[发明专利]电加热装置

说明书

本发明涉及一种电加热装置(2)，该电加热装置具有至少一个PTC元件(4)、电连接到PTC元件(4)以便向PTC元件(4)通电的导体迹线(8)、以及以导热的方式抵靠在PTC元件(4)上的绝缘层(6)。本发明寻求改进这种电加热装置。为此，绝缘层(6)中的至少一个包括用于使待加热的流体通过的至少一个管道(10)。

技术领域

本发明涉及一种电加热装置，该电加热装置具有至少一个PTC元件、电连接至PTC元件以向PTC元件通电的导体迹线、以及以导热的方式抵靠在PTC元件上的绝缘层。

背景技术

这种电加热装置例如在电辅助加热器中使用，以用于加热机动车辆应用的车辆内部。由电加热装置产生的热通常通过以导热的方式抵靠在电加热装置上的散热器元件传递到空气流或传递到液体介质，该液体介质通过加热肋部来加热空气流，液体介质在加热室中围绕该加热肋部流动，并且该加热肋部通过热交换器加热空气流，在热交换器处将加热后的空气流导入车辆内部中。

尤其从EP 1 318 694 A1和EP 1 872 986 A1中已知这些用于加热车辆内部的概念。

发明内容

本发明寻求提供一种改进的电加热装置。本发明尤其寻求改善至优选待加热的液体流体的热传递。

为了实现该目的，本发明提出一种具有权利要求1的特征的电加热装置。在该电加热装置中，至少一个绝缘层包括用于使待加热的流体通过的至少一个管道。

绝缘层通常以导热的方式抵靠在PTC元件的相反设置的主侧表面上。绝缘层通常直接抵靠在PTC元件的相反设置的主侧表面上，其中导体迹线通常作为导电层施加到PTC元件的主侧表面上。导电层也可以被施加到绝缘层的抵靠在PTC元件的主侧表面上的表面上。如DE 10 2006 033 691 A1中所述，导电层可以通过电镀工艺来施加。导电层也可以通过溅射、气相沉积、或作为金属膏来施加并烘烤。这些方法的组合也可以形成导电层。替代地，绝缘层也可以在导电接触板设置在绝缘层和PTC元件的相反设置的主侧表面之间的情况下抵靠在PTC元件的相反设置的主侧表面上。通常，绝缘层是由陶瓷材料制成的大致板状的电绝缘体。

由于待加热的流体穿过绝缘层的至少一个管道，因此可以省略PTC元件与待加热的流体之间的热传导路径中的分离层。由于管道在绝缘层的内部延伸，因此同时提供了与载流层以及PTC元件的电绝缘。因此，通过节省分离层，可以改善至待加热流体的热传递，并且可以降低材料成本。

包括管道的绝缘层通常具有小于10mm的厚度。

在这方面，电加热装置特别适于一体形成到机动车辆的流体回路中，例如，以用于加热车辆内部或用于加热诸如电池或燃料电池的功能部件。在这些应用中，待加热的流体通常是水。

通常在PTC(正温度系数)元件中完成来自车辆的电气系统的电能至热的转换。PTC元件是由陶瓷制成的半导体。PTC元件的电阻在很大程度上取决于温度。与在高温下相比，PTC元件在低温下更好地传导电力。这意味着PTC元件的电阻随温度升高而增加。这意味着无论辅助条件(例如施加的电压)如何，在PTC元件上都产生均匀的表面温度。同时防止过热。在本文中，这被称为PTC元件的自调节特性。

PTC元件通常为长方体或板状。这意味着PTC元件通常是由六个大致矩形的侧表面限定的主体，其中六个侧表面通常彼此成直角地竖直站立。该主体通常具有十二个边缘，该十二个边缘中的四个边缘具有相同的长度并且彼此平行，其中相反布置的侧表面是相同的。两个最大的相反布置的侧表面被称为主侧表面，并且将主侧表面彼此连接的其余四个侧表面被称为外侧面。主体的延伸长度通常在三个空间方向中的一个空间方向上是最大的。在这个方向上的延伸长度被称为主体的长度。主体在其它两个空间方向上的延伸长度分别称为宽度和高度。板状PTC元件的宽度大于高度，即，主侧表面由主体的在长度方向上的向量和主体的在宽度方向上的向量所跨越。