium to be heated. to dissipate power loss of the circuit breaker. In this passage opening for the heat sink is usually a sealing element which bridges and seals a gap between the heat sink and the contours of the terminal housing. The sealing element can be inserted or provided by injection-molding, in particular on a connection housing formed from plastic.

Das Dichtelement ist dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass der Kühlkörper innerhalb einer durch das Anschlussgehäuse ausgebildeten Kühlkörpereinbringöffnung in Einbringrichtung beweglich gehalten ist. Diese Beweglichkeit des Kühlkörpers innerhalb der Kühlkörpereinbringöffnung in Einbringrichtung bringt den Vorteil mit sich, dass der Kühlkörper einem auf Seiten des Anschlussgehäuses aufgebrachten Druck in Grenzen ausweichen kann, ohne durch die Kühlkörpereinbringöffnung herausgedrückt zu werden. So kann der Kühlkörper unter Vorspannung an einen Leistungstransistor angelegt werden. Die Vorspannung kann durch ein separates Vorspannmittel, beispielsweise durch ein auf den Kühlkörper oder den Leistungsschalter wirkendes Federelement erzeugt werden.In this case, the sealing element is preferably designed so that the cooling body is held movably in the direction of insertion within a cooling body insertion opening formed by the connection housing. This mobility of the heat sink within the heat sink inlet opening in the direction of introduction has the advantage that the heat sink can avoid a pressure applied to the side of the connection housing within limits without being forced out through the heat sink inlet opening. So can the Heat sink under bias to be applied to a power transistor. The bias voltage can be generated by a separate biasing means, for example by acting on the heat sink or the circuit breaker spring element.

Vorzugsweise wird die Vorspannung indes durch Kompression eines die Abdichtung bewirkenden Elementes bewirkt. In Abkehr von dem vorbekannten Stand der Technik geht die vorliegende Erfindung nämlich davon aus, dass der Kühlkörper üblicherweise unmittelbar an dem Anschlussgehäuse befestigt und nicht an einer Leiterplatte oder dergleichen montiert ist, welche den Leistungsschalter trägt.Preferably, however, the bias is effected by compression of a seal effecting element. In contrast to the known prior art, the present invention assumes that the heat sink is usually attached directly to the terminal housing and not mounted on a circuit board or the like, which carries the circuit breaker.

Gemäß ihrem nebengeordneten Aspekt schlägt die vorliegende Erfindung ferner ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Heizvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 10 vor. Bei diesem Verfahren werden zunächst mehrere Wärme erzeugende Elemente der oben beschriebenen Art hergestellt. Des Weiteren werden üblicherweise durch mäandrierendes Umbiegen eines Blechstreifens Wellrippenelemente hergestellt. Als Wellrippenelemente im Sinne der vorliegenden Erfindung sind aber auch Strangpressprofile aus Aluminium anzusehen. Die einzelnen Stege solcher Profile bilden die Wellrippen des besagten Wellrippenelementes aus. Des Weiteren wird ein Anschlussgehäuse hergestellt. Dieses kann ganz oder teilweise durch ein gegossenes Metallteil bzw. ein spritzgegossenes Kunststoffteil gebildet sein. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet dadurch aus, dass die Dichtigkeit der Wärme erzeugenden Elemente im Rahmen der Herstellung überprüft wird. Diese Überprüfung kann an jedem einzelnen Wärme erzeugenden Element durchgeführt werden, um bereits sehr früh im Herstellungsprozess auszusondernde Wärme erzeugende Elemente zu eliminieren.According to its secondary aspect, the present invention further proposes a method for manufacturing an electric heating device with the features of claim 10. In this method, first several heat generating elements of the type described above are produced. Furthermore, corrugated rib elements are usually produced by meandering bending of a sheet metal strip. As corrugated rib elements in the context of the present invention but are also to be considered extruded aluminum. The individual webs of such profiles form the corrugated ribs of said corrugated fin element. Furthermore, a connection housing is produced. This can be wholly or partly formed by a cast metal part or an injection-molded plastic part. The inventive method is characterized in that the tightness of the heat-generating elements is checked in the context of production. This check can be performed on each individual heat generating element to eliminate very early in the manufacturing process auszusondernde heat generating elements.

Die Dichtigkeit sollte aber vorzugsweise aus Gründen einer zügigen und daher wirtschaftlichen Herstellung geprüft werden, nachdem die Wärme erzeugenden Elemente in das Anschlussgehäuse eingebaut sind. Diese Überprüfung erfolgt üblicherweise nach dem vollständigen Einbau des Schichtaufbaus in den Rahmen. Dementsprechend wird das Anschlussgehäuse auf den insofern vormontierten Rahmen aufgesetzt. Durch Aufsetzen des Anschlussgehäuses erfolgt eine abgedichtete Verbindung zwischen den einzelnen Wärme erzeugenden Elementen und dem Anschlussgehäuse. Dieses kann dann an einer Schnittstelle mit Druck beaufschlagt werden.However, the tightness should preferably be checked for reasons of speedy and therefore economical production, after the heat generating elements are installed in the terminal housing. This check is usually carried out after the complete installation of the layer structure in the frame. Accordingly, the terminal housing is placed on the thus preassembled frame. By placing the connection housing there is a sealed connection between the individual heat-generating elements and the connection housing. This can then be pressurized at an interface.

Die Dichtigkeitsprüfung erfolgt dabei üblicherweise durch Aufbringen eines Überdrucks relativ zu dem Atmosphärendruck. Das Druckniveau und dessen Verlauf wird dabei über eine gewisse Zeit überwacht. Kommt es zu keiner substantiellen Verringerung des Überdrucks innerhalb der elektrischen Heizvorrichtung bzw. des Wärme erzeugenden Elementes, so hat das Bauteil die Dichtigkeitsprüfung bestanden. Bei einem sich abzeichnenden Verlust des Überdrucks über die Zeit wird auf eine Undichtigkeit geschlossen. Das Wärme erzeugende Element, gegebenenfalls die montierte elektrische Heizvorrichtung, wird verworfen. Im Hinblick darauf wird die Dichtigkeitsprüfung vorzugsweise vorgenommen, bevor die Steuereinrichtung in das Anschlussgehäuse eingebaut wird.The leak test is usually carried out by applying an overpressure relative to the atmospheric pressure. The pressure level and its course is monitored over a certain period of time. If there is no substantial reduction of the overpressure within the electric heater or the heat generating element, so the component has passed the leak test. With a looming loss of overpressure over time, a leak is concluded. The heat generating element, optionally the mounted electric heater, is discarded. In view of this, the leak test is preferably performed before the controller is installed in the terminal housing.

Die vorliegende Erfindung lässt sich insbesondere von der Vorstellung leiten, dass das Anschlussgehäuse eine Gehäusebasis hat, die einen ebenen Anlagerand für einen Gehäusedeckel ausbildet. Über diesen Anlagerand kann ein Stutzen einer Dichtigkeitsprüfungseinrichtung angelegt werden, um die vormontierte elektrische Heizvorrichtung unter Überdruck zu setzen und die Dichtprüfung durchzuführen.The present invention is particularly guided by the notion that the terminal housing has a housing base which forms a flat abutment edge for a housing cover. About this contact edge, a nozzle of a leak tester can be applied to put the preassembled electric heater under pressure and perform the leak test.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Kontaktbleche der Wärme erzeugenden Elemente mit dem Positionsrahmen verclipst. In gleicher Weise werden die Kontaktbleche vorzugsweise mit Kontaktelementen verclipst, die in den Positionsrahmen eingebracht sind. Dementsprechend wird zunächst das Wärme erzeugende Element mit seinen Schichten hergestellt. Im Rahmen dieser Herstellung werden die Kontaktbleche außen üblicherweise mit einer Isolierlage bedeckt. Diese Isolierlage wird dichtend an den Positionsrahmen angelegt, üblicherweise verklebt. Die Kontaktbleche werden dabei bevorzugt mit den Kontaktelementen verclipst. Die Kontaktelemente werden üblicherweise durch Metallstifte gebildet. Die Kontaktbleche sind durch Stanzen und Biegen so ausgebildet, dass sie mit den Stiften verclipsen können, um einerseits die Kontaktbleche auf einfache Weise an dem Positionsrahmen zu halten, beispielsweise im Rahmen der Montage vorzufixieren, und andererseits auf einfache Weise eine elektrische Kontaktierung zwischen den Kontaktelementen und den Kontaktblechen herzustellen.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the contact plates of the heat-generating elements are clipped to the position frame. In the same way, the contact plates are preferably clipped with contact elements, which are introduced into the position frame. Accordingly, first the heat generating element is produced with its layers. In the context of this production, the contact plates are usually covered externally with an insulating layer. This insulating layer is applied sealingly to the position frame, usually glued. The contact plates are preferably clipped with the contact elements. The contact elements are usually formed by metal pins. The contact plates are formed by punching and bending so that they can clasp with the pins, on the one hand to hold the contact plates in a simple manner to the positioning frame, for example, pre-fix in the context of assembly, and on the other hand in a simple way an electrical contact between the contact elements and to produce the contact sheets.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Dabei zeigt die Zeichnung sowohl den grundsätzlichen Aufbau einer elektrischen Heizvorrichtung, in welche ein Wärme abgebendes Element, das für sich allein erfindungswesentlich sein kann, eingebaut ist. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1
eine perspektivische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer elektrischen Heizvorrichtung für ein Kraftfahrzeug;
Figur 2
eine perspektivische Seitenansicht in Explosionsdarstellung eines Wärme erzeugenden Elementes der in Figur 1 gezeigten elektrischen Heizvorrichtung;
Figur 3
eine perspektivische Stirnseitenansicht des in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiels;
Figur 4
eine perspektivische Seitenansicht des in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiels in einer Explosionsdarstellung der wesentlichen Bestandteile des Ausführungsbeispiels;
Figur 5
einen Fügebereich zwischen einem Anschlussgehäuse und einem Schichtaufbau des in den Figuren 1 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiels einer elektrischen Heizvorrichtung unter Weglassung verschiedener Elemente;
Figur 6
eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie VI-VI gemäß Figur 1, d.h. eine Schnittansicht durch ein Wärme erzeugendes Element nach Figur 2 auf mittlerer Höhe desselben unter Weglassung des Abschirmgehäuses;
Figur 7
eine perspektivische Stirnseitenansicht des in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiels einer elektrischen Heizvorrichtung, welche Einblick in das Anschlussgehäuse gibt und bei dem die Leiterplatte sowie der Gehäusedeckel fehlen;
Figur 8
das in Figur 7 gezeichnete Detail VIII in vergrößerter Darstellung;
Figur 9
eine Querschnittansicht des Anschlussgehäuses der elektrischen Heizvorrichtung nach Figur 1 auf Höhe eine Kühlkörpers;
Figur 10
eine perspektivische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Heizstabes, welcher in der elektrischen Heizvorrichtung nach Figur 1 eingebaut sein kann;
Figur 11
eine Querschnittsansicht entlang der Linie XI-XI gemäß der Darstellung in Figur 10;
Figur 12
eine Seitenansicht des in Figur 10 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Heizstabes;
Figur 13
eine perspektivische Seitenansicht gemäß Figur 10 eines alternativen Ausführungsbeispiels eines Heizstabes;
Figur 14
eine Querschnittsansicht entlang der Linie XIV-XIV gemäß der Darstellung in Figur 13;
Figur 15
eine Seitenansicht des in Figur 13 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiels eines Heizstabes;
Figur 16
eine perspektivische Explosionsdarstellung eines zur Aufnahme von Heizstäben nach den Figuren 13 bis 15 geeigneten Rahmens;
Figur 17
eine Schichten des geschichteten Aufbaus teilweise weglassende perspektivische Draufsicht auf den randseitigen Bereich eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung und
Figur 18
eine teilweise weggeschnittene perspektivische Seitenansicht des in Figur 17 gezeigten Ausführungsbeispiels.
Further details and advantages of the present invention will become apparent from the following description of embodiments in conjunction with the drawings. The drawing shows both the basic structure of an electric heater, in which a heat-emitting element, which may be essential to the invention, is installed. In the drawing show:
FIG. 1
a side perspective view of an embodiment of an electric heating device for a motor vehicle;
FIG. 2
an exploded perspective side view of a heat generating element of FIG. 1 shown electric heater;
FIG. 3
a perspective front view of the in FIG. 2 shown embodiment;
FIG. 4
a side perspective view of the FIG. 1 embodiment shown in an exploded view of the essential components of the embodiment;
FIG. 5
a joining region between a connection housing and a layer structure of the in the FIGS. 1 and 4 shown embodiment of an electric heater omitting various elements;
FIG. 6
a cross-sectional view along the line VI-VI according to FIG. 1 , ie a sectional view through a heat-generating element according to FIG. 2 at the middle height of the same, omitting the shielding housing;
FIG. 7
a perspective front view of the in FIG. 1 shown embodiment of an electric heater, which gives insight into the terminal housing and in which the circuit board and the housing cover are missing;
FIG. 8
this in FIG. 7 drawn detail VIII in an enlarged view;
FIG. 9
a cross-sectional view of the terminal housing of the electric heater according to FIG. 1 at the height of a heat sink;
FIG. 10
a side perspective view of a first embodiment of a heating rod, which in the electric heater according to FIG. 1 can be installed;
FIG. 11
a cross-sectional view along the line XI-XI as shown in Figure 10;
FIG. 12
a side view of the in FIG. 10 shown embodiment of a heating element;
FIG. 13
a perspective side view according to FIG. 10 an alternative embodiment of a heating element;
FIG. 14
a cross-sectional view along the line XIV-XIV as shown in FIG FIG. 13 ;
FIG. 15
a side view of the in FIG. 13 shown another embodiment of a heating element;
FIG. 16
an exploded perspective view of a recording of heating rods according to the FIGS. 13 to 15 appropriate framework;
FIG. 17
a layer of the layered structure partially omitting perspective top view of the edge region of another embodiment of a heating device according to the invention and
FIG. 18
a partially cutaway perspective side view of the FIG. 17 shown embodiment.

