PTC加热元件、有PTC加热元件的电加热装置和制造PTC加热元件的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于电加热装置的PTC加热元件(22)，具有这种PTC加热元件(22)的电加热装置以及生产PTC加热元件(22)的方法。PTC加热元件(22)具有连接至少一个PTC元件(30)的壳体(72)、电连接到PTC元件(30)的导体路径(38)和绝缘层(34)，该绝缘层以热传导的方式整体抵靠在PTC元件(30)上，并PTC加热元件(22)具有在其自身上突出的接触条(42)，该接触条与导体路径(38)导电连接，以便以不同的极性为PTC元件(30)通电。为了提高从PTC元件的散热，本发明专利技术提出了限定插座空间(78)，所述插座空间(78)在截面图中由覆盖所述PTC元件(30)的两个相对设置的内表面(88)和凹室限定，所述凹室邻接内表面(88)并形成壳体(72)的纵向边缘(88)。

【技术实现步骤摘要】
PTC加热元件、有PTC加热元件的电加热装置和制造PTC加热元件的方法
本专利技术涉及一种用于电加热装置的PTC加热元件。根据本专利技术的PTC加热元件具有：壳体，所述壳体连接至少一个PTC元件；电连接至PTC元件的导体路径；以及绝缘层，所述绝缘层以热传导的方式整体地抵靠在PTC元件上，并且PTC加热元件具有在自身上突出的接触条，接触条导电地连接到导体路径以用不同的极性为PTC元件通电。
技术介绍
例如从EP2190256A1中已知这种PTC加热元件。该PTC加热元件具有框架，该框架包括贯穿框架的框架开口，在每个框架开口中容纳至少一个PTC元件，该PTC元件在两侧均设有形成导体路径的接触板。绝缘层抵靠在与PTC元件相反的一侧。这些元件用粘合剂包覆成型，从而将PTC元件的传导电力电流的部件与PTC加热元件的外侧密封隔离。EP2724086B1公开了一种类似的细长的PTC加热元件，其中，前面提到的形成加热单元的部件被容纳在扁平管中，形成加热单元的部件即PTC元件、和成接触板形式的抵靠在PTC元件的两侧上的导体路径、和设置在它们之间的绝缘层。PTC加热元件的这两个先前已知的方案具有以下缺点：管需要在一侧上封闭，由此PTC加热元件的长度增加超过所需的长度。这种形成为矩形、圆形或椭圆形管的壳体通常在端部处通过激光或电子焊接封闭。此附加过程使PTC元件的生产更加昂贵。此外，先前从EP2190256A1中已知的解决方案需要多个部件，以将PTC元件和导电导体路径与环境密封隔离。各个部件之间的相位边界处可能会出现泄漏，这危及电气安全。从EP2428746A1已知的解决方案也是如此，其中PTC元件被容纳在一件管状的金属片材中，该件管状的金属片材由在侧面处封闭的金属片材轮廓形成。针对此种情况所提议的在PTC加热元件的横截面中是自由的金属片材的端部的提出的焊道也不能保证必要的密封。本申请人在DE102017209990A1中提出了一种上述类型的PTC加热元件，其中，导电部件被布置并密封在陶瓷壳中。同样在这里，在两个壳元件之间的连接处可能会出现泄漏。先前已知的PTC加热元件的生产也相对复杂。这同样适用于先前从EP3334242A1中已知的解决方案，其中，PTC元件和作为导体路径导电地抵靠PTC元件的接触板连同设置在外侧的绝缘层一起用塑料框架包覆成型，从而留下暴露的绝缘部。除了复杂的生产之外，该解决方案还具有以下缺点：待加热的介质可以到达框架和绝缘层的表面之间的导电部件。壳体中的导电部件的完全密封要求特别精确的过程控制和对制成的PTC加热元件的检查。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提出一种上述类型的PTC加热元件，该PTC加热元件可以廉价地生产并且允许由PTC元件产生的热的良好的热传递。为了满足该目的，本专利技术提出了一种壳体，该壳体形成插座空间，该插座空间适于容纳PTC元件、导体路径和绝缘层。该插座空间由壳体，优选地，深冲压部件，形成，其中，在深冲压的情况下的变形处理之后，深冲压部件已经在下侧封闭。所述壳体或深冲压部件分别具有罐形构造，该罐形构造在下侧封闭并且仅在一侧敞开。在该侧上，接触条在壳体上突出，以便可以在该侧上电连接PTC元件。就本专利技术关于深冲压的描述，这也应同义地理解为挤压。壳体由金属片材优选地通过变形形成。优选地，模具和冲压机共同作用，其中冲压机通过穿透金属片材材料以向前推动金属片材材料。金属片材材料从模具中转移出来，并跟随冲压机的运动。最后，获得罐形部件，该罐形部件在下侧是封闭的。