專利名稱：帶有殼體的電加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電加熱器，特別是用作機動車中所用的輔助加熱裝置。
背景技術(shù)：
為了用于機動車中，特別是帶有新型的、消耗優(yōu)化的發(fā)動機的機動車中，其中可以看到熱能使用量得以減少，利用輔助電加熱器來加熱車廂和發(fā)動機。然而，這種電加熱器也適用于其它用途，例如用于建筑安裝領(lǐng)域，特別是進行空氣調(diào)節(jié)，用于工業(yè)設(shè)備中，等等。
優(yōu)選地，在導(dǎo)熱通路中帶有散熱器元件的PTC加熱元件用于這種機動車所用的輔助電加熱器中。由PTC加熱元件所產(chǎn)生的熱通過散熱器元件放出至流過的空氣。包括PTC加熱元件、散熱器元件和起供應(yīng)能量作用的接觸片材的分層結(jié)構(gòu)的整個裝配件保持夾緊配合于框架內(nèi)以便提高加熱器的效率。由于夾緊作用，PTC加熱元件能夠?qū)崿F(xiàn)較高的電和熱接觸。
分層結(jié)構(gòu)保持于具有優(yōu)選U形橫截面的穩(wěn)定框架中。框架的配置使得其壓著分層結(jié)構(gòu)。夾緊作用也可另外由設(shè)置于分層結(jié)構(gòu)內(nèi)的彈性元件來實現(xiàn)。為了使得框架能夠吸收彈性力，框架做得從機械觀點來看特別穩(wěn)定。優(yōu)選地，其配置成帶有U形橫截面。這種常規(guī)型加熱器見于例如專利DE-A-101 21 568中。
相對于需要的夾緊力，這種帶有U形橫截面(或者根據(jù)專利DE-A-101 21 568為C形橫截面)的框架的縱向桿的最小高度約為11毫米。這就使得整個加熱器的高度至少有22毫米不能用于通過空氣。因此，這種利用外部夾緊作用或外部保持框架的構(gòu)造形狀有很大的面積不能用于通過空氣。這就是這種電加熱器不能適用于安裝高度很小的情況的原因。
當(dāng)利用外部保持框架或外部夾緊作用的電加熱器已裝配好時，就需要采取很麻煩的措施來克服這種在裝配過程中不適合的彈性裝置/框架的接觸壓力。
由于這些缺點，帶有常規(guī)型保持框架的加熱器就越來越少地適用于現(xiàn)代的空氣調(diào)節(jié)器中，特別是安裝在機動車中。用于在舒適的機動車中進行多區(qū)段空氣調(diào)節(jié)的空氣調(diào)節(jié)器需要越來越多的具有大長度但是小構(gòu)造高度的加熱器。
此外，帶有保持框架，特別是金屬保持框架的常規(guī)型結(jié)構(gòu)，具有很大的重量。然而，相對于車輛總重而論，應(yīng)當(dāng)需要使用重量特別輕的輔助電加熱器來用于安裝于機動車中。
金屬保持框架的另一個缺點在于其傳導(dǎo)表面。為了提高機動車中的安全性，越來越多地避免使用金屬表面以便可以不帶任何危險地，即在不帶電或熱傳導(dǎo)的情況下與其接觸。為此目的，上述加熱器優(yōu)選地提供有一塑料涂層，例如象專利DE-A-101 21 568中所示的加熱器的情況一樣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種不具有上述缺點的經(jīng)過改進設(shè)計的電加熱器。
這個目的利用獨立權(quán)利要求的特征來實現(xiàn)。
本發(fā)明的電加熱器及電加熱器所用的殼體利用了一種新的構(gòu)造原理，其中框架和彈性裝置的功能相互分離。PTC加熱元件、散熱器元件和接觸片材在殼體內(nèi)由彈性元件保持偏壓。殼體在縱向面上具有相對的開口以容許待加熱的空氣流過其中?？v向面做得從機械角度來看特別穩(wěn)定因而能夠吸收特別大的力。為此目的，在用于流過空氣的縱向面的開口中提供有橫向支柱，這些橫向支柱吸收由彈性元件所產(chǎn)生的夾緊力。利用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，電加熱器就可按照許多方式來使用，特別是也可用于容許的構(gòu)造高度很小的情況。
根據(jù)本發(fā)明的一個有利改進，除了橫向支柱之外，還在殼體側(cè)的開口中提供有縱向支柱，以便使得這些支柱形成一格架結(jié)構(gòu)。因此，這樣的支柱可以保持特別薄，以便使得它們對空氣通過量的妨礙只會很小并且仍然能夠有效地防止殼體發(fā)生偏轉(zhuǎn)或者彎曲。
為了將對空氣通過量的妨礙減至最小，縱向支柱進行特別地設(shè)置以便使得它們位于PTC加熱元件的區(qū)域內(nèi)。
