EP3866564A2 - Electric heating device - Google Patents

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Publication number
EP3866564A2
EP3866564A2 EP20216923.1A EP20216923A EP3866564A2 EP 3866564 A2 EP3866564 A2 EP 3866564A2 EP 20216923 A EP20216923 A EP 20216923A EP 3866564 A2 EP3866564 A2 EP 3866564A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating device
ptc
ptc heating
chamber
heating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20216923.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3866564A3 (en
Inventor
Michael Niederer
Stefan Plewnia
Ahmad Asafi
Kai-Fabian Bürkle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eberspaecher Catem GmbH and Co KG
Original Assignee
Eberspaecher Catem GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eberspaecher Catem GmbH and Co KG filed Critical Eberspaecher Catem GmbH and Co KG
Publication of EP3866564A2 publication Critical patent/EP3866564A2/en
Publication of EP3866564A3 publication Critical patent/EP3866564A3/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/24—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor being self-supporting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/0072—Special adaptations
    • F24H1/009—Special adaptations for vehicle systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
    • F24H9/1809—Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters
    • F24H9/1818—Arrangement or mounting of electric heating means
    • F24H9/1827—Positive temperature coefficient [PTC] resistor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/02—Heaters using heating elements having a positive temperature coefficient
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/022—Heaters specially adapted for heating gaseous material
    • H05B2203/023—Heaters of the type used for electrically heating the air blown in a vehicle compartment by the vehicle heating system

