【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电加热装置，其具有用于要被加热的流体的入口开口和出口开口，所述电加热装置具有用于使要被加热的流体通过加热器壳体的循环室和用于电连接至少一个电加热组件的连接室，所述电加热组件导热地耦接到限界循环室的至少一个表面。
技术介绍
1、这种电加热装置例如从ep 1 872 986 a1或ep 2 797 381 a1中已知。
2、这种先前已知的电加热装置具有多部件加热器壳体，电加热装置包括用于使要被加热的流体通过加热器壳体的循环室和用于至少一个ptc加热组件的电连接的连接室。加热器壳体具有入口和出口开口，分别用于将要被加热的流体引入壳体和从壳体排出。在循环室和连接室之间有一个分隔壁，在前述现有技术中，容纳袋从该分隔壁伸出，ptc加热组件可以在连接侧插入到该容纳袋中。这些容纳袋以加热翅片的方式突出到循环室中。在该实施例中，循环室通过壳体与连接室完全流体地分开。连接室通常还具有用于ptc加热组件的控制装置，所述ptc加热组件在连接室内部电连接，并且也可以在连接室中成组以形成加热电路。
3、在根据ep 2 884 817 a1的另一现有技术中，加热翅片由插塞元件形成，该插塞元件以密封方式插入凹入分隔壁中的插塞元件插座中，其中ptc加热组件的接触舌延伸并通过分隔壁转移到连接室中。
4、先前提到的现有技术的特征对于本专利技术也是必要的。
5、与现有技术类似，根据本专利技术的电加热装置具有至少一个类似ptc元件的电加热元件，该ptc元件是在相反侧上设置有金属化部的通常为长方体形状的陶瓷
6、ptc元件是自调节的。在任何情况下，超过临界温度，即所谓的居里温度，ptc元件的电阻通常随温度呈指数地增加。因此，ptc元件的功耗受到ptc元件的实际温度的限制。ptc元件的这些自调节特性实际上通常防止电加热装置的过热，这对于本专利技术是重要的，因为电加热装置尤其是用于机动车辆中的电加热装置。然而，自调节特性还要求ptc元件和要被加热的流体之间具有非常好的热传导。这是因为这种良好的导热性确保了所产生的热的良好散热。因此，与具有差的导热性的构造相比，ptc元件在较低温度下运行，且因此具有较高效率。
7、在ep 1 872 986 a1中，提出了通过楔形物将ptc元件支撑在容纳袋中，以便因此在任何情况下实现ptc元件和容纳袋的内表面之间的紧密导热贴靠。在ep 2 884 817 a1中，基本上可以省去容纳袋的壁以使热量通过。ptc加热组件插入到分隔壁中。这样，例如，散热可通过绝缘陶瓷层来实现，该绝缘陶瓷层以密封的方式容纳在ptc加热组件的框架中，并且可以导热的方式直接抵靠ptc元件；参见de 10 2019 204 401 a1。在该现有技术中，电源电流的引入不像通常那样经由ptc元件的主侧表面进行，该主侧表面具有最大的空间延伸，而是经由长方体的ptc元件的端面进行，该端面将两个主侧表面彼此连接。这也为热通道提供了非常直接的路径。
8、上述例子表明，一直没有努力优化从ptc元件中散出热量和将热量引入到待加热的介质中。然而，本专利技术仍然有改进的空间。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种上述类型的电加热装置，其具有非常好的效率。
2、为了解决这个问题，本专利技术提出了一种具有用于要被加热的流体的入口和出口开口的电加热装置，其具有用于使要被加热的流体通过加热器壳体的循环室和用于电连接至少一个电加热组件的连接室，所述至少一个电加热组件导热地耦接到界定循环室的至少一个表面。电加热组件可包括ptc元件和/或电阻丝。
3、电加热装置包括在至少一个发热表面上扰动要被加热的流体的层流边界层(laminar boundary layer)的特征(means)。该特征确保表面处的微漩涡或微湍流。这种流动特性在其它方面相同的流动条件下和/或在其它方面相同的结构构造下提高了在发热表面处的传热系数。这是由于层流通常没有垂直于发热表面延伸的速度分量。
4、特别地，通过用于增加发热表面的粗糙度(roughness)的措施来提供相应的特征。这种粗糙度尤其可以通过机械精整/机械终加工(mechanical finishing)来产生。这种粗糙度也可以由用于生产铸造部件的模具的特性提供。
