本发明专利技术涉及一种PTC加热元件，所述加热元件具有框架形的、形成用于至少一个PTC元件的容纳部的壳体，所述壳体形成密封凸缘，所述密封凸缘设置在导电地与接触元件连接的接触舌和PTC元件之间，所述PTC元件经由所述接触元件发生电接触，其中所述框架由软弹性合成材料形成，并且PTC元件在壳体的外侧上由绝缘层覆盖，并且涉及用于生产PTC加热元件的方法。为了创造能够更简单地在更高工艺可靠性下生产的PTC加热元件，用于插入PTC元件的容纳部适配地以如下方式构造，使得PTC元件在容纳部中用其相反的主侧面暴露。
PTC heating element and its manufacturing method
【技术实现步骤摘要】
PTC加热元件及其制造方法
本专利技术涉及一种PTC加热元件，所述加热元件具有框架形的、形成用于至少一个PTC元件的容纳部的壳体，所述壳体形成密封凸缘。在根据本专利技术的并由EP3344244A1已知的PTC加热元件中，密封凸缘位于接触舌和PTC元件之间。在这种情况下，接触舌用于通过插入式接触实现PTC元件的电连接。它们导电地与接触元件连接，PTC元件经由所述接触元件发生电接触。该框架由软弹性合成材料形成。在现有技术中，PTC加热元件在壳体外侧部分地通过覆盖PTC元件的绝缘层形成。在该现有技术中，通过合成材料的注塑包覆，在制造框形壳体时，与壳体连接的绝缘层位于PTC元件的将热量耦合输出的主侧面的两侧。
技术介绍
在这种情况下，该密封凸缘用于在上级加热器壳体的插塞接触容纳部中的密封插入，它例如记载于上述现有技术中并且也适合于根据本专利技术的PTC加热元件的安装。但是，先前从EP3344244A1中已知的PTC加热元件仍然有一些不足之处。注塑包覆需要精确的工艺控制。如果该绝缘层要由相对较脆的陶瓷材料形成，则存在绝缘层破裂的风险。绝缘层注塑包覆过程中工艺控制的不足会导致不密封，使得水气会渗入容纳部中并导致PTC加热元件无法使用。在这种情况下，根据本专利技术的PTC加热元件特别是用于加热液体介质的加热元件，它在使用高压时在发生泄漏的情况下也可引起短路。例如在检查或维护本身容纳有先前已知的PTC加热元件的电加热装置时，也存在危及安装工人的风险。在这种情况下，本专利技术旨在提供特别是一种用于机动车辆中的电加热装置的PTC加热元件。在这方面，本专利技术在适用性方面与EP3344244A1中描述的应用没有不同。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种PTC加热元件，其可以更容易地在更高工艺可靠性的情况下制造。为了解决这个问题，本专利技术提供一种具有权利要求1的特征的PTC加热元件。它与先前已知的PTC加热元件的不同之处在于容纳部适配地形成为用于插入PTC元件。在先前已知的现有技术中，PTC元件必须在两个绝缘层与壳体连接后容纳到壳体中，而根据本专利技术的PTC加热元件的设计允许PTC元件在预先形成的容纳部中的后续插入。在这种情况下，PTC元件可以以这样的方式插入到容纳部中：使得PTC元件以其相反的主侧面暴露在容纳部中。PTC元件的主侧面是PTC元件的具有最大表面积的通常彼此相反的表面。通常，PTC元件是长方体，所述长方体的彼此相反的主侧面比沿周向包围主侧面并相互连接并在这种情况下彼此垂直并与主侧面垂直延伸的边缘面明显更大。在该主侧面上通常施加金属化部。通常通过该主侧面进行通电。然而，在根据本专利技术的PTC加热元件的情况下，也可以进行根据EP3344244A1的PTC加热元件的通电，即通过相对于主侧面垂直延伸并将其连接的彼此相反的端侧面。在这种情况下，施加到半导体组件上的金属化部至少存在于相应的端面上。通常将半导体组件与其上直接施加的、即蒸镀或溅射的金属化部的组合理解为在本专利技术的意义上的PTC元件。