Definitions

  • the present invention relates to an electrical heating device with a housing with a partition that separates a connection chamber from a heating chamber for the emission of heat and from which at least one PTC heating device protrudes as a heating rib in the direction of the heating chamber, the PTC heating device at least one PTC -Element (12) and for energizing the PTC element with different polarity with this electrically conductively connected conductor tracks which are electrically connected in the connection chamber.
  • Such a heating device is, for example, off EP 1 872 986 A1 or EP 2 337 425 A1 famous.
  • Another electrical heating device of the same generic type is from EP 3 334 242 A1 famous.
  • the PTC heating device with a heating housing that forms the heating rib is initially produced as a separate component and as such is inserted into a heating receptacle that is formed on the partition, so that the connection-side end of the heating housing is sealed in the Heating receptacle of the partition is added and the conductor tracks are exposed with their free, connection-side ends in the connection chamber in order to be electrically connected there.
  • the PTC heating device preassembled in this way is held in the heating receptacle with a friction fit.
  • the PTC heating device has a labyrinth seal formed by the heating housing, which is pressed into the heating receptacle.
  • the PTC heating device is inserted into a receiving pocket of the heating rib and contacted in a thermally conductive manner with the inner surfaces of the receiving pocket.
  • the conductor tracks protrude beyond the receiving pocket in the direction of the connection chamber and are there electrically connected to the power current for energizing the PTC heating element.
  • the heating rib is molded in one piece with the partition and protrudes at right angles to the partition.
  • the present invention proposes an electric heating device with the features of claim 1.
  • the present invention provides an electrical heating device with the features of claim 1.
  • the electrical heating device is preferably an electrical heating device for a motor vehicle.
  • the housing is usually a housing designed to be suitable for heating a liquid medium, which has inlet and outlet connections for this purpose, but otherwise seals the heating chamber.
  • the partition wall usually separates the connection chamber from the heating chamber in a fluid-tight manner. The partition is penetrated by an upper end of the PTC heating device.
  • PTC heating devices are provided which protrude into the heating chamber as heating ribs.
  • the end of the PTC heating device protruding into the connection chamber usually comprises contact tongues that are electrically contacted in the connection chamber, for which purpose a contacting device is preferably provided that combines the different PTC heating devices by grouping the contact tongues into heating circuits and is provided with contact tongues that are in the alignment of the contact tongues of the PTC heating devices protrude into an assembled circuit board.
  • This populated circuit board controls the power current for heating the PTC heating device and usually forms a control device.
  • the electrical heating device has a substantially rectangular base area when viewed from above on the partition, i.e. a visual axis substantially at right angles to the partition.
  • essentially means that the base can have rounded edges and soft contours, which favor the flow conditions within the heating chamber and prevent unnecessary flow resistance.
  • the base area is approximately rectangular, it being possible for bulges or the like to protrude laterally over this base area.
  • the PTC heating devices are arranged in an oblique orientation relative to the rectangular round surface.
  • the PTC heating devices preferably extend at an angle of 45 ° +/- 15 °.
  • the PTC heating devices basically have an elongated rectangular shape in a cross-sectional view.
  • Each other Opposite main side surfaces of the PTC heating devices which bear against the corresponding main side surfaces of the PTC element in a thermally conductive manner, form the main surfaces of the PTC heating device.
  • These main side surfaces are connected by end faces, which in relation to the main side surfaces in a cross-sectional view of the PTC heating device a have a relatively small extension.
  • the main side surfaces of the PTC heating device are defined by a width in a cross-sectional view of the PTC heating device.
  • the front side has a thickness.
  • the direction of longitudinal extent of the PTC heating device runs at right angles to the plane spanned by the width and the thickness.
  • the PTC heating device usually protrudes from the partition wall in this longitudinal direction.
  • the inclined alignment of the PTC heating devices relative to the base area leads to a more compact design of the electrical heating device.
  • the PTC heating devices can have a width that is greater than the width of the rectangular heating chambers, and even leave a passage at the end face, through which the fluid to be heated from a flow channel between adjacent PTC heating devices to the next channel between adjacent PTC heating devices.
  • the PTC heating devices are aligned parallel to one another in plan view.
  • flow channel sections with a constant width accordingly result between the individual PTC heating devices.
  • a preferred development of the present invention proposes providing the corresponding inlet and outlet openings to the heating chamber in diagonally opposite corners of the base area.
  • the housing surrounding the heating chamber is preferably concave in plan view.
  • This concave area delimits a flow channel section which is formed between two PTC heating devices.
  • the fluid to be heated is thus deflected at the end of the inflow channel over the concave shape of the outer boundary formed by the housing with little loss in order to reach the next flow channel section.
  • the PTC heating device preferably directly adjoins an edge surface which is formed by the housing and delimits the heating chamber.
  • a receptacle with a C-shaped cross-section, which receives an end face of the PTC heating device, preferably protrudes from this edge surface.
  • This C-shaped receptacle which also forms the walls delimiting the heating chamber, usually merge continuously and step-free into the surface of the PTC heating device, regularly into the main side surfaces of the same. This also reduces the flow resistance within the heating chamber.
  • a lower housing part of the housing that essentially surrounds the circumference of the heating chamber is preferably formed from a plastic.
  • an electrical heating device with the features of claim 6 in the preamble.
  • Such an electrical heating device does not necessarily have, but preferably, a base area that is rectangular in plan view.
  • the electrical heating device specified according to the secondary aspect has PTC heating devices, each of which is plug-contacted in a receptacle formed on the partition, as is basically the case EP 3 334 242 A1 is known.
  • the PTC heating devices are supported with their end opposite the receptacle on a floor opposite the partition wall. Plug-contacted PTC heating devices provided one behind the other are alternately assigned to mutually opposite edge surfaces of the heating chamber, so that a meandering flow channel is formed in the heating chamber.
  • Such a flow guidance improves the heat dissipation from the PTC heating devices.
  • the medium to be heated is inevitably guided past the main side surfaces of the PTC heating devices and through the respective sections of the flow channel.
  • the PTC heating devices are in any case preferably formed as PTC heating devices plug-contacted in a receptacle formed by the partition.
  • the bottom of the lower housing part With a view to good positioning in the heating chamber, it is proposed according to a preferred development of the present invention to provide the bottom of the lower housing part with at least one conically tapering indentation per PTC heating device. This indentation is used to position a free end of the PTC heating device.
  • the PTC heating devices are first inserted into the receptacles in the partition and then the lower housing part is placed against an upper housing part that forms the partition to complete the heating chamber, then the PTC heating device is positioned by one, usually by several tapering indentations per PTC heating device as part of the joining movement of the lower part of the housing and the upper part of the housing.
  • the base has a longitudinal groove that receives the free end of the PTC heating device.
  • This longitudinal groove not only positions the PTC heating device. It also prevents the fluid to be heated from being on the side opposite the partition wall at the free end of the PTC heating device flows past without being heated sufficiently. Because due to the self-regulating properties of the PTC elements, good heat dissipation is essential for operating the PTC heating devices with good efficiency.
  • the indentation can also be provided in the longitudinal groove.
  • the PTC heating device can have a locking web provided on its underside which engages in the longitudinal groove and interacts with the indentation for centering the PTC heating device.
  • the Figure 1 shows an exemplary embodiment of an electrical heating device 100 with a multi-part housing which comprises a lower housing part 102 made of plastic and an upper housing part 104 made in one piece from metal by means of die-casting.
  • the lower housing part 102 is trough-shaped and encloses a heating chamber 106, to which inlet and outlet nozzles 110 protruding from a base 106 are provided. These inlet and outlet nozzles 110 are molded in one piece with the lower housing part 102 by means of injection molding.
  • the inlet and outlet nozzles 110 protrude beyond the base 108. They extend at right angles from a flat surface formed by the base 106.
  • PTC heating devices 112 are shown in the figure, which have PTC elements provided within the PTC heating devices 112, which are electrically contacted via conductor tracks.
  • the conductor tracks are electrically connected via contact tongues 114.
  • the PTC heating devices 112 are held with plug-in contact in receptacles 116 provided for this purpose in a partition 117 of the upper housing part 104. Details of this refinement can be found in that which goes back to the applicant EP 3 334 242 A1 described.
  • a high-voltage plug element is identified by reference numeral 118, which is screwed to the lower housing part 104 and which has contact elements protruding into a connection chamber 120 of the upper housing part 104. These contact elements are electrically connected to a printed circuit board, identified by reference numeral 122, which can be received in the trough-shaped upper housing part 104.
  • a seal is identified by reference numeral 124, which seals the lower housing part 102 from the upper housing part 104 and thus seals off the heating chamber 106.
  • a holding element 126 provided with elastic projections has heating device receptacles 128 which each receive the individual PTC heating devices 112 and which claw with the outer circumferential surface of the individual PTC heating devices 112. In the assembled state, the holding element 126 is also connected to the lower housing part 104 in a form-fitting and / or force-fitting manner.
  • a contacting device 130 is arranged above the upper housing part 104 and below the printed circuit board 122, which connects all contact tongues 114 electrically and groups individual PTC heating devices 112 to form heating circuits.
  • An electrical connection between the contacting device 130 and the printed circuit board 122 is established via contact tongues 132 protruding from the contacting device 130.
  • a control signal plug-in element is shown with reference numeral 134. This control signal plug-in element 134 is screwed against the printed circuit board 122.
  • a further circumferential seal 136 and a control housing cover 138 are shown above the circuit board 122, by means of which the connection chamber 120 of the upper housing part 104 is covered and sealed.
  • the control housing cover 138 is made of metal in order, together with the upper housing part 104, to shield electromagnetic radiation that is generated by switching the power current within the control housing 104, 136, 138.
  • a support frame 140 is arranged between the control housing cover 138 and the circuit board 122, the Compression elements 142 are supported between them and the circuit board 122 in order, for example, to press power transistors mounted on the circuit board 122 against cooling surfaces which are connected in a thermally conductive manner to cooling domes extended into the heating chamber 106. The cooling surfaces are connected to the power transistors in a thermally conductive manner.
  • connecting rods 144 engage behind locking projections 145, which are provided on the lower housing part 102 and the upper housing part 104 in order to connect the two parts 102, 104 to one another in a form-fitting and captive manner. Details are in the EP 2 796 804 A1 described.
  • control housing cover 138 together with the upper housing part 104 and the seal 136, forms a control housing 146. Because of their metallic materials, the control housing cover 138 and the upper housing part 104 form a shield around the control device 148, which is accommodated in this control housing 146 and which is essentially formed by the printed circuit board 122.
  • a connecting bolt 150 protrudes from the control housing 146 in the direction of the plug-in elements 118, 134 support 110. This connecting bolt 150 is used to connect the metallic control housing 146 to a ground phase and is screwed to the control housing 146.
  • FIG. 2-7 is the in Fig. 1 PTC heating device marked with reference numeral 112 and marked with reference numeral 600; this in Figure 1
  • the lower housing part marked with reference numeral 550 is in the Figures 2 ff with reference numeral 550 .
  • the PTC heating device 600 has opposite main side surfaces 602, which each delimit flow channel sections 552 of a flow channel S within the heating device 100, in which the liquid medium to be heated is guided.
  • the main side surfaces 602 define the width b of the PTC heating device 600.
  • the PTC heating devices 600 are each placed against mutually opposite edge surfaces 554 of the lower housing part 550.
  • the lower housing part 550 simulates a cross section there Fig.
  • each first PTC heating element 600 is in Figure 5 on the upper edge surface 554, every second PTC heating element 600 on the lower edge surface 554 of the lower housing part 550.
  • a cooling dome 512 which is connected to a power transistor 308 in a thermally conductive manner, is located opposite the end face 606 opposite thereto.
  • one of the power transistors 308 lies on a cooling surface 510 that is exposed in the connection chamber 120 which forms the connection-side end of the cooling dome 512.
  • An inner surface 516 of the cooling dome 512 covers the corresponding end face 606 of the PTC heating device 600 in the shape of a roof.
  • Fig. 5 The illustrated embodiment of the PTC heating devices 600 and their arrangement relative to the edge surfaces 554 of the lower housing part 550 results in a meandering flow channel S through the heating chamber 106.
  • This flow channel S guides the fluid into it Fig. 5 leads from a widened inlet 608 (top left) to a widened outlet 610 (bottom right).
  • the medium to be heated sweeps over all main side surfaces 602.
  • Fig. 5 In the area of the outlet 610, the tip of a temperature sensor identified by reference numeral 400 can be seen, which measures the outlet temperature of the fluid to be heated and controls the heating output accordingly.
  • the C-shaped receptacle 556 is shaped such that a slot 558 extending in the longitudinal direction L of the PTC heating device is formed between the end face 606 and the surface of the C-shaped receptacle lying opposite it. This serves to compensate for tolerances, since the PTC heating device 600 may be subject to dimensional and shape fluctuations on its end face due to the manufacturing process, but on the other hand should be received in the receptacle 584 as fluid-tight as possible.
  • the slot 586 also allows a certain spreading of the C-shaped receptacle 584, so that the two legs of the C-shaped receptacle 584 can rest against the PTC heating device 600 from the outside.
  • the lower housing part 550 is made of plastic.
  • the heating chamber 106 has a substantially rectangular cross section in the top view shown.
  • the PTC heating devices 600 are aligned obliquely so that the width of the heating chamber 106 (in the height direction of the Fig. 5 ) is less than the width of the PTC heating devices 600.
  • the PTC heating devices are inclined by approximately 30 to 50 °. This results in a more compact construction of the electrical heating device.
  • the PTC heating devices 600 are, however, aligned so as to run parallel to one another in order to form flow channel sections 552 which each extend in parallel and have the same width.
  • the inlets and outlets 608, 610 are located in the base area G shown in dash-dotted lines.
  • the base area G has a width B and a length LA.
  • the PTC heating devices 600 are plugged into the receptacles 116.
  • the PTC heating devices 600 protrude with their contact tongues 114 into the connection chamber 106 and are there electrically connected to the contacting device 130, which combines the different PTC heating devices 600 and their contact tongues 114 in heating circuits.
  • the contacting device 130 is in turn electrically connected to the printed circuit board 122, which forms the control device 148 of the exemplary embodiment.
  • the lower housing part 550 has a bottom 560 in which a longitudinal groove is recessed, which in the Figures 6 and 7th is identified by reference numeral 562.
  • the negative shape of the respective longitudinal groove 562 is shown in FIG Figure 3 to be recognized and identified there with reference numeral 563.
  • This negative form 563 can also be used in the Figures 3 and 4th recognize the formation of the longitudinal grooves 562 on the base 560.
  • a lower free end of the PTC heating device 600 identified by the reference number 612 is provided with a locking web 614 which interrogates in the longitudinal direction L at the bottom of the PTC heating device 600. This locking web 614 engages in the longitudinal groove 562, as a result of which the flow channel S is essentially sealed at the lower end of the PTC heating device 600 (cf. Figure 4 ).
  • indentations 564 on both sides of the longitudinal groove 562, which taper conically in the direction of the bottom of the longitudinal groove 562 and are arranged in the longitudinal groove 562.
  • Fig. 5 Furthermore, the design of the heating chamber 106, which is favorable in terms of flow technology, can be seen. This avoids rectangular flow cross-sections or angular transitions. Opposite the cooling domes 512, the edge surfaces of the lower housing part 550 are concave so that the flow is transferred from one flow channel 552 to the next at the free end surfaces 606 of the PTC heating devices 600 with little loss. All diversion points in the in Figure 5 The upper part of the heating chamber 106 is formed by a cooling dome 512 in each case.
  • the PTC heating devices 600 are each inserted into receptacles 116 assigned to them, which are recessed in the partition 117. Due to a sealing support formed on the housing of the PTC heating device 600, the PTC heating device is sealed in a fluid-tight manner in this receptacle 116. Only the contact tongues 114 protrude into the connection chamber 120 and are electrically connected there. The frictional engagement of the PTC heating devices 600 in the receptacle 116 is sufficient in any case within the scope of handling during assembly in order to hold the PTC heating devices 600 on the upper housing part 104.
  • the lower housing part 550 is then mounted.
  • the lower housing part 550 is advanced in the direction of the upper housing part 104.
  • the locking web 614 is received between the indentations 564 and, due to the conical design of the indentations 564, aligned and centered parallel to the longitudinal groove 562 during further feed movement.
  • the locking web 614 is received in the longitudinal groove 562.
  • the PTC heating devices 600 have a width b, the dimension of which is greater than the width B of the base G.
  • the PTC heating devices 600 are each aligned obliquely to the boundary lines of the base G at an angle of approximately 45 °.
  • the inclination also allows a slightly parallelogram-like distortion of the base area G, so that laterally next to that of the heating chamber 106 in the plan view Figure 5 occupied area the plug-in elements 118, 134 can be provided for contacting the power current or the control current.
  • the embodiment is then built compact.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Heizvorrichtung (100) mit einem Gehäuse (102, 550; 104) mit einer Trennwand (117), die eine Anschlusskammer (120) von einer Heizkammer (106) zur Abgabe von Wärme trennt und von der zumindest eine PTC-Heizeinrichtung (112) als Heizrippe in Richtung auf die Heizkammer (106) abragt, wobei die PTC-Heizeinrichtung (112) zumindest ein PTC-Element und zur Bestromung des PTC-Elementes mit unterschiedlicher Polarität mit diesem elektrisch leitend verbundene Leiterbahnen, die in der Anschlusskammer (120) elektrisch angeschlossen sind, aufweist, und wobei die Heizkammer in einer Draufsicht auf die Trennwand (117) eine im wesentlichen rechteckige Grundfläche (G) aufweist, deren PTC-Heizeinrichtungen (112) zur kompakteren Ausbildung der elektrischen Heizvorrichtung (100) in schräger Ausrichtung relativ zu der Grundfläche angeordnet PTC-Heizeinrichtungen (112) sind.