Die Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer elektrischen Heizvorrichtung mit einem mit Bezugszeichen 2 gekennzeichneten Leistungsteil und einem mit Bezugszeichen 4 gekennzeichneten Steuerteil. Der Leistungsteil 2 und der Steuerteil 4 bilden eine bauliche Einheit der elektrischen Heizvorrichtung.The FIG. 1 shows an embodiment of an electric heater with a marked with reference numeral 2 power and a part marked with reference numeral 4 control part. The power part 2 and the control part 4 form a structural unit of the electric heater.

Der Steuerteil 4 wird außenseitig von einem Anschlussgehäuse 6 gebildet, welches - wie insbesondere die Darstellung gemäß Figur 4 verdeutlicht - aus einem Abschirmgehäuse 8, welches als beispielsweise tiefgezogene oder gegossene bzw. tiefgezogene Metallschale ausgeformt ist, ein Kunststoffgehäuseelement 10, welches in die Metallschale 8 eingesetzt ist, und einem Gehäusedeckel 12 besteht. Der Gehäusedeckel 12 kann im gefügten Zustand einen freien Flansch der Blechwanne 8 übergreifen und aus Metall gebildet sein, so dass das Innere des Steuerteils 4 vollständig durch ein metallisches Anschlussgehäuse 6 abgeschirmt ist. Der Gehäusedeckel 12 kann aber auch aus Kunststoff ausgebildet sein.The control part 4 is formed on the outside by a connection housing 6, which - in particular the representation according to FIG FIG. 4 illustrates - from a shield 8, which is formed as, for example, deep-drawn or cast or deep-drawn metal shell, a plastic housing element 10, which is inserted into the metal shell 8, and a housing cover 12 is made. The housing cover 12 may overlap a free flange of the sheet metal trough 8 in the assembled state and be formed of metal, so that the interior of the control part 4 completely by a metallic terminal housing 6 is shielded. The housing cover 12 may also be formed of plastic.

Der Gehäusedeckel 12 trägt ein weibliches Steckergehäuse 14 für den Leistungsstrom und ein weiteres weibliches und als Steuersteckergehäuse 16 ausgeformtes Gehäuseelement. Beide Steckergehäuse 14, 16 sind als Kunststoffelemente mit dem metallischen Gehäusedeckel 12 verbunden und bilden Führungs- und Gleitflächen für jeweils ein nicht dargestelltes männliches Steckerelement aus.The housing cover 12 carries a female connector housing 14 for the power current and another female and designed as a control connector housing 16 housing element. Both connector housings 14, 16 are connected as plastic elements with the metallic housing cover 12 and form guide and sliding surfaces for each unillustrated male connector element.

Das Kunststoffgehäuseelement 10 nimmt eine Leiterplatte 18 in sich auf, die teilweise von einem Druckelement 20 überdeckt ist, welches nachfolgend noch näher erläutert wird. Die Leiterplatte 18 wird überragt von einem Plusanschlusssteckkontakt 22 und einem Minusanschlusssteckkontakt, die in dem Leistungssteckergehäuse freiliegen und mit der Leiterbahn elektrisch verbunden sind. Die Leiterplatte 18 trägt des Weiteren ein Steuerelementkontakte enthaltendes Steuerkontaktelement 26, welches über das Steuersteckergehäuse 16 mittels Leitungen erreichbar ist. Wie aus Figur 4 ersichtlich, ist das Steuersteckergehäuse 16 versetzt zu dem Steuerkontaktelement 26 angeordnet. Dieser Abstand ist begründet durch die Einbausituation der elektrischen Heizvorrichtung in dem Kraftfahrzeug. Die elektrische Kontaktierung zwischen dem Steuerkontaktelement 26 und dem Steuersteckergehäuse 16, bzw. den dort vorgesehenen Kontaktelementen erfolgt über elektrische Leitungen, die innenseitig in dem Gehäusedeckel 12 verlegt sind. Der Gehäusedeckel wird des Weiteren im montierten Zustand überragt von einem Anschlussbolzen 28 für den Masseanschluss, der elektrisch mit dem Abschirmgehäuse 8 verbunden ist.The plastic housing element 10 receives a printed circuit board 18 in itself, which is partially covered by a pressure element 20, which will be explained in more detail below. The printed circuit board 18 is surmounted by a plus terminal plug contact 22 and a minus plug contact, which are exposed in the power plug housing and are electrically connected to the conductor track. The circuit board 18 also carries a control contact element containing control contact element 26, which is accessible via the control connector housing 16 by means of cables. How out FIG. 4 As can be seen, the control connector housing 16 is arranged offset to the control contact element 26. This distance is due to the installation situation of the electric heater in the motor vehicle. The electrical contact between the control contact element 26 and the control connector housing 16, or the contact elements provided there via electrical lines, which are laid inside the housing cover 12. The housing cover is further surmounted in the mounted state by a connection pin 28 for the ground connection, which is electrically connected to the shielding housing 8.

Auf der der Leiterplatte 18 gegenüberliegenden Endseite bildet das Kunststoffgehäuseelement 10 zwei Kühlkanäle 30 für Kühlkörper 32 aus, die in Figur 4 gerade noch angedeutet, indes in den Figuren 1 und 5 deutlicher zu erkennen sind. Das freie Ende der Kühlkörper 32 umfasst mehrere, sich im Wesentlichen parallel zueinander erstreckende Kühlstege, die jeweils Luftdurchtrittskanäle 34 definieren. Die Kühlkörper 32 sind aus einem gut wärmeleitfähigen Material, beispielsweise Aluminium oder Kupfer.On the opposite side of the printed circuit board 18, the plastic housing member 10 forms two cooling channels 30 for heat sink 32, which in FIG. 4 just hinted at, while in the FIGS. 1 and 5 can be seen more clearly. The free end of the heat sink 32 includes a plurality of cooling webs extending substantially parallel to each other, each defining air passageways 34. The heat sink 32 are made of a good thermal conductivity material, such as aluminum or copper.

Die in Figur 5 nicht dargestellte, weggelassene Metallschale 8 hat - wie insbesondere die Figuren 1 und 4 verdeutlichen, korrespondierend zu den Kühlkanälen 30 einander gegenüberliegende Durchtrittsöffnungen 36 für Luft, die als Eintritts- und Austrittsöffnungen zu den Kühlkanälen 30 vorgesehen sind. Diese Durchtrittsöffnungen 36 sind in der Metallschale 8 herausgebildet. In etwa auf mittiger Höhe in Längsrichtung hat die Metallschale 8 Verriegelungsöffnungen 38, die nach der Endmontage des Steuerteils 4 an dem Leistungsteil 2 von Rastnasen 40 durchragt sind, welche mit dem Leistungsteil 2 formschlüssig im Eingriff und an dem äußeren Rand des Kunststoffgehäuseelementes 10 angeformt sind. Die Metallschale 8 weist ferner an gegenüberliegenden Stirnseiten jeweils Befestigungsbohrungen 42 auf, auf die nachfolgend noch näher eingegangen werden wird.In the FIG. 5 not shown, omitted metal shell 8 has - as in particular the FIGS. 1 and 4 illustrate, corresponding to the cooling channels 30 opposite passage openings 36 for air, which are provided as inlet and outlet openings to the cooling channels 30. These passage openings 36 are in the metal shell 8 emerged. In about the middle height in the longitudinal direction of the metal shell has 8 locking openings 38 which are penetrated by the final assembly of the control part 4 on the power part 2 of locking lugs 40 which are integrally formed with the power part 2 in a form-fitting engagement and on the outer edge of the plastic housing element 10. The metal shell 8 also has on opposite end faces each mounting holes 42, which will be discussed in more detail below.

Der Leistungsteil 2 hat einen Rahmen 44, der bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 umfänglich geschlossen ist und einen mit Bezugszeichen 46 gekennzeichneten Schichtaufbau, der auch als Heizblock bezeichnet wird, umfänglich umgibt. Der Rahmen 44 ist gebildet aus zwei Rahmenelementen 48, die miteinander über Rastverbindungen verrastet sind, die mit Bezugszeichen 50 (männliches Rastelement) und Bezugszeichen 52 (weibliches Rastelement), insbesondere in Figur 16 gekennzeichnet sind.The power unit 2 has a frame 44, which in the embodiment according to FIG. 1 is circumferentially closed and a designated by reference numeral 46 layer structure, which is also referred to as a heating block, circumferentially surrounds. The frame 44 is formed from two frame members 48, which are locked together by latching connections, the reference numeral 50 (male latching element) and reference numeral 52 (female latching element), in particular in FIG. 16 Marked are.

Der Rahmen 44 bildet an gegenüberliegenden Außenseiten 54 jeweils Öffnungen 56 für den Durchtritt von zu erwärmender Luft des in dem Ausführungsbeispiel gezeigten Luftheizers aus. Diese Öffnungen 56 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch Querstreben 58 versteift, die gegenüberliegende Seitenränder des Rahmens 44 miteinander verbinden.The frame 44 forms on opposite outer sides 54 each openings 56 for the passage of air to be heated of the air heater shown in the embodiment. These openings 56 are stiffened in the embodiment shown by transverse struts 58, the opposite side edges of the frame 44 interconnect.

Der Rahmen 44 definiert in seinem Inneren einen Aufnahmeraum 60, der derart angepasst ist, dass der Schichtaufbau 46 in dem Rahmen 44 eng eingepasst aufgenommen werden kann.The frame 44 defines in its interior a receiving space 60 which is adapted such that the layer structure 46 can be received in the frame 44 closely fitted.