5、因此，可以通过喷击(blasting)，例如喷砂或喷丸，或机械加工来扩大表面。
6、发热表面通常是壳体的表面，该壳体以电绝缘的方式支撑电加热组件，特别是ptc元件和条形导体。发热表面通常是这种壳体的主侧表面之一。
7、主侧表面可以由如ep 3 416 456 a1中公开的陶瓷板形成。在这种情况下，ptc元件和/或条形导体在内侧抵靠陶瓷板。在制造过程中，陶瓷板可以被提供有不规则，这种不规则妨碍在相应表面上要被加热的流体的层流边界层的形成。例如，可以在陶瓷材料的烧结过程中形成这种三维表面结构。
8、特别优选地，壳体由金属制成，并且形成用于至少一个ptc元件和条形导体的容纳空间。此外，可在容纳空间中设置绝缘层。然而，电绝缘也可以通过在壳体的内侧上的相应的涂层来形成。
9、如果需要，相应的壳体可以通过连接可能已经预先形成的金属片段而形成。在此，在连接金属片段之前和/或之后，尤其可以在金属片段的形成主侧表面的区域上进行加工，以便至少在那里提供三维的表面结构，该表面结构妨碍层流的形成。这种三维表面结构可以在金属成形期间产生。
10、例如，从de 10 2019 205 848 a1中已知通过热成型由金属制造壳体。在该成形过程中，例如，肋可以形成在壳体上。用于热成型的工具表面具有相应的适合于此目的凹形形状。例如，用于热成形的模具可以具有规则的波纹和凹谷，这产生在热成形期间在壳体的侧面上的相应的表面构造。
11、三维表面构造也可以在构成加热单元的部件已经被引入到壳体中之后产生。因此，根据本专利技术的优选的进一步的构造，至少ptc元件和条形导体通过开口引入到壳体中，该壳体优选地已经在下侧闭合。通过随后的成形，优选地，不仅三维表面结构被形成在壳体的外侧上。而是，在这种成形过程中，壳体的金属被驱动，使得两个主侧表面彼此接近。这样，主侧表面被强迫至少部分地压靠ptc元件。通常，壳体的至少一个、优选两个主侧表面以相应的方式进行加工。优选地，每个主侧表面被单独地变形，并且一方面，优选地以平面方式、分段地贴靠ptc元件。这种贴靠不必直接抵靠ptc元件。贴靠也可以与插在中间的条形导体和/或绝缘层一起进行。本专利技术的这个方面的要点在于，在形成三维表面结构的过程中，壳体作为整体也被成形为使得壳体的相对的主侧表面更靠近在一起，并且以良好的导热性能抵靠ptc元件地施加。
12、在加工过程中，表面可以是被粗糙化的，例如，它可以具有齿状表面结构并且是滚花的。0.030和0.190mm之间，优选0.05和0.10mm之间的粗本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电加热装置，其具有加热器壳体(2)，所述加热器壳体具有用于要被加热的流体的入口开口和出口开口(10；12)，所述电加热装置具有用于使要被加热的流体通过加热器壳体(2)的循环室(14)和用于电连接至少一个电加热组件(22)的连接室(18)，所述电加热组件导热地耦接到限界循环室(14)的至少一个表面(73)，其特征在于，在至少一个发热表面上的用于扰动要被加热的流体层流边界层的特征(88，90)。
2.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述发热表面(73)被粗糙化。
3.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述发热表面(73)被机械地再加工以增加粗糙度。
4.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，与基本面积相比，所述发热表面(73)的表面面积增大至少10％。
5.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述电加热组件是PTC加热组件(22)，所述PTC加热组件包括至少一个PTC元件(30)和用于以不同的极性来对所述PTC元件(30)供能的条形导体(38)，所述条形导体导电地连接到所述PTC元件(30)。