Figure imgaf001
The present invention relates to an electrical heating device (100) with a housing (102, 550; 104) with a partition (117) which separates a connection chamber (120) from a heating chamber (106) for emitting heat and from the at least one PTC -Heating device (112) protrudes as a heating rib in the direction of the heating chamber (106), the PTC heating device (112) having at least one PTC element and, for energizing the PTC element with different polarity, conductors connected to it in an electrically conductive manner, which are in the Connection chamber (120) are electrically connected, and wherein the heating chamber in a plan view of the partition wall (117) has an essentially rectangular base area (G), the PTC heating devices (112) of which for a more compact design of the electrical heating device (100) in PTC heating devices (112) are arranged obliquely relative to the base area.
Figure imgaf001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Heizvorrichtung mit einem Gehäuse mit einer Trennwand, die eine Anschlusskammer von einer Heizkammer zur Abgabe von Wärme trennt und von der zumindest eine PTC-Heizeinrichtung als Heizrippe in Richtung auf die Heizkammer abragt, wobei die PTC-Heizeinrichtung zumindest ein PTC-Element (12) und zur Bestromung des PTC-Elementes mit unterschiedlicher Polarität mit diesem elektrisch leitend verbundene Leiterbahnen, die in der Anschlusskammer elektrisch angeschlossen sind, aufweist.The present invention relates to an electrical heating device with a housing with a partition that separates a connection chamber from a heating chamber for the emission of heat and from which at least one PTC heating device protrudes as a heating rib in the direction of the heating chamber, the PTC heating device at least one PTC -Element (12) and for energizing the PTC element with different polarity with this electrically conductively connected conductor tracks which are electrically connected in the connection chamber.

Eine derartige Heizvorrichtung ist beispielsweise aus EP 1 872 986 A1 oder EP 2 337 425 A1 bekannt. Eine andere ebenfalls gattungsgemäße elektrische Heizvorrichtung ist aus EP 3 334 242 A1 bekannt. Bei diesem Stand der Technik wird die PTC-Heizeinrichtung mit einem Heizgehäuse, das die Heizrippe ausbildet, zunächst als separates Bauteil hergestellt und als solches in eine Heizaufnahme, die an der Trennwand ausgebildet ist, eingesetzt, so dass das anschlussseitige Ende des Heizgehäuses abgedichtet in der Heizaufnahme der Trennwand aufgenommen ist und die Leiterbahnen mit ihren freien, anschlussseitigen Enden in der Anschlusskammer freiliegen, um dort elektrisch angeschlossen zu werden.Such a heating device is, for example, off EP 1 872 986 A1 or EP 2 337 425 A1 famous. Another electrical heating device of the same generic type is from EP 3 334 242 A1 famous. In this prior art, the PTC heating device with a heating housing that forms the heating rib is initially produced as a separate component and as such is inserted into a heating receptacle that is formed on the partition, so that the connection-side end of the heating housing is sealed in the Heating receptacle of the partition is added and the conductor tracks are exposed with their free, connection-side ends in the connection chamber in order to be electrically connected there.

Bei dem zuvor erwähnten Stand der Technik wird die so vormontierte PTC-Heizeinrichtung reibschlüssig in der Heizaufnahme gehalten. Die PTC-Heizeinrichtung hat dafür eine durch das Heizgehäuse ausgebildete Labyrinthdichtung, die in die Heizaufnahme eingepresst ist.In the prior art mentioned above, the PTC heating device preassembled in this way is held in the heating receptacle with a friction fit. For this purpose, the PTC heating device has a labyrinth seal formed by the heating housing, which is pressed into the heating receptacle.

Nach der Lehre von EP 1 872 986 A1 bzw. EP 2 337 425 A1 ist die PTC-Heizeinrichtung in eine Aufnahmetasche der Heizrippe eingesetzt und mit den Innenflächen der Aufnahmetasche wärmeleitend kontaktiert. Die Leiterbahnen überragen die Aufnahmetasche in Richtung auf die Anschlusskammer und sind dort an den Leistungsstrom zur Bestromung des PTC-Heizelementes elektrisch angeschlossen. Die Heizrippe wird bei diesem Stand der Technik einteilig mit der Trennwand ausgeformt und ragt rechtwinklig zu der Trennwand ab.According to the doctrine of EP 1 872 986 A1 or. EP 2 337 425 A1 the PTC heating device is inserted into a receiving pocket of the heating rib and contacted in a thermally conductive manner with the inner surfaces of the receiving pocket. The conductor tracks protrude beyond the receiving pocket in the direction of the connection chamber and are there electrically connected to the power current for energizing the PTC heating element. In this prior art, the heating rib is molded in one piece with the partition and protrudes at right angles to the partition.

Die zuvor diskutierten Ausführungsbeispiele sind auch Beispiele zur Verwirklichung der oberbegrifflichen Merkmale von Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung.The exemplary embodiments discussed above are also examples for realizing the preamble features of claim 1 of the present invention.

Dieser liegt ausgehend von dem gattungsgemäßen Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Heizvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die kompakt gebaut ist.Based on the generic prior art, this is based on the object of specifying an electrical heating device of the type mentioned at the outset, which is of compact construction.

Im Hinblick darauf schlägt die vorliegende Erfindung eine elektrische Heizvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 vor.In view of this, the present invention proposes an electric heating device with the features of claim 1.

Dazu stellt die vorliegende Erfindung eine elektrische Heizvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 vor.To this end, the present invention provides an electrical heating device with the features of claim 1.

Bei der elektrischen Heizvorrichtung handelt es sich bevorzugt um eine elektrische Heizvorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Das Gehäuse ist üblicherweise ein zur Erwärmung eines flüssigen Mediums geeignet ausgebildetes Gehäuse, welches hierzu Ein- und Auslassstutzen hat, die Heizkammer aber ansonsten abdichtet. Die Trennwand trennt die Anschlusskammer üblicherweise fluiddicht von der Heizkammer. Die Trennwand ist von einem oberen Ende der PTC-Heizeinrichtung durchragt. Üblicherweise sind mehrere PTC-Heizeinrichtungen vorgesehen, die als Heizrippen in die Heizkammer hineinragen. Das in die Anschlusskammer hineinragende Ende der PTC-Heizeinrichtung umfasst üblicherweise Kontaktzungen, die in der Anschlusskammer elektrisch kontaktiert sind, wozu bevorzugt eine Kontaktierungseinrichtung vorgesehen ist, die die unterschiedlichen PTC-Heizeinrichtungen durch Gruppieren der Kontaktzungen zu Heizkreisen zusammenfasst und mit Kontaktzungen versehen ist, die in der Ausrichtung der Kontaktzungen der PTC-Heizeinrichtungen in eine bestückte Leiterplatte hineinragen. Diese bestückte Leiterplatte steuert den Leistungsstrom zum Erwärmen der PTC-Heizeinrichtung und bildet üblicherweise eine Steuereinrichtung aus.The electrical heating device is preferably an electrical heating device for a motor vehicle. The housing is usually a housing designed to be suitable for heating a liquid medium, which has inlet and outlet connections for this purpose, but otherwise seals the heating chamber. The partition wall usually separates the connection chamber from the heating chamber in a fluid-tight manner. The partition is penetrated by an upper end of the PTC heating device. Usually several PTC heating devices are provided which protrude into the heating chamber as heating ribs. The end of the PTC heating device protruding into the connection chamber usually comprises contact tongues that are electrically contacted in the connection chamber, for which purpose a contacting device is preferably provided that combines the different PTC heating devices by grouping the contact tongues into heating circuits and is provided with contact tongues that are in the alignment of the contact tongues of the PTC heating devices protrude into an assembled circuit board. This populated circuit board controls the power current for heating the PTC heating device and usually forms a control device.

Die erfindungsgemäße elektrische Heizvorrichtung hat in an sich bekannterweise bei einer Draufsicht auf die Trennwand, d.h. eine Sichtachse im Wesentlichen rechtwinklig auf die Trennwand eine im Wesentlichen rechteckige Grundfläche. Im Wesentlichen bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Grundfläche durchaus abgerundete Kanten und weiche Konturen haben kann, die die Strömungsverhältnisse innerhalb der Heizkammer begünstigen und einen unnötigen Strömungswiderstand verhindern.The electrical heating device according to the invention, as is known per se, has a substantially rectangular base area when viewed from above on the partition, i.e. a visual axis substantially at right angles to the partition. In this context, essentially means that the base can have rounded edges and soft contours, which favor the flow conditions within the heating chamber and prevent unnecessary flow resistance.

Bei der hier in Rede stehenden Draufsicht ist die Grundfläche allerdings annähernd rechteckig, wobei diese Grundfläche seitlich durch Ausbuchtungen oder dergleichen überragt sein kann. Relativ zu der rechteckigen Rundfläche sind die PTC-Heizeinrichtungen in schräger Ausrichtung angeordnet. Bevorzugt erstrecken sich die PTC-Heizeinrichtungen in einem Winkel von 45° +/- 15°.In the top view in question here, however, the base area is approximately rectangular, it being possible for bulges or the like to protrude laterally over this base area. The PTC heating devices are arranged in an oblique orientation relative to the rectangular round surface. The PTC heating devices preferably extend at an angle of 45 ° +/- 15 °.

