电加热装置的制作方法

本发明涉及一种电加热装置。特别地，本发明涉及一种用于机动车辆的电加热装置，该电加热装置具有围绕第一循环室的第一壳体部件和围绕第二循环室的第二壳体部件，其中，两个循环室彼此抵接。从ep2440004a1中知晓这种电加热装置。从ep2797382b1中知晓一种类似的电加热装置。

背景技术：

在从ep2440004a1中知晓的加热装置中，各个循环室由金属壳体形成，周向封闭的加热散热片突出到该金属壳体中，每个加热散热片形成接收袋部。在对应的接收袋部中设置ptc加热装置，该ptc加热装置具有以不同极性通电的ptc元件，该ptc元件通过通电在袋部中产生热，该热通过热传导通过袋部并进入循环室中，并且该热在循环室里散发。热相应地通过要加热的流体散发到袋部的外部。

在根据ep2440004a1的现有技术中，在彼此相对布置的壳体部件之间存在密封板，该密封板将两个壳体部件彼此密封，但是，密封板设有孔，使得各个循环室可以通过该孔连通。用于待加热流体的入口连接件和出口连接件设置在一个端面上。

电加热装置，特别是用于机动车辆的电加热装置，必须被构造为能承受振动。另外，它们必须被紧凑地构造。电加热装置必须是轻巧的。它必须在无干扰的情况下运行。由于ptc元件的自调节特性，还必须使ptc元件被良好地电接触，以便可以以较高程度的可靠性将电力电流引入ptc元件中，同时确保将ptc元件产生的热良好地散发到循环室中。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种上述类型的电加热装置，该电加热装置以改进的方式符合上述要求。特别地，本发明旨在提供一种构造简单的电加热装置。该电加热装置旨在适于加热液体介质，特别是用于加热车辆内的水回路。

鉴于此，本发明提供一种具有权利要求1的特征的电加热装置。在该电加热装置中，在两个壳体部件之间设置有ptc加热装置。壳体部件在插入所述ptc加热装置的情况下抵接。因此，电加热装置的发热单元位于两个壳体部件之间。这些壳体部件通常构造成箱的形式，相应箱的敞开的上侧与ptc加热装置密封接触。因此，ptc加热装置覆盖第一壳体部件的第一循环室和第二壳体部件的第二循环室。为此，ptc加热装置分别具有第一盖元件和第二盖元件。在这两个盖元件之间设置有至少一个ptc元件。在两个盖元件之间的ptc元件被通电。在循环室被盖元件的被润湿或涂覆有待加热的流体的上侧的外表面直接封闭的同时，ptc元件位于相应盖元件的相反的内表面上。在第一盖元件和第二盖元件的内部分别设置场电极，该场电极与ptc元件导电接触。

两个盖元件作为平行层位于两个壳体部件之间。这两个壳体部件通常直接抵接盖元件。在这种意义上，直接抵接也是在插入密封件的情况下的抵接。这种抵接是优选的，因为一方面相应的循环室由此流体密封地抵接相关联的盖元件。另外，密封元件也可以用作用于压缩力的储存器，以例如在对盖元件预加载的情况下，施加散热片元件，该散热片元件容纳在循环室中并与ptc元件导电接触，该散热片元件优选位于两个相邻的ptc元件之间。各个ptc元件位于流动通道的上方，该流动通道由散热片元件横向地界定，在底侧由基座界定，并且在顶部由具有ptc元件的盖元件界定。在平行延伸的两个盖元件之间设有一个(优选多个)ptc元件。相应ptc元件的场电极通常适合于ptc元件的尺寸。各个场电极可以串联连接。为此，各个盖元件具有条形导体，该条形导体通常直接连接单个盖元件上的相邻的场电极。通常，所述一个盖元件被分配给第一极性，而另一个盖元件被分配给第二极性以给ptc元件通电。因此，可以通过相应的盖元件来给ptc元件通电。盖元件可以由绝缘材料制成或形成，该绝缘材料例如为陶瓷板，特别是氧化铝板。通常将金属化层施加到这种板的内侧，这形成了场电极。金属化层可以通过溅射、印刷或气相沉积来形成。替代地，盖元件可以由金属片形成，该金属片设有在场电极的区域中凹陷的非导电层。因此，金属片形成用于给一个或多个ptc元件通电的汇流条。金属片可以在场电极的外部设置有非导电层，以改善不同极性的盖元件之间的间隙和爬电距离。通常，金属片被远离场电极的壳体部件的内部的非导电层完全包围。

在盖元件由金属片形成的情况下，盖元件的覆盖循环室的表面通常被构造为非导电的。因此，金属片可以覆盖有非导电的箔或涂覆有非导电的层，例如陶瓷层。优选地，盖元件被构造为使得待加热并位于循环室中的流体不直接润湿盖元件的导电元件。

根据本发明的优选的改进方案，各个壳体部件各自由塑料槽形成，该塑料槽具有至少一个连接件，该至少一个连接件通向循环室并从塑料槽突出。优选地，壳体部件被相同地形成。因此，相同的部件可以用于形成本发明的两个壳体部件，这降低了生产成本。

