[發(fā)明專利]發(fā)熱元件及包括該發(fā)熱元件的加熱裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910134411.9
• 申請日: 2009-04-09
• 公開（公告）號: CN101557659A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 弗朗茨·博倫德;庫爾特·瓦爾茨;米歇爾·尼德雷爾
• 申請（專利權(quán)）人: 埃貝赫卡騰有限兩合公司
• 主分類號: H05B3/02
• 分類號: H05B3/02;H05B3/06;F24H3/00
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 吳貴明;李 慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)熱元件和一種用于加熱空氣的加熱裝置，其 包括至少一個(gè)PTC元件和與該P(yáng)TC元件的相對側(cè)面相接觸的電導(dǎo) 體。這樣的發(fā)熱元件例如從本申請人擁有的EP?1?061?776中獲知。

背景技術(shù)

具體地，發(fā)熱元件應(yīng)用于機(jī)動車輛的輔助加熱裝置中并包括連 續(xù)地布置成一排且通過電導(dǎo)體供以電流的多個(gè)PTC元件，這些電導(dǎo) 體彼此平行延伸并與PTC元件的相對側(cè)面形成表面(in?areal)接觸。 導(dǎo)體通常由片狀金屬條(sheet?metal?strip)形成。由此形成的發(fā)熱 元件例如應(yīng)用在用來加熱機(jī)動車輛中的空氣的加熱裝置中，該加熱 裝置包括若干層發(fā)熱元件，這些發(fā)熱元件的相對的側(cè)面與散熱元件 相接觸。這些散熱元件利用一個(gè)固定裝置施加至發(fā)熱元件，并與這 些發(fā)熱元件具有比較良好的傳熱接觸。

在上面提及的現(xiàn)有技術(shù)中，加熱裝置的固定裝置由一個(gè)框架來 限定，在該框架中多個(gè)平行的發(fā)熱元件層和散熱元件層由彈簧預(yù)張 力(spring?pretension)支撐。根據(jù)一個(gè)可替換實(shí)施例，它也披露了 一種所討論類型的加熱裝置并在例如EP?1?467?599中進(jìn)行了描述， 該發(fā)熱元件由在一個(gè)平面中連續(xù)地布置成一排的多個(gè)PTC元件限 定；這些PTC元件也被稱為陶瓷元件或冷導(dǎo)體，并且在PTC元件 的相對的側(cè)面處通過與這些側(cè)面接觸的導(dǎo)體將電流供應(yīng)到這些 PTC元件。這些導(dǎo)體中的一個(gè)由一個(gè)沿周圍封閉的輪廓限定。另一 個(gè)導(dǎo)體由一個(gè)片狀金屬條限定，該片狀金屬條通過插入的電絕緣層 而安放在所述沿周圍封閉的金屬輪廓上。散熱元件由布置成多個(gè)平 行層并成垂直于沿周圍封閉的金屬輪廓延伸的薄片限定。在所討論 的從EP?1?467?599中獲知的類型的加熱元件的情況中，提供了具有 在上文中所描述的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的多個(gè)沿周圍封閉的金屬輪廓，所述沿 周圍封閉的金屬輪廓彼此平行地布置。薄片部分地在周圍封閉的輪 廓之間延伸并且它們部分地凸出于這些輪廓之外。

上面提及的發(fā)熱元件需要電導(dǎo)體與PTC元件之間良好的電接 觸。否則，將會產(chǎn)生轉(zhuǎn)移電阻(transfer?resistance，傳遞電阻)增加 的問題，尤其是當(dāng)發(fā)熱元件用于機(jī)動車輛的輔助加熱裝置中時(shí)，這 種轉(zhuǎn)移電阻可能會由于較高的電流而導(dǎo)致局部過熱。這種熱現(xiàn)象可 能導(dǎo)致對發(fā)熱元件的損害。另外，PTC元件是響應(yīng)于溫度的增加而 放出較少熱量的自調(diào)節(jié)的電阻加熱器，所以局部過熱可能導(dǎo)致PTC 元件的自調(diào)節(jié)特性失效。

此外，輔助加熱裝置區(qū)域中的高溫可能導(dǎo)致產(chǎn)生對乘客車廂內(nèi) 的人的健康有直接危害的煙或氣體。

在高工作電壓下(例如在高達(dá)500伏的電壓下)使用所討論類 型的發(fā)熱元件是個(gè)難題。在這個(gè)考慮中出現(xiàn)的一個(gè)問題是流到散熱 元件上的空氣攜帶了濕氣和/或灰塵，它們可能進(jìn)入加熱裝置并導(dǎo)致 那里電擊穿，即短路。另一個(gè)主要問題是，必須保護(hù)在加熱裝置區(qū) 域工作的人以分別防御加熱元件的載流部分(current-carrying?part) 和發(fā)熱元件的載流部分。

WO?99/18756披露了具有PTC加熱元件的浸沒式加熱器，該加 熱元件布置在電導(dǎo)體之間并且覆蓋有絕緣層以使上述電導(dǎo)體相對 于浸沒式加熱器的金屬外殼絕緣。在這個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的情況下，外殼 密封地包圍PTC加熱元件。為了絕緣的目的，在外殼與各個(gè)發(fā)熱元 件之間提供由絕緣陶瓷材料制成的板。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種加熱裝置的發(fā)熱元件以及相應(yīng)的加 熱裝置，其提供了更高的安全性。本發(fā)明尤其旨在提高對于可能發(fā) 生的電擊穿的安全性。

特別地，本發(fā)明也旨在提供一種具有多個(gè)發(fā)熱元件的加熱裝 置，其包含至少一個(gè)PTC元件和與該P(yáng)TC元件的相對側(cè)面接觸的 電導(dǎo)體、以及多個(gè)布置成平行層的散熱元件，這些散熱元件被支撐 以使它們與發(fā)熱元件的相對側(cè)面相接觸，并且該加熱裝置能在強(qiáng)電 流下安全有效地工作。

為了解決關(guān)于發(fā)熱元件的問題，本發(fā)明提出應(yīng)該對上面提及的 發(fā)熱元件做進(jìn)一步改進(jìn)，這通過在電導(dǎo)體各自的外表面上覆蓋包含 至少兩個(gè)相互連接的塑料薄片的絕緣層、并且將該絕緣層固定地連 接至外殼來實(shí)現(xiàn)。