優(yōu)選地，殼體由塑料制成。塑料殼體的一個基本優(yōu)點在于其重量輕，可塑性好和生產(chǎn)成本低。
在本發(fā)明的另一個有利的實施例中，在殼體內(nèi)提供有定位裝置，用于使PTC加熱元件在垂直于夾緊方向的平面內(nèi)保持相互隔開。定位裝置優(yōu)選地作為殼體的一部分形成。因此就不再需要一個單獨的定位框架來固定PTC加熱元件在加熱器內(nèi)的位置。
根據(jù)本發(fā)明的一個有利改進，殼體具有一側(cè)向開口，用于在加熱器裝配好之后插入彈性元件。由于在裝配過程中不需要專門的裝置來克服彈性力，因此這就使得這種加熱器的制造要簡單得多。彈性裝置將只需在已裝配好的殼體能夠吸收由彈性裝置在壓著分層結(jié)構(gòu)的過程中所產(chǎn)生的力時插入殼體中即可。彈性裝置優(yōu)選地在一凹槽中進行引導(dǎo)。
根據(jù)一個有利的實施例，殼體包括兩個半殼。這就使得加熱器的裝配特別簡單。為此目的，半殼構(gòu)制成使得它們能夠放在一起。當(dāng)殼體的半殼放在一起時，通過利用鎖銷或者鎖鼻將兩個半殼鎖在一起，就可以實現(xiàn)特別快的裝配。
這兩個半殼優(yōu)選地都設(shè)計成使得它們大約在一種敞開構(gòu)造的相對殼體兩側(cè)之間的中央處分隔殼體。因此，殼體在敞開構(gòu)造的兩側(cè)特別穩(wěn)定，并且只有在中央處，即在兩個半殼的分隔線上，殼體才會不吸收夾緊力或者只吸收很小的夾緊力。
在一個特定實施例中，這兩個半殼在其分隔線上都提供有另外的伸出部分和凹部，伸出部分和凹部在放在一起時相互接合并且將半殼互連起來。因此，殼體在兩個半殼的分隔線上的中心區(qū)域也能夠吸收較大的力。
彈性元件配置成使得其將夾緊力基本上傳遞至得到加強的殼體側(cè)。
彈性元件優(yōu)選地包括一帶有多個傾斜伸出的彈性部段的片材構(gòu)件。優(yōu)選地，彈性元件與彈性部段形成一體。因此，在生產(chǎn)過程中，彈性裝置可以首先作為一種連續(xù)式構(gòu)件來生產(chǎn)，然后通過輥子來供應(yīng)。在現(xiàn)有技術(shù)中，每個彈性裝置必須單獨進行制造并且不同的長度必須單獨生產(chǎn)。由于殼體和彈性裝置分離，因此根據(jù)新的構(gòu)造原理，先前彈性裝置的大約0.8毫米的厚度可以減少為大約0.3毫米的厚度。因此，彈性裝置可以很容易生產(chǎn)而不會對加熱器的效率造成任何下降。
為了得到高效率的電加熱器，彈性部段提供于PTC加熱元件的每個位置上，以便改進PTC加熱元件的夾緊情況。通過提高夾緊力，可以得到特別高的效率，并且根據(jù)本發(fā)明，在一個PTC加熱元件的區(qū)域中提供有多個彈性部段，優(yōu)選兩個或三個。
根據(jù)另一個優(yōu)選實施例，彈性裝置包括一片材構(gòu)件，橫向傾斜的各個彈性部段從該片材構(gòu)件上伸出，這些彈性部段對彈簧裝置進行機械加強以便使得彈簧裝置的縱向軸線周圍不可能發(fā)生偏轉(zhuǎn)。為此目的，這些彈性部段分別伸入彈性裝置的邊緣部分中以便使得彈性裝置可支承于穩(wěn)定的外殼體邊緣上。因此殼體必須只在其邊緣上吸收力而在中央可以做得穩(wěn)定性比較小。
根據(jù)電加熱器的一個特定改進，一密封件提供于縱向支柱和分層結(jié)構(gòu)之間。
這種密封件，特別是作為硅樹脂密封件，優(yōu)選地形成一體并且密封著整個格架結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的更多其它有利實施例為從屬權(quán)利要求的主題。


現(xiàn)在將結(jié)合附圖參照優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行描述，圖中圖1示出了部分裝備的電加熱器的殼體的一個半殼的透視圖；圖2示出了完全裝備的電加熱器的殼體的一個半殼的透視圖；圖3示出了電加熱器的透視圖；圖4示出了其中插有彈性元件的電加熱器的透視圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的加熱器的另一個實施例的透視圖；圖6示出了圖5中所示的實施例的另一個透視圖，其中殼體側(cè)與例如一種特殊的連接器幾何形狀相適配；圖7示出了圖5中所示的實施例的另一個詳圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的加熱器的另一個實施例在裝配過程中的透視圖；圖9示出了根據(jù)圖8的實施例已裝配好時的透視圖；圖10示出了本發(fā)明另一個實施例的殼體的半殼的內(nèi)側(cè)的詳圖；圖11示出了根據(jù)圖10的實施例的殼體已裝配好時的剖視圖；圖12示出了圖11中所示的示例的詳細(xì)放大圖；圖13示出了帶有硅樹脂密封件的殼體的縱長面的格架結(jié)構(gòu)的內(nèi)視圖；