Der Heizblock bzw. Schichtaufbau 46 ist im Wesentlichen aus den in den Figuren 10 und 13 gezeigten Heizstäben 62 gebildet, die übereinander geschichtet in der Aufnahme 60 angeordnet sind. Die Heizstäbe 62 bestehen aus zumindest zwei Wellrippenelementen 64, die zwischen sich ein Wärme erzeugendes Element 66 in sich aufnehmen. Wie die Figuren 10 und 11 verdeutlichen, bestehen die Wellrippenelemente aus mäandrierend gebogenen Blechstreifen 68, die einseitig von einer Blechabdeckung 70 abgedeckt und auch randseitig über einen umbogenen Rand 72 der Blechabdeckung 70 gefasst sind. Die jeweils andere Oberseite der mäandrierend gebogenen Blechstreifen 68 ist frei und wird von umbogenen freien Enden 74 des Blechsteifens 68 direkt ausgeformt. Bei dem in den Figuren 10 und 11 gezeigten Heizstab 62 sind in Durchtrittrichtung der zu erwärmenden Luft, d. h. rechtwinklig zu der von den Außenseiten 54 aufgespannten Fläche des Rahmens 44 zwei Wellrippenelemente 64 jeweils nebeneinander vorgesehen. Diese Anordnung von in Durchströmungsrichtung hintereinander vorgesehenen Wellrippenelementen 64 bildet eine Lage aus. Dabei ist in jeder mit Bezugszeichen L gekennzeichneten Lage jeweils ein Wellrippenelement 64 pro Ebene E vorgesehen. Mit S ist die Strömungsrichtung des zu erwärmenden Luftstroms in Figur 11 eingezeichnet. Dieser trifft danach zunächst auf die erste Ebene E1, d. h. die in der ersten Ebene vorgesehenen Wellrippenelemente 64 der ersten Lage L1 und der zweiten Lage L2 und erst danach auf die in der zweiten Ebene E2 vorgesehenen Wellrippenelemente 64. Die Wellrippenelemente 64 sind dabei in Strömungsrichtung S, d.h. rechtwinklig zu der die Öffnung 56 definierenden Außenseite 54 streng hintereinander angeordnet. Dabei bildet das Wärme erzeugende Element 66 eine ebene Anlagefläche für die Wellrippenelemente 64.The heating block or layer structure 46 is essentially made of the in the Figures 10 and 13 formed heating rods 62 which are stacked in the receptacle 60 are arranged. The heating elements 62 consist of at least two corrugated fin elements 64, which receive a heat generating element 66 between them. As the Figures 10 and 11 illustrate, the corrugated rib elements consist of meandering curved metal strips 68, which are covered on one side by a metal cover 70 and also bordered by a curved edge 72 of the sheet metal cover 70. The respective other upper side of the meandering bent sheet-metal strip 68 is free and is formed directly by arcuate free ends 74 of the sheet metal stiffener 68. In the in the Figures 10 and 11 shown heater 62 are in the direction of passage of the air to be heated, ie perpendicular to the plane defined by the outer sides 54 surface of the frame 44 two corrugated fin elements 64 each provided side by side. This arrangement of corrugated fins 64 provided in succession in the direction of flow forms a layer. In each case, a corrugated fin element 64 per level E is provided in each position marked with the reference symbol L. With S, the flow direction of the air flow to be heated in FIG. 11 located. This firstly meets the first plane E1, ie the corrugated rib elements 64 of the first layer L1 and the second layer L2 provided in the first plane, and only thereafter onto the corrugated rib elements 64 provided in the second plane E2. The corrugated rib elements 64 are in the flow direction S. , ie, arranged at right angles to each other at right angles to the outside 54 defining the opening 56. In this case, the heat-generating element 66 forms a planar contact surface for the corrugated rib elements 64.

Wie insbesondere Figur 2 verdeutlicht, besteht das Wärme erzeugende Element 66 aus mehreren übereinanderliegenden Schichten. Das Wärme erzeugende Element 66 ist im Wesentlichen symmetrisch aufgebaut, wobei in der Mitte ein mit Bezugszeichen 76 gekennzeichneter Positionsrahmen aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere Kunststoff vorgesehen ist. Der Positionsrahmen 76 bildet vorliegend drei Aufnahmen 78 für PTC-Elemente 80 aus. In einer Aufnahme 78 sind mehrere, zumindest zwei PTC-Elemente 80 aufgenommen. Die beiden äußeren Aufnahmen 78 nehmen jeweils vier PTC-Elemente 80 auf. An gegenüberliegenden Seiten der PTC-Elemente 80 liegen Kontaktbleche 82 an. Diese beiden Kontaktbleche 82 sind identisch ausgebildet und aus gestanztem elektrisch leitendem Blech ausgeformt. Die Kontaktbleche 82 sind als separate Elemente auf die PTC-Elemente 80 aufgelegt. Diese können zusätzlich mit einer aufgedampften Elektrodenschicht versehen sein, wie dies allgemein üblich ist. Die Elektrodenschicht ist indes nicht Kontaktblech 82 im Sinne der Erfindung.In particular FIG. 2 illustrates, the heat generating element 66 consists of several superimposed layers. The heat-generating element 66 has a substantially symmetrical construction, wherein in the middle of a marked with reference numeral 76 position frame of an electrically insulating material, in particular plastic is provided. In the present case, the positioning frame 76 forms three receptacles 78 for PTC elements 80. A receptacle 78 accommodates a plurality of at least two PTC elements 80. The two outer receptacles 78 each receive four PTC elements 80. On opposite sides of the PTC elements 80 contact plates 82 abut. These two contact plates 82 are identical and formed from punched electrically conductive sheet. The contact plates 82 are placed on the PTC elements 80 as separate elements. These may additionally be provided with a vapor-deposited electrode layer, as is common practice. However, the electrode layer is not contact plate 82 in the sense of the invention.

Wie insbesondere Figur 11 verdeutlicht, liegt das einer Ebene E1 zugeordnete PTC-Element 80 innerhalb der Vorder- und Rückseiten der zugeordneten Wellrippenelemente 64. Mit anderen Worten befindet sich zwischen zwei in einer Lage L1 vorgesehenen Wellrippenelementen 64 kein PTC-Element 80. Dadurch wird eine thermische Wechselwirkung zwischen den PTC-Elementen unterschiedlicher Ebenen E1, E2 vermieden.In particular FIG. 11 illustrates, the associated with a plane E1 PTC element 80 within the front and rear sides of the associated corrugated fin elements 64. In other words, located between two provided in a layer L1 corrugated fin elements 64 no PTC element 80. This is a thermal interaction between the PTC elements of different levels E1, E2 avoided.

Die Kontaktbleche 82 sind so dimensioniert, dass diese zwar innerhalb des Positionsrahmens 76 aufgenommen, jedoch umfänglich mit Abstand zu dem Positionsrahmen 76 angeordnet sind. Der insofern gebildete Umfangsspalt ist in Figur 11 mit Bezugszeichen 84 gekennzeichnet. In etwa auf Höhe der Kontaktbleche 82 bildet der Positionsrahmen 76 eine umlaufende Dichtnut 86 aus, in welche ein elastomerer Kleberand 88 als Ringwulst eingefüllt ist. Dieser Kleberand 88 umgibt sämtliche Aufnahmen 78 voll umfänglich und dient der Verklebung einer mit Bezugszeichen 90 gekennzeichneten Isolierlage, die vorliegend aus einer isolierenden Kunststofffolie gebildet ist und welche bis zu einem Randbereich des Positionsrahmen 76 reicht, jedenfalls in Umfangsrichtung jeweils den Kleberand 88 mit Übermaß überragt. Durch die Verbindung der Isolierlage 90 mit dem Positionsrahmen 76 vermittelt durch den Kleberand 88 ist die Aufnahme 78 sowie die Kontaktbleche 82 hermetisch gegenüber dem Außenumfang versiegelt.The contact plates 82 are dimensioned so that they are indeed received within the position frame 76, but circumferentially spaced from the position frame 76 are arranged. The extent gap formed in this respect is in FIG. 11 with reference number 84 characterized. In approximately at the level of the contact plates 82 of the positioning frame 76 forms a circumferential sealing groove 86, in which an elastomeric adhesive edge 88 is filled as a torus. This adhesive edge 88 surrounds all receptacles 78 fully circumferentially and serves to bond an insulating layer identified by reference numeral 90, which in the present case is formed from an insulating plastic film and which extends to an edge region of the positioning frame 76, in each case in the circumferential direction the adhesive edge 88 surmounted with excess. By the connection of the insulating layer 90 with the position frame 76 mediated by the adhesive edge 88, the receptacle 78 and the contact plates 82 is hermetically sealed against the outer periphery.

Zugang zu dem Inneren des Positionsrahmen 76 geben allein an einer Stirnseite des Positionsrahmens 76 und durch dessen Material einteilig daran ausgebildete Anschlussstutzen 92, die einen Kanal 94 zu Aufnahme von stiftförmigen Kontaktelementen 96 voll umfänglich umgeben. An ihrem freien Ende tragen die Anschlussstutzen 92 aus einem thermoplastischen Elastomer oder PTFE gebildete Dichtelemente 98 mit labyrinthartiger Dichtstruktur, die durch Umspritzen oder Aufstecken mit dem zugehörigen Anschlussstutzen 92 verbunden sein können. An der Stirnseite jedes Positionsrahmens 76 sind zwei Anschlussstutzen 92 mit identischer Ausgestaltung und Abdichtung vorgesehen zur Aufnahme von zwei Kontaktstiften 96 zur elektrischen Kontaktierung der Kontaktbleche 82.Access to the interior of the positioning frame 76 are provided solely on an end face of the positioning frame 76 and through its material integrally formed thereon connecting pieces 92 which surround a channel 94 for receiving pin-shaped contact elements 96 full extent. At its free end, the connecting pieces 92 are made of a thermoplastic elastomer or PTFE sealing elements 98 formed with labyrinth-like sealing structure, which can be connected by injection molding or plugging with the associated connection piece 92. On the front side of each position frame 76, two connecting pieces 92 are provided with identical design and sealing for receiving two contact pins 96 for electrical contacting of the contact plates 82nd

Wie weiterhin Figur 2 zu entnehmen ist, haben die Kontaktbleche 82 dazu mittels Stanzen und Biegen hergestellte weibliche Clipselementaufnahmen 100, die an seitlich versetzten Vorsprüngen 102 des Kontaktblechs 82 ausgeformt sind, welche Vorsprünge 102 innerhalb der durch den Kleberand 88 gegebenen Umrandung enden und jeweils zugeordnete und durch den Positionsrahmen 76 ausgeformte Clipsöffnungen 104, 106 überdecken. In den den Anschlussstutzen 92 gegenüberliegend an dem Positionsrahmen 76 ausgeformten Clipsöffnungen 106 sind durch das Material des Positionsrahmens 76 einteilig daran ausgeformte Clipsstege 108 vorgesehen. Die Ausgestaltung und der Durchmesser dieser Clipsstege 108 entsprechen dem Durchmesser eines Kontaktstiftes 96. Die Kontaktstifte 96 liegen in den Clipsöffnungen 104 frei und sind mit den weiblichen Clipselementaufnahmen 100 der Kontaktbleche 82 verbunden, wohingegen an der gegenüberliegenden Seite die weiblichen Clipselementaufnahmen 100 in die Clipsöffnungen 106 hineinragen und mit den Clipsstegen 108 verrastet sind. An der die Anschlussstutzen 92 aufweisenden Anschlussseite des Wärme erzeugenden Elementes 66 können die beschriebenen Clipsverbindungen entweder durch Positionieren der Kontaktbleche 82 in ihrer Einbaulage und nachfolgendes Einschieben der Kontaktstifte 96 durch die Kanäle 94 oder durch Verrasten der weiblichen Clipselementaufnahmen 100 mit den bereits in Position befindlichen Kontaktstiften 96 verwirklicht werden.As before FIG. 2 it can be seen, the contact plates 82 have been made by punching and bending female clip element receptacles 100 which are formed on laterally offset projections 102 of the contact plate 82, which projections 102 terminate within the given by the adhesive edge 88 border and respectively assigned and by the positioning frame 76th cover formed clip openings 104, 106. In the connection openings 92 opposite to the formed on the positioning frame 76 clip openings 106 are integrally formed thereon by the material of the positioning frame 76 clip webs 108 are provided. The configuration and the diameter of these clip webs 108 correspond to the diameter of a contact pin 96. The contact pins 96 are exposed in the clip openings 104 and are connected to the female clip element receptacles 100 of the contact plates 82, whereas on the opposite side the female clip element receptacles 100 project into the clip openings 106 and are locked with the clip webs 108. At the connecting piece 92 having the connection side of the heat generating element 66, the described Clip connections can be realized either by positioning the contact plates 82 in their installed position and subsequent insertion of the contact pins 96 through the channels 94 or by locking the female clip element receptacles 100 with the contact pins 96 already in position.

