加热装置的发热元件制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于加热空气的加热装置的发热元件，包括至少一个ＰＴＣ元件（６）、靠在ＰＴＣ元件（６）上的导电条形导体（４）以及稍长的定位框架（２），其形成至少一个用于夹持至少一个ＰＴＣ元件（６）的框架开口（３４）。通过设置至少一个覆盖在该条形导体的外侧而与定位框架绝缘的绝缘层，提高了发热元件对电击穿和漏电的安全性，其中在任何情况下通过可压缩密封元件将绝缘层密封在该定位框架的长侧边上。此外，本发明专利技术改进了加热装置，其具有多个前述发热元件，其中定位框架（２）形成至少一个框架开口（３４），用于夹持该最小的一个ＰＴＣ元件（６）和多个热辐射元件（５６）。由于使用根据本发明专利技术的发热元件，使加热装置能防止具有高度必然性的电击穿和漏电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于加热空气的加热装置的发热元件，包括至少一个PTC元件以及靠在PTC元件的相对侧面上的导电条形导体(electric strip conductor)。这样的发热元件例如可以从EP 1 061 776(其可以追溯到本申请)中得知。特别地，发热元件配置在用于机动车的辅助加热器中，并且包括多个一个挨一个地布置成一排的PTC元件，其通过彼此平行延伸并且平放在该PTC元件的相对侧面上的导电条形导体通电。条形导体通常由平行金属条形成。将这样形成的发热元件配置在用于机动车内加热空气的加热装置中，其中所述加热装置包括多层发热元件，该发热元件具有位于其相对侧边上的散热元件(放热元件，heat-emitting element)。将这些散热元件加以定位，以使它们借助于夹持装置以相对良好的传热接触倚靠在发热元件上。
技术介绍
在本
的上述情形中，加热装置的夹持装置由框架形成，在该框架中，彼此平行布置的多层加热和散热元件借助于弹簧偏压而被夹持。在可替换的方案中，同样披露了普通发热元件和普通加热装置，而且在例如EP 1 467 599中对其进行了描述，其中发热元件由在一层中一个挨一个布置成排的多个PTC元件形成，所述PTC元件还被称为陶瓷元件或正温度系数热敏电阻器，并且在相对侧面上通过位于这些侧面上的条形导体进行通电。条形导体中的一个由周边封闭的轮廓(profile)所形成，并且另一个条形导体由用它们之间的电绝缘层在周边封闭的金属轮廓处支撑的金属条形成。散热元件由以多个平行层布置的节片(segment)形成，所述节片成直角地延伸至周边封闭的金属轮廓。在从EP 1 467 599得知的普通加热装置中，提供了以前面所述方式形成的多个周边封闭的金属轮廓，所述金属轮廓被布置成彼此平行。在一定程度上，节片在周边封闭的轮廓之间延伸，并在一定程度上伸出轮廓之外。在上述发热元件的情况下，要求导电条形导体必须与PTC元件处于良好的电接触。否则，就会出现过渡电阻增大的问题，尤其是在用于机动车的辅助加热器中使用发热元件的情况下，该问题由于高电流可能导致局部过热。作为这种热事件的结果，可能会损坏发热元件。此外，PTC元件是自调节电阻加热器，其在温度增加时放出较低的热输出，使得局部过热可能导致PTC元件的自调节特性破坏。另外，在高温下，在辅助加热器的区域中，蒸汽或气体可扩展，这可能导致对乘客室内的人员造成直接危害。相应的问题也是在高操作电压下，例如，如在高达500V的电压下使用普通发热元件。首先，这里的问题是，靠着散热元件流动的空气携带湿气和/或污垢，其可进入加热装置，并引起电击穿(电跳火，electric flashover)，即这里的短路。另一方面，存在根本性的问题，即保护在加热装置区域中的工作人员不受加热装置或发热元件的载流部件的危险。在普通类型的发热元件的情况下，PTC元件通常布置在定位框架中，该定位框架基本上在PTC元件的水平面上延伸为平伸组件。定位框架在发热元件的组装期间用于PTC元件的精确定位，并且可选地，还用来在长期操作过程中夹持PTC元件。由于定位框架由塑料作为注射成型部件制成，因此其具有某些绝缘特性。然而，已发现，在普通发热元件中，当使用高电压时，由于对漏电的低电阻，所以不能一直避免电击穿。在现有技术的情形下，已不缺乏用于筛选针对环境的PTC加热元件的方案。例如，DE 32 08 802披露了具有定位框架以及布置在其内的PTC加热元件的发热元件，通过将所述加热元件夹置于相对的条形导体之间并且将这种发热元件在其内侧用绝缘硅酮橡胶管提供的金属套加以围绕，使得金属套不会直接与条形导体电接触。