圖14示出了帶有密封件的殼體的一個半殼的透視放大剖視圖；圖15a、15b和15c分別示出了根據(jù)本發(fā)明的彈性元件的各個視圖；圖16a示出了波紋狀肋元件的視圖，其中一接觸片材附連于所述元件上；以及圖16b示出了另一種彈性元件的視圖，特別地，它可以插入于根據(jù)圖8的本發(fā)明的實施例中。
具體實施例方式
與用于機動車中的常規(guī)型電加熱器相比，根據(jù)本發(fā)明的加熱器包括兩個由塑料制成的半殼。在生產(chǎn)過程中，可以首先按照簡便的方式裝備一個半殼體，然后通過安裝第二個半殼體而完成整個殼體。
圖1至4示出了根據(jù)本發(fā)明的加熱器的多個裝配階段，這些階段示出了根據(jù)本發(fā)明的加熱器的結(jié)構(gòu)。圖1為一透視圖，示出了殼體的半殼2a、2b中的一個半殼2a。一接觸片材6、一散熱器元件4和緊接著的PTC加熱元件3插入于半殼2a中。為便于裝配，分別為所有的組件提供了導(dǎo)軌和定位裝置。特別地，帶有接觸銷6a的接觸板6的位置在插入過程中通過導(dǎo)向器6b(以及對應(yīng)于圖2中的接觸板7的導(dǎo)向器7b)限定。散熱器元件4優(yōu)選地設(shè)計成波紋狀肋元件的形式。在波紋狀肋元件的一側(cè)提供有一接觸板。導(dǎo)向器4a沿側(cè)向提供于殼體的內(nèi)部以用于引導(dǎo)波紋狀肋元件4的接觸板的端部。所述導(dǎo)向器只是起便于裝配的作用。因此在一個備選實施例中，它們也可以省掉。
為了使也同樣處于安裝狀態(tài)的各個PTC加熱元件3彼此隔離，在殼體的半殼內(nèi)提供了定位裝置5，用于將各個PTC加熱元件3保持彼此隔開的關(guān)系。所述定位裝置5優(yōu)選地在縱向支柱10上緊固至側(cè)向殼體面。所述支柱將在下文中進行詳細(xì)描述。
如圖2中所示，此外還有一散熱器元件4和一帶有插頭7a的接觸板7提供于PTC加熱元件3的上方，與圖1中所示的結(jié)構(gòu)相匹配。殼體的第二半殼2b可以連接于按照這種方式裝備的第一半殼2a上。殼體的兩個半殼優(yōu)選地構(gòu)制成使得它們的分隔線近似沿兩個縱長殼體面(其包括通孔)之間的中央延伸。
由于兩個半殼2a、2b都提供有鎖銷18和位于相對的半殼中的對應(yīng)孔，因而殼體的裝配過程可以得到顯著簡化。當(dāng)這兩個半殼放在一起時，則第二半殼2b一旦完全連接于第一半殼2a上它們就將會鎖緊。
圖3中再次示出了電加熱器的已裝配好的殼體。從圖3中可以看到，每個半殼體2a、2b在其縱長面上都提供有用于使空氣流過的開口。
為了提高PTC加熱元件的發(fā)熱效率，所述元件在殼體內(nèi)保持夾緊于參照圖1和2所述的分層結(jié)構(gòu)中。夾緊作用通過另外的彈性元件12來實現(xiàn)。優(yōu)選地，彈性元件插于至少殼體的一內(nèi)側(cè)和分層結(jié)構(gòu)之間。此外，這種彈性元件還可以插于殼體的另一相對內(nèi)側(cè)和分層結(jié)構(gòu)之間，或者插于分層結(jié)構(gòu)內(nèi)的位置。
為了使殼體能夠吸收夾緊力而不會使殼體發(fā)生變形，對縱長殼體面進行機械加強。殼體不能在機械加強的殼體面之間，特別是分隔線的區(qū)域內(nèi)吸收很高的夾緊力。
為了能夠吸收特別高的夾緊力，在用于通過待加熱的空氣的側(cè)向開口內(nèi)提供有橫向支柱9。所述橫向支柱9使得殼體可以吸收足夠高的夾緊力而不會使殼體發(fā)生偏轉(zhuǎn)或變形。帶有支柱的半殼分別形成一體并且優(yōu)選地由塑料制成。
在一個特別有利的實施例中，橫向支柱9補充有一個或更多的縱向支柱10，從而使得支柱9和10具有格架結(jié)構(gòu)的形狀。對于這種格架結(jié)構(gòu)，橫向支柱9可以做得特別薄因而不會妨礙空氣通過量。同時能有效地防止殼體的彎曲。
在一個有利的實施例中，在殼體的機械加強的面之間的殼體穩(wěn)定性通過特殊設(shè)計的半殼的上下側(cè)而得以提高。為此目的，伸出部分16和凹部17分別提供于每個半殼2a、2b的上下殼體側(cè)上，并且它們的設(shè)置使得它們在放在一起時相互接合。因此在機械加強的縱長殼體面之間，上下側(cè)的機械穩(wěn)定性也得以提高。