Dabei wird davon ausgegangen, dass die PTC-Heizeinrichtungen wie in dem Stand der Technik in einer Querschnittsansicht im Grunde eine längliche rechteckige Form haben. Einander
gegenüberliegende Hauptseitenflächen der PTC-Heizeinrichtungen, die an den entsprechenden Hauptseitenflächen des PTC-Elementes wärmeleitend anliegen, bilden dabei die Hauptflächen der PTC-Heizeinrichtung. Diese Hauptseitenflächen werden durch Stirnflächen verbunden, die im Verhältnis zu den Hauptseitenflächen in einer Querschnittsansicht der PTC-Heizeinrichtung eine relativ geringe Erstreckung haben. Die Hauptseitenflächen der PTC-Heizeinrichtung wird dabei in einer Querschnittsansicht der PTC-Heizeinrichtung durch eine Breite definiert. Die Stirnseite hat eine Dicke. Rechtwinklig zu der durch die Breite und die Dicke aufgespannten Ebenen verläuft die Längserstreckungsrichtung der PTC-Heizeinrichtung. Mit dieser Längserstreckungsrichtung ragt die PTC-Heizeinrichtung üblicherweise von der Trennwand ab.It is assumed here that the PTC heating devices, as in the prior art, basically have an elongated rectangular shape in a cross-sectional view. Each other
Opposite main side surfaces of the PTC heating devices, which bear against the corresponding main side surfaces of the PTC element in a thermally conductive manner, form the main surfaces of the PTC heating device. These main side surfaces are connected by end faces, which in relation to the main side surfaces in a cross-sectional view of the PTC heating device a have a relatively small extension. The main side surfaces of the PTC heating device are defined by a width in a cross-sectional view of the PTC heating device. The front side has a thickness. The direction of longitudinal extent of the PTC heating device runs at right angles to the plane spanned by the width and the thickness. The PTC heating device usually protrudes from the partition wall in this longitudinal direction.

Die schräge Ausrichtung der PTC-Heizeinrichtungen relativ zu der Grundfläche führt zu einer kompakteren Ausbildung der elektrischen Heizvorrichtung. Die PTC-Heizeinrichtungen können dabei eine Breite haben, die größer als die Breite der rechteckigen Heizkammern ist, und dabei selbst noch an der Stirnfläche einen Durchlass freilassen, durch welchen das zu erwärmende Fluid von einem Strömungskanal zwischen benachbarten PTC-Heizeinrichtungen zu dem nächsten Kanal zwischen benachbarten PTC-Heizeinrichtungen gelangen kann.The inclined alignment of the PTC heating devices relative to the base area leads to a more compact design of the electrical heating device. The PTC heating devices can have a width that is greater than the width of the rectangular heating chambers, and even leave a passage at the end face, through which the fluid to be heated from a flow channel between adjacent PTC heating devices to the next channel between adjacent PTC heating devices.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind die PTC-Heizeinrichtungen in der Draufsicht parallel zueinander ausgerichtet. In einer Querschnittsansicht der PTC-Heizeinrichtungen ergeben sich dementsprechend zwischen den einzelnen PTC-Heizeinrichtungen Strömungskanalabschnitte mit konstanter Breite.According to a preferred development of the present invention, the PTC heating devices are aligned parallel to one another in plan view. In a cross-sectional view of the PTC heating devices, flow channel sections with a constant width accordingly result between the individual PTC heating devices.

Im Hinblick auf eine platzsparende Unterbringung von Ein- und Auslassöffnungen für den Einlass des zu erwärmenden Fluids in die Heizkammer wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, in einander diagonal gegenüberliegenden Ecken der Grundfläche die entsprechenden Ein- bzw. Ausblassöffnungen zu der Heizkammer vorzusehen.With a view to space-saving accommodation of inlet and outlet openings for the inlet of the fluid to be heated into the heating chamber, a preferred development of the present invention proposes providing the corresponding inlet and outlet openings to the heating chamber in diagonally opposite corners of the base area.

Gegenüberliegend zu einer Stirnfläche ist das die Heizkammer umgebende Gehäuse in der Draufsicht bevorzugt konkav ausgeformt. Dieser konkave Bereich begrenzt einen Strömungskanalabschnitt, der zwischen zwei PTC-Heizeinrichtungen ausgebildet ist. So wird das zu erwärmende Fluid am Ende des Einströmungskanals über die konkave Ausformung der äußeren und durch das Gehäuse gebildeten Begrenzung verlustarm umgelenkt, um zu dem nächsten Strömungskanalabschnitt zu gelangen. Dabei wird davon ausgegangen, dass die PTC-Heizeinrichtung bevorzugt unmittelbar an eine Randfläche anschließt, die durch das Gehäuse gebildet ist und die Heizkammer begrenzt. Von dieser Randfläche ragt bevorzugt eine im Querschnitt C-förmige Aufnahme ab, die eine Stirnfläche der PTC-Heizeinrichtung in sich aufnimmt. Die Außenfläche dieser C-förmigen Aufnahme, die gleichfalls die Heizkammer begrenzende Wandungen ausformt, gehen in der Regel kontinuierlich und absatzfrei in die Oberfläche der PTC-Heizeinrichtung, regelmäßig in die Hauptseitenflächen derselben über. Auch dadurch wird der Strömungswiderstand innerhalb der Heizkammer vermindert.Opposite an end face, the housing surrounding the heating chamber is preferably concave in plan view. This concave area delimits a flow channel section which is formed between two PTC heating devices. The fluid to be heated is thus deflected at the end of the inflow channel over the concave shape of the outer boundary formed by the housing with little loss in order to reach the next flow channel section. It is assumed here that the PTC heating device preferably directly adjoins an edge surface which is formed by the housing and delimits the heating chamber. A receptacle with a C-shaped cross-section, which receives an end face of the PTC heating device, preferably protrudes from this edge surface. The outer surface of this C-shaped receptacle, which also forms the walls delimiting the heating chamber, usually merge continuously and step-free into the surface of the PTC heating device, regularly into the main side surfaces of the same. This also reduces the flow resistance within the heating chamber.

Ein die Heizkammer im Wesentlichen umfänglich umgebendes Gehäuseunterteil des Gehäuses ist bevorzugt aus einem Kunststoff ausgeformt.A lower housing part of the housing that essentially surrounds the circumference of the heating chamber is preferably formed from a plastic.

Gemäß einem nebengeordneten Aspekt der vorliegenden Erfindung schlägt diese eine elektrische Heizvorrichtung mit den oberbegrifflichen Merkmalen von Anspruch 6 vor. Eine solche elektrische Heizvorrichtung hat nicht zwingend, jedoch bevorzugt eine in der Draufsicht rechteckige Grundfläche. Die nach dem nebengeordneten Aspekt angegebene elektrische Heizvorrichtung hat PTC-Heizeinrichtungen, die jeweils in einer an der Trennwand ausgebildeten Aufnahme steckkontaktiert sind, wie dies grundsätzlich aus EP 3 334 242 A1 bekannt ist. Die PTC-Heizeinrichtungen stützen sich mit ihrem der Aufnahme gegenüberliegenden Ende an einem der Trennwand gegenüberliegenden Boden ab. Hintereinander vorgesehene steckkontaktierte PTC-Heizeinrichtungen sind alternierend einander gegenüberliegenden Randflächen der Heizkammer zugeordnet, sodass in der Heizkammer ein mäandrierender Strömungskanal ausgebildet ist.According to a secondary aspect of the present invention, it proposes an electrical heating device with the features of claim 6 in the preamble. Such an electrical heating device does not necessarily have, but preferably, a base area that is rectangular in plan view. The electrical heating device specified according to the secondary aspect has PTC heating devices, each of which is plug-contacted in a receptacle formed on the partition, as is basically the case EP 3 334 242 A1 is known. The PTC heating devices are supported with their end opposite the receptacle on a floor opposite the partition wall. Plug-contacted PTC heating devices provided one behind the other are alternately assigned to mutually opposite edge surfaces of the heating chamber, so that a meandering flow channel is formed in the heating chamber.

Eine solche Strömungsführung verbessert den Wärmeaustrag aus den PTC-Heizeinrichtungen. Das zu erwärmende Medium wird zwangsläufig an den Hauptseitenflächen der PTC-Heizeinrichtungen vorbei und durch die jeweiligen Abschnitte des Strömungskanals hindurchgeführt.Such a flow guidance improves the heat dissipation from the PTC heating devices. The medium to be heated is inevitably guided past the main side surfaces of the PTC heating devices and through the respective sections of the flow channel.

Ungeachtet der konkreten Ausgestaltung des Strömungskanals sind jedenfalls die PTC-Heizeinrichtungen bevorzugt als in einer durch die Trennwand ausgebildeten Aufnahme steckkontaktierte PTC-Heizeinrichtungen ausgeformt. Im Hinblick auf eine gute Positionierung in der Heizkammer wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, den Boden des Gehäuseunterteils mit zumindest einen sich konisch verjüngenden Einzug pro PTC-Heizeinrichtung zu versehen. Dieser Einzug dient der Positionierung eines freien Endes der PTC-Heizeinrichtung. Werden die PTC-Heizeinrichtungen zunächst in die Aufnahmen der Trennwand eingesteckt und danach das Gehäuseunterteil zum Vervollständigen der Heizkammer gegen ein die Trennwand ausformendes Gehäuseoberteil angelegt, so ergibt sich durch den einen, üblicherweise durch mehrere verjüngende Einzüge pro PTC-Heizeinrichtung eine Positionierung der PTC-Heizeinrichtung im Rahmen der Fügebewegung von Gehäuseunterteil und Gehäuseoberteil.Regardless of the specific configuration of the flow channel, the PTC heating devices are in any case preferably formed as PTC heating devices plug-contacted in a receptacle formed by the partition. With a view to good positioning in the heating chamber, it is proposed according to a preferred development of the present invention to provide the bottom of the lower housing part with at least one conically tapering indentation per PTC heating device. This indentation is used to position a free end of the PTC heating device. If the PTC heating devices are first inserted into the receptacles in the partition and then the lower housing part is placed against an upper housing part that forms the partition to complete the heating chamber, then the PTC heating device is positioned by one, usually by several tapering indentations per PTC heating device as part of the joining movement of the lower part of the housing and the upper part of the housing.