Auf seiner in Figur 2 gezeigten Oberseite ist das Wärme erzeugende Element 66 mit einer Blechabdeckung 110 versehen. Diese Blechabdeckung 110 überdeckt die gesamte, der Blechabdeckung 110 zugeordnete Isolierlage 90 und hat einen umlaufenden Rand 112, der an einer umlaufenden Randfläche 114 des Positionsrahmens 76 kraftschlüssig anliegt und dementsprechend die Blechabdeckung 110 durch Vorspannkraft an dem Positionsrahmen 76 sichert (vgl. auch Fig. 11). Des Weiteren ist durch den Rand 112 eine genaue Positionierung der Blechabdeckung 110 relativ zu dem Außenumfang des Positionsrahmens gewährleistet. Die Blechabdeckung 110 hat an dem freien Ende des Randes 112 eine leichte konische Verbreiterung, die als trichterförmige Einbringöffnung für den Positionsrahmen wirkt. Der umlaufende Rand 112 ist lediglich in den Eckbereichen und auf Höhe der Anschlussstutzen 92 durchbrochen und bildet eine einseitige Abschirmung für das Wärme erzeugende Element 66.On his in FIG. 2 shown top side, the heat generating element 66 is provided with a metal cover 110. This metal cover 110 covers the entire, the sheet metal cover 110 associated insulating layer 90 and has a peripheral edge 112 which frictionally rests against a peripheral edge surface 114 of the position frame 76 and, accordingly, the sheet metal cover 110 by biasing force on the position frame 76 secures (see also Fig. 11 ). Furthermore, the edge 112 ensures accurate positioning of the sheet metal cover 110 relative to the outer periphery of the position frame. The metal cover 110 has at the free end of the rim 112 a slight conical broadening, which acts as a funnel-shaped insertion opening for the position frame. The peripheral edge 112 is broken only in the corner areas and at the height of the connecting piece 92 and forms a one-sided shield for the heat generating element 66th

Wie Figur 3 verdeutlicht, sind die passend zu den Kontaktstiften 96 ausgebildeten Kanäle 94 radial zur Ausbildung eines nutförmigen Prüfkanals 116 verbreitert. Dieser Prüfkanal 116 erstreckt sich von der vorderen freien Stirnseite der Anschlussstutzen 92 bis zu der zugeordneten Clipsöffnung 104 und bildet dementsprechend einen äußeren Zugang zu den Aufnahmen 78, die unterhalb der Isolierlage 90 bzw. den Kontaktblechen 82 miteinander kommunizieren.As FIG. 3 illustrates, the channels 94 adapted to the contact pins 96 are radially widened to form a groove-shaped test channel 116. This test channel 116 extends from the front free end side of the connecting piece 92 to the associated clip opening 104 and accordingly forms an external access to the receptacles 78, which communicate with each other below the insulating layer 90 and the contact plates 82.

Wie Figur 3 des Weiteren verdeutlicht, bildet die Blechabdeckung 110 zwischen den leicht nach oben umbogenen Ansatzbereichen 118 für den umlaufenden Rand 112 eine ebene Anlagefläche aus. Diese Ansatzbereiche 118 bilden dementsprechend eine Art Zentrierung für die an der Blechabdeckung 110 anliegenden Wellrippenelemente 64 (vgl. auch Figur 11).As FIG. 3 Furthermore, illustrates the sheet metal cover 110 between the slightly upwardly arched shoulder portions 118 for the peripheral edge 112 a flat contact surface. Accordingly, these attachment areas 118 form a kind of centering for the corrugated rib elements 64 (see also FIG FIG. 11 ).

Der zuvor beschriebene Schichtaufbau 46 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel unter Federvorspannung in dem Rahmen 44 gehalten. Hierzu weist der Rahmen 44 durch die beiden Rahmenelemente 48 ausgebildete Federeinbringöffnungen 120 aus, die in den Figuren 4 und 5 zu erkennen sind und bei noch nicht montiertem Zuheizer an der steuerseitigen Stirnseite des Leistungsteils 2 freiliegen. In diese Federeinbringöffnungen 120 sind verspannbare Federelemente 121 eingebracht, die in der auf die Anmelderin zurückgehenden EP 2 298 582 beschrieben sind und ihren Offenbarungsgehalt durch diesen Verweis in die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung aufgenommen wird. Unmittelbar benachbart zu diesen Federeinbringöffnungen 120 bildet jedes der Rahmenelemente 48 jeweils ein Halteelementteil 122 aus. Jeder durch ein Rahmenelement 48 gebildete Halteelementteil 122 ist mit einer schrägen Rampenfläche 124 versehen. Die Halteelementteile 122 sind so ausgebildet, dass bei gefügtem Rahmen 44 zwei einem Rahmenelement 48 jeweils zugeordnete Halteelementteile 122 an gegenüberliegenden Endseiten mit den Rahmenelementteilen 122 des anderen Rahmenelementes 48 vollständige Halteelemente 126 ausformen. Diese Halteelemente 126 haben eine zum freien Ende hin zulaufende Ausgestaltung, so dass die schrägen Rampenflächen 124 zur groben Positionierung des Steuerteils 4, namentlich einer Positionieröffnung 127 des Kunststoffgehäuseelementes 10 relativ zu dem Leistungsteil 2 dienen (vgl. Fig. 5). Des Weiteren bilden an den Halteelementteilen 122 quer abgehende Nuten 128 nach dem Fügen der Rahmenelemente 48 eine umfänglich geschlossene Bohrung 130 aus (vgl. Fig. 4). In diese Bohrung 130 ist durch die Befestigungsbohrung 42 der Metallschale 8 eine Befestigungsschraube einbringbar, um die Positionierung und Fixierung des Leistungsteils 2 an dem Steuerteil 4 zur Verwirklichung einer baulichen Einheit von Leistungsteil 2 und Steuerteil 4 zu bewirken.The layer structure 46 described above is held in the embodiment shown under spring tension in the frame 44. For this purpose, the frame 44 formed by the two frame members 48 spring insertion openings 120, which in the FIGS. 4 and 5 can be seen and not yet mounted heater on the control side Face of power section 2 are exposed. In these Federeinbringöffnungen 120 braced spring elements 121 are introduced, which in the Applicant going back EP 2 298 582 are described and their disclosure content is incorporated by this reference in the disclosure of the present application. Immediately adjacent to these spring insertion apertures 120, each of the frame members 48 each form a retainer member 122. Each holding element part 122 formed by a frame element 48 is provided with an inclined ramp surface 124. The holding element parts 122 are designed such that, when the frame 44 is joined, two holding element parts 122 respectively assigned to a frame element 48 form complete holding elements 126 on opposite end sides with the frame element parts 122 of the other frame element. These holding elements 126 have a tapering towards the free end configuration, so that the inclined ramp surfaces 124 for coarse positioning of the control part 4, namely a positioning opening 127 of the plastic housing element 10 relative to the power unit 2 are used (see. Fig. 5 ). Furthermore, grooves 128 extending transversely to the holding element parts 122 form a circumferentially closed bore 130 after joining the frame elements 48 (cf. Fig. 4 ). In this bore 130, a fastening screw can be introduced through the mounting hole 42 of the metal shell 8 to effect the positioning and fixing of the power section 2 to the control part 4 to achieve a structural unit of power section 2 and control section 4.

Wie die Figuren 5 und 6 verdeutlichen, bildet das Kunststoffgehäuseelement 10 zu jedem Wärme erzeugenden Element 66 zwei zylindrische Stutzenaufnahmen 132 aus, welche derart angepasst sind, dass die Anschlussstutzen 42 zusammen mit den Dichtelementen 98 jeweils in zugeordnete Stutzenaufnahmen 132 dichtend eingebracht werden können. Wie Figur 6 verdeutlicht, sind die Stutzenaufnahmen 132 endseitig konisch verbreitert und haben zunächst einen verbreiterten Zylinderabschnitt zur Aufnahme des Dichtelementes 98 und einen sich weiter innen befindlichen Zylinderabschnitt mit kleinerem Durchmesser, der mit geringem Spiel den vorne konisch zulaufenden Anschlussstutzen 92 hält und damit die Verformung des Dichtelementes 98 nach der Montage begrenzt.As the Figures 5 and 6 illustrate, the plastic housing member 10 forms for each heat-generating element 66 two cylindrical nozzle receivers 132, which are adapted such that the connecting pieces 42 can be introduced together with the sealing elements 98 each in associated nozzle receptacles 132 sealing. As FIG. 6 illustrates the nozzle receptacles 132 are conically widened end and have first a widened cylinder portion for receiving the sealing element 98 and a cylinder portion located inside with a smaller diameter, which holds the front conically tapered connecting piece 92 with little play and thus the deformation of the sealing element 98 after limited to the assembly.

Die Kontaktstifte 96 durchsetzen jeweils Kontaktflächenelemente 134, die durch Stanzen und Biegen aus Blechen geformt sind und innerhalb des Anschlussgehäuses 6 mehrere Kontaktstifte 96 gleicher Polarität gruppieren, so dass diese einer Heizstufe zugeordnet sind. Das in Figur 6 untere Kontaktflächenelement ist ein erstes Plus-Kontaktflächenelement 134, wohingegen das obere Kontaktflächenelement ein Minus-Kontaktflächenelement 136 ist. Wie insbesondere Figur 7 verdeutlicht, nimmt das Kunststoffgehäuseelement 10 ein weiteres, zweites Plus-Kontaktflächenelement 138 auf. Das Minus-Kontaktflächenelement 136 und die Plus-Kontaktflächenelemente 134, 138 sind voneinander über einen Trennsteg 140 getrennt. Dieser Trennsteg 140 überragt eine durch das Kunststoffgehäuseelement 10 ausgeformte Anlageebene für die Kontaktflächenelemente 134, 136, 138. Diese Anlageebene vorgebende Oberflächen des Kunststoffgehäuseelementes 10 sind in Figur 6 mit Bezugszeichen 142 gekennzeichnet. Durch den Steg 140 wird die Kriechstromstrecke zwischen den Kontaktflächenelementen 134, 138 der Plus-Polarität und dem Kontaktflächenelement 136 der Minus-Polarität verlängert, so dass Kriechströme zwischen beiden Kontakten nicht zu befürchten sind. Auch wird die Luftstrecke zwischen den Kontaktflächenelementen 134 und 136 bzw. 138 und 136 verlegt. Die Kontaktflächenelemente 134, 136, 138 haben zwischen den Kontaktstiften 96 sich zu dem Trennsteg 140 öffnende halbkreisförmige Aussparungen 143. In Figur 6 sind jeweils Kontaktzungen 144, 146 zu erkennen, welche die Leiterplatte 18 durchragen und einteilig durch Stanzen und Biegen an den Kontaktflächenelementen 134 und 136 ausgeformt sind und welche in Kontaktzungenhaltebereichen 148 erhaben relativ zu den Anlageflächen 142 gehalten sind. Die Figur 8 lässt Details insofern erkennen. Wie dort verdeutlicht, haben die jeweiligen Kontaktflächenelemente 134, 136 endseitige Verbindungslaschen 145, die in die Kontaktzungen 144, 146 münden. Wie weiterhin aus den Figuren 6 und 8 ersichtlich, haben die Kontaktflächenelemente 134, 136, 138 für die einzelnen Kontaktstifte 96 ausgeformte Kontaktöffnungen, die durch Stanzen und Biegen hergestellt sind. Dementsprechend legen sich aneinander gegenüberliegende Kontaktvorsprünge 150 unter elastischer Dehnung an den Außenumfang der Kontaktstifte 96 an. Wie weiterhin aus Figur 8 ersichtlich, bildet das Kunststoffgehäuseelement 10 Verriegelungsvorsprünge 152 aus, die in Verriegelungsöffnungen 154 der Kontaktflächenelemente 134, 136, 138 eingebracht sind, die an gegenüberliegenden Seiten von scharfkantigen Klemmsegmenten 156 des die Kontaktflächenelemente 134, 136, 138 bildenden Blechmaterials begrenzt sind. Diese Klemmsegmente 156 verkrallen sich dementsprechend an den Verriegelungsvorsprüngen 152 und legen die Kontaktflächenelemente 134, 136, 138 nach dem Aufschieben auf die Verriegelungsvorsprünge fest.The contact pins 96 pass through respective contact surface elements 134, which are formed by stamping and bending sheet metal and group within the terminal housing 6 a plurality of pins 96 of the same polarity, so that they are assigned to a heating stage are. This in FIG. 6 bottom contact surface element is a first plus pad element 134, whereas the upper contact surface element is a minus pad element 136. In particular FIG. 7 illustrates, the plastic housing member 10 receives another, second plus pad member 138. The minus pad member 136 and the plus pad members 134, 138 are separated from one another by a separator bar 140. This separating web 140 projects beyond a contact plane formed by the plastic housing element 10 for the contact surface elements 134, 136, 138. These surfaces of the plastic housing element 10 which predetermine this contact surface are in FIG. 6 designated by reference numeral 142. By the web 140, the leakage current path between the contact surface elements 134, 138 of the plus polarity and the contact surface element 136 of the negative polarity is extended, so that leakage currents between the two contacts are not to be feared. Also, the air gap between the contact surface elements 134 and 136 or 138 and 136 is laid. The contact surface elements 134, 136, 138 have between the contact pins 96 to the divider 140 opening semicircular recesses 143. In FIG. 6 In each case, contact tongues 144, 146 can be seen, which protrude through the printed circuit board 18 and are integrally formed by stamping and bending on the contact surface elements 134 and 136 and which are held raised in contact tongue holding regions 148 relative to the contact surfaces 142. The FIG. 8 lets see details in this way. As illustrated there, the respective contact surface elements 134, 136 have end-side connection tabs 145, which open into the contact tongues 144, 146. As continues from the FIGS. 6 and 8th As can be seen, the contact surface elements 134, 136, 138 for the individual contact pins 96 formed contact openings, which are made by punching and bending. Accordingly, opposing contact protrusions 150 are elastically stretched against the outer periphery of the contact pins 96. How to continue FIG. 8 As can be seen, the plastic housing element 10 forms locking projections 152 which are inserted into locking openings 154 of the contact surface elements 134, 136, 138, which are bounded on opposite sides by sharp-edged clamping segments 156 of the sheet material forming the contact surface elements 134, 136, 138. Accordingly, these clamping segments 156 dig into the locking protrusions 152 and secure the contact surface elements 134, 136, 138 after sliding onto the locking protrusions.