由于只有在裝配之后殼體才能吸收很高的夾緊力而不會發(fā)生殼體變形，因此彈性元件12只有在殼體裝配之后才能插入。為此目的，殼體2在殼體一側(cè)上提供有一開口11。這種開口優(yōu)選地提供在殼體2的窄側(cè)上。每個半殼體2a、2b具有相應(yīng)的凹部，這些凹部在殼體2的裝配狀態(tài)下彼此互補以形成一狹縫11，用于插入彈性元件12。在下文中將參照圖10至12對一種用于形成插入彈性元件12的彈性通道的殼體內(nèi)側(cè)的特殊設(shè)計進行描述。
提供于殼體內(nèi)的定位裝置4a、5、6b、7b的設(shè)置使得加熱器的預(yù)定位的元件為彈性元件留有足夠的空間。更具體而言，固定著的預(yù)定位的元件沿夾緊方向帶有由彈性裝置產(chǎn)生的游隙以便使它們保持可動并且吸收由彈性裝置所產(chǎn)生的夾緊壓力。
在圖4中可以看到，彈性元件12具有多個獨立的彈性部段以用于產(chǎn)生夾緊壓力?，F(xiàn)在將結(jié)合圖10a、10b和10c對彈性元件12的優(yōu)選在所示的實施例中，接觸板6和7分別設(shè)置于分層結(jié)構(gòu)的外側(cè)上，以便通過散熱器元件4向PTC加熱元件3提供能量供應(yīng)。所述結(jié)構(gòu)在PTC加熱元件3與散熱器元件4之間實現(xiàn)極好的熱轉(zhuǎn)移，而散熱器元件4向流過其中的空氣輸出熱量，并且熱傳導(dǎo)損失因而特別小。
由于接觸板設(shè)置于加熱器的元件的分層結(jié)構(gòu)的上下端，因此空氣通過量實際上并未受到妨礙。這就使得可以在不減少空氣通過容積的情況下保持較小的構(gòu)造高度。
由于根據(jù)本發(fā)明的殼體設(shè)計帶有從機械觀點考慮特別穩(wěn)定的縱長殼體面，因此夾緊力不會按照常規(guī)方式那樣由保持框架的側(cè)桿承受。殼體的窄側(cè)因此可以按照任意所需的方式設(shè)計。優(yōu)選地，殼體的窄側(cè)的設(shè)計使得它們便于進行加熱器的機械固定和電接觸。為了進行電接觸，殼體的至少一個窄側(cè)可以按照任意所需的方式與連接器的幾何形狀相適應(yīng)以便供應(yīng)能量。
在圖1至4中通過實例示出了窄側(cè)的設(shè)計。在左殼體側(cè)上，由分別形成于兩個半殼體上的伸出部分13a、13b形成一連接器的形狀。兩個接觸板6、7的連接器舌6a和7a伸入所述連接器中。在相對的另一側(cè)，連接器14由伸出部分14a、14b形成，連接器基本上為電加熱器起機械緊固的作用。由于殼體2的窄側(cè)不能吸收很大的力，因此它們可以按照任意所需的方式設(shè)計以便進行機械和/或電緊固。
圖5至7示出了殼體的另一個實施例和一個對應(yīng)的電加熱器。圖5示出了電加熱器20的一個實施例的透視圖，它做得比圖1至4的實施例小，但是具有更大的橫截面積以便得到更高的空氣通過量。為此目的，加熱器包括位于分層結(jié)構(gòu)中的多個平面內(nèi)的PTC加熱元件3。與圖1相比，具有矩形形狀的PTC加熱元件3的定向使得其縱向側(cè)面與加熱器的縱長殼體面平行。
分層結(jié)構(gòu)包括散熱器元件4、PTC加熱元件3和電極片材21、22，根據(jù)分層結(jié)構(gòu)中帶有PTC加熱元件3的每層而言，在帶有PTC加熱元件3的各層的層面上分別提供有縱向支柱10。在所示的實施例中，總共有四個帶有PTC加熱元件3的層，因此也就有四個縱向支柱。由于加熱器的縱向長度比圖1至4的加熱器大，因此所述實施例還包括更多數(shù)量的橫向支柱9。
與第一實施例相比，在所示的加熱器中使用了兩個彈性元件12，這兩個元件分別在上端和下端處插于殼體的窄側(cè)上。彈性裝置各自的插入方式使得從彈性元件12伸出的彈性部段26從殼體表面伸向分層結(jié)構(gòu)。盡管圖中并未示出，但另一個彈性元件12也可在所示的位置之間插于分層結(jié)構(gòu)中。
由于存在多個在本實施例中所示的帶有PTC加熱元件3的層，就需要相應(yīng)地更多數(shù)量的接觸片材。接觸片材22中的最高者和最低者分別緊接著上殼體內(nèi)部和下殼體內(nèi)部。三個中間接觸片材分別緊接著帶有PTC加熱元件的三個低層，即與縱向支柱10的三個較低者相匹配。
每個接觸片材21、22具有伸出框架之外的接觸舌21a、22a。接觸舌21a、22a從其上伸出的殼體側(cè)23可具有任意一種設(shè)計結(jié)構(gòu)。圖6中示出了一個特定實施例。如圖5中所示的殼體23具有附連于其上或者粘附于其上的單獨適配的連接器形狀25。所述粘附的連接器形狀可以與對應(yīng)的要求相適配，例如適于利用不同類型的插頭將加熱器安裝于不同汽車制造商制造的車輛中。在圖6中所示的實施例中，可附連的連接器附件25包括一帶有緊固孔的機械止塊和其中設(shè)置有接觸舌21a、22a的連接器承座25a。
根據(jù)另一個特殊實施例，殼體借助于硅樹脂密封件沿側(cè)向密封住。硅樹脂密封件24優(yōu)選地設(shè)置于縱向支柱上，如圖5至7和11、12中所示。硅樹脂密封件24在這里設(shè)置于縱向支柱上，即各自準(zhǔn)確地設(shè)置于PTC加熱元件的層面上。
為在密封件插入過程中更易于裝配，硅樹脂密封件24具有支柱的格架結(jié)構(gòu)的形狀。由于縱向支柱的密封件不需要各個單獨地插入，而是可在一個步驟中整體地插入，因此制造過程得以顯著簡化。
圖8和9是另一個實施例的透視圖。所述實施例與圖6和7中所示的實施例不同，特別是橫向支柱的數(shù)量不同。在本實施例中，利用了更少，但是更加穩(wěn)定的橫向支柱。
優(yōu)選地，各個橫向支柱按照30至40毫米的距離設(shè)置。當(dāng)橫向支柱的距離大于40毫米時，特別是從大約60毫米開始，橫向支柱就不再能足夠承受夾緊力。相反，當(dāng)橫向支柱的距離小于30毫米，特別是小于20毫米時，空氣通過量就會顯著受到加熱器的縱長面的妨礙。
圖10至12示出了殼體的兩個半殼的內(nèi)部設(shè)計的一個特定實施例。半殼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括一彈性通道，彈性裝置12可在殼體的兩個半殼裝配好之后插入該彈性通道中。彈性通道在彈性裝置插入過程中起引導(dǎo)彈性裝置的作用，即通過側(cè)向延伸的凹槽而引導(dǎo)。舉例來說，凹槽由伸出部分34和殼體的上側(cè)或與所示實施例中一樣由伸出部分34和鎖定片32a、32b所形成。
伸出部分34不僅形成了用于插入彈性裝置的彈性通道的一側(cè)，而且起定位加熱器的元件的作用。這些元件由伸出部分34進行(預(yù))固定，并且繞著插入通道在殼體內(nèi)留有一定游隙以便在裝配之后插入彈性裝置。
另外，圖10至12中所示的實施例具有較高的剛度。舉例來說，由于以下原因，可能需要這種額外的加強措施。為了在“大面積加熱器”的情況下，即加熱器雖小但是帶有很大的面積以便空氣通過量很高的情況下，也能實現(xiàn)高效率，就需要很大的夾緊力。然而，當(dāng)殼體溫度為大約170℃時，所用塑料材料的剛度就會下降。而且，由于所用的彈性部段離彈性裝置的邊緣的最小距離約為2毫米至2.5毫米，因此彈性裝置可能不僅會將力傳遞至殼體的邊緣。然而，為了防止上下殼體側(cè)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，所述側(cè)優(yōu)選地額外進行加強。為此目的，相對設(shè)置的鎖定片32a、32b分別提供于殼體的兩個半殼上。每個鎖定片沿相對的半殼體的方向伸出，并且它們在裝配過程中通過鎖鼻31聯(lián)鎖起來。由于上下殼體側(cè)上的這種接合關(guān)系的存在，因此其機械剛度得到加強從而可以避免發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
剛度的進一步提高可以通過另加側(cè)壁35、36來實現(xiàn)。所述側(cè)壁35、36分別設(shè)置于先前的側(cè)壁上方并且通過支承元件33連接于其上。這樣，上下側(cè)的機械剛度就得以提高以便使得殼體能夠承受特別高的夾緊力。這就容許“大面積結(jié)構(gòu)”，即具有大量的疊加的PTC元件層及置入其間的散熱器元件的加熱器。
在下文中將參照圖13a、13b和13c對彈性元件12的構(gòu)造進行描述。圖13a示出了彈性元件12的俯視圖，圖13b為側(cè)視圖，而圖13c為彈性元件12的透視圖。
彈性元件12包括一片材構(gòu)件26和從其上伸出的彈性部段26。優(yōu)選地，彈性元件12制成一體式，每個彈性部段在片材構(gòu)件25的三個側(cè)面上沖壓出并且繞著軸線2 6沿片材構(gòu)件2 5的橫向彎曲而成。沖壓部段所彎曲的角度α大約介于5°至30°之間，優(yōu)選介于15°和20°之間。彈性元件12的這種構(gòu)造能防止沿橫向發(fā)生偏轉(zhuǎn)而只容許沿縱向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。因此，在夾緊力產(chǎn)生過程中，彈性元件只作用于支承著它的殼體邊緣上。因而彈性裝置就與殼體實現(xiàn)理想的配合工作，而殼體由于其構(gòu)造原因就只能在殼體側(cè)處承受大的力，而在分隔線區(qū)域的中央承受負(fù)載的能力則較差。優(yōu)選地，彈性部段的側(cè)端為此設(shè)置于靠近彈性元件邊緣的位置。