Im Hinblick auf eine zuverlässige Strömungsführung entlang der Hauptseitenflächen wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass der Boden eine das freie Ende der PTC-Heizeinrichtung in sich aufnehmende Längsnut aufweist. Diese Längsnut positioniert nicht nur die PTC-Heizeinrichtung. Sie verhindert auch, dass das zu erwärmende Fluid auf der der Trennwand gegenüberliegenden Seite an dem freien Ende der PTC-Heizeinrichtung vorbeifließt, ohne hinreichend erwärmt zu werden. Denn aufgrund der selbstregelnden Eigenschaften der PTC-Elemente ist eine gute Wärmeabfuhr essenziell für einen Betrieb der PTC-Heizeinrichtungen mit gutem Wirkungsgrad.With regard to a reliable flow guidance along the main side surfaces, it is proposed according to a preferred development of the present invention that the base has a longitudinal groove that receives the free end of the PTC heating device. This longitudinal groove not only positions the PTC heating device. It also prevents the fluid to be heated from being on the side opposite the partition wall at the free end of the PTC heating device flows past without being heated sufficiently. Because due to the self-regulating properties of the PTC elements, good heat dissipation is essential for operating the PTC heating devices with good efficiency.

Auch kann der Einzug in der Längsnut vorgesehen sein. Die PTC-Heizeinrichtung kann einen an ihrer Unterseite vorgesehenen Verriegelungssteg haben, der in die Längsnut eingreift und mit dem Einzug zur Zentrierung der PTC-Heizeinrichtung zusammenwirkt.The indentation can also be provided in the longitudinal groove. The PTC heating device can have a locking web provided on its underside which engages in the longitudinal groove and interacts with the indentation for centering the PTC heating device.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:

Fig. 1
eine perspektivische Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels einer elektrischen Heizvorrichtung;
Fig. 2
eine perspektivische Unteransicht des Ausführungsbeispiels;
Fig. 3
eine Unteransicht des Ausführungsbeispiels;
Fig. 4
eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV gemäß der Darstellung in Fig. 3;
Fig. 5
eine Schnittansicht entlang der Linie V-V gemäß der Darstellung in Fig. 4;
Fig. 6
eine Draufsicht auf den Boden des Ausführungsbeispiels ohne die PTC-Heizeinrichtungen und
Fig.7
das Detail gemäß Figur 4 in vergrößerter Darstellung.
Further advantages and details of the present invention emerge from the following description of an exemplary embodiment in conjunction with the drawing. In this show:
Fig. 1
an exploded perspective view of the embodiment of an electrical heating device;
Fig. 2
a perspective bottom view of the embodiment;
Fig. 3
a bottom view of the embodiment;
Fig. 4
a sectional view along the line IV-IV as shown in FIG Fig. 3 ;
Fig. 5
a sectional view along the line VV as shown in FIG Fig. 4 ;
Fig. 6
a plan view of the bottom of the embodiment without the PTC heating devices and
Fig. 7
the detail according to Figure 4 in an enlarged view.

Die Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer elektrischen Heizvorrichtung 100 mit einem mehrteiligen Gehäuse, das ein aus Kunststoff ausgebildetes Gehäuseunterteil 102 und ein mittels Druckguss einteilig aus Metall ausgebildetes Gehäuseoberteil 104 umfasst.the Figure 1 shows an exemplary embodiment of an electrical heating device 100 with a multi-part housing which comprises a lower housing part 102 made of plastic and an upper housing part 104 made in one piece from metal by means of die-casting.

Das Gehäuseunterteil 102 ist wannenförmig ausgebildet und umschließt eine Heizkammer 106, zu der von einem Boden 106 abragende Ein- und Auslassstutzen 110 vorgesehen sind. Diese Ein- und Auslassstutzen 110 sind einteilig mit dem Gehäuseunterteil 102 mittels Spritzgießen ausgeformt.The lower housing part 102 is trough-shaped and encloses a heating chamber 106, to which inlet and outlet nozzles 110 protruding from a base 106 are provided. These inlet and outlet nozzles 110 are molded in one piece with the lower housing part 102 by means of injection molding.

Die Ein- und Auslassstutzen 110 überragen den Boden 108. Sie gehen rechtwinklig von einer durch den Boden 106 gebildeten ebenen Fläche ab.The inlet and outlet nozzles 110 protrude beyond the base 108. They extend at right angles from a flat surface formed by the base 106.

Zwischen dem Gehäuseoberteil 104 und dem Gehäuseunterteil 102 ist in der Figur eine Vielzahl von PTC-Heizeinrichtungen 112 dargestellt, die innerhalb der PTC-Heizeinrichtungen 112 vorgesehene PTC-Elemente aufweisen, die über Leiterbahnen elektrisch leidend kontaktiert sind. Die Leiterbahnen werden über Kontaktzungen 114 elektrisch angeschlossen. Die PTC-Heizeinrichtungen 112 sind stecktkontaktiert in dazu vorgesehenen Aufnahmen 116 einer Trennwand 117 des Gehäuseoberteils 104 gehalten. Details dieser Ausgestaltung sind in der auf die Anmelderin zurückgehenden EP 3 334 242 A1 beschrieben.Between the upper housing part 104 and the lower housing part 102, a plurality of PTC heating devices 112 is shown in the figure, which have PTC elements provided within the PTC heating devices 112, which are electrically contacted via conductor tracks. The conductor tracks are electrically connected via contact tongues 114. The PTC heating devices 112 are held with plug-in contact in receptacles 116 provided for this purpose in a partition 117 of the upper housing part 104. Details of this refinement can be found in that which goes back to the applicant EP 3 334 242 A1 described.

Zwischen dem Gehäuseunterteil 102 und dem Gehäuseoberteil 104 sind weitere Elemente der Heizvorrichtung 100 dargestellt. Mit Bezugszeichen 118 ist ein Hochvolt-Steckelement gekennzeichnet, das mit dem Gehäuseunterteil 104 verschraubt wird und bis in eine Anschlusskammer 120 des Gehäuseoberteils 104 hineinragende Kontaktelemente aufweist. Diese Kontaktelemente sind mit einer mit Bezugszeichen 122 gekennzeichneten Leiterplatte elektrisch verbunden, die in dem wannenförmigen Gehäuseoberteil 104 aufgenommen werden kann. Mit Bezugszeichen 124 ist eine Dichtung gekennzeichnet, die das Gehäuseunterteil 102 gegenüber dem Gehäuseoberteil 104 und damit die Heizkammer 106 abdichtet.Further elements of the heating device 100 are shown between the lower housing part 102 and the upper housing part 104. A high-voltage plug element is identified by reference numeral 118, which is screwed to the lower housing part 104 and which has contact elements protruding into a connection chamber 120 of the upper housing part 104. These contact elements are electrically connected to a printed circuit board, identified by reference numeral 122, which can be received in the trough-shaped upper housing part 104. A seal is identified by reference numeral 124, which seals the lower housing part 102 from the upper housing part 104 and thus seals off the heating chamber 106.

Ein mit elastischen Vorsprüngen versehenes Halteelement 126 hat die einzelnen PTC-Heizeinrichtungen 112 jeweils einzeln aufnehmende Heizungseinrichtungsaufnahmen 128, die mit der Außenumfangsfläche der einzelnen PTC-Heizeinrichtungen 112 verkrallen. Im montierten Zustand ist das Halteelement 126 auch form- und/oder kraftschlüssig mit dem Gehäuseunterteil 104 verbunden.A holding element 126 provided with elastic projections has heating device receptacles 128 which each receive the individual PTC heating devices 112 and which claw with the outer circumferential surface of the individual PTC heating devices 112. In the assembled state, the holding element 126 is also connected to the lower housing part 104 in a form-fitting and / or force-fitting manner.

Oberhalb des Gehäuseoberteils 104 und unterhalb der Leiterplatte 122 ist eine Kontaktierungseinrichtung 130 angeordnet, die sämtliche Kontaktzungen 114 elektrisch anschließt und einzelnen PTC-Heizeinrichtungen 112 zu Heizkreisen gruppiert. Über von der Kontaktierungseinrichtung 130 abragende Kontaktzungen 132 wird eine elektrische Verbindung zwischen der Kontaktierungseinrichtung 130 und der Leiterplatte 122 hergestellt. Mit der Leiterplatte 142 verbunden und von dieser abragend ist mit Bezugszeichen 134 ein Steuersignal-Steckelement gezeigt. Dieses Steuersignal-Steckelement 134 ist gegen die Leiterplatte 122 verschraubt.A contacting device 130 is arranged above the upper housing part 104 and below the printed circuit board 122, which connects all contact tongues 114 electrically and groups individual PTC heating devices 112 to form heating circuits. An electrical connection between the contacting device 130 and the printed circuit board 122 is established via contact tongues 132 protruding from the contacting device 130. Connected to the printed circuit board 142 and protruding therefrom, a control signal plug-in element is shown with reference numeral 134. This control signal plug-in element 134 is screwed against the printed circuit board 122.