Die Figur 8 zeigt ferner die bereits zuvor beschriebenen Kühlkörper 32, die innerhalb des Kunststoffgehäuseelementes 10 freiliegen und mit einer ebenen Anlagefläche 158 den Trennsteg 140 oberseitig überragen.The FIG. 8 further shows the previously described heatsink 32, which are exposed within the plastic housing member 10 and project with a flat contact surface 158 the divider 140 on the upper side.

Mittig zwischen den Kühlkörpern 32 und am Rand des Kunststoffgehäuseelementes 10 sind jeweils Befestigungsaugen 160 für das zuvor bereits allgemein eingeführte Druckelement 20 zu erkennen. Wie insbesondere die Figuren 4 und 9 verdeutlichen, ist dieses wabenförmig mit einer Vielzahl von sich rechtwinklig erstreckenden Wabenstegen 162 ausgebildet.In the middle between the heat sinks 32 and at the edge of the plastic housing element 10 are each fixing eyes 160 for the previously already generally introduced pressure element 20 can be seen. How the particular FIGS. 4 and 9 To illustrate, this is honeycombed with a plurality of perpendicular honeycomb webs 162 formed.

Die Schnittansicht gemäß Figur 9 verdeutlicht den Einbau des Kühlkörpers 32 in das Kunststoffgehäuseelement 10. Dieses hat - wie Figur 8 erkennen lässt - eine Vielzahl von auf dem Umfang einer erhabenen Kühlkörpereinbringöffnung 164 des Kunststoffgehäuseelementes 10 verteilt vorgesehene Rastpfosten 166, die die Kühlkörpereinbringöffnung 164 randseitig konisch verengen und Rastschultern 168 ausformen, welche einen an dem Kühlkörper 32 angeformten umlaufenden Raststeg 170 übergreifen und damit formschlüssig gegen Herausdrücken nach oben und in Richtung auf das Anschlussgehäuse 6 verhindern. Die Kontur der Aussparungen 143 der Kontaktflächenelemente 134, 136, 138 entspricht der Kontur der Kühlkörpereinbringöffnung 164, so dass deren erhabener Rand eng von den Kontaktflächenelementen 134, 136, 138 begrenzt wird. Die beiden Plus-Kontaktflächenelemente 134, 138 sind identisch ausgeformt, so dass sie wahlweise für die Ausbildung des ersten oder des zweiten Kontaktflächenelementes 134 oder 138 verwendet werden können. Auf der der Rastschulter 168 gegenüberliegenden Seite des Raststeges 170 befindet sich ein Dichtelement 172, welches den Kühlkörper 32 umfänglich umgibt und auf der dem Raststeg 170 abgewandten Unterseite in Umfangsrichtung durch in Figur 9 nicht zu erkennende Stege abgestützt ist, so dass das Dichtelement 72 nicht in Richtung auf den Leistungsteil 2 durch eine mit Bezugszeichen 174 gekennzeichnete Abdichtaufnahme hindurchrutschen kann. Diese Abdichtaufnahme 174 wird einstückig durch das Kunststoffgehäuseelement 10 ausgeformt und verlängert die Kühlkörpereinbringöffnung 164.The sectional view according to FIG. 9 illustrates the installation of the heat sink 32 in the plastic housing element 10. This has - like FIG. 8 can recognize - a plurality of distributed on the circumference of a raised Kühlkörpereinbringöffnung 164 of the plastic housing member 10 provided latching post 166 conically narrow the edge of the Kühlkörpereinbringöffnung 164 and form latching shoulders 168, which engage over a formed on the heat sink 32 circumferential locking bar 170 and thus form-fitting against pushing out prevent above and in the direction of the terminal housing 6. The contour of the recesses 143 of the contact surface elements 134, 136, 138 corresponds to the contour of the heat sink inlet opening 164, so that its raised edge is closely bounded by the contact surface elements 134, 136, 138. The two plus pad elements 134, 138 are identically shaped so that they can be selectively used to form the first or second pad elements 134 or 138. On the latching shoulder 168 opposite side of the latching web 170 is a sealing element 172, which surrounds the cooling body 32 circumferentially and on the latching web 170 facing away from the bottom in the circumferential direction by in FIG. 9 is not supported to be detected webs, so that the sealing element 72 can not slip in the direction of the power unit 2 by a designated by reference numeral 174 Abdichtaufnahme. This seal receiver 174 is integrally formed by the plastic case member 10 and extends the heat sink insertion hole 164.

In Figur 9 ist das Dichtelement in einer nur wenig komprimierten Ausgestaltung gezeigt. Das Dichtelement 172 ist indes in Längsrichtung der Abdichtaufnahme 174 komprimierbar derart, dass die Abdichtung zwischen der Innenumfangsfläche der zylindrischen Abdichtaufnahme 174 und der Außenumfangsfläche des Kühlkörpers 32 verloren geht. Das Dichtelement 172 kann dabei durch Wandern des Raststeges 170 in Längserstreckung der Abdichtaufnahme 174 um etwa 2/10 bis 7/10 mm komprimiert werden. Die Ausgleichsbewegung wird aufgebracht durch Verschrauben des Druckelementes 20 an den Befestigungsaugen 160 nach Montage der Leiterplatte 18, die auf ihrer dem Kühlkörper 32 zugewandten Unterseite 176 mit zwei Halbleiter-Leistungsschaltern 178 versehen ist. Jeder Leistungsschalter 178 liegt auf der ebenen Anlagefläche 158 des zugeordneten Kühlkörpers 32. Auf Höhe des Leistungsschalters 178 hat die Leiterplatte jeweils eine Bohrung 180, welche von Druckstegen 182 des Druckelementes 20 durchragt ist. Diese Druckstege 182 liegen unmittelbar gegen den Leistungsschalter 178 an und drücken diesen gegen den Kühlkörper 32. Da der Leistungsschalter 178 herstellungsbedingt erhebliche Dickentoleranzen haben kann, erlaubt das bei dem Ausführungsbeispiel vorgesehene Dichtelement 172 einen Ausgleich durch Zurückweichen des Kühlkörpers 32 in Richtung auf den Leistungsteil 2 ohne dass die Abdichtung des Kühlkörpers 32 in dem Kunststoffgehäuseelement 10 verloren geht. Wie sich aus der Gesamtschau, insbesondere der Figuren 4 und 9 ergibt, wirkt dabei das Druckelement 20 nach Verschrauben gegen das Kunststoffgehäuseelement 10 auf beide Leistungsschalter 176 und drückt diese jeweils gegen den ihnen zugeordneten Kühlkörper 32. Durch eine auf die Anlagefläche 158 des Kühlkörpers 32 aufgelegte Isolierschicht 184 ist der Leistungsschalter 178 indes von dem zugeordneten Kühlkörper 32 elektrisch isoliert. Bei der Isolierschicht 174 handelt es sich um eine keramische Isolierschicht. Auch diese Isolierschicht 184 überragt den Kühlkörper 32 zur Vergrößerung der Kriechstrecke erheblich in Breitenrichtung (vgl. Figur 9).In FIG. 9 the sealing element is shown in a slightly compressed configuration. Meanwhile, the seal member 172 is compressible in the longitudinal direction of the seal receiver 174 such that the seal between the inner peripheral surface of the cylindrical seal receiver 174 and the outer peripheral surface of the heat sink 32 is lost. The In this case, sealing element 172 can be compressed by approximately 2/10 to 7/10 mm in lengthwise direction of sealing seat 174 due to migration of detent web 170. The compensating movement is applied by screwing the pressure element 20 to the fastening eyes 160 after mounting the printed circuit board 18, which is provided on its the heat sink 32 facing bottom 176 with two semiconductor power switches 178. Each circuit breaker 178 is located on the flat contact surface 158 of the associated heat sink 32. At the level of the circuit breaker 178, the circuit board has a bore 180 which is penetrated by pressure webs 182 of the pressure element 20. These pressure bars 182 are directly against the circuit breaker 178 and press it against the heat sink 32. Since the circuit breaker 178 may have considerable thickness tolerances due to manufacturing, provided in the embodiment sealing element 172 allows compensation by retreating of the heat sink 32 in the direction of the power unit 2 without the sealing of the heat sink 32 in the plastic housing element 10 is lost. As can be seen from the overall view, in particular of FIGS. 4 and 9, the pressure element 20, after being screwed against the plastic housing element 10, acts on both power switches 176 and presses them against the heat sink 32 assigned to them, by means of a contact surface 158 of the heat sink 32 Insulating layer 184, however, the power switch 178 is electrically isolated from the associated heat sink 32. The insulating layer 174 is a ceramic insulating layer. Also, this insulating layer 184 extends beyond the heat sink 32 to increase the creepage significantly in the width direction (see. FIG. 9 ).

Über die Kontaktzungen 144, 146 sind die Kontaktflächenelemente 134, 136 mit der Leiterplatte 18 kontaktiert. Eine zweite, von dem zweiten Kontaktflächenelement 138 abragende Plus-Kontaktzunge 186 (vgl. Figur 4) verbindet den durch das zweite Plus-Kontaktflächenelement 138 und das Minus-Kontaktflächenelement 136 gebildeten Heizkreis mit der Platine 18 (vgl. Figur 4). Wie des Weiteren Figur 9 erkennen lässt, kontaktiert der Halbleiter-Leistungsschalter 178 mit der Leiterplatte 18 und schaltet den Leistungsstrom auf den zugehörigen Schaltkreis. Vorliegend sind zwei Heizstufen realisiert, die jeweils über einen der Halbleiter-Leistungsschalter 178 geschaltet und gesteuert werden können.About the contact tongues 144, 146, the contact surface elements 134, 136 contacted with the circuit board 18. A second positive contact tongue 186 projecting from the second contact surface element 138 (cf. FIG. 4 ) connects the heating circuit formed by the second plus pad member 138 and the minus pad member 136 to the board 18 (see FIG. FIG. 4 ). As further FIG. 9 can recognize, contacts the semiconductor power switch 178 with the circuit board 18 and switches the power current to the associated circuit. In the present case, two heating stages are realized, which can be switched and controlled in each case via one of the semiconductor power switch 178.