这种发热元件用于家用电器、压合板等应用，并且被整合到压合板用于加热元件中均匀分散产生的热。在现有技术的上述情形下，存在的问题是在条形导体和PTC元件之间的均匀接触还不能被保证。另外，PTC元件对空气和湿气的保护(即，击穿保护)仅仅通过完全封入PTC元件的套罩来实现，其使得发热元件的制造变得复杂，并且不能用于发热元件的所有可能的应用，尤其是在机动车的辅助加热器中使用发热元件的情形下。从美国专利第4 327 282号知晓了一种发热元件，其可不用定位框架并具有PTC元件连同导电板而实现，其中在每种情况下，PTC元件被一个挨一个地布置，导电板位于这些元件的两侧而且形成条形导体，并且布置在其外侧的绝缘层被夹持在长侧边上。通过在长侧边上的层结构(层组合，layer composition)的这种夹持，应可实现在PTC元件和条形导体之间的充分接触。用于在侧边上夹持层结构的机制是通过U型硅酮轮廓形成的，U型硅酮轮廓的边缘应位于绝缘层上。然而，已发现，以这种方式，不可能实现对PTC元件的足够保护而免于进入湿气和空气，尤其是当将发热元件用于机动车的辅助加热器中时。此外，硅酮条相对较软而可能易于脱开，例如，在对辅助加热器进行组装或修理工作的过程中。在从EP 0 026 457获知的可选替换技术方案中，PTC加热元件位于层结构内，其外部的每个层由氧化铝层形成，该外层在其本身和PTC加热元件之间夹持条形导体。沿着硬塑料框的边支撑氧化铝板。条形导体由延展性焊料形成。然而，这种焊料层的使用导致制造困难。此外，在发热元件的操作过程中，出现焊料以不允许的方式液化的问题，并在发热元件内形成短路。由于在塑料框架上对氧化铝板的刚性支撑，所以此外，已知的发热元件缺乏对一定限度内的热膨胀的弹回反应的能力，使得在现有技术的这种情形下，不可能使条形导体和PTC加热元件之间总是保证安全的接触。从US2003/0206730中可以获知发热元件的相关应用，其中，外部氧化铝板同样位于包围PTC元件的框架上。在从US 6 718 192获知的发热元件的情形中，夹在两个条形导体之间的PTC元件完全由用非导电性塑料形成的绝缘外壳所包围，使得由于塑料材料较差的导热性而阻碍了将热从PTC加热元件分散开。此外，为了形成具有非常低壁厚的外壳而设定了限制，否则由于出现的外壳为可穿透外壳的问题，其结果是破坏PTC元件周围的周边绝缘。条形导体的层结构和PTC元件的模制成型同样是耗时的制造步骤，其额外地需要硬化或冷却时间，其结果使制造额外地被减慢。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于加热空气的加热装置的发热元件，以及一种对应的加热装置，其即使在使用高的操作电压的情况下，也能提供增加的安全性。在这种工艺中，一定要确保发热元件以及由此构成的加热装置在经济上的可制造性。本专利技术尤其设法提供一种发热元件，其提供对可能的电击穿改进的安全性。为了解决该问题，本专利技术提供了一种具有以下特性的发热元件其包括至少一个PTC元件，靠在该PTC元件上的导电条形导体以及稍长的定位框架，该定位框架形成至少一个框架开口用于夹持至少一个PTC元件。这不同于现有技术中限定的情形，因为提供了至少一个绝缘层，其在远离定位框架的条形导体外侧覆盖该条形导体，其中，通过至少一个可压缩密封元件将绝缘层靠着至少定位框架的长边加以密封。正如在所给出的俯视图中所看到的那样，特别地将定位框架的长边理解为定位框架的稍长的边，即，围绕框架开口或在边缘上的框架开口的边缘条，通常在平面上，形成框架的上边或下边以及插孔(receptacle openin本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于加热空气的加热装置的发热元件，包括至少一个ＰＴＣ元件（６），靠在所述ＰＴＣ元件（６）上的导电条形导体（４）以及稍长的定位框架（２），所述定位框架（２）形成至少一个框架开口（３４）用于夹持所述至少一个ＰＴＣ元件（６），其特征在于： 设置至少一个绝缘层（８），其在所述条形导体的远离所述定位框架（２）的外侧覆盖所述条形导体（４），以及所述绝缘层（８）用至少一个可压缩密封元件（４６）在所述定位框架的至少一个长侧边上被紧靠在所述定位框架（２）上密封。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗茨博伦德，库尔特瓦尔茨，米夏埃尔策恩，米夏埃尔尼德雷尔，
申请(专利权)人：凯特姆两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[]