电加热装置和机动车的制作方法

本实用新型涉及一种电加热装置以及一种具有该电加热装置的机动车。

背景技术：

这种电加热装置例如由ep2884198a1已知。电加热装置尤其是用于对机动车中的调温介质进行加热，其包括壳体，所述壳体具有用于连接引导调温介质的管的管接头并且包围循环室，加热肋伸入所述循环室中，所述加热肋各自设有u形凹槽，所述u形凹槽朝向统一的连接室开放，所述连接室与所述循环室通过设置在u形凹槽的开放端部区域中的分离壁分开，其中，加热肋相继地并且彼此错开地设置并且交替地靠近壁地设置，从而在循环室中构成曲折走向的流动通道。为了能够实现电加热装置在紧凑构造的情况下高的热功率，在壳体的限定循环室的纵向侧壁和加热肋之间与流动通道相对置地构成允许旁路流的间隙。

然而，在现有技术中的电加热装置在机动车运行中产生振动的情况下，u形凹槽中的电加热元件以及壳体中的密封元件可能会出现滑移，导致电加热装置无法正常运行。

技术实现要素：

本实用新型的任务在于，提供一种相对于现有技术改进的电加热装置，其能够更加可靠得运行。

所述任务通过一种电加热装置解决，所述电加热装置包括加热元件容纳壳，所述加热元件容纳壳构成至少一个加热肋，所述加热肋具有用于容纳电加热元件的u形凹槽，其中，每个u形凹槽具有两个相对置的侧壁。在此，所述侧壁的内侧面具有隆起部，所述隆起部的面积占整个侧壁内侧面的面积的至少50％，并且在隆起部中央具有一个平坦区域。

根据本实用新型，u形凹槽的侧壁的内侧面不是平坦的，而是在至少50％的面积上具有隆起部。通过所述隆起部可以实现将电加热元件更牢固地夹紧在u形凹槽中，即使在电加热装置产生强烈振动的情况下，电加热元件也不会在u形凹槽中滑移。另外，在隆起部中央具有一个平坦区域，由此形成传热接触部，以便仍确保在u形凹槽与电加热元件之间的充分的热传递。

根据本实用新型的一种扩展方案，所述隆起部构造为对称的，并且所述隆起部的面积占整个侧壁内侧面的面积的至少80％。

根据本实用新型的一种扩展方案，所述电加热装置具有下部壳体，下部壳体具有用于容纳用于在下部壳体和加热元件容纳壳之间进行密封的密封元件的密封槽，在对密封槽进行内侧限界的下部壳体内壁上形成一个缺口。通过该缺口可以实现环绕的密封元件与密封槽形成附加的舌槽连接，以确保密封元件更好地在密封槽中定位和固定。

根据本实用新型的一种扩展方案，所述加热元件容纳壳在面向连接电路板的一侧上具有辅助定位元件，该辅助定位元件用于与构成在连接电路板上的配合定位元件配合作用。由此，便于连接电路板在加热元件容纳壳上的安装以及确保连接电路板在加热元件容纳壳上的正确定位。

根据本实用新型的一种扩展方案，所述辅助定位元件构造为突出的板条，而所述配合定位元件构造为带有凹部的卡钩。由此能够以简单的结构实现辅助定位。

根据本实用新型的一种扩展方案，加热元件容纳壳具有分隔元件，这些分隔元件将连接电路板上的高压电路与用于温度传感器的低压电路分隔。通过将连接电路板上的高压电路与用于温度传感器的低压电路、例如测量线束分隔，能够改进在加热元件容纳壳中的电路的电磁兼容性。

根据本实用新型的一种扩展方案，所述分隔元件一体成型在加热元件容纳壳上并且竖直向上延伸。

根据本实用新型的一种扩展方案，所述加热元件容纳壳具有用于测量传感器的测量传感器帽，所述测量传感器帽具有从用于容纳测量传感器的容纳凹部侧向伸出的伸出部，在加热元件容纳壳上构成一个圆角部，该圆角部与伸出部共同构成一个防涡流元件。通过该圆角部与长形的伸出部共同构成一个防涡流元件，能够防止流入循环室的流体产生涡流，由此可以实现测量传感器在该处更精确的温度测量。