Oberhalb der Leiterplatte 122 ist eine weitere umlaufende Dichtung 136 und ein Steuergehäusedeckel 138 gezeigt, durch welches die Anschlusskammer 120 des Gehäuseoberteils 104 abgedeckt und abgedichtet wird. Der Steuergehäusedeckel 138 ist aus Metall ausgebildet, um zusammen mit dem Gehäuseoberteil 104 elektromagnetische Strahlung abzuschirmen, die durch das Schalten des Leistungsstromes innerhalb des Steuergehäuses 104, 136, 138 entsteht. Zwischen dem Steuergehäusedeckel 138 und der Leiterplatte 122 ist ein Stützgerippe 140 angeordnet, das Kompressionselemente 142 zwischen sich und der Leiterplatte 122 abstützt, um beispielsweise auf der Leiterplatte 122 montierte Leistungstransistoren gegen Kühlflächen anzudrücken, die wärmeleitend mit in die Heizkammer 106 verlängerte Kühldomen verbunden sind. Die Kühlflächen sind wärmeleitend mit den Leistungstransistoren verbunden.A further circumferential seal 136 and a control housing cover 138 are shown above the circuit board 122, by means of which the connection chamber 120 of the upper housing part 104 is covered and sealed. The control housing cover 138 is made of metal in order, together with the upper housing part 104, to shield electromagnetic radiation that is generated by switching the power current within the control housing 104, 136, 138. A support frame 140 is arranged between the control housing cover 138 and the circuit board 122, the Compression elements 142 are supported between them and the circuit board 122 in order, for example, to press power transistors mounted on the circuit board 122 against cooling surfaces which are connected in a thermally conductive manner to cooling domes extended into the heating chamber 106. The cooling surfaces are connected to the power transistors in a thermally conductive manner.

Verbindungsstangen 144 hintergreifen nach der Montage Verriegelungsvorsprünge 145, die an dem Gehäuseunterteil 102 und dem Gehäuseoberteil 104 vorgesehen sind, um die beiden Teile 102, 104 formschlüssig und unverlierbar miteinander zu verbinden. Details hierzu sind in der EP 2 796 804 A1 beschrieben.After assembly, connecting rods 144 engage behind locking projections 145, which are provided on the lower housing part 102 and the upper housing part 104 in order to connect the two parts 102, 104 to one another in a form-fitting and captive manner. Details are in the EP 2 796 804 A1 described.

Der Steuergehäusedeckel 138 bildet zusammen mit dem Gehäuseoberteil 104 und der Dichtung 136 ein Steuergehäuses 146 aus. Dabei bilden der Steuergehäusedeckel 138 und das Gehäuseoberteil 104 aufgrund ihrer metallischen Werkstoffe eine Abschirmung um die in diesem Steuergehäuses 146 aufgenommene Steuervorrichtung 148, die im wesentlichen durch die Leiterplatte 122 gebildet ist. Von dem Steuergehäuse 146 ragt in Richtung der Steckelemente 118, 134 unterstützen 110 ein Anschlussbolzen 150 ab. Dieser Anschlussbolzen 150 dient dem Anschluss des metallischen Steuergehäuses 146 an eine Massephase und ist mit dem Steuergehäuses 146 verschraubt.The control housing cover 138, together with the upper housing part 104 and the seal 136, forms a control housing 146. Because of their metallic materials, the control housing cover 138 and the upper housing part 104 form a shield around the control device 148, which is accommodated in this control housing 146 and which is essentially formed by the printed circuit board 122. A connecting bolt 150 protrudes from the control housing 146 in the direction of the plug-in elements 118, 134 support 110. This connecting bolt 150 is used to connect the metallic control housing 146 to a ground phase and is screwed to the control housing 146.

In den Figuren 2-7 ist die in Fig. 1 mit Bezugszeichen 112 gekennzeichnete PTC-Heizeinrichtung mit Bezugszeichen 600 gekennzeichnet; das in Figur 1 mit Bezugszeichen 550 gekennzeichnete Gehäuseunterteil ist in den Figuren 2 ff mit Bezugszeichen 550 gekennzeichnet.. Die PTC-Heizeinrichtung 600 hat jeweils sich gegenüberliegende Hauptseitenflächen 602, die jeweils Strömungskanalabschnitte 552 eines Strömungskanals S innerhalb der Heizvorrichtung 100 begrenzen, in dem das zu erwärmende flüssige Medium geführt ist. Die Hauptseitenflächen 602 definieren die Breite b der PTC-Heizeinrichtung 600. Die PTC-Heizeinrichtungen 600 sind jeweils gegen einander gegenüberliegende Randflächen 554 des Gehäuseunterteils 550 angelegt. Dort bildet das Gehäuseunterteil 550 eine im Querschnitt nach Fig. 5 C-förmige Aufnahme 556 aus, die eine Stirnfläche 606 der PTC-Heizeinrichtung 600 in sich aufnimmt. Die Stirnfläche 606 verbindet dabei die mit Bezugszeichen 602 gekennzeichneten Hauptseitenflächen zur Wärmeabgabe. Die Stirnfläche 606 des PTC-Heizelementes 600 liegt an der Randfläche 554 an. Jedes erste PTC-Heizelement 600 liegt in Figur 5 an der oberen Randfläche 554, jedes zweite PTC-Heizelement 600 an der unteren Randfläche 554 des Gehäuseunterteils 550 an.In the Figures 2-7 is the in Fig. 1 PTC heating device marked with reference numeral 112 and marked with reference numeral 600; this in Figure 1 The lower housing part marked with reference numeral 550 is in the Figures 2 ff with reference numeral 550 .. The PTC heating device 600 has opposite main side surfaces 602, which each delimit flow channel sections 552 of a flow channel S within the heating device 100, in which the liquid medium to be heated is guided. The main side surfaces 602 define the width b of the PTC heating device 600. The PTC heating devices 600 are each placed against mutually opposite edge surfaces 554 of the lower housing part 550. The lower housing part 550 simulates a cross section there Fig. 5 C-shaped receptacle 556, which receives an end face 606 of the PTC heating device 600 in itself. The end face 606 connects the main side faces identified by the reference numeral 602 for heat dissipation. The end face 606 of the PTC heating element 600 rests against the edge face 554. Each first PTC heating element 600 is in Figure 5 on the upper edge surface 554, every second PTC heating element 600 on the lower edge surface 554 of the lower housing part 550.

Gegenüberliegend zu der dazu gegenüberliegenden Stirnfläche 606 befindet sich ein Kühldom 512, der mit einem Leistungstransistor 308 wärmeleitend verbunden ist. Dazu liegt jeweils einer der Leistungstransistoren 308 an einer in der Anschlusskammer 120 freiliegenden Kühlfläche 510 an, die das anschlussseitige Ende des Kühldoms 512 ausbildet. Eine Innenfläche 516 des Kühldomes 512 überdeckt dachförmig die entsprechende Stirnfläche 606 der PTC-Heizeinrichtung 600. Sie dient der Strömungsumlenkung der in dem Strömungskanalabschnitt 552geführten Fluidströmung von einem Strömungskanalabschnitt 552 zu dem nächsten Strömungskanalabschnitt 552.A cooling dome 512, which is connected to a power transistor 308 in a thermally conductive manner, is located opposite the end face 606 opposite thereto. For this purpose, in each case one of the power transistors 308 lies on a cooling surface 510 that is exposed in the connection chamber 120 which forms the connection-side end of the cooling dome 512. An inner surface 516 of the cooling dome 512 covers the corresponding end face 606 of the PTC heating device 600 in the shape of a roof.

Durch die in Fig. 5 verdeutlichte Ausgestaltung der PTC-Heizeinrichtungen 600 und deren relative Anordnung zu den Randflächen 554 des Gehäuseunterteils 550 ergibt sich ein mäandrierender Strömungskanal S durch die Heizkammer 106. Dieser Strömungskanal S leitet das Fluid in Fig. 5 von einem verbreiterten Einlass 608 (oben links) zu einem verbreiterten Auslass 610 (unten rechts) führt. Dabei überstreicht das zu erwärmende Medium jeweils sämtliche Hauptseitenflächen 602. In Fig. 5 ist im Bereich des Auslass 610 die Spitze eines mit Bezugszeichen 400 gekennzeichneten Temperaturfühlers zu erkennen, der die Auslasstemperatur des zu erwärmenden Fluids misst und die Heizleistung darauf hin angemessen steuert.The in Fig. 5 The illustrated embodiment of the PTC heating devices 600 and their arrangement relative to the edge surfaces 554 of the lower housing part 550 results in a meandering flow channel S through the heating chamber 106. This flow channel S guides the fluid into it Fig. 5 leads from a widened inlet 608 (top left) to a widened outlet 610 (bottom right). The medium to be heated sweeps over all main side surfaces 602. In Fig. 5 In the area of the outlet 610, the tip of a temperature sensor identified by reference numeral 400 can be seen, which measures the outlet temperature of the fluid to be heated and controls the heating output accordingly.

In Fig. 5 sind weitere Details des Gehäuseunterteils, 550 zu erkennen. Die C-förmige Aufnahme 556 ist so ausgeformt, dass zwischen der Stirnfläche 606 und der dieser gegenüberliegenden Fläche der C-förmigen Aufnahme ein sich in Längsrichtung L der PTC-Heizeinrichtung erstreckender Schlitz 558 ausgebildet ist. Dieser dient dem Toleranzausgleich, da die PTC-Heizeinrichtung 600 fertigungsbedingt an ihrer Stirnfläche dimensionalen und formmäßigen Schwankungen unterliegen kann, andererseits aber möglichst fluiddicht in der Aufnahme 584 aufgenommen sein soll. Der Schlitz 586 erlaubt auch eine gewisse Spreizung der C-förmigen Aufnahme 584, so dass sich die beiden Schenkel der C-förmigen Aufnahme 584 von außen gegen die PTC-Heizeinrichtung 600 anlegen können.In Fig. 5 further details of the lower part of the housing, 550 can be seen. The C-shaped receptacle 556 is shaped such that a slot 558 extending in the longitudinal direction L of the PTC heating device is formed between the end face 606 and the surface of the C-shaped receptacle lying opposite it. This serves to compensate for tolerances, since the PTC heating device 600 may be subject to dimensional and shape fluctuations on its end face due to the manufacturing process, but on the other hand should be received in the receptacle 584 as fluid-tight as possible. The slot 586 also allows a certain spreading of the C-shaped receptacle 584, so that the two legs of the C-shaped receptacle 584 can rest against the PTC heating device 600 from the outside.

