[发明专利]电加热装置及制造该电加热装置的方法

说明书

本发明涉及一种电加热装置及制造该电加热装置的方法，该电加热装置具有外壳，该外壳包围PTC元件和电连接到PTC元件以用于以不同的极性向PTC元件通电的条状导体。为了提供易于制造并且具有良好效率的电加热装置，本发明提出由聚合物陶瓷一体地模制外壳。

技术领域

本发明涉及一种电加热装置，该电加热装置具有外壳，该外壳包围PTC元件和电连接到PTC元件以用于以不同的极性向PTC元件通电的条状导体。

背景技术

例如从EP 1 768 459 B1中已知一种通用的电加热装置。在该现有技术中，PTC元件位于由绝缘材料制成的位置框架中，该位置框架周向地围绕PTC元件并且保持PTC元件的相反的主侧表面是自由的。在这些主侧表面上，接触片材作为条状导体抵靠，从而形成整体模制在条状导体上的接触凸耳，这些接触凸耳用于电加热装置的电连接。绝缘层被施加到条状导体的与PTC元件相对的外表面。这些绝缘层在插入弹性粘合剂的情况下抵靠在接触片材上。弹性粘合剂被粘结到位置框架上。结果，PTC元件被多部件式外壳包围，使得待加热的介质、或者在空气的情况下由介质携带的任何污染物或水分都无法到达PTC元件和向PTC元件通电的条状导体。

在根据前述现有技术的可替代解决方案中，绝缘层以前述方式抵靠在位置框架上。在位置框架的包覆成型期间，设置在相对侧上的绝缘层已经被粘结到位置框架上。

在先前提到的现有技术中，绝缘层由具有相对良好的导热性的塑料膜和陶瓷层组成。陶瓷层也具有相对良好的导热性。因此，由PTC元件产生的热实际上是通过两层式绝缘层来传导的。然而，由于绝缘层本身具有相对良好的导热性，因此这导致由PTC元件产生的热的相对良好的吸收。因此，电加热装置的效率相对较高，这特别由于由绝缘的塑料材料制成的位置框架仅围绕PTC元件的端侧面，这将长方体形的PTC元件限制为窄边缘的并且与主侧表面相比具有相对较小的表面区域。

然而，因为必须将各种部件接合在一起，所以根据上述现有技术的电加热装置在设计上是相对复杂的。

由US 6,178,292 B1已知一种相对容易制造的根据权利要求1的通用特征的可替代的且更容易制造的电加热装置。在该现有技术中，绝缘塑料化合物完全包围条状导体和PTC元件。仅接触凸耳突出超过由塑料材料形成的外壳。

但是，如果塑料材料在实际的加热单元周围形成有一定的厚度，则上述解决方案只能确保PTC元件和与PTC元件电连接的条状导体的牢固封闭。由于塑料的导热性相对较差，PTC元件产生的热仅抵抗一定的热阻散发到电加热装置的由塑料形成的外部。

在根据EP 2 296 432 A1的现有技术中，外壳由矩形塑料管形成，在该塑料管中插入设置在位置框架中的多个PTC元件以及在两侧上抵靠在主侧面上的接触表面。与US 6,178,292 B1相比，该电加热装置的制造是相对复杂的。该塑料框架具有与根据US 6,178,292 B1的塑料材料相同的缺点。

发明内容

本发明旨在提供一种易于制造且具有良好效率的电加热装置。

为了解决该问题，本发明提出将外壳形成为由聚合物陶瓷模制的一件式外壳。

外壳被一体地形成。聚合物陶瓷围绕由PTC元件和两个条状导体组成的加热单元形成。外壳通常通过模制生产。因此，可以通过将加热单元浸入到包含聚合物陶瓷的熔池中来形成外壳。替代地，外壳也可以通过注塑成型来制造。在这种情况下，通常将PTC元件和条状导体插入注塑模具的模具型腔中。关闭注塑模具，并用聚合物陶瓷填充注塑模具。如果聚合物陶瓷是热塑性材料，则可以在模具型腔中固化聚合物陶瓷。然而，作为塑料组分，聚合物陶瓷也可以具有交联塑料，该交联塑料在注塑模具或其它模具中交联并凝固或硬化。作为塑料组分，聚合物陶瓷可以具有任何固化的或凝固的塑料。考虑到电加热装置在工作期间被加热，这会导致热塑性塑料熔化或至少迅速老化，因此具有陶瓷填充物部分的热固性塑料是优选的。