[0001] Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizvorrichtung, insbesondere als Zusatzheizung
für Kraftfahrzeuge, eine Baueinheit für eine solche Heizvorrichtung und ein entsprechendes
Herstellungsverfahren.
[0002] Für den Einsatz in Kraftfahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen mit neuen verbrauchsoptimierten
Motoren, in denen eine geringere Menge an Wärmeenergie anfällt, werden elektrische
Zusatzheizungen zur Beheizung von Innenraum und Motor verwendet. Solche elektrischen
Heizvorrichtungen sind jedoch auch für andere Einsatzzwecke geeignet, beispielsweise
im Bereich von Hausinstallationen, insbesondere Raumklimatisierung, in Industrieanlagen
und dergleichen.
[0003] Für eine elektrische Zusatzheizung für ein Kraftfahrzeug werden vorzugsweise PTC-Heizelemente
mit Radiatorelementen in wärmeleitender Verbindung verwendet. Die von den PTC-Heizelementen
erzeugte Wärme wird über die Radiatorelemente an die durchströmende Luft abgegeben.
Die Gesamtanordnung aus einem geschichteten Aufbau von PTC-Heizelementen, Radiatorelementen
und Kontaktblechen, die der Stromzuführung dienen, ist zur Erhöhung des Wirkungsgrads
der Heizung in einer Klemmpressung in einem Rahmen gehalten. Durch die Klemmung wird
eine hohe elektrische und thermische Kontaktierung der PTC-Heizelemente erreicht.
[0004] Der geschichtete Aufbau ist in einem stabilen Rahmen mit vorzugsweise U-förmigem
Querschnitt gehalten. Dabei ist der Rahmen so ausgebildet, dass er den geschichteten
Aufbau zusammenpresst. Die Klemmung kann alternativ durch Federelemente bewirkt werden,
die in dem geschichteten Aufbau angeordnet sind. Damit der Rahmen die Federkräfte
aufnehmen kann, ist er mechanisch besonders stabil, vorzugsweise mit einem U-förmigen
Querschnitt ausgebildet. Eine solche herkömmliche Heizvorrichtung ist beispielsweise
aus DE-A-101 21 568 bekannt.
[0005] Die Mindesthöhe der Längsholme eines solchen Rahmens mit U-förmigem Querschnitt (oder
C-förmigem Querschnitt gemäß DE-A-101 21 568) beträgt bei den erforderlichen Klemmkräften
in etwa 11 mm. Dadurch ergibt sich für die gesamte Heizvorrichtung eine für den Luftdurchlass
nicht nutzbare Höhe von mindestens 22 mm. Eine solche Bauform mit außen liegender
Klemmung bzw. außen liegendem Halterahmen weist somit einen hohen Flächenanteil auf,
der nicht für den Luftdurchsatz nutzbar ist. Aus diesem Grund sind solche elektrischen
Heizvorrichtungen zur Verwendung bei sehr geringen Einbauhöhen nicht geeignet.
[0006] Beim Zusammenbau elektrischer Heizvorrichtungen mit außen liegendem Halterahmen bzw.
außen liegender Klemmung sind aufwendige Maßnahmen erforderlich, die den beim Zusammenbau
hinderlichen Andruckkräften der Federn/des Rahmens entgegenwirken.
[0007] Aufgrund dieser Nachteile sind Heizvorrichtungen mit einem herkömmlichen Halterahmen
für modeme Heizklimageräte, insbesondere für den Einbau in Kraftfahrzeuge, in immer
geringerem Maße geeignet. Heizklimageräte für Mehrzonenklimatisierung in einem komfortbetonten
Kraftfahrzeug erfordern zunehmend Heizvorrichtungen großer Länge, aber geringer Bauhöhe.
[0008] Außerdem weisen herkömmliche Konstruktionen mit einem Halterahmen, insbesondere aus
Metall, ein hohes Gewicht auf. Für den Einbau in Kraftfahrzeuge ist es jedoch im Hinblick
auf das Gesamtgewicht des Fahrzeugs wünschenswert, elektrische Zusatzheizungen mit
einem besonders niedrigen Gewicht verwendeten zu können.
[0009] Eine weiterer Nachteil von Metallhalterahmen liegt in ihrer leitenden Oberfläche.
Um die Sicherheit in Kraftfahrzeugen zu erhöhen, werden Metalloberflächen in zunehmenden
Maße vermieden, damit ihrer Berührung gefahrlos möglich ist, d.h. ohne elektrische
oder thermische Leitung. Dazu werden die oben beschriebenen Heizvorrichtungen vorzugsweise
mit einer Umhüllung aus Kunststoff versehen, wie beispielsweise bei der in DE-A-101
21 568 dargestellten Heizvorrichtung.
[0010] Ein weiterer Nachteil herkömmlicher elektrischer Heizvorrichtungen ist die Korrosionsgefahr
von Kontaktblechen, die die Heizelemente mit Strom versorgen. Die Möglichkeit, dass
Kontaktbleche mit Feuchtigkeit in Berührung kommen, besteht sowohl während des Herstellungsvorgangs
als auch im Betrieb. Eine Korrosion zwischen einem PTC-Heizelement und einem Kontaktblech,
das beispielsweise aus Aluminium hergestellt ist, kann einen Leistungsverlust von
bis zu ca. 30 % bewirken.
[0011] Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Heizvorrichtung, eine Baueