加热装置

摘要

本发明公开了一种加热装置，包括板状陶瓷PTC电阻器(3)，所述板状陶瓷PTC电阻器(3)具有厚度、前侧(31)、后侧(32)和窄侧(33、34)以及与PTC电阻器(3)电接触的第一接触元件(4)和第二接触元件(4)，其中从前侧(31)到后侧(32)的距离等于厚度。PTC电阻器(3)通过相反设置的多个窄侧(33、34)上的接触元件(4)电接触。

权利要求

1.加热装置，包括：

板状陶瓷PTC电阻器(3)，所述板状陶瓷PTC电阻器(3)包括厚度、前侧(31)、后侧(32)和窄侧(33、34)，其中从前侧(31)到后侧(32)的距离等于所述厚度，第一接触元件(4)和第二接触元件(4)，其均与PTC电阻器(3)电接触，其特征在于，

PTC电阻器(3)通过相反设置的多个窄侧(33、34)上的接触元件(4)电接触。

2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，通过电隔离框架(6)固定PTC电阻器(3)和接触元件(4)。

3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，所述接触元件(4)嵌入所述框架(6)，优选地通过嵌入成型的方式。

4.根据前述权利要求中任一项所述的加热装置，其特征在于，所述加热装置包括多个板状陶瓷PTC电阻器(3)，所述多个板状陶瓷PTC电阻器(3)成排布置并且在相反设置的多个窄侧(33、34)上电接触。

5.根据前述权利要求中任一项所述的加热装置，其特征在于，陶瓷PTC电阻器(3)或电阻器和接触元件(4)布置在管件中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的加热装置，其特征在于，所述电接触元件(4)是金属薄片板条。

7.根据权利要求6所述的加热装置，其特征在于，所述接触元件(4)通过弯曲边缘部分(41)接触PTC电阻器(3)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的加热装置，其特征在于，所述电接触元件(4)弹性地压靠在所述PTC电阻器的窄侧(33,、34)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的加热装置，其特征在于，一个或多个的PTC电阻器的窄侧(33、34)由金属层覆盖。

10.包括根据前述权利要求中任一项所述的多个杆状加热装置的空气加热器，其特征在于，杆状加热装置(1)并排布置，并且散热片(2)布置在相邻的杆状加热装置(1)之间。

说明书

加热装置

技术领域

[0001] 本发明是基于已知的例如DE102015107316A1、DE102012107113A1或DE3942266C1的权利要求1的前序部分所述的加热装置。

背景技术

[0002] 用于车辆的加热装置，例如用于加热乘客舱的内部，通常会包含用以产生热量的板状陶瓷PTC电阻器，因为PTC电阻器在临界温度下会表现出显著的电阻增加，所以能够固有地防止过热。PTC电阻器在低温下的电阻相当低，会导致明显的浪涌电流，特别是当使用多个并联的PTC电阻器时。

[0003] 基于钛酸钡的板状PTC电阻器已经研发为用于具有12V或24V车载电源的车辆中的加热装置。当这种PTC电阻器用于具有48V或甚至100V以上车载电源的车辆的加热装置时，必须注意防止电流变得太高。

[0004] 将高的车载电源电压转换为12V或24V的较低电压是相当昂贵且不经济的。

[0005] 通过串联多个电阻可以减小电流。DE102015107316A1公开了一种加热装置，其中NTC电阻器与PTC电阻器串联连接。尽管以这种方式可以显著减小电流，但串联连接也会显著增加制造成本。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于示出如何用常规的PTC电阻器经济地为具有48V或甚至100V以上车载电源的车辆提供加热装置。

[0007] 该目的通过根据权利要求1所述的加热装置解决。本发明的有利改进则是由从属权利要求解决。

[0008] 板状PTC电阻器具有前侧、后侧以及连接前侧和后侧的窄侧。前侧和后侧之间的距离等于板状PTC电阻器的厚度。彼此相反设置的窄侧之间的距离则是板状PTC电阻器的宽度或长度。在现有技术的加热装置中，例如，在已公开的DE102015107316A1、DE102012107113A1或DE3942266A1中，PTC电阻器在它们的前侧和后侧电接触。相反，根据本发明的加热装置的PTC电阻器则是在相反设置的窄侧电接触。因此，根据本发明的装置中的PTC电阻器的电阻明显更高，使得即使在100V的更高电压或更高电流下也能很好地保持在可接受的范围内。

[0009] 根据本发明的加热装置，包含：多个板状PTC电阻器，它们通过相反设置的窄侧上的接触元件电接触。数个PTC电阻器可以并联连接并且布置在相同的两个接触元件之间。由此可以经济地提供杆状加热装置。