本专利技术提出的解决方案的优点在于，壳体可以由统一的材料制成并且因此具有成本效益。软弹性合成材料具有足够的形状稳定性，以限定容纳部。但是，它也足够柔软以便例如在密封凸缘的区域中提供弹性的密封面，该弹性的密封面可以通过插塞接触密封地插入到在加热器壳体上形成的容纳部中。本专利技术意义上的软弹性合成材料尤其是具有在50至90之间、优选在50至70之间的肖氏A硬度的材料。合成材料优选选白包含NBR、HNBR、EPDM和有机硅的组。合成材料优选是热塑性合成材料或热塑性弹性体，它通过注射成型进行加工，因此可以廉价地作为大宗产品制造。因此，壳体优选形成为统一体。该统一体优选地形成用于在插入加热器壳体中时密封PTC加热元件的所有密封元件，此外还密封容纳部，使得PTC元件密封地容纳在容纳部中。为此目的，根据本专利技术的优选改进的壳体形成围绕容纳部的密封条。该密封条优选地位于壳体的围绕容纳部的一个主侧面上，特别优选地位于壳体的两个主侧面上。在该密封条上可以放置用于关闭容纳部的盖。此时优选的是，首先使绝缘层抵靠壳体的围绕容纳部的边缘。该绝缘层优选还用于容纳部的密封。为此，绝缘层优选地在周边被上述密封条围绕。通过安置另外的覆盖元件(这将在下面更详细地描述)，密封条可以被压缩并且因此也被抵靠绝缘层的外周面安置。结果，提高了密封性。密封条可以在端侧并且也在上侧抵靠绝缘层安置。根据本专利技术的一种优选改进，该绝缘层在预应力下直接密封地抵靠壳体的围绕容纳部的边缘。该预应力通常是从外部施加的预应力，这将在下面更详细地解释。通过这种配置，绝缘层由于抵靠壳体主侧的平面接触而密封地抵靠壳体安置。绝缘层的附加密封优选地通过前述密封条沿周向进行。因此，本专利技术提供了各种措施，通过所述措施保证容纳部在运行过程中可靠和永久的密封。特别是在在用于机动车辆的电加热装置中使用PTC加热元件时，这种密封是重要的，因为在机动车辆发生振动还有显著的热波动，它对机动车辆内的每个密封和机械连接的质量提出了特殊要求。这尤其适用于电加热装置的元件，所述元件用高压电流运行，即PTC元件，只要它们在电动车辆中在其中存在至少40伏的驱动电压的情况下装入并运行。根据本专利技术的PTC元件既适合于在最高达60伏的低电压范围内运行，也适合于在最高达800伏的高电压范围内运行。优选地，本专利技术的PTC加热元件具有至少一个壳体包壳元件，其至少部分地在周边上围绕壳体。壳体包壳元件在横截面上可以形成为U形，从而使其具有分别平行于主侧存在并且覆盖容纳部和位于其下的绝缘层的平面元件。在这种情况下，壳体元件被以如下方式构造，使得其平面地抵靠围绕容纳部的边缘，优选地抵靠前述密封条。根据本专利技术的外壳盘元件可以形成为平板。壳体包壳元件通过抵靠壳体安置而赋予其足够的刚性。通过抵靠壳体包壳元件安置，主侧面平行于壳体包壳元件取向。壳体包壳元件通常由板材形成，例如AlMg3。由于壳体包壳元件至少在一侧、优选在两侧贴合壳体的主侧，要考虑良好的导热性。至少一个壳体包壳元件还用于容纳部的密封。为此，至少一个壳体包壳元件密封地抵靠壳体，优选地抵靠壳体的围绕容纳部的边缘。在那里优选地设置有围绕的密封条，其围绕容纳部并且与至少一个壳体包壳元件配合。绝缘层可以以上面已经描述的方式在周边上由密封条围绕地设置，并且抵靠地施加到壳体的边缘上。为了尽可能简单的安装，可以优选的是将绝缘层形成得相对较小，使得它可以布置在容纳部内，而绝缘层不突出于容纳部并贴合壳体的围绕容纳部的一个或全部边缘。在最后讨论的优选配置中，绝缘层可以与接触元件和PTC元件一起作为预制单元布置在容纳部中。通过这样的配置减少了方法步骤。此外，PTC加热元件的上述层也可以在预安装时在压力下彼此抵靠并在此过程中粘合，从而改善PTC元件与由PTC元件、接触元件和绝缘层组成的生热分层单元的外表面之间的热传导。