根据本实用新型的一种扩展方案，所述电加热装置用于对机动车中的液体调温介质进行加热。

此外，本实用新型还涉及一种机动车，该机动车具有上述的电加热装置。

附图说明

下面将参照附图对本实用新型的实施方案进行详细说明，附图中：

图1和图2以不同视角图示出了根据本实用新型的第一实施方式的电加热装置的立体图；

图3示出了根据本实用新型的第一实施方式的电加热装置的分解图；

图4示出了根据本实用新型的第一实施方式的电加热装置的下部壳体的立体图；

图5示出了根据本实用新型的第一实施方式的电加热装置的加热元件容纳壳的俯视图；

图6示出了用于安装在图5的加热元件容纳壳中的连接电路板的立体图；

图7和图8以不同视角示出了根据本实用新型的第一实施方式的电加热装置的加热元件容纳壳的立体图；

图9示出了根据本实用新型的第一实施方式的电加热装置的加热元件容纳壳的侧向剖视图；

图10示出了根据本实用新型的第二实施方式的电加热装置的加热元件容纳壳的立体图；

图11示出了根据本实用新型的第二实施方式的电加热装置的下部壳体的立体图；以及

图12示出了根据本实用新型的第二实施方式的电加热装置的加热元件容纳壳的侧向剖视图。

具体实施方式

图1和图2以不同视角示出根据本实用新型的第一实施例的电加热装置的组装状态。图3示出根据本实用新型的第一实施例的电加热装置的分解图。

根据本实用新型的电加热装置尤其是用于对机动车中的液体调温介质进行加热。如图3所示，该电加热装置包括两个模块化部分，即功率部分l和控制部分s。

功率部分l主要包括在图3中左侧上下叠置地示出的如下构件：下部壳体4、密封元件32、加热元件容纳壳6、待安装在加热元件容纳壳中的电加热元件28(尤其是ptc加热元件)、连接电路板40、测量线束36以及覆盖连接电路板40的上部壳体盖48。

控制部分s主要包括在图3中右侧依次地示出的控制器壳体60、待安装在控制器壳体中的控制电路板64、设置在控制器壳体60和控制电路板64之间的框架布置结构66以及金属的控制器壳体盖78。

两个连接接管10(即，用于下部壳体4中循环室14的入口接管和出口接管)从下部壳体4的第一端侧突出，这两个连接接管10一件式地在构造为塑料注塑件的下部壳体4上成形并且在此构造为管接头。加热元件容纳壳6限定一个分离壁12，所述分离壁在上侧对循环室14限界，所述循环室还通过下部壳体4的壁(即平行于连接接管10延伸的纵向侧壁16、与此成直角延伸的端侧壁以及底壁)限界。用于在下部壳体4和加热元件容纳壳6之间进行密封的密封元件32引入在下部壳体4上空出的密封槽34中并且保持在那里。密封元件32突出超过下部壳体4端侧的端面，加热元件容纳壳6安置到所述端面上。加热元件容纳壳6不仅作为用于下部壳体4的循环室14的覆盖件，而且用作电加热元件28的容纳座。加热元件容纳壳6构成多个具有u形凹槽的加热肋22，每个u形凹槽中插入一个电加热元件28，电加热元件28贴靠在加热肋22的内侧面上形成传热接触。加热元件容纳壳6在靠近连接接管10的区域中还构成两个测量传感器帽26a和26b，所述测量传感器帽从加热元件容纳壳6突出到循环室14中。

所述连接电路板40由塑料板42和与其连接的金属板44形成并且安置到电加热元件28的塑料框架58上。塑料板42具有从其上侧突出的间隔保持部，所述间隔保持部一件式地成形在塑料板42上，并且通过所述间隔保持部，上部壳体盖48可靠地保持与电路板40的导体电路间隔开。加热元件容纳壳6具有突出超过分离壁12的环绕边缘45，所述环绕边缘包围连接壳体，所述连接壳体用于将加热元件28的接触舌28.1电连接到连接电路板40上。在电加热元件28上方的测量线束36与引入测量传感器帽26a和26b中的测量传感器37的信号输出端电连接，测量线束36的另一个端部以其测量导线连接舌38露出。在最上部示出上部壳体盖48，所述上部壳体盖由冲压弯曲加工的板材和在边缘侧在其上喷射的tpe密封元件组成，所述密封元件嵌接到构成在环绕边缘45上的、在加热元件容纳壳6上空出的密封槽54中，以便将连接壳体相对于环境密封。