圖13a、13b和13c中的示例僅為示意性。彈性部段26不一定為矩形，而是也可具有不同寬度和傾斜度的區(qū)域。例如，每個彈性部段可以具有一更寬的端部，該端部稍稍變平以容許將彈性元件按照改進的方式推入殼體中。
圖16a示出了“大面積加熱器”(例如根據(jù)圖9)的一個縱長實施例中的一散熱器元件4和一與其相連的接觸片材6。相應(yīng)的彈性元件示于圖16b中。彈性元件具有許多連續(xù)排列的彈性部段26。每個彈性部段26能夠施加大約15牛頓的接觸壓力。為了提高接觸壓力，根據(jù)圖16b的彈性部段緊緊地一個接一個放置以便使得有兩個或更多彈性部段26跨過PTC元件的表面。這就使夾緊壓力提高為兩倍或者甚至三倍。與常規(guī)型框架安裝相比，在這里夾緊壓力均勻地施加于彈性裝置的整個長度上。
為了使得夾緊力能夠由彈性部段26吸收，殼體的縱長面上可以裝備有橫向支柱9以便有兩個至不超過五個彈性部段26介于兩個連續(xù)的橫向支柱9之間。
根據(jù)圖4的實施例示出的彈性元件12具有兩個或更多鄰近設(shè)置的彈性部段。這個實施例在殼體的形狀具有較大深度的情況下比較有利。
盡管按照常規(guī)方式使用厚度約為0.8毫米的彈性裝置，但是按照新的構(gòu)造原理，采用的彈性元件厚度為0.2至0.5毫米，優(yōu)選0.3毫米左右。這使得在小長度的彈性部段處也能實現(xiàn)彈性部段26的彈性作用。
本發(fā)明的加熱器的一個特殊優(yōu)點在于彈性元件可以首先作為一連續(xù)不斷的構(gòu)件進行生產(chǎn)，從而在制造過程中可以由輥子供應(yīng)。按照常規(guī)方式，每個彈性部段單獨制造并且單獨生產(chǎn)以便用于各種不同的加熱器長度。而且，它只能為每個加熱器提供一個彈性元件。
除了較小的構(gòu)造高度之外，本發(fā)明的加熱器的一個特殊優(yōu)點在于所述加熱器可以按照特別簡單的方式生產(chǎn)。加熱器按照結(jié)合圖1至4所述的方式進行裝配。根據(jù)本發(fā)明，與常規(guī)型加熱器相比，在夾緊力不作用于分層結(jié)構(gòu)上的情況下將各個單獨的元件裝配起來。只有在殼體裝配好之后，彈性裝置才滑入已裝配好的殼體中(參看圖4)。
總之，本發(fā)明涉及電加熱器的一種新構(gòu)造原理，其中框架和彈性裝置的功能相互分離。一個殼體用作電加熱器的框架，該殼體包括兩個半殼。在殼體中設(shè)置有PTC加熱元件所用的定位輔助裝置。殼體的縱向側(cè)面基本上敞開以便容許空氣通過熱記錄器。此外，還有一個壓著散熱器元件、PTC加熱元件和接觸片材的分層結(jié)構(gòu)的彈性裝置插入于殼體中。這種彈性裝置可以隨后通過沿側(cè)向提供于殼體中的開口而滑入殼體中。因此，殼體只有在裝配之后才會受到彈性力，這時它可以機械承載。
新構(gòu)造原理具有許多優(yōu)點。一方面，利用根據(jù)本發(fā)明的機構(gòu)，由于不使用金屬框架，在相同的加熱能力下，重量可以顯著降低，即降低高達大約50％。而且，在沒有另外的措施和另外的重量的情況下，加熱器沒有外露的金屬表面。另一個優(yōu)點是構(gòu)造高度較低，比常規(guī)型加熱器低大約30％。因此可以實現(xiàn)還比現(xiàn)有技術(shù)小得多的加熱裝置，由于所利用的夾緊原理能夠增加電和熱接觸，因而加熱裝置仍然能達到較高的效率。而且，它還可以產(chǎn)生更長的加熱元件，而常規(guī)型保持框架結(jié)構(gòu)要想產(chǎn)生這么長的加熱元件需要付出更大的努力。
而且，并不使用常規(guī)型定位框架以便將PTC加熱元件保持彼此相隔并對其起保護作用，而是通過殼體的伸出部分來將PTC加熱元件直接相互隔離。
而且，制造難度比常規(guī)型加熱器顯著降低。本發(fā)明的加熱器的制造要容易得多，因為在生產(chǎn)過程中不需要特殊的裝置來克服框架的彈性力。
這種構(gòu)造原理不需要對保持框架的側(cè)桿進行特殊設(shè)計以便吸收作用于縱向桿上的夾緊力。因此，本發(fā)明的殼體的窄側(cè)在其設(shè)計中可以與任意一種所需的包圍著從殼體伸出的接觸片材的連接器舌的連接器幾何形狀相適配。