Abgedichteter KühlkörperSealed heat sink

Wie bereits zuvor beschrieben, ist auch der Kühlkörper 32 abgedichtet in der Kühlkörpereinbringöffnung 164 gehalten. Dabei zeigt das Ausführungsbeispiel, konkret Figur 9, eine Situation, bei welcher der Leistungsschalter 178 innerhalb des denkbaren Toleranzbereiches die geringste Dicke hat. In diesem Fall liegen die Raststege 170 unmittelbar unterhalb der Rastschultern 168. Eine Berührung findet indes nicht statt, so dass die durch die wenn auch nur geringfügige Kompression des Dichtelementes 172 bewirkte Kompressionskraft auf die Phasengrenze zwischen dem Kühlkörper 32 und dem Leistungsschalter 178 wirkt. Dieser Leistungsschalter 178 ist unabhängig von der Dickentoleranz jeweils an der Unterseite 176 gegen die Leiterplatte 18 angelegt. Das Druckelement 20 entlastet mit seinen Druckstegen 82 lediglich die Leiterplatte 18, so dass der Leistungsschalter 178 nicht über die Leiterplatte 18, sondern lediglich zwischen dem Druckelement 20 und dem die Vorspannung bewirkenden Kühlkörper 32 unter Zwischenlage der Isolierschicht 184 geklemmt gehalten ist.As previously described, the heat sink 32 is also sealed in the heat sink insertion opening 164. This shows the embodiment, specifically FIG. 9 , a situation in which the power switch 178 has the smallest thickness within the conceivable tolerance range. In this case, the locking webs 170 lie directly below the locking shoulders 168. However, a touch does not take place, so that the compression force caused by the slight compression of the sealing element 172 acts on the phase boundary between the heat sink 32 and the power switch 178. This power switch 178 is applied regardless of the thickness tolerance on the underside 176 against the printed circuit board 18. The pressure element 20 relieved with its pressure ribs 82 only the circuit board 18, so that the circuit breaker 178 is not clamped over the circuit board 18, but only between the pressure element 20 and the bias causing heat sink 32 with the interposition of the insulating layer 184.

Dementsprechend ändert sich die Lage des Leistungsschalter 178 und der Leiterplatte 18 sowie des Druckelementes 20 bei einem Leistungsschalter 178 mit größerer Stärke nicht. Vielmehr wird der Kühlkörper 32 in der Kühlkörpereinbringöffnung 164 in Richtung auf das Leistungsteil 2 gedrängt, so dass das Dichtelement 172 unter Beibehaltung der Abdichtung des Kühlkörpers 32 stärker komprimiert und - gegenüber der Darstellung in Figur 9 - die Raststege 170 in einer weiter abgesenkten Lage, d.h. weiter beabstandet von den Rastschultern 168 angeordnet sind.Accordingly, the location of the power switch 178 and the circuit board 18 and the pressure element 20 does not change in a power switch 178 with greater strength. Rather, the heat sink 32 is urged in the Kühlkörpereinbringöffnung 164 in the direction of the power section 2, so that the sealing element 172 while maintaining the sealing of the heat sink 32 compressed more and - compared to the representation in FIG. 9 - The locking webs 170 in a further lowered position, ie further spaced from the locking shoulders 168 are arranged.

Definierte Anlagestellen für das PTC-Element; Luft- und KriechstreckeDefined contact points for the PTC element; Air and creepage distance

Das in den Figuren gezeigte Ausführungsbeispiel einer elektrischen Heizvorrichtung hat Wärme erzeugende Elemente, die in besonderer Weise ausgebildet sind, um Kriechstrecken zu verlängern und das Risiko einer Kriechstromübertragung zu vermindern. Diese besondere Gestaltung wird nachfolgend insbesondere unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 11 verdeutlicht. So hat - wie in Figur 2 zu erkennen - jede durch eine im Grunde ebene Innenumfangsfläche des Positionsrahmens 76 vorgegebene Aufnahme 78 an sich gegenüberliegenden Seiten zumindest zwei mit Bezugszeichen 188 gekennzeichneten Vorsprünge 188 definieren innerhalb der Aufnahme 78 Stützstellen für jeweils ein PTC-Element 80. Durch diese Stützstellen 188 wird verhindert, dass die PTC-Elemente 80 unmittelbar an der die Aufnahme 78 vorgebenden glatten Innenwandung des Positionsrahmens 76 anliegen. Somit wird die Kriechstrecke von gegenüberliegenden Oberflächen der PTC-Elemente 80 vergrößert.The embodiment of an electric heater shown in the figures has heat-generating elements which are designed in a special way in order to lengthen creepage distances and to reduce the risk of leakage current transmission. This particular design is described below with particular reference to FIGS Figures 2 and 11 clarified. So has - as in FIG. 2 each at least two 188 marked by reference numeral 188 defined projections 188 define within the receptacle 78 support points for each PTC element 80. These support points 188 prevents the PTC elements 80 directly to the receiving 78 predetermining smooth inner wall of the position frame 76 abut. Thus, the creepage distance of opposing surfaces of the PTC elements 80 is increased.

Wie insbesondere Figur 2 erkennen lässt, sind die Stützstellen 188 im Wesentlichen pyramidenförmig ausgeformt und haben danach eine spitz zulaufende Ausbildung. Des Weiteren sind die Oberflächen der Stützstellen 188 - wie die Schnittansicht gemäß Figur 11 verdeutlicht - konkav gekrümmt. Auch durch die Krümmung der Oberfläche wird die Kriechstrecke weiter vergrößert. Der bereits zuvor erwähnte und zwischen den Kontaktblechen 82 und dem Positionsrahmen vorgesehene Umfangsspalt 84 trägt ebenfalls zur Vergrößerung der Kriechstrecken bei.In particular FIG. 2 can recognize, the support points 188 are formed substantially pyramid-shaped and then have a tapered design. Furthermore, the surfaces of the support points 188 are like the sectional view according to FIG FIG. 11 clarified - concavely curved. The creepage distance is further increased by the curvature of the surface. The previously mentioned and provided between the contact plates 82 and the position frame circumferential gap 84 also contributes to increase the creepage distances.

Besonderer EMV-Schutz des AusführungsbeispielsSpecial EMC protection of the embodiment

Des Weiteren sind die Wärme erzeugenden Elemente 66 in besonderer Weise EMVgeschützt. So wird der Positionsrahmen 176 im Grunde vollumfänglich von einer Abschirmung umgeben, die einerseits durch die Blechabdeckung 110 des Positionsrahmens 76 und andererseits durch die Blechabdeckung 70 der Wellrippenelemente 64 gebildet sind. Wie Figur 11 verdeutlicht, verbleibt lediglich ein kleiner randseitiger Spalt zwischen den verschiedenen Abdeckungen 70, 110. Ansonsten sind die PTC-Elemente 80 vollständig von einer metallischen Abschirmung umschlossen. Dementsprechend können die Wärme erzeugenden Elemente 66 keine substanzielle elektromagnetische Strahlung abgeben.Furthermore, the heat generating elements 66 are particularly EMC protected. Thus, the position frame 176 is basically completely surrounded by a shield, which are formed on the one hand by the sheet metal cover 110 of the position frame 76 and on the other hand by the sheet metal cover 70 of the corrugated fin elements 64. As FIG. 11 illustrates only a small edge-side gap between the various covers 70, 110 remains. Otherwise, the PTC elements 80 are completely enclosed by a metallic shield. Accordingly, the heat generating elements 66 can not emit substantial electromagnetic radiation.

Sämtliche Wellrippenelemente 64 sind des Weiteren über an der Metallschale 8 angeformte Rastelemente miteinander verbunden, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, indes so ausgebildet sein können, wie dies die auf die Anmelderin zurückgehende EP 2 299 201 A1 beschreibt, deren Offenbarung insofern in den Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung aufgenommen wird. Es kommt lediglich darauf an, dass die Metallschale 8 elektrisch damit verbundene Vorsprünge ausformt, die mit den Wellrippenelemente 64 kontaktieren derart, dass sämtliche Wellrippenelemente 64 mittelbar oder unmittelbar mit der Metallschale 8 elektrisch verbunden und auf Masse gelegt sind.All corrugated fin elements 64 are further connected to each other via integrally formed on the metal shell 8 locking elements, which are not shown in the drawing, however, may be formed as this, which goes back to the applicant EP 2 299 201 A1 describes the disclosure of which is incorporated in the disclosure of this application. It is only important that the metal shell 8 forms electrically connected projections that contact the corrugated fins 64 such that all corrugated fins 64 are electrically or indirectly connected directly to the metal shell 8 and grounded.

Dichtigkeit und DichtprüfungTightness and tightness test

Das zuvor diskutiere Ausführungsbeispiel hat Wärme erzeugende Elemente 66, deren Aufnahme 78 hermetisch gegenüber der Umgebung abgedichtet ist, so dass Feuchtigkeit und Verschmutzung nicht zu den PTC-Elementen 80 gelangen kann. Dadurch ist eine hohe Isolation der PTC-Elemente 80 geschaffen, da eventuelle Ladungsträger die Isolation der PTC-Elemente 80, die in die Aufnahme 78 beim Stand der Technik gelangen können, die Isolation beeinträchtigen. Mit der vorliegenden Erfindung sind ferner sämtliche Wärme erzeugenden Elemente 66 dichtend in das Anschlussgehäuse 6 eingesetzt. Üblicherweise wird zur Überprüfung der notwendigen Dichtigkeit nach dem Fügen des Leistungsteils 2 an das Kunststoffgehäuseelement 10 an dessen freien, üblicherweise von dem Gehäusedeckel 12 verschlossenen Ende eine Prüfglocke aufgesetzt, die dichtend an den freien Rand des Kunststoffgehäuseelementes 10 angelegt wird. Über diese Prüfglocke wird der daran angeschlossene Teil der elektrischen Heizvorrichtung unter erhöhtem hydrostatischen Druck gesetzt, beispielsweise durch komprimierte Luft. Es wird ein gewisses Druckniveau gehalten und geprüft, ob dieses durch eventuelle Undichtigkeiten über die Zeit vermindert wird. Sollte dies nicht der Fall sein, wird das Bauteil als gut gewertet.The embodiment discussed above has heat-generating elements 66 whose receptacle 78 is hermetically sealed from the environment, so that moisture and contamination can not reach the PTC elements 80. As a result, a high insulation of the PTC elements 80 is created because any charge carriers affect the isolation of the PTC elements 80, which can get into the receptacle 78 in the prior art, the insulation. Furthermore, with the present invention, all the heat-generating elements 66 are sealingly inserted into the terminal housing 6. Usually, to check the necessary tightness after the joining of the power unit 2 to the plastic housing member 10 at its free, usually closed by the housing cover 12 end a test bell is placed, which is sealingly applied to the free edge of the plastic housing element 10. About this test bell, the connected part of the electric heater is placed under increased hydrostatic pressure, for example, by compressed air. It maintains a certain level of pressure and checks whether it is reduced by possible leaks over time. If this is not the case, the component is rated as good.