用于将下部壳体4和加热元件容纳壳6接合而设置的杆84也属于功率部分l。加热元件容纳壳6与下部壳体4具有交替地跨接的固定部段，杆84作为形锁合元件穿过加热元件容纳壳6以及下部壳体4的相对置的各固定部段将加热元件容纳壳6与下部壳体4闭锁。

这些组成功率部分l的构件彼此沿z方向进行装配，以便一方面密封地形成循环室14并且另一方面将加热元件28装入加热元件容纳壳6的u形凹槽中并且通过加热元件28向上突出的接触舌28.1电连接到连接电路板40上。测量传感器也沿该接合方向装入测量传感器帽26a和26b中并且通过测量线束36电连接。最后，该布置结构通过上部壳体盖48被覆盖并且密封包装，从而设置在连接室30中的电路也在上侧相对于环境密封。

与上部壳体盖48类似地，控制器壳体盖78由冲压的板材制造并且具有通过冲压和弯曲在其上一件式构成的金属卡扣装置，所述金属卡扣装置与控制器壳体60的壁共同作用，以便形成一方面包围连接电路板40并且另一方面包围装备有功率晶体管62的控制电路板64的周边屏蔽。

功率插接件80通过两个固定销82固定在控制器壳体60的外侧上，控制插接件72通过固定螺钉70固定在控制器壳体60的外侧上。接地端子76安装在控制器壳体60一侧上的接地端子接纳部中，并且在安装好的状态下朝向功率部分l突出超过控制器壳体60。固定螺钉68用于将金属的控制器壳体60固定在金属的加热元件容纳壳6上，以实现将功率部分l与控制部分s装配到一起。

功率部分l在完全预装配之后，连接电路板40不仅以其通过冲压金属板44形成的连接电路板端子接线片并且也通过塑料板42的端部区段突出超过功率部分l。为此，加热元件容纳壳6在环绕边缘45中在朝向控制部分s的一侧上具有用于连接电路板的穿通开口。

根据图4，在下部壳体4上构成分隔壁20，该分隔壁20与连接接管10的延伸方向平行地从下部壳体4的一个端侧延伸至另一个端侧。通过分隔壁20将循环室14划分为第一子循环室14a和第二子循环室14b，其中，两个连接接管10、即入口接管和出口接管分别通入一个子循环室14a、14b中。另外，给每个子循环室14a、14b各配置一个测量传感器帽26a、26b。

由图4还可见，在对下部壳体4的密封槽34进行内侧限界的内壁上形成一个缺口23。通过该缺口23可以实现环绕的密封元件32与密封槽34形成附加的舌槽连接，以确保密封元件32更好地在密封槽34中定位和固定。

根据图5，加热元件容纳壳6在分离壁12的面向连接电路板40的一侧上具有辅助定位元件20，该辅助定位元件用于与构成在连接电路板40上的配合定位元件21(参见图6)配合作用，以便于连接电路板40在加热元件容纳壳6上的安装以及确保连接电路板在加热元件容纳壳6上的正确定位。所述辅助定位元件优选一体成型在加热元件容纳壳的环绕边缘45上并且向内突出。在该实施例中，所述辅助定位元件20基本上与最左侧的u形凹槽对齐地设置并且辅助定位元件20的自由端部与该u形凹槽间隔开距离，以确保辅助定位元件不会妨碍电加热元件的安装。当然，辅助定位元件20也可以设置在加热元件容纳壳6上的任何合适的位置。在该实施例中，辅助定位元件20构造为突出的板条，而所述配合定位元件21构造为带有凹部的卡钩。其他形式的辅助定位结构也是可能的，只要能够实现连接电路板40在加热元件容纳壳6上的辅助定位功能。

由附图7可见，加热元件容纳壳6具有分隔元件17。这些分隔元件17一体成型在加热元件容纳壳6上并且竖直向上延伸。有利的，分隔元件17的延伸高度不超过加热元件容纳壳6的环绕边缘45，并且分隔元件17与环绕边缘45侧向间隔开距离地延伸。当连接电路板40安装在电加热元件28的塑料框架58上时，这些分隔元件17将连接电路板上的高压电路27(参见图6)与用于温度传感器的低压电路(测量线束36)分隔，以便改进在加热元件容纳壳中的电路的电磁兼容性。