此外，彈性裝置因而能夠以顯著降低的成本進行生產(chǎn)。一方面，彈性裝置的厚度可以降低因而可以節(jié)省材料。另一方面，現(xiàn)在彈性元件可以首先作為一種連續(xù)式構(gòu)件進行生產(chǎn)然后在制造過程中由輥子供應(yīng)。而且，單個彈性構(gòu)件已經(jīng)足夠。
權(quán)利要求
1.一種電加熱器，特別是用作機動車中所用的輔助加熱裝置，包括一在縱長殼體面上開口的殼體(2)和一分層結(jié)構(gòu)，分層結(jié)構(gòu)包括至少一個PTC加熱元件(3)、一個散熱器元件(4)、用于供應(yīng)能量的接觸片材(5、6)以及一個彈性元件(12)，分層結(jié)構(gòu)通過彈性元件(12)保持夾緊于殼體(2)中，其中，一個開口(11)沿側(cè)向提供于殼體(2)中，用于插入彈性元件(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱器，其特征在于，在殼體(2)中形成有一用于容放彈性元件(12)的彈性通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電加熱器，還包括用于將加熱器的元件預(yù)固定于殼體(2)中的定位裝置(34)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電加熱器，其特征在于，殼體(2)中的定位裝置(34)同時形成一個用于在插入過程中引導(dǎo)彈性元件(12)的凹槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的電加熱器，其特征在于，殼體的縱長面通過至少一個橫向支柱(9)進行機械加強。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電加熱器，其特征在于，殼體的縱長面中的支柱(8、10)具有格架結(jié)構(gòu)的形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電加熱器，其特征在于，格架結(jié)構(gòu)在PTC加熱元件(3)的區(qū)域中具有至少一個縱向支柱(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的電加熱器，其特征在于，所述殼體(2)由塑料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的電加熱器，其特征在于，殼體(2)包括用于將PTC加熱元件(3)保持相互隔開的定位裝置(5)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的電加熱器，其特征在于，殼體(2)包括兩個半殼(2a、2b)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電加熱器，其特征在于，殼體(2)的半殼(2a、2b)可以放在一起。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電加熱器，還包括鎖銷(18)或鎖鼻(31)，用于在殼體(2)的兩個半殼(2a、2b)放在一起時實現(xiàn)兩個半殼(2a、2b)的鎖定。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項所述的電加熱器，其特征在于，半殼(2a、2b)構(gòu)制成使得它們大約在殼體的縱長面之間的中央處分隔殼體(2)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電加熱器，還包括提供于半殼(2a、2b)的分隔線上的分別相對的伸出部分(16、17；32a、32b)，它們在半殼(2a、2b)裝配在一起時將會相互接合。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的電加熱器，其特征在于，彈性元件(12)構(gòu)制成使得它將夾緊力基本上傳遞至殼體的得到加強的縱向側(cè)上。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的電加熱器，其特征在于，彈性元件(12)包括一帶有從其上伸出的彈性部段(26)的片材構(gòu)件(25)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電加熱器，其特征在于，每個彈性部段(26)延伸入彈性構(gòu)件(12)的縱向側(cè)的邊緣部分中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電加熱器，其特征在于，彈性元件(12)與彈性部段(26)形成一體。