[發明專利]管狀電加熱體及其制造方法

有效

• 申請號: 202011096383.9
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112672450B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 安德列亞斯·司列福
• 申請（專利權）人: 塔克及海林閣有限公司
• 主分類號: H05B3/42
• 分類號: H05B3/42;H05B3/48
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 侯聰

本發明提供了一種具有管狀金屬護套的管狀電加熱體，在其內部空間中布置有電加熱元件，所述電加熱元件由電阻線形成并且至少部段地通過電絕緣材料與所述管狀金屬護套電絕緣，其中，形成所述電加熱元件的所述電阻線由至少一個開口穿過和/或具有輪廓化周面，并且本發明提供了一種用于制造這種管狀電加熱體的方法。

技術領域

本發明涉及具有權利要求1的前序部分的特征的一種管狀電加熱體及其制造方法。

背景技術

管狀電加熱體是一種多年來經過實踐檢驗的電熱提供類型。它們的特征在于，電加熱元件布置在管狀金屬護套內，其中，電加熱元件通過嵌入到電絕緣的但導熱性良好的材料、在許多情況下例如氧化鎂中而沿徑向方向與管狀金屬護套電絕緣，以避免發生不希望的短路。

尤其是在可用的結構空間僅很小且必須使用相對較低的電壓例如轎車(PKW)的12V或48V車載電網來工作的應用中，這意味著必須流過大電流才能實現期望的加熱功率，在這里，總是出現這樣的問題：如何在如此狹窄的空間中如此容納較小的電阻以及因此較大的導線橫截面，使得其能夠長時間承受熱交變應力，以及如何針對如此大的電流負荷過程可靠地確保在未加熱區域和已加熱區域之間狹窄橫截面上的連接。

發明內容

該目的由具有權利要求1的特征的一種管狀電加熱體和具有權利要求8的特征的一種用于制造這種管狀電加熱體的方法來解決。

本發明的有利的改進方案是各個從屬權利要求的主題。

在這里，術語“管狀電加熱體”在本專利說明書中被廣泛使用并且尤其地還包括加熱筒。

根據本發明的管狀電加熱體具有管狀金屬護套，在其內部空間中布置有電加熱元件，所述電加熱元件由電阻線形成并且至少部段地通過電絕緣材料與所述管狀金屬護套電絕緣。對本發明至關重要的是，形成所述電加熱元件的所述電阻線由至少一個開口穿過和/或具有輪廓化周面。

概括地說，可以將形成電加熱元件的電阻線在數學意義上描述為一般圓柱體，該一般圓柱體通過使限定圓柱體的橫截面的閉合平面曲線位移而產生。典型地，但并非必須，該閉合平面曲線是圓，并且當拉伸電阻線時，直線地且垂直于該平面進行位移。

穿過形成電加熱元件的電阻線的開口從電阻線的一側上的一位置穿過電阻線延伸到電阻線的另一側。然而，該開口不一定必須通過電阻線的橫截面的中心伸展，而是也可以是不對稱地例如與其中心或中心軸線橫向偏移地伸展或者如此布置，使得它們包圍邊緣區域，即改變電阻線的橫截面輪廓。

電阻線當其橫截面積局部減小時，在本說明書的意義上才具有輪廓化周面，其中，這種在輪廓化周面的情況下的減小優選地從橫截面的外邊緣開始。該輪廓化周面可以實施為環形槽或者在電阻線的伸展方向上延伸的局部凹口，或者可以由例如沿電阻線的外表面螺旋形延伸的槽的連續輪廓形成。

盡管當然對于裝置權利要求來說以何種方式將給定結構導入到電加熱導體中是無關緊要的，然而為了完整起見，應強調的是，這種輪廓化周面可以尤其是使用切削加工技術來生成，但是也可以通過沖壓，激光處理，尤其是優選地通過激光精密切割，或者借助水射流的加工，尤其是優選地通過精密水射流切割來生成。然而，這種輪廓化周面可以依賴于特定尋求的幾何形狀在一些實施方式中與開口完全一樣，也通過使加熱導體整體變形，尤其是通過沿加熱導體的縱向軸線或延伸方向(優選地在加熱導體拉伸伸展期間)來生成，該開口如此布置，使得其包圍邊緣區域，即改變橫截面輪廓。

通過設置這樣的開口和/或輪廓化周面，可以解決一系列上述問題。根據特定的設計，該開口和/或輪廓化周面可以做出決定性的貢獻，使得在發生熱負載交變期間電加熱元件可以更好地應對機械負載，增大用于建立電連接的可用接觸面積，并由此減少局部過渡電阻的相關性和/或以較大的表面實現了給定的橫截面積，這可以有助于顯著降低電加熱元件的表面負載。