Vereinfachte MontageSimplified installation

Dementsprechend wird bei der Herstellung des gezeigten Ausführungsbeispiels zunächst das Leistungsteil 2 separat hergestellt. Zunächst werden die Wärme erzeugenden Elemente 66 montiert. Dabei kann die Blechabdeckung 110 die Unterseite und damit jedenfalls nach dem Aufkleben der der Blechabdeckung 110 zugeordneten Isolierlage 90 den einseitig offenen Positionsrahmen 76 unterseitig verschließen, so dass von der anderen Seite die PTC-Elemente 80 eingelegt und danach das zugeordnete Kontaktblech 82 auf diese aufgelegt werden kann, um schließlich hierauf die Isolierlage 90 aufzulegen und über den Kleberand 88 gegenüber dem Positionsrahmen 76 abzudichten. In der insbesondere unter Bezugnahme auf Figur 11 beschriebenen Weise werden die so vorbereiteten Wärme erzeugenden Elemente 66 in ein Rahmenelement 48 des Rahmens 44 eingelegt, und zwar jeweils alternierend zu der Anordnung von Wellrippenelementen 64. Wie sich insbesondere aus Figur 4 ergibt, liegen üblicherweise zwischen zwei Wärme erzeugenden Elementen 66 jeweils zwei Wellrippenelemente 64 an. Mit anderen Worten liegt an jeder Seite eines Wärme erzeugenden Elementes 66 eine Lage L von Wellrippenelementen an. Der Vergleich zwischen Figur 4 und Figur 11 verdeutlicht ferner, dass bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 4 in einer Lage zumindest zwei Wellrippenelemente 64 angeordnet sind.Accordingly, in the production of the embodiment shown, first the power part 2 is manufactured separately. First, the heat generating elements 66 are mounted. In this case, the sheet metal cover 110, the underside and thus in any case after gluing the sheet metal cover 110 associated insulating layer 90 closed on one side open position frame 76 on the underside, so that inserted from the other side of the PTC elements 80 and then the associated contact plate 82 are placed on this can finally hang up on the insulating layer 90 and seal over the adhesive edge 88 relative to the position frame 76. In particular, with reference to FIG. 11 described manner, the thus prepared heat-generating elements 66 are inserted into a frame member 48 of the frame 44, in each case alternately to the arrangement of corrugated fin elements 64. As is apparent in particular from FIG. 4 results are usually between two heat-generating elements 66 each two corrugated rib elements 64 at. In other words, a layer L of corrugated fin elements abuts on each side of a heat-generating element 66. The comparison between FIG. 4 and FIG. 11 further illustrates that in the embodiment according to FIG. 4 in a position at least two corrugated rib elements 64 are arranged.

Nachdem sämtliche Elemente des Schichtaufbaus 46 in das Rahmenelement 48 eingelegt worden sind, wird der Rahmen 44 durch Auflegen und Verrasten des anderen Rahmenelementes 48 geschlossen. Danach werden über die Federeinbringöffnungen 120 die jeweiligen Federelemente 121 zwischen den Schichtaufbau 46 und einem äußeren Rand der durch den Rahmen 44 geschaffenen Aufnahme 60 eingeschoben. Schließlich werden die Federelemente 121 gegeneinander verspannt, wie dies in der EP 2 298 582 beschrieben ist. Danach wird das so vorbereitete Leistungsteil 2 mit der Metallschale 8 und dem Kunststoffgehäuseelement 10 gefügt. Die Rampenflächen 124 dienen aufgrund ihrer spitz zulaufenden Ausgestaltung dabei als Positionier- und Zentrierhilfen, so dass das Halteelement 126 effektiv in die Positionieröffnung 127 eingebracht werden kann. Das Halteelement 126 ist dabei üblicherweise relativ zu den Kontaktstiften 96 vorlaufend, so dass erst über die Halteelemente 126 eine Grobpositionierung vorgenommen wird und danach die Kontaktstifte 96 in die zylindrischen Aufnahmestutzen 132 eingebracht werden.After all elements of the layer structure 46 have been inserted into the frame member 48, the frame 44 is closed by placing and locking the other frame member 48. Thereafter, via the spring insertion openings 120, the respective spring elements 121 are inserted between the layer structure 46 and an outer edge of the receptacle 60 created by the frame 44. Finally, the spring elements 121 are braced against each other, as shown in the EP 2 298 582 is described. Thereafter, the thus prepared power part 2 is joined to the metal shell 8 and the plastic housing member 10. Due to their tapering configuration, the ramp surfaces 124 serve as positioning and centering aids, so that the holding element 126 can be effectively introduced into the positioning opening 127. The holding element 126 is usually leading relative to the contact pins 96, so that a coarse positioning is carried out only on the holding elements 126 and then the contact pins 96 are inserted into the cylindrical receiving socket 132.

Verbesserte WärmeübertragungImproved heat transfer

Die Figuren 12 bis 15 verdeutlichen einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der darin besteht, dass die in einer Lage L in Strömungsrichtung hintereinander vorgesehenen Wellrippenelemente 64 in einer Richtung quer zu der Durchströmungsrichtung S jedoch in ihrer entsprechenden Einbauebene innerhalb des Schichtaufbaus 46 versetzt zueinander vorgesehen sind. Dementsprechend sind in der in Figur 12 gezeigten vergrößerten Seitenansicht eines Heizstabes 62 die mäandrierend gebogenen Blechstreifen 68 der in einer Lage L hintereinander vorgesehenen Wellrippenelemente 64 erkennbar. Diese sind mit Bezugszeichen 68.1 und 68.2 gekennzeichnet und damit unterscheidbar. Es ergibt sich, dass die rechtwinklig zu der Zeichenebene anströmende zu erwärmende Luft nahezu vollständig separate mäandrierend gebogene Blechstreifen 68.1 und 68.2 anströmt. Insbesondere wird das hintere Blechstreifenelement nicht von dem vorderen abgeschattet. Es ergibt sich ein guter Wärmeübergang. Darüber hinaus wird der zu erwärmende Luftstrom S beim Übergang von der ersten Ebene E1 auf die zweite Ebene E2 umgeschichtet, was mit turbulenter Strömung einhergeht, wodurch ebenfalls die Wärmeübertragung verbessert wird.The FIGS. 12 to 15 illustrate a further aspect of the present invention, which is that in a layer L in the flow direction provided corrugated fin elements 64 in a direction transverse to the flow direction S, however, are provided in their respective installation plane within the layer structure 46 offset from each other. Accordingly, in the in FIG. 12 shown enlarged side view of a heating element 62, the meandering bent metal strip 68 of the successively provided in a layer L corrugated fin elements 64 recognizable. These are identified by reference numerals 68.1 and 68.2 and thus distinguishable. It can be seen that the air to be heated, which flows in at right angles to the plane of the drawing, flows against almost completely separate meandering bent metal strips 68.1 and 68.2. In particular, the rear sheet metal strip member is not shaded from the front. This results in a good heat transfer. In addition, the air flow S to be heated is redeployed during the transition from the first plane E1 to the second plane E2, which is accompanied by turbulent flow, which also improves the heat transfer.

Die Figuren 13 bis 15 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel entsprechend den Figuren 10 bis 12. Das gezeigte Ausführungsbeispiel eines Heizstabs unterscheidet sich lediglich dadurch von dem zuvor diskutierten Ausführungsbeispiel, dass in einer Lage L1 bzw. L2 drei Wellrippenelemente 64 hintereinander angeordnet sind. Auch dort sind jeweils in einer Ebene E1, E2, E3 angeordnete Wellrippenelemente 64 jeweils streng einem PTC-Element 80 zugeordnet. Wie Figur 15 verdeutlicht, wird die den Heizstab 62 durchströmende Luft mehrfach umgeschichtet. Das durch die jeweils zueinander versetzt vorgesehenen mäandrierenden Blechstreifen 68 gebildete Labyrinth aus Blechstreifen 68.1, 68.2 und 68.3 führt zu einer sehr guten Wärmeübertragung und Leistungsausbeute.The FIGS. 13 to 15 show a second embodiment according to the FIGS. 10 to 12 , The illustrated embodiment of a heating element only differs from the previously discussed embodiment, that in a position L1 and L2 three corrugated rib elements 64 are arranged one behind the other. Also in each case arranged in a plane E1, E2, E3 corrugated fin elements 64 are each strictly associated with a PTC element 80. As FIG. 15 clarifies, the air flowing through the heating element 62 is repeatedly redeployed. The labyrinth of metal strips 68.1, 68.2 and 68.3 formed by the meandering metal strips 68, which are offset relative to one another, leads to a very good heat transfer and power output.

Modularer Aufbau des RahmensModular structure of the frame

Figur 16 zeigt die bereits zuvor beschriebenen Rahmenelemente 48 sowie ein Rahmenzwischenelement 190, das mit weiblichen und männlichen Rastelementen 50, 52 entsprechend den Rahmenelementen 48 versehen ist, so dass das Rahmenzwischenelement 190 auf einfach Weise zwischen den Rahmenelementen 48 verrastet werden kann. Die in dem Rahmen vorgesehene Aufnahme 60 für den Schichtaufbau 46 wird damit um genau diejenige Breite vergrößert, die eine Ebene von Wellrippenelementen 46 beiträgt. Bei den in den Figuren 10 bis 15 gezeigten Ausführungsbeispielen von Heizstäben 62 sind die Wärme erzeugenden Elemente 66 jeweils einheitlich ausgebildet, d.h. ob nun zwei PTC-Elemente 80 in Strömungsrichtung S hintereinander angeordnet sind oder drei PTC-Elemente 80; die PTC-Elemente 80 sind jeweils innerhalb eines einheitlichen Positionsrahmens 76 aufgenommen. Die Wellrippenelemente 64 sind indes identisch. Für die mit drei nebeneinander angeordneten Wellrippenelementen 64 versehenen Heizstäbe 62 und die mit zwei Wellrippenelementen 64 versehenen Heizstäbe 62 kann jeweils ein identisches Kunststoffgehäuseelement 10 verwendet werden. Denn auch das Rahmenzwischenelement 190 hat Halteelementteile 122, die mit den Halteelementteilen 122 eines der Rahmenelemente 48 zusammenwirken, um ein vollständiges Halteelement 126 auszubilden, über welches auch der verbreiterte Rahmen 44 nach Figur 16 mit dem Kunststoffgehäuseelement 10 verbindbar ist. Sollten beispielsweise vier Wellrippenelemente 64 in Strömungsrichtung hintereinander einen Heizstab ausbilden, so kann ein zweites Rahmenzwischenelement 190 in den Rahmen 44 eingebaut werden. FIG. 16 shows the previously described frame members 48 and a frame intermediate member 190 which is provided with female and male locking elements 50, 52 corresponding to the frame members 48, so that the frame intermediate member 190 can be easily locked between the frame members 48. The provided in the frame receptacle 60 for the layer structure 46 is thus increased by exactly the width that contributes to a plane of corrugated fins 46. In the in the FIGS. 10 to 15 shown embodiments of heating elements 62, the heat generating elements 66 are each formed uniformly, ie, whether two PTC elements 80 are arranged one behind the other in the flow direction S or three PTC elements 80; the PTC elements 80 are each received within a unitary position frame 76. However, the corrugated fin elements 64 are identical. An identical plastic housing element 10 can be used in each case for the heating elements 62 provided with three corrugated rib elements 64 arranged next to one another and the heating bars 62 provided with two corrugated rib elements 64. For also the intermediate frame member 190 has holding element parts 122 which cooperate with the holding element parts 122 of one of the frame elements 48 in order to form a complete holding element 126, via which also the widened frame 44 follows FIG. 16 can be connected to the plastic housing element 10. If, for example, four corrugated rib elements 64 form a heating element in succession in the direction of flow, then a second frame intermediate element 190 can be installed in the frame 44.

Die Figuren 17 und 18 zeigen ein gegenüber dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel leicht abgewandeltes Ausführungsbeispiel. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Bei dem in den Figuren 17 und 18 gezeigten Ausführungsbeispiel ist insbesondere das zuvor beschriebene Abschirmgehäuseelement 8 abgewandet.The Figures 17 and 18 show a comparison with the embodiment described above slightly modified embodiment. The same components are identified by the same reference numerals. In the in the Figures 17 and 18 In particular, the shielding housing element 8 described above is turned away.