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至18中任一項所述的電加熱器，其特征在于，至少一個用于產(chǎn)生夾緊力的彈性部段(26)提供于每個PTC加熱元件的位置處以便實現(xiàn)摩擦夾緊作用。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電加熱器，其特征在于，每個PTC加熱元件位置提供有至少兩個彈性部段(26)。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項所述的電加熱器，還包括至少一個用于將縱向支柱(10)相對于PTC加熱元件(3)密封住的密封件(24)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電加熱器，其特征在于，密封件(24)密封著整個格架結(jié)構(gòu)(9、10)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電加熱器，其特征在于，一個殼體側(cè)的密封件(24)相應(yīng)地制成一體。
24.一種用于電加熱器特別是用作機動車中所用的輔助加熱裝置的殼體，用于容放一分層結(jié)構(gòu)，該分層結(jié)構(gòu)包括至少一個PTC加熱元件(3)、一個散熱器元件(4)、用于供應(yīng)能量的接觸片材(5、6)以及一個彈性元件(12)，殼體具有一用于插入彈性元件(12)的側(cè)向開口(11)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的殼體，其特征在于，在殼體中形成有一用于插入彈性元件(12)的彈性通道。
26.根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的殼體，在殼體中還包括用于預(yù)固定加熱器的元件的定位裝置(34)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的殼體，其特征在于，殼體中的定位裝置(34)同時形成一個用于引導(dǎo)彈性元件的凹槽。
28.根據(jù)權(quán)利要求24至27中任一項所述的殼體，其特征在于，殼體的縱長面通過至少一個橫向支柱(9)進行機械加強。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的殼體，其特征在于，具有開口構(gòu)型的殼體的縱長面中的支柱(9、10)呈格架結(jié)構(gòu)的形式。
30.根據(jù)權(quán)利要求24至29中任一項所述的殼體，其特征在于，殼體由塑料制成。
31.一種用于生產(chǎn)電加熱器(1)，特別是用作機動車中所用的輔助加熱裝置的方法，這種電加熱器(1)包括一殼體(2)和一分層結(jié)構(gòu)，殼體(2)包括兩個半殼(2a、2b)并且在殼體的縱長面上開口，分層結(jié)構(gòu)包括至少一個PTC加熱元件(3)、一個散熱器元件(4)、用于供應(yīng)能量的接觸片材(6、7)以及一個彈性元件(12)，分層結(jié)構(gòu)通過彈性元件(12)保持夾緊于殼體(2)中，這種方法包括以下安裝步驟將接觸片材(6、7)、散熱器元件(4)和PTC加熱元件(3)插入殼體的第一半殼(2a)中，將殼體(2)的第二半殼(2b)附連于第一半殼(2a)上，以及將彈性元件(12)通過已裝配好的殼體(2)的開口(11)插入以便實現(xiàn)對分層結(jié)構(gòu)的夾緊作用。
全文摘要
本發(fā)明涉及電加熱器的一種新型構(gòu)造原理，其中框架和彈性裝置的功能相互分離。作為電加熱器的一個框架，利用一個包括兩個半殼的殼體。PTC加熱元件的定位輔助裝置設(shè)置于殼體中。殼體的縱向側(cè)基本敞開以便容許空氣通過加熱記錄器。另外還有一彈性裝置插入于殼體中，彈性裝置包括散熱器元件、PTC加熱元件和接觸片材的分層結(jié)構(gòu)。在加熱器已裝配好后，可將彈性裝置通過側(cè)向開口插入加熱器中。
文檔編號F24C7/00GK1516523SQ200310123139
公開日2004年7月28日 申請日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月19日
發(fā)明者F·波倫德爾, F 波倫德爾 申請人:凱特姆兩合公司