[0010] 本发明的有利改进方案包括电隔离框架，该电隔离框架用以固定(多个)陶瓷PTC电阻器和接触元件。接触元件可以通过嵌件成型的方式嵌入框架，例如塑料制成的框架。

[0011] 本发明的另一个有利的改进方案是，接触元件弹性地压靠在(多个)PTC电阻器。例如，接触元件可以是压靠在PTC电阻器的弹簧。该接触元件可以设置为片簧，特别地，设置为弯曲的片簧。

[0012] 弹簧弹力可用于夹紧框架中的(多个)PTC电阻器。例如，电接触元件可以是金属薄片板条。这种板条的边缘部分可以弯曲，使得接触元件能够弹性地压靠(多个)PTC电阻器。弯曲的边缘部分的作用类似于弯曲的片簧。

[0013] 本发明的另一个有利改进方案为包括管件，该管件中布置有陶瓷PTC电阻器或电阻器和接触元件。这种管件可以由金属制成，并且通过分别覆盖PTC电阻器的前侧和后侧的陶瓷材料层或其他一些隔离层来与管件电隔离。

[0014] 作为示例，本发明可以设置为空气加热器，该空气加热器包括并排布置的多个杆状加热装置和布置在相邻加热装置之间的散热片。

附图说明

[0015] 参考附图，在本发明的实施例中说明了本发明的进一步细节和优点。

[0016] 图1示出了电加热装置；

[0017] 图2示出了用以固定接触元件和多个PTC电阻器的框架；

[0018] 图3示出了图2的另一视图；

[0019] 图4示出了图3中的细节图；以及

[0020] 图5示出了图3的剖视图。

具体实施方式

[0021] 图1示出了用于加热车辆乘客舱内部的加热装置。图1中所示的加热装置是空气加热器，该空气加热器包括多个加热杆1和连接到加热杆1的散热片2。加热杆1并排布置，散热片2则位于加热杆1之间。加热杆1的端部由固定件8、9固定。

[0022] 加热杆1可包括管件，例如扁平管，管件中布置有由基于钛酸钡的陶瓷制成的板状PTC电阻器。加热杆的管件可以由金属制成，例如铝合金。图2和图3示出了隔离框架6的说明性示例，该隔离框架6用以固定多个板状PTC电阻器3和电接触元件4。图4示出了图3的细节图，即框架6的一端和接触元件4以及其中一个PTC电阻器3。图5示出了具有接触元件4和PTC电阻器3的框架6的横截面。

[0023] 每个板状PTC电阻器3包括前侧31、后侧32和窄侧33、34。前侧31和后侧32之间的距离是板状PTC电阻器3的厚度。彼此相反设置的多个窄侧33、34之间的距离是板状PTC电阻器3的宽度。

[0024] 板状PTC电阻器3通过相反设置的多个窄侧33、34上的接触元件4电接触。因此，加热电流穿过平面内的PTC电阻器3，其中该平面由PTC电阻器3自身的宽度限定。与加热电流在板状PTC电阻器的厚度方向上从板状PTC电阻器的前侧流到后侧的传统设计相反，由在相反设置的多个窄侧处接触的板状PTC电阻器3提供的电阻要大得多。由此，即使向接触元件4施加高电压，也可以有利地减小加热电流。

[0025] 接触元件4嵌入框架6中，例如，通过嵌入成型的方式嵌入框架6。接触元件4可以设置为金属薄片板条，使得每个接触元件4均能够与成排布置并由框架6固定的多个板状PTC电阻器3电接触。

[0026] PTC电阻器3可以夹持在接触元件4之间。例如，接触元件可以是具有弯曲边缘部分41的金属板条，其弹性地压靠在PTC电阻器3的窄侧上并形成接触舌片。根据需要，可以通过移除部分的弯曲边缘部分41来减小夹持力。

[0027] 由接触元件4接触的PTC电阻器3的窄侧33、34可以被金属层覆盖，以便改善接触元件4和PTC电阻器3之间的电接触。

[0028] 由PTC电阻器3产生的热量经由PTC电阻器3的前侧31和后侧32传递到加热杆1的管件。PTC电阻器3可以通过覆盖前侧31和后侧32的隔离层(例如，陶瓷材料(如氧化铝)层)而与周围的管件电隔离。在把PTC电阻器3、接触元件4和隔离层布置在框架6之后，可以压紧扁平管以改善热接触。压紧扁平管使得它们更加扁平并且在PTC电阻器3的前侧31和后侧32上产生压力。

[0029] 附图标记：

[0030] 1加热杆

[0031] 2散热片

[0032] 3PTC电阻器

[0033] 4接触元件

[0034] 6框架

[0035] 8固定件

[0036] 9固定件

[0037] 31前侧

[0038] 32后侧

[0039] 33窄侧

[0040] 34窄侧

[0041] 41弯曲边缘部分