进一步优选地，每个壳体部件仅具有单个连接件，并且两个循环室通过穿过ptc加热装置的孔被流体地互连。以这种方式，可以使用在这方面从ep2440004a1中知晓的优点，即，可以产生仅需要很少的部件的紧凑的电加热装置。可以理解的是，穿透ptc装置的孔相对于ptc装置的内部是密封的，使得待加热的介质不能到达ptc元件和场电极。该孔例如可以通过绝缘块或密封元件围绕在第一盖元件和第二盖元件之间，该绝缘块或密封元件被夹持、胶粘或布置在两个盖元件之间。

根据另一种优选的构造，其中，在第一壳体部件或第二壳体部件的基座与ptc加热装置之间设置有散热片元件，该散热片元件以导热的方式与至少一个ptc元件连接，从而改善了对槽形的壳体部件中的待加热介质的散热结果。在壳体部件形成为由塑料制成的槽的情况下，这种措施是特别有利的。

散热片元件由具有良好导热性的材料制成。它可以由陶瓷或金属制成。散热片元件可以形成为简单的金属盘。散热片元件也可以形成有开口或作为相对复杂的散热器元件，该散热器元件可以由弯曲的金属片或挤压型材形成，特别是由铝形成。散热片元件通常被支撑在相关联的壳体部件的基座和作为单独的部件来覆盖该壳体部件的盖元件上。固定可以通过粘接或强制锁定来完成。

优选地，散热片元件被施加预紧力以抵靠到盖元件的位于两个ptc元件之间的点上。这可靠地实现了由ptc元件产生的热的良好散热。散热片元件可以被施加弹性预紧力以抵靠到盖元件上，并且以导热方式连接到ptc元件。散热片元件还可以连接到在周向上将槽封闭的侧壁，优选地，使得流动路径位于散热片元件和相邻的侧壁之间。因此，散热片元件优选地从基座和盖元件以及相邻的侧壁突出，使得流动只能通过散热片元件的与侧壁相对的端侧。

优选地，多个散热片元件被设置成一个散热片元件在另一个散热片元件后面，并且在相应循环室的延伸方向上彼此错开，并且因此优选地横向地附接到相应壳体的侧壁，并且优选地使得曲折的流动通道由散热片元件形成。因此，在延伸方向上流过循环室的流体通过相应的散热片元件偏转，并以曲折的方式被引导通过循环室，结果是，散热片元件的被待加热流体覆盖的表面增加了。壳体的延伸方向可以是壳体的纵向或宽度方向。高度方向使基座与盖元件间隔一定距离。通常，在壳体部件的一个端面上具有上述连接件，并且在与上述连接件相对的端面附近设有穿透ptc加热装置的孔，该孔将流动从一个壳体部件传递到另一壳体部件。

作为改善不同极性的场电极之间的间隙和爬电距离的另一措施，根据优选的另一种改进方案提出了，场电极的突出超过ptc元件的边缘被绝缘材料的突出超过场电极的焊道(bead)覆盖，使得ptc元件刚性地保持在相对的焊道之间。这种焊道通常与两个场电极相关联以各自形成一个ptc元件。焊道也提供ptc元件在电极金属片上的刚性保持。各个ptc元件只能向上移动到焊道。因此，ptc元件可以仅被夹在场电极之间，而不能以其他方式直接连接到盖元件。优选地，焊道由绝缘粘合材料形成。因此，焊道也可用于以其周向边缘完全或部分地密封在ptc元件中。周向边缘与盖元件成直角地延伸并且在不同极性的场电极之间延伸。只要场电极具有小于ptc元件的底面积，对应的焊道就直接结合到盖元件和ptc元件的边缘。

焊道可以例如由硅酮粘合剂组成，该硅酮粘合剂结合到盖元件的内表面和/或场电极和/或ptc元件的边缘或完全密封ptc元件。

如前所述，优选在两个壳体部件之间设置可压缩的密封件。该可压缩的密封件存储一定量的压缩力，该压缩力尤其是在预加载下将散热片元件施加到盖元件的与ptc元件相反的部分上。壳体部件通常具有位于单个平面中的开口。第一壳体部件和第二壳体部件的两个开口的平面优选地彼此平行地延伸。每个开口优选地设有可压缩的密封件，相关联的盖元件抵接在该可压缩的密封件上。可以在相对的盖元件之间设置有另一个可压缩的密封元件。通常，两个盖元件之间的内部通过靠近盖元件的边缘并连接两个盖元件的可压缩物质与外部密封。

优选地，每个盖元件具有至少一个通向相应场电极的条形导体。条形导体的一端优选在盖元件的相关联的部分位于相关联的壳体部件的外部的情况下暴露，以形成接触。通常在此处引入电力电流。该盖元件的相关联的部分通常位于上述可压缩的密封件的外部。