该部件由金属片材组成，因此，限定容纳空间的壁由具有良好导热率的材料制成。金属片材可以是例如铜金属片材或铝金属片材。外壳优选地由在一侧上闭合的圆筒形轮廓形成，该圆筒形轮廓最初被制成为连续材料。壳体优选地由A199.5或具有低Si含量的铝制成，其中低Si含量不应超过5％的重量。根据本专利技术，插座空间在横截面图中由两个相对设置的平坦内表面和室限定，该内表面规则地彼此平行地对齐并且覆盖邻接内表面的PTC元件。这些室在外侧由壳体的沿PTC元件的高度方向延伸的纵向外边缘限定。在这些纵向外边缘与平坦的内表面之间设置有变形部段，这些变形部段能够在朝向插座空间的方向上塑性变形。变形部段能够相对于内表面和优选地相对于纵向边缘塑性变形。然后变形部段能够相对于内表面和优选地相对于纵向边缘塑性变形。变形部段通常直接邻接内表面。在横截面图中，变形部段位于插座空间的边缘区域处并且因此位于壳体的边缘区域处，但是位于纵向外边缘内。由于塑性变形，内表面在弹性预应力作用下在绝缘层和导体路径插入的情况下抵靠到PTC元件上。室优选地在外侧是凹形的，例如形成为多边形、椭圆形或圆弧形，并且具有大于内表面之间的距离的直径。该要求适用于成品以及变形前的壳体，其中，内表面最初会留下自由空间，以便插入绝缘层，PTC元件与导体路径一起朝彼此移动以使它们在预应力下抵靠绝缘层的外表面。插座空间中的一个或多个PTC元件被内表面覆盖。然后，壳体的内表面覆盖PTC元件的主侧面，并且优选地仅可以在主侧面上稍微突出。插座空间的特殊构造有利于内表面弹性抵靠绝缘层的外表面。因为利用根据本专利技术的方法，所以即通过仅作用在壳体的纵向边缘上的变形力，使变形发生在室的区域中。然而，直径不必仅被理解为室的内部尺寸，该室的横截面具有弧形的形状。室也可以具有其他构造。室可以具有椭圆形或多边形的横截面形状。最重要的是，室在内表面之间的间距的方向上的尺寸应大于该距离，并且室的外表面或变形部段分别在壳体的外表面上突出，壳体以其内表面靠在绝缘层上，因为作用在壳体的边缘区域上的变形工具在壳体的外表面处接合，并使内表面以一定的预应力抵靠在绝缘层上。绝缘层优选包括弹性体或硅树脂层。绝缘层的厚度应为十分之几毫米。例如，1/10至3/10毫米。绝缘层应具有一定的阻尼特性，以补偿在按压外壳时产生的局部应力，从而使PTC元件不会断裂。绝缘层可以是陶瓷板，尤其是Al2O3板，优选作为与上述塑料层和必要时粘合层组合的另一层。优选地，壳体包括至少一个加强件，该至少一个加强件优选地由深冲压部件形成并且以预应力的方式保持PTC元件、导体路径和绝缘层中的至少两个在壳体中彼此抵靠。PTC元件、导体路径和设置在外侧的绝缘层通常作为平行层被容纳在插座空间中。绝缘层可以例如通过在薄膜上折叠来一体形成，该薄膜通过底部折叠的方式将两个绝缘层彼此连接。目前，底部被理解为PTC元件的靠近深冲压部件的封闭端部设置的区域。封闭端部通常是在深冲压工艺中位于冲压机前方的运动方向上的端部。壳体的加强件优选设置在纵向外边缘的区域中和/或内表面的区域中。相反，其中发生塑性变形的变形部段被形成为强度较小的。可以通过使壁成形和/或加厚壁来形成加强件。前述球形构造是壳体的在纵向外边缘的区域中的一种类型的加强件。可以通过由深冲压产生的加强肋部或壳体的相对设置的主侧壁的球形构造或这些壁的多个部分形成壳体上的加强件。这种球形构造在壳体的外侧上是明显的，而相应的内表面是平面平行的并且抵靠绝缘层。在球形的情况下，内表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电加热装置的PTC加热元件(22)，所述PTC加热元件具有连接至少一个PTC元件(30)的壳体(72)、电连接至所述PTC元件(30)的导体路径(38)、和绝缘层(34)，所述绝缘层以热传导的方式整体地抵靠在所述PTC元件(30)上，并且所述PTC加热元件具有在自身上突出的接触条(42)，所述接触条与所述导体路径(38)导电地连接，以用不同的极性为所述PTC元件(30)通电，其中：/n所述壳体形成容纳所述PTC元件(30)、所述导体路径(40)和所述绝缘层(38)的插座空间(78)，其特征在于，所述接收空间(78)在截面图中由覆盖所述PTC元件(30)的两个相对设置的平坦内表面(88)、与所述内表面(98)邻接的变形部段(99)、和所述壳体(72)的纵向外边缘(88)限定，其中，所述变形部段(99)在截面图中设置在所述内表面(98)中的一个和相关联的纵向外边缘(88)之间，其中，所述变形部段(99)能够在朝向所述插座空间的方向上并且能够相对于所述内表面和所述壳体(72)的所述纵向外边缘塑性变形。/n