Bei dem gezeigten Ausführungsbereich ist das Gehäuseunterteil 550 aus Kunststoff ausgebildet.In the embodiment shown, the lower housing part 550 is made of plastic.

Wie Fig. 5 ferner erkennen lässt, hat die Heizkammer 106 in der gezeigten Draufsicht einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Hierzu sind die PTC-Heizeinrichtungen 600 schräg ausgerichtet, sodass die Breite der Heizkammer 106 (in Höhenrichtung der Fig. 5) geringer als die Breite der PTC-Heizeinrichtungen 600 ist. Die PTC-Heizeinrichtungen sind in etwa um 30 bis 50° schräg gestellt. Dadurch ergibt sich ein kompakterer Aufbau der elektrischen Heizvorrichtung. Die PTC-Heizeinrichtungen 600 sind aber zur Ausbildung von jeweils sich parallel erstreckenden Strömungskanalabschnitte 552 mit gleicher Breite parallel zueinander verlaufend ausgerichtet. In den Ecken der im Grunde rechteckigen und in Figur 5 strichpunktiert eingezeichneten Grundfläche G befinden sich die Ein- und Auslässe 608, 610. Die Grundfläche G hat eine Breite B und eine Länge LA.As Fig. 5 can also be seen, the heating chamber 106 has a substantially rectangular cross section in the top view shown. For this purpose, the PTC heating devices 600 are aligned obliquely so that the width of the heating chamber 106 (in the height direction of the Fig. 5 ) is less than the width of the PTC heating devices 600. The PTC heating devices are inclined by approximately 30 to 50 °. This results in a more compact construction of the electrical heating device. The PTC heating devices 600 are, however, aligned so as to run parallel to one another in order to form flow channel sections 552 which each extend in parallel and have the same width. In the corners of the basically rectangular and in Figure 5 The inlets and outlets 608, 610 are located in the base area G shown in dash-dotted lines. The base area G has a width B and a length LA.

Die PTC-Heizeinrichtungen 600 sind in den Aufnahmen 116 stecktkontaktiert. Die PTC-Heizeinrichtungen 600 ragen mit ihren Kontaktzungen 114 in die Anschlusskammer 106 hinein und sind dort mit der Kontaktierungseinrichtung 130 elektrisch verbunden, die unterschiedlichen PTC-Heizeinrichtungen 600 und deren Kontaktzungen 114 in Heizkreisen zusammenfasst. Die Kontaktierungseinrichtung 130 ist wiederum elektrisch mit der Leiterplatte 122 verbunden die Steuereinrichtung 148 des Ausführungsbeispiels ausbildet.The PTC heating devices 600 are plugged into the receptacles 116. The PTC heating devices 600 protrude with their contact tongues 114 into the connection chamber 106 and are there electrically connected to the contacting device 130, which combines the different PTC heating devices 600 and their contact tongues 114 in heating circuits. The contacting device 130 is in turn electrically connected to the printed circuit board 122, which forms the control device 148 of the exemplary embodiment.

Das Gehäuseunterteil 550 hat einen Boden 560, in dem eine Längsnut ausgespart ist, die in den Figuren 6 und 7 mit Bezugszeichen 562 gekennzeichnet ist. Die Negativform der jeweiligen Längsnut 562 ist in Figur 3 zu erkennen und dort mit Bezugszeichen 563 gekennzeichnet. Diese Negativform 563 lässt auch in den Figuren 3 und 4 die Ausformung der Längsnuten 562 an dem Boden 560 erkennen. Ein mit Bezugszeichen 612 gekennzeichnetes unteres freies Ende der PTC-Heizeinrichtung 600 ist mit einem Verriegelungssteg 614 versehen, der in Längsrichtung L unten an der PTC-Heizeinrichtung 600 abfragt. Dieser Verriegelungssteg 614 greift in die Längsnut 562 ein, wodurch der Strömungskanal S am unteren Ende der PTC-Heizeinrichtung 600 im wesentlichen abgedichtet ist, (vergleiche Figur 4).The lower housing part 550 has a bottom 560 in which a longitudinal groove is recessed, which in the Figures 6 and 7th is identified by reference numeral 562. The negative shape of the respective longitudinal groove 562 is shown in FIG Figure 3 to be recognized and identified there with reference numeral 563. This negative form 563 can also be used in the Figures 3 and 4th recognize the formation of the longitudinal grooves 562 on the base 560. A lower free end of the PTC heating device 600 identified by the reference number 612 is provided with a locking web 614 which interrogates in the longitudinal direction L at the bottom of the PTC heating device 600. This locking web 614 engages in the longitudinal groove 562, as a result of which the flow channel S is essentially sealed at the lower end of the PTC heating device 600 (cf. Figure 4 ).

Im Bereich der Enden der Längsnut 562 befinden sich jeweils beidseitig der Längsnut 562 Einzüge 564, die sich konisch in Richtung in Richtung des Bodens der Längsnut 562 verjüngen und in der Längsnut 562 angeordnet sind.In the region of the ends of the longitudinal groove 562 there are indentations 564 on both sides of the longitudinal groove 562, which taper conically in the direction of the bottom of the longitudinal groove 562 and are arranged in the longitudinal groove 562.

Fig. 5 lässt ferner die strömungstechnisch günstige Gestaltung der Heizkammer 106 erkennen. Diese vermeidet rechteckige Strömungsquerschnitte bzw. kantige Übergänge. Gegenüberliegend zu den Kühldomen 512 sind die Randflächen des Gehäuseunterteils 550 konkav ausgeformt, sodass an den freien Stirnflächen 606 der PTC-Heizeinrichtungen 600 die Strömung jeweils verlustarm von einem Strömungskanal 552 zu dem nächsten überführt wird. Sämtliche Umlenkungspunkte im in Figur 5 oberen Teil der Heizkammer 106 werden durch jeweils einen Kühldom 512 ausgeformt. Fig. 5 Furthermore, the design of the heating chamber 106, which is favorable in terms of flow technology, can be seen. This avoids rectangular flow cross-sections or angular transitions. Opposite the cooling domes 512, the edge surfaces of the lower housing part 550 are concave so that the flow is transferred from one flow channel 552 to the next at the free end surfaces 606 of the PTC heating devices 600 with little loss. All diversion points in the in Figure 5 The upper part of the heating chamber 106 is formed by a cooling dome 512 in each case.

Bei der Montage des gezeigten Ausführungsbeispiels werden die PTC-Heizeinrichtungen 600 jeweils in ihnen zugeordneten Aufnahmen 116, die in der Trennwand 117 ausgespart sind, eingesteckt. Aufgrund eines an dem Gehäuse der PTC-Heizeinrichtung 600 ausgebildeten Dichttragens ergibt sich eine fluiddichte Abdichtung der PTC-Heizeinrichtung in dieser Aufnahme 116. Lediglich die Kontaktzungen 114 ragen in die Anschlusskammer 120 hinein und sind dort elektrisch angeschlossen. Die reibschlüssige Aufnahme der PTC-Heizeinrichtungen 600 in der Aufnahme 116 reicht jedenfalls im Rahmen der Handhabung bei der Montage aus, um die PTC-Heizeinrichtungen 600 an dem Gehäuseoberteil 104 zu halten.During the assembly of the exemplary embodiment shown, the PTC heating devices 600 are each inserted into receptacles 116 assigned to them, which are recessed in the partition 117. Due to a sealing support formed on the housing of the PTC heating device 600, the PTC heating device is sealed in a fluid-tight manner in this receptacle 116. Only the contact tongues 114 protrude into the connection chamber 120 and are electrically connected there. The frictional engagement of the PTC heating devices 600 in the receptacle 116 is sufficient in any case within the scope of handling during assembly in order to hold the PTC heating devices 600 on the upper housing part 104.

Sodann wird das Gehäuseunterteil 550 montiert. Dazu wird das Gehäuseunterteil 550 in Richtung auf das Gehäuseoberteil 104 zugestellt. Bei Annäherung von Gehäuseunterteil 550 und Gehäuseoberteil 104 in die finale Lage der montierten Heizeinrichtung wird der Verriegelungssteg 614 zwischen den Einzügen 564 aufgenommen und aufgrund der konischen Gestaltung der Einzüge 564 bei weiterer Zustellbewegung parallel zu der Längsnut 562 ausgerichtet und zentriert. Am Ende der Zustellbewegung ist der Verriegelungssteg 614 in der Längsnut 562 aufgenommen.The lower housing part 550 is then mounted. For this purpose, the lower housing part 550 is advanced in the direction of the upper housing part 104. When the lower housing part 550 and upper housing part 104 approach the final position of the mounted heating device, the locking web 614 is received between the indentations 564 and, due to the conical design of the indentations 564, aligned and centered parallel to the longitudinal groove 562 during further feed movement. At the end of the feed movement, the locking web 614 is received in the longitudinal groove 562.