对于本专利技术的设计，以下所述不是必需的：将接触元件在绝缘层和PTC元件之间布置为使得PTC元件布置在相应的接触元件的一侧上并且绝缘层布置在相应的接触元件的另一侧上。相反，接触元件也可以抵靠PTC元件的边缘表面本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种PTC加热元件，所述加热元件具有框架形的、形成用于至少一个PTC元件(50)的容纳部(15)的壳体(10)，所述壳体形成密封凸缘(11)，所述密封凸缘设置在导电地与接触元件(51)连接的接触舌(52)和PTC元件(50)之间，所述PTC元件(50)经由所述接触元件发生电接触，其中所述框架(10)由软弹性合成材料形成，并且PTC元件(50)在壳体(10)的外侧上由绝缘层(57)覆盖，其特征在于，用于插入PTC元件(50)的容纳部(15)以如下方式适配地构造，使得PTC元件(50)在容纳部(15)中以其相反的主侧面暴露。/n
【技术特征摘要】
20181213 DE 102018221654.11.一种PTC加热元件，所述加热元件具有框架形的、形成用于至少一个PTC元件(50)的容纳部(15)的壳体(10)，所述壳体形成密封凸缘(11)，所述密封凸缘设置在导电地与接触元件(51)连接的接触舌(52)和PTC元件(50)之间，所述PTC元件(50)经由所述接触元件发生电接触，其中所述框架(10)由软弹性合成材料形成，并且PTC元件(50)在壳体(10)的外侧上由绝缘层(57)覆盖，其特征在于，用于插入PTC元件(50)的容纳部(15)以如下方式适配地构造，使得PTC元件(50)在容纳部(15)中以其相反的主侧面暴露。
2.根据权利要求1所述的PTC加热元件，其特征在于，将绝缘层(57)抵靠所述壳体(10)的围绕所述容纳部(15)的边缘(21)地施加到所述壳体(10)上，并且所述壳体(10)形成围绕容纳部(15)的密封条(19)，所述密封条在周向上围绕绝缘层(57)。
3.根据权利要求1的PTC加热元件，其特征在于至少一个壳体包壳元件(30)，所述壳体包壳元件在所述PTC加热元件的外侧处暴露并且总是在部分圆周上围绕所述壳体(10)。
4.根据权利要求3所述的PTC加热元件，其特征在于，所述壳体包壳元件(30)直接抵靠所述壳体(10)的主侧(18)。
5.根据权利要求4所述的PTC加热元件，其特征在于，所述壳体(10)形成围绕所述容纳部(15)的密封条(19)，至少一个壳体包壳元件(30)密封地抵靠所述密封条。
6.根据权利要求5所述的PTC加热元件，其特征在于，两个优选地相同形成的壳体包壳元件(30)在相反的主侧(18)上抵靠所述壳体(10)。
7.根据权利要求3所述的PTC加热元件，其特征在于外部夹紧元件(40)，所述外部夹紧元件在预应力下抵靠至少一个壳体包壳元件(30)。
8.根据权利要求6所述的PTC加热元件，其特征在于，所述夹紧元件(40)在预应力下抵靠绝缘层(57)。
9.根据权利要求7所述的PTC加热元件，其特征在于，所述夹紧元件(19)由板形成，并且具有通过冲压和弯曲形成的多个加强肋(43、44、45)。
10.根据权利要求3所述的PTC加热元件，其特征在于第一和第二夹紧元件(40)，所述第一和第二夹紧元件分别在相反的主侧(18)上抵靠至少一个壳体包壳元件(30)并且分别具有侧向锁定接片(47)，所述锁定接片形状配合地搭接相应另一个夹紧元件(30)，以确保至少一个壳体包壳元件(30)相对壳体...
【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰茨·波伦德，迈克尔·尼德雷尔，
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
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。