6.根据权利要求5所述的电加热装置，其特征在于，所述PTC加热组件(22)具有壳体(72)，所述至少一个PTC元件(30)和所述条形导体(38)以电绝缘的方式支撑在所述壳体中，并且所述壳体在一侧上被电耦接到所述条形导体(38)的接触舌(42)超出，其中，由所述壳体(72)形成的发热表面(73)具有用于扰动要被加热的流体的层流边界层的特征(88，90)。
7.根据权利要求6所述的电加热装置，其特征在于，由金属制成的壳体(72)配置有用于所述至少一个PTC元件(30)和所述条形导体(38)的容纳空间(78)，并且至少所述壳体(72)的平行于所述PTC元件(30)的主侧表面(32)延伸的发热的主侧表面(73)具有三维表面结构。
8.一种用于制造电加热装置的方法，所述电加热装置具有加热器壳体(2)，所述加热器壳体具有用于要被加热的流体的入口开口和出口开口(10；12)，所述电加热装置包括用于使要被加热的流体通过所述加热器壳体(2)的循环室(14)和用于电连接至少一个电加热组件(22)的连接室(18)，所述电加热组件(22)导热地耦接到界定所述循环室(14)的至少一个表面(73)，其特征在于，对所述至少一个发热表面(73)进行处理以形成用于扰动要被加热的流体的层流边界层的特征(88，90)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在成形所述壳体(72)或所述壳体的一部分时，在所述表面(73)处被成形为构成三维表面结构。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述壳体(72)已经被成形以构成三维表面结构(88；90)之后，在所述表面(73)处进行表面加工，特别是变形。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述电加热元件(30)已经被引入到所述壳体(72)中之后，所述表面(73)被表面加工以形成三维表面结构，并且其特征在于，在该表面加工的过程中，所述表面(73)被强迫以至少部分地靠在所述电加热元件(30)上。
...【技术特征摘要】
1.一种电加热装置，其具有加热器壳体(2)，所述加热器壳体具有用于要被加热的流体的入口开口和出口开口(10；12)，所述电加热装置具有用于使要被加热的流体通过加热器壳体(2)的循环室(14)和用于电连接至少一个电加热组件(22)的连接室(18)，所述电加热组件导热地耦接到限界循环室(14)的至少一个表面(73)，其特征在于，在至少一个发热表面上的用于扰动要被加热的流体层流边界层的特征(88，90)。
2.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述发热表面(73)被粗糙化。
3.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述发热表面(73)被机械地再加工以增加粗糙度。
4.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，与基本面积相比，所述发热表面(73)的表面面积增大至少10％。
5.根据权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述电加热组件是ptc加热组件(22)，所述ptc加热组件包括至少一个ptc元件(30)和用于以不同的极性来对所述ptc元件(30)供能的条形导体(38)，所述条形导体导电地连接到所述ptc元件(30)。
6.根据权利要求5所述的电加热装置，其特征在于，所述ptc加热组件(22)具有壳体(72)，所述至少一个ptc元件(30)和所述条形导体(38)以电绝缘的方式支撑在所述壳体中，并且所述壳体在一侧上被电耦接到所述条形导体(38)的接触舌(42)超出，其中，由所述壳体(72)形成的发热表面(73)具有用于扰动要被加热的流体的层流边界层的特征(88，90...
【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克·维纳，卡尔斯滕·鲍尔茨，健迈克尔·费斯特尔，
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：
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。