在图8中可见，在加热元件容纳壳6上也成型有一个分隔壁50，该分隔壁50与下部壳体4的分隔壁20配合作用，以实现将循环室连续分离成第一子循环室和第二子循环室。

测量传感器帽26具有从用于容纳测量传感器37的容纳凹部29侧向伸出的长形伸出部18，该伸出部18具有类似于尾巴的形状。伸出部18朝向分隔壁50延伸并且与分隔壁50间隔开距离地结束，使得在伸出部的自由端部与分隔壁20之间形成间隙。另外，伸出部的自由端部朝向u形凹槽弯曲，使得在伸出部的自由端部与相邻的一个u形凹槽之间形成减小的间隙。

在分隔壁50的靠近测量传感器帽26的端部处，在分隔壁50与加热元件容纳壳6的环绕侧壁之间构成一个圆角部19，该圆角部关于分隔壁50的中心线镜像对称并且例如构造成大致半圆的形状。在圆角部19与伸出部18之间同样存在间隙。该圆角部与长形的伸出部共同构成一个防涡流元件，以防止流入循环室的流体产生涡流，由此可以实现测量传感器在该处更精确的温度测量。优选地，与所述伸出部18和圆角部19相对置地，在下部壳体4上也构成有相对应的伸出部和圆角部。加热元件容纳壳6的伸出部18和圆角部19与下部壳体4的相对应的伸出部和圆角部配合作用，以便更好地防止涡流产生并且因而进一步改进测量传感器的测量精度。

根据图9，加热元件容纳壳6的每个u形凹槽具有两个对置的侧壁24。这两个对置的侧壁并非相互平行地延伸，而是彼此形成角度α地朝向下部壳体4渐收，优选所述角度α小于5度，特别优选等于3度。在该实施例中，u形凹槽具有40mm至50mm的长度并且u形凹槽的对置侧壁之间的间隙为5mm至7.5mm。另外，侧壁24的内侧面25不是平坦的，而是具有隆起部26，该隆起部例如在示出电加热装置的第二实施例的图12中详细示出)。

图10和图11示出了根据本实用新型的第二实施例的电加热装置。在该实施例中，加热元件容纳壳6’的连接端面46’与下部壳体4’的连接端面47’并非如电加热装置的第一实施例中那样与下部壳体4’的底壁平行地延伸，而是与下部壳体4’的底壁倾斜地延伸，使得加热元件容纳壳6’和下部壳体4’均具有基本上三角形的横截面。另外，该实施例与电加热装置的第一实施例不同之处还在于，加热肋22’的纵向方向平行于连接接管的延伸方向。在该实施例中，在加热元件容纳壳6’上一体成型有四个加热肋22’，两个较长的加热肋22’位于中央，两个较短的加热肋22’分别位于两侧，其中每个容纳肋能够容纳至少两个电加热元件。测量传感器帽26a’、26b’在两个较长的加热肋22’两侧一体成型在加热元件容纳壳6’上。

图12是根据图10的加热元件容纳壳6’的一个剖视图，其中，剖切面与加热肋的延伸方向平行并且经过一个测量传感器帽。图12示出了根据本实用新型的电加热装置的第二实施例中的加热元件容纳壳6’的u形凹槽的侧壁的内侧面25’的具体结构，其与第一实施例中的u形凹槽的侧壁的内侧面的结构相同。由图12可见，侧壁的内侧面25’具有隆起部26’，该隆起部26’例如构造为冠状的，使得从边缘朝向中央隆起的程度变大。所述隆起部26’的面积占整个侧壁内侧面25’的面积的至少50％、优选至少80％。有利的是，在隆起部的中央形成一个平坦区域。优选，该隆起部26’构造为对称结构。通过所述隆起部26’可以实现将电加热元件更牢固地夹紧在u形凹槽中，即使在电加热装置产生强烈振动的情况下，电加热元件也不会从u形凹槽中脱出。平坦区域确保了在u形凹槽与电加热元件之间的充分的热传递。优选地，平坦区域相对于侧壁内侧面突出1mm至2mm。

上述实施例示出或描述了本实用新型的可能的实施方案，其中，在此要注意的是，各单个实施方案相互间的各种不同组合也是可行的。另外，本实用新型不局限于上述描述。在不背离本实用新型的主旨和范围的情况下，本实用新型能以各种方式进行修改和改变。

最后要指出的是，为了使电加热装置的各组件的结构易于理解，在附图中部分部件不按比例地和/或放大地和/或缩小地示出。