附图说明

通过以下结合附图对实施例的描述，可以得出本发明的更多细节和优点。其中：

图1以侧视图示出了实施例的分解图；

图2示出了实施例的壳体部件的俯视图；并且

图3示出了实施例的ptc加热装置的截面图。

具体实施方式

图1示出了两个相同设计的壳体部件2、4，其中，由附图标记2表示的壳体部件被称为第一壳体部件2，而在其下方示出的另一壳体部件被称为第二壳体部件4。各个壳体部件2、4被构造为槽，并具有彼此相对的开口。根据图1的图示允许看到第二壳体部件4。在槽形的壳体部件2、4的内部布置了多个散热片元件6。散热片元件6的曲折布置尤其可以在图2中看到。散热片元件6被支撑在壳体部件2、4的基座8上，并且连接到基座8以使得在相应散热片元件6和基座8之间不可能有待加热的流体的通道。散热片元件6在由附图标记10表示的与纵向方向对应的在主延伸方向上彼此错开设置。散热片元件6的自由端在宽度方向(即横向于根据图2的延伸方向10的方向)上彼此较大程度地重叠。由此形成曲折的流动通道12。通过由附图标记14表示的连接件进入相应的壳体部件2、4的流体在流动方向上抵靠着第一散热片元件6流动并且被偏转。流体必须穿过散热片元件的端侧16以便到达第一散热片元件和第二散热片元件6之间。在壳体部件4的相对的侧壁18上设置有通孔20。在曲折的流动通道12的与连接件14相反的一端处，有一个由附图标记22表示的孔，该孔凹入ptc加热装置24中。在那里，流体流从第二壳体部件4传输到第一壳体部件2中。

ptc加热装置24及其部件尤其可以在图1中看到。ptc加热装置24具有第一盖元件26和第二盖元件28。第一盖元件26的覆盖第一壳体部件2的外表面设置有绝缘层或以绝缘方式进行构造。因此，例如，第一盖元件26和第二盖元件28可以由陶瓷板形成。在相应的盖元件26、28的相对的内表面上布置有多个场电极30。在当前情况下，这些场电极是通过将导电材料施加到陶瓷材料上而制成的。单个盖元件26、28的不同场电极30通过条形导体32串联连接。条形导体32终止于相关联的盖元件的部分34。在那里，条形导体32在边缘处暴露。对应的部分34将规则地突出超过壳体部件2、4，使得可以在该部分处形成条形导体32的电接触。

为每个场电极30提供ptc元件36，ptc元件36可以经由场电极30被接触并且可以被施加电力电流。可以理解的是，第一盖26的在图1中看不到的内侧以对应的方式形成。两个盖元件26、28在插入ptc元件36的情况下彼此抵靠放置。由附图标记38表示的可压缩密封件放置在相应的壳体部件2、4的边缘上。两个壳体部件2、4在插入ptc加热元件24的情况下彼此抵靠地施加。夹持销穿过通孔20，通孔20使两个壳体部件1、2抵靠彼此预紧。该预紧压力不仅作用在壳体部件2、4的外壁的边缘上，而且还作用在相应的散热片元件6的自由端上。散热片元件6各自在ptc元件36之间的点处抵靠在盖元件26、28上。因此，用来使散热片元件6在基座8和相关联的盖元件26、28之间被预紧的一定的预紧力也通过由金属片形成的盖元件26、28的预紧传递到ptc元件36。因此，ptc元件36被施加预紧力以抵靠在场电极30上，这改善了将电力电流向相应的ptc元件36中的引入以及来自相应的ptc元件36的热的耗散。这导致从ptc加热装置24到相应循环室中的良好散热，这些循环室在图1和2中用附图标记42表示。循环室42通过密封件38保持流体密封。

图3示出了ptc加热元件24的截面图。很明显，ptc元件36被夹持在两个盖元件26、28之间并且与相关联的场电极30接触，该场电极30的自由边缘各自由焊道44覆盖，该焊道44突出超过场电极30并且还覆盖一定高度的ptc元件36。该焊道44将ptc元件36刚性地固定在场电极30上。

实施例易于制造。两个壳体部件2、4被相同地构造。产生了良好的散热效果，这不仅是因为循环室42均配备有多个散热片元件6，这些散热片元件6将ptc元件36的热从ptc加热装置24散发出并将散发出的热传递到相应循环室42。曲折的流动路径使热从相应散热片元件6尽可能最佳地散发到待加热的流体中。流体通常是液体流体，尤其是水，该液体流体通常在机动车辆的加热回路中循环。根据本发明的加热装置的优选应用尤其是电动车辆。上述的电加热装置尤其可以用于加热车辆内部。然而，电动车辆内的其他电气或电子部件也可以用电加热装置加热。

附图标记列表

2第一壳体部件

4第二壳体部件

6散热片元件

8基座

10延伸方向

12流动通道

14连接件

16端侧

18侧壁

20通孔

22孔

24ptc加热装置

26第一盖元件

28第二盖元件

30场电极

32条形导体

34部分

36ptc元件

38密封件

40在盖元件的外侧上的与ptc元件相反的位置

42循环室

44焊道