Die PTC-Heizeinrichtungen 600 haben eine Breite b, deren Abmessung größer als die Breite B der Grundfläche G ist. Die PTC-Heizeinrichtungen 600 sind jeweils mit einem Winkel von etwa 45° schräg zu den Begrenzungslinien der Grundfläche G ausgerichtet. So können effektive PTC-Heizeinrichtungen 600 mit einer verhältnismäßig großen wärmeabgebenden Flache in einem verhältnismäßig kleinen Gehäuse 102; 104, 550 untergebracht werden. Die Schrägstellung erlaubt ferner eine leicht parallelogrammartige Verzerrung der Grundfläche G, sodass seitlich neben der von der Heizkammer 106 in der Draufsicht nach Figur 5 eingenommenen Fläche die Steckelemente 118, 134 zur Kontaktierung des Leistungsstroms bzw. des Steuerstroms vorgesehen werden können. Das Ausführungsbeispiel ist danach kompakt gebaut.The PTC heating devices 600 have a width b, the dimension of which is greater than the width B of the base G. The PTC heating devices 600 are each aligned obliquely to the boundary lines of the base G at an angle of approximately 45 °. Thus, effective PTC heating devices 600 with a relatively large heat-emitting area in a relatively small housing 102; 104, 550. The inclination also allows a slightly parallelogram-like distortion of the base area G, so that laterally next to that of the heating chamber 106 in the plan view Figure 5 occupied area the plug-in elements 118, 134 can be provided for contacting the power current or the control current. The embodiment is then built compact.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100100
Elektrische HeizvorrichtungElectric heater
102102
GehäuseunterteilHousing base
104104
GehäuseoberteilHousing upper part
106106
HeizkammerHeating chamber
108108
Bodenfloor
110110
Ein-und AuslassstutzenInlet and outlet ports
112112
PTC-HeizeinrichtungenPTC heating devices
114114
KontaktzungenContact tongues
116116
AufnahmenRecordings
117117
Trennwandpartition wall
118118
Hochvolt-SteckelementHigh-voltage plug-in element
120120
AnschlusskammerConnection chamber
122122
LeiterplatteCircuit board
124124
Dichtungpoetry
126126
HalteelementRetaining element
128128
HeizungseinrichtungsaufnahmenHeating device recordings
130130
KontaktierungseinrichtungContacting device
132132
KontaktstifteContact pins
134134
Steuersignal-SteckelementControl signal plug-in element
136136
Dichtungpoetry
138138
SteuergehäusedeckelTiming case cover
140140
StützgerippeSupport frame
142142
KompressionselementeCompression elements
144144
VerbindungsstangenConnecting rods
145145
VerriegelungsvorsprüngeLocking protrusions
146146
SteuergehäuseControl housing
148148
SteuervorrichtungControl device
150150
AnschlussbolzenConnecting bolt
308308
LeistungstransistorenPower transistors
400400
TemperaturfühlersTemperature sensor
510510
KühlflächeCooling surface
512512
KühldomCooling dome
516516
Innenfläche des KühldomsInner surface of the cooling dome
550550
GehäuseunterteilHousing base
552552
StrömungskanalabschnittFlow channel section
554554
RandflächeEdge surface
556556
C-förmige AufnahmeC-shaped mount
558558
in Längsrichtung L sich erstreckender Schlitz.in the longitudinal direction L extending slot.
560560
Bodenfloor
562562
LängsnutLongitudinal groove
563563
Negativformnegative form
564564
EinzugIndent
600600
PTC-HeizeinrichtungPTC heating device
602602
HauptseitenflächeMain face
606606
Stirnfläche der PTC-HeizeinrichtungFront face of the PTC heating device
608608
verbreiterten Einlasswidened inlet
610610
verbreiterten Auslasswidened outlet
612612
freies Endefree end
614614
VerriegelungsstegLocking bar
LL.
LängsrichtungLongitudinal direction
GG
GrundflächeFloor space
BB.
Breite der Grundfläche GWidth of the base G
LALA
Längelength
SS.
StrömungskanalFlow channel
bb
Breite der PTC-HeizeinrichtungWidth of the PTC heating device

Claims (9)

Elektrische Heizvorrichtung (100) mit einem Gehäuse (102, 550; 104) mit einer Trennwand (117), die eine Anschlusskammer (120) von einer Heizkammer (106) zur Abgabe von Wärme trennt und von der zumindest eine PTC-Heizeinrichtung (112) als Heizrippe in Richtung auf die Heizkammer (106) abragt, wobei die PTC-Heizeinrichtung (112) zumindest ein PTC-Element und zur Bestromung des PTC-Elementes mit unterschiedlicher Polarität mit diesem elektrisch leitend verbundene Leiterbahnen, die in der Anschlusskammer (120) elektrisch angeschlossen sind, aufweist, und wobei die Heizkammer in einer Draufsicht auf die Trennwand (117) eine im wesentlichen rechteckige Grundfläche (G) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die PTC-Heizeinrichtungen (112) in schräger Ausrichtung relativ zu der Grundfläche (G) angeordnet sind.Electrical heating device (100) with a housing (102, 550; 104) with a partition (117) which separates a connection chamber (120) from a heating chamber (106) for the dissipation of heat and from which at least one PTC heating device (112) protrudes as a heating rib in the direction of the heating chamber (106), the PTC heating device (112) having at least one PTC element and, for energizing the PTC element with different polarity, conductive paths connected to it in an electrically conductive manner, which in the connection chamber (120) are electrically and wherein the heating chamber has a substantially rectangular base (G) in a plan view of the partition (117), characterized in that the PTC heating devices (112) are arranged in an oblique orientation relative to the base (G) are. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die PTC-Heizeinrichtungen (112) in der Draufsicht parallel zueinander ausgerichtet sind.Electrical heating device according to Claim 1, characterized in that the PTC heating devices (112) are aligned parallel to one another in plan view. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in diagonal gegenüberliegenden Ecken der Grundfläche (G) mit der Heizkammer (196) kommunizierende Ein- bzw. Auslassöffnungen (608, 510) angeordnet sind.Electrical heating device according to Claim 1 or 2, characterized in that inlet and outlet openings (608, 510) communicating with the heating chamber (196) are arranged in diagonally opposite corners of the base area (G). Elektrische Heizvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (102, 550; 104) in der Draufsicht gegenüberliegend zu Stirnflächen der PTC-Heizeinrichtung (112), die einander gegenüberliegende Hauptseitenflächen (602) der PTC-Heizeinrichtung (112) miteinander verbinden, zur äußeren Begrenzung eines die PTC-Heizeinrichtung (112) strinseitig umströmenden Strömungskanals (S) konkav ausgeformt ist.Electrical heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (102, 550; 104) in plan view opposite the end faces of the PTC heating device (112), the opposite main side surfaces (602) of the PTC heating device (112) together connect, to the outer delimitation of the PTC heating device (112) flowing around the stream channel (S) is concave. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von der Randfläche (554) eine im Querschnitt C-förmige Aufnahme (556) abragt, die eine Stirnfläche (606) der PTC-Heizeinrichtung (112) aufnimmt, die einander gegenüberliegende Hauptseitenflächen (602) der PTC-Heizeinrichtung (112) miteinander verbindet.Electrical heating device according to one of the preceding claims, characterized in that a receptacle (556) with a C-shaped cross-section protrudes from the edge surface (554), which accommodates an end surface (606) of the PTC heating device (112) which has mutually opposite main side surfaces ( 602) of the PTC heating device (112) connects to one another. Elektrische Heizvorrichtung mit einem Gehäuse (102, 550; 104) mit einer Trennwand (117), die eine Anschlusskammer (120) von einer Heizkammer (106) zur Abgabe von Wärme trennt und von der zumindest eine PTC-Heizeinrichtung (112) als Heizrippe in Richtung auf die Heizkammer (106) abragt, wobei die PTC-Heizeinrichtung (112) zumindest ein PTC-Element und zur Bestromung des PTC-Elementes mit unterschiedlicher Polarität mit diesem elektrisch leitend verbundene Leiterbahnen, die in der Anschlusskammer (120) elektrisch angeschlossen sind, aufweist, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die PTC-Heizeinrichtungen (112) in an der Trennwand (117) ausgebildeten Aufnahmen (116) steckkontaktiert sind und sich mit ihrem gegenüberliegenden Ende an einem der Trennwand gegenüberliegenden Boden (560) der Heizkammer (106) abstützen und dass in die hintereinander vorgesehenen steckkontaktierten PTC-Heizeinrichtungen (112) alternierend einander gegenüberliegenden Randflächen (554) der Heizkammer (106) zugeordnet sind, sodass in der Heizkammer (106) ein mäandrierender Strömungskanal (S) ausgebildet ist.Electrical heating device with a housing (102, 550; 104) with a partition (117) which separates a connection chamber (120) from a heating chamber (106) for the dissipation of heat and from which at least one PTC heating device (112) as a heating rib in Projecting towards the heating chamber (106), the PTC heating device (112) having at least one PTC element and to energize the PTC element with different polarity with this electrically conductively connected conductor tracks which are electrically connected in the connection chamber (120), in particular according to claim 1, characterized in that the PTC heating devices (112) in on the partition (117) formed receptacles (116) are plug-contacted and are supported with their opposite end on a bottom (560) of the heating chamber (106) opposite the partition wall and that in the plug-contacted PTC heating devices (112) provided in succession, alternately opposite edge surfaces (554 ) are assigned to the heating chamber (106), so that a meandering flow channel (S) is formed in the heating chamber (106). Heizvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Boden (560) eines Gehäuseunterteils (102, 550) des Gehäuses (102, 550; 104) zumindest einen sich konisch verjüngenden Einzug (564) zur Positionierung eines freien Endes (612) der PTC-Heizeinrichtung (112) aufweist.Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that a base (560) of a lower housing part (102, 550) of the housing (102, 550; 104) has at least one conically tapering indentation (564) for positioning a free end (612) of the Has PTC heating device (112). Elektrische Heizvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Boden (560) eines Gehäuseunterteils (102, 550) des Gehäuses (102, 550; 104) eine ein freie Ende (612) der PTC-Heizeinrichtung (112) in sich aufnehmende Längsnut (562) aufweist.Electrical heating device according to one of the preceding claims, characterized in that a base (560) of a lower housing part (102, 550) of the housing (102, 550; 104) accommodates a free end (612) of the PTC heating device (112) Has longitudinal groove (562). Heizvorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einzug (564) in der Längsnut (562) vorgesehen ist.Heating device according to Claims 7 and 8, characterized in that the indentation (564) is provided in the longitudinal groove (562).
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