Statt eines schalenförmigen, das Kunststoffgehäuseelement 10 aufnehmenden Gehäuseelementes ist ein Abschirmkontaktblech 192 vorgesehen, welches formschlüssig an äußeren Anlageflächen des Kunststoffgehäuseelementes 10 anliegt. Dieses bildet darüber hinaus Ausbuchtungen 194 aus, in welchen Abschirmkontaktzungen 196 des Abschirmkontaktbleches 192 aufgenommen sind. Die Abschirmkontaktzungen 196 sind jeweils auf Höhe eines Wärme erzeugenden Elementes 66 vorgesehen und kontaktieren den Rand 112 dieses Elementes 66. Ferner bildet das Abschirmkontaktblech 192 durch Stanzen und Biegen ausgeformte Federstege 198 aus, die an der Stirnseite jeweils eines der Kühlkörper 32 anliegen und mit diesem kontaktieren. Wie insbesondere Figur 18 zu entnehmen ist, umgibt das Abschirmkontaktblech 192 eng die zylindrische Stutzenaufnahme 132, die durch das Kunststoffgehäuseelement 10 gebildet wird.Instead of a cup-shaped housing element accommodating the plastic housing element 10, a shielding contact plate 192 is provided, which rests positively against outer contact surfaces of the plastic housing element 10. This also forms bulges 194, in which shielding contact tongues 196 of the shielding contact plate 192 are accommodated. The Abschirmkontaktzungen 196 are each provided at the level of a heat generating element 66 and contact the edge 112 of this element 66. Further, the Abschirmkontaktblech 192 formed by punching and bending molded spring bars 198 which abut each of the heatsink 32 at the front and contact with this , In particular FIG. 18 As can be seen, the Abschirmkontaktblech 192 tightly surrounds the cylindrical nozzle receptacle 132 which is formed by the plastic housing element 10.

Wie des Weiteren insbesondere aus Figur 18 zu entnehmen ist, weist das in den Figuren 17 und 18 verdeutlichte Ausführungsbeispiel einen auf Masse liegenden Anschlussbolzen 200 auf. Dieser Anschlussbolzen 200 ist beispielsweise durch Umspritzen in dem Kunststoffgehäuseelement 10 gehalten. Das mit dem Kunststoffgehäuseelement 10 verclipste Abschirmkontaktblech 192 bildet eine durch Stanzen und Biegen ausgeformte Bolzenaufnahme 202 aus, die unter elastischer Umfangsspannung an dem Anschlussbolzen 200 elektrisch leitend anliegt.As further particularly from FIG. 18 can be seen, the points in the Figures 17 and 18 illustrated embodiment on a ground terminal pin 200. This connection bolt 200 is held, for example, by encapsulation in the plastic housing element 10. The verclipste with the plastic housing element 10 Abschirmkontaktblech 192 forms a formed by punching and bending bolt receptacle 202, which bears under elastic circumferential stress on the terminal bolt 200 electrically conductive.

Es ergibt sich eine vollständige Abschirmung sämtlicher, an der Stromführung beteiligter Elemente des Ausführungsbeispiels. Des Weiteren sind die Kühlkörper 32 über das Abschirmkontaktblech 192 auf Masse gelegt, so dass die zuverlässige elektrische Isolierung zwischen dem Leistungsschalter 178 und dem Kühlkörper 32 durch Überwachen des Massepotentials abgegriffen an dem Anschlussbolzen 200 überprüft werden kann. Ein etwaiger Defekt in der elektrischen Isolierung kann detektiert und ausgegeben werden, um zu verhindern, dass bei Wartungsarbeiten an der elektrischen Heizvorrichtung bei unzureichender elektrischer Isolierung das Wartungspotential einen Stromschlag erleidet.This results in a complete shielding of all, involved in the current management elements of the embodiment. Furthermore, the heat sinks 32 are grounded via the shield contact plate 192, so that the reliable electrical isolation between the power switch 178 and the heat sink 32 can be checked by monitoring the ground potential at the terminal stud 200. Any defect in the electrical insulation may be detected and output to prevent the servicing potential from being electrocuted when servicing the electrical heater with insufficient electrical isolation.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22
Leistungsteilpower unit
44
Steuerteilcontrol part
66
Anschlussgehäuseconnection housing
88th
Abschirmgehäuse/MetallschaleShield / metal bowl
1010
KunststoffgehäuseelementPlastic housing element
1212
Gehäusedeckelhousing cover
1414
weibliches Leistungssteckergehäusefemale power connector housing
1616
weibliches Steuersteckergehäusefemale control connector housing
1818
Leiterplattecircuit board
2020
Druckelementpressure element
2222
PlusanschlusssteckkontaktPlus connector plug contact
2424
MinusanschlusssteckkontaktNegative connection plug contact
2626
SteuerkontaktelementControl contact element
2828
Anschlussbolzen/MasseTerminal stud / mass
3030
Kühlkanalcooling channel
3232
Kühlkörperheatsink
3434
LuftdurchtrittskanalAir passage channel
3636
DurchtrittsöffnungThrough opening
3838
Verriegelungsöffnunglocking opening
4040
Rastnaselocking lug
4242
Befestigungsbohrungmounting hole
4444
Rahmenframe
4646
Schichtaufbau/HeizblockLayer structure / heating block
4848
Rahmenelementframe element
5050
männliches Rastelementmale detent element
5252
weibliches Rastelementfemale locking element
5454
Außenseite des RahmensOutside of the frame
5656
Öffnungopening
5858
Querstrebecrossmember
6060
Aufnahmeraumaccommodation space
6262
Heizstabheater
6464
WellrippenelementCorrugated fins element
6666
Wärme erzeugendes ElementHeat generating element
6868
mäandrierend gebogener Blechstreifenmeandering curved sheet metal strip
7070
Blechabdeckungmetal cover
7272
Randedge
7474
freies Ende des Wellrippenelementes des gebogenen Blechstreifensfree end of the corrugated fin element of the bent sheet metal strip
7676
Positionsrahmenposition frame
7878
Aufnahmeadmission
8080
PTC-ElementPTC element
8282
Kontaktblechcontact sheet
8484
Umfangsspaltcircumferential gap
8686
Dichtnutsealing groove
8888
Kleberandadhesive edge
9090
Isolierlageinsulating
9292
Anschlussstutzenspigot
9494
Kanalchannel
9696
Kontaktstiftpin
9898
Dichtelementsealing element
100100
weibliche Clipselementaufnahmefemale clip element recording
102102
versetzter Vorsprungstaggered lead
104104
Clipsöffnungclips opening
106106
Clipsöffnungclips opening
108108
Clipsstegclips Steg
110110
Blechabdeckungmetal cover
112112
Randedge
114114
Randflächeedge surface
116116
Prüfkanaltest channel
118118
Ansatzbereich für den Rand 112Boundary region for the edge 112
120120
FedereinbringöffnungFedereinbringöffnung
121121
Federelementspring element
122122
HalteelementteilSupport member section
124124
Rampenflächeramp surface
126126
Halteelementretaining element
127127
Positionieröffnungpositioning
128128
Nutgroove
130130
Bohrungdrilling
132132
zylindrische Stutzenaufnahmecylindrical neck adapter
134134
erstes Plus-Kontaktflächenelementfirst plus contact surface element
136136
Minus-KontaktflächenelementMinus-contact surface element
138138
zweites Plus-Kontaktflächenelementsecond plus contact surface element
140140
Trennstegdivider
142142
Anlageflächen der AnlageebenePlant surfaces of the plant level
143143
Aussparungrecess
144144
erste Plus-Kontaktzungefirst plus contact tongue
145145
Verbindungslaschenconnecting straps
146146
Minus-KontaktzungeMinus contact tongue
148148
KontaktzungenhaltebereicheContact tongue retaining areas
150150
Kontaktvorsprungcontact projection
152152
Verriegelungsvorsprunglocking projection
154154
Verriegelungsöffnunglocking opening
156156
Klemmsegmentclamping segment
158158
Anlageflächecontact surface
160160
Befestigungsaugefastening eye
162162
Wabenstegehoneycomb webs
164164
KühlkörpereinbringöffnungKühlkörpereinbringöffnung
166166
Rastpfostenlatch post
168168
Rastschulterlocking shoulder
170170
Raststeglatching web
172172
Dichtelementsealing element
174174
Abdichtaufnahmesealing seat
176176
Unterseitebottom
178178
Leistungsschalterbreakers
180180
Bohrungdrilling
182182
Druckstegpressure bar
184184
Isolierschichtinsulating
186186
zweite Plus-Kontaktzungesecond plus contact tongue
188188
Vorsprünge/StützstellenProjections / support points
190190
RahmenzwischenelementFrame intermediate element
192192
AbschirmkontaktblechAbschirmkontaktblech
194194
Ausbuchtungbulge
196196
AbschirmkontaktzungeAbschirmkontaktzunge
198198
Federstegspring bar
200200
Anschlussbolzenconnecting bolt
202202
Bolzenaufnahmebolt Hole
LL
Lagelocation
Ee
Ebenelevel
SS
Strömungsrichtungflow direction

Claims (13)

  1. Heat generating element (6), particularly for an electrical heating device of a motor vehicle, with a positional frame (76), which forms a sealed receptacle (78) in which at least one PTC element (80) is accommodated, and contact plates (82) abutting on two oppositely situated sides of the PTC element (80),
    characterised in that
    the receptacle (78) is accessible through at least one inspection channel (116) that is accessible from the outside in order for checking the sealing of the heat generating element.
  2. Heat generating element according to Claim 1, characterised in that the inspection channel (116) is surrounded by a connection piece (92) that protrudes from the positional frame (76).
  3. Heat generating element according to Claim 1 or 2, characterised in that the connection piece (92) is surrounded by a sealing element (98).
  4. Heat generating element according to one of the previous claims, characterised in that the connection piece (92) forms a channel (94) for a contact element (98) connected to one of the contact plates (82) in an electrically conducting manner.
  5. Electrical heating device, particularly for a motor vehicle, having a frame (44), which forms on oppositely situated sides openings (56) for the passage of a medium that is to be heated, a layer structure (46) arranged in the frame (44) and comprising layers of corrugated-rib elements (64) and heat generating elements (66) according to claim 1 and a connecting housing (6) that accommodates electrical contact elements (82) of several heat generating elements (66),
    characterised by
    a sleeve receptacle (132) formed on the connecting housing (6) for the sealing accommodation of a connection piece (92) that protrudes from the heat generating element (66).
  6. Electrical heating device according to Claim 5, characterised by a sealing element (98) that is made of an elastomeric material and that is arranged between the connection piece (132) and the sleeve receptacle (132).
  7. Electrical heating device according to Claim 5 or 6, characterised in that a contact element (96), which protrudes from the connection piece (92) and which is electrically connected to the one of the contact plates (82), protrudes beyond the sleeve receptacle (132).
  8. Electrical heating device according to one of the Claims 6 or 7, characterised in that for each heat generating element (66) two contact elements (96) lie exposed in the connecting housing (6) and are connected to contact surface elements (134, 136, 138), between which a partition ridge (140) is provided that protrudes beyond a contact base (142) for the contact surface elements (134, 136, 138).
  9. Electrical heating device according to one of the Claims 5 to 8, characterised by a heat sink (32), onto which flows the medium to be heated, and a power switch (178) that is inserted into the connecting housing (6) in a sealed manner and that is connected in a thermally conducting manner to the heat sink (32).
  10. Method for the manufacture of an electrical heating device, in which several heat generating elements (66) according to claim 1 are manufactured, characterised in that the heat generating elements (66) after being manufactured are built into a connecting housing (6) in a sealing manner and that the sealing of the heat generating elements (66) is checked prior or after the installation into the connecting housing (6) by applying an overpressure in the receptacle (78) by means of at least one inspection channel (116) that is accessible from the outside.
  11. Method according to Claim 10, characterised in that the sealing is checked after the installation of the heat generating elements (66) into the connecting housing (6).
  12. Method according to Claim 10 or 11, characterised in that the heat generating elements (66) are manufactured with an insulating layer (90) that covers the outside of the contact plates (82) and that is adhered in a sealed manner to the positional frame (76).
  13. Method according to one of the Claims 8 to 12, characterised in that the contact plates (82) are clipped to the contact elements (96) that are introduced into the positional frame (76).
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