【技术特征摘要】
20190424 DE 102019205848.51.一种用于电加热装置的PTC加热元件(22)，所述PTC加热元件具有连接至少一个PTC元件(30)的壳体(72)、电连接至所述PTC元件(30)的导体路径(38)、和绝缘层(34)，所述绝缘层以热传导的方式整体地抵靠在所述PTC元件(30)上，并且所述PTC加热元件具有在自身上突出的接触条(42)，所述接触条与所述导体路径(38)导电地连接，以用不同的极性为所述PTC元件(30)通电，其中：
所述壳体形成容纳所述PTC元件(30)、所述导体路径(40)和所述绝缘层(38)的插座空间(78)，其特征在于，所述接收空间(78)在截面图中由覆盖所述PTC元件(30)的两个相对设置的平坦内表面(88)、与所述内表面(98)邻接的变形部段(99)、和所述壳体(72)的纵向外边缘(88)限定，其中，所述变形部段(99)在截面图中设置在所述内表面(98)中的一个和相关联的纵向外边缘(88)之间，其中，所述变形部段(99)能够在朝向所述插座空间的方向上并且能够相对于所述内表面和所述壳体(72)的所述纵向外边缘塑性变形。


2.根据权利要求1所述的PTC加热元件，其特征在于，
所述壳体(2)包括至少一个加强件(80)，所述至少一个加强件(80)以预应力的方式保持PTC元件(30)、导体路径(40)和绝缘层(38)中的至少两个在所述壳体(72)中彼此抵靠。


3.根据权利要求2所述的PTC加热元件，其特征在于，所述加强件(80)由所述壳体(72)的相对设置的主侧壁的球形构造形成，所述壳体的内表面(88)在所述壳体(72)的截面图中是平坦的，并且抵靠在所述PTC元件(30)上，并且所述壳体在所述PTC元件(30)的中心处比在所述PTC元件(30)的边缘处厚。


4.根据前述权利要求中任一项所述的PTC加热元件，其特征在于，
电连接到所述壳体(72)的接地条(76)。


5.根据前述权利要求中任一项所述的PTC加热元件，其特征在于密封元件(84)，所述密封元件由弹性软塑料材料制成，并且密封所述壳体(72)的开口(74)，并且使接触条(42)在自身上突出。


6.根据权利要求5所述的PTC加热元件，其特征在于，
所述密封元件(84)沿所述接触条(42)的纵向延伸方向在所述壳体(72)上突出。


7.根据权利要求5或6所述的PTC加热元件，其特征在于，
所述壳体(72)形成保持所述密封元件(84)的保持边缘(80)。


8.根据前述权利要求中任一项所述的PTC加热元件，其特征在于由电绝缘材料制成的通道元件(58、60)，所述通道元件以插头的...

【专利技术属性】
技术研发人员：库尔特·瓦尔茨，迈克尔·尼德雷尔，鲁迪格·弗赖塔格，
申请(专利权)人：埃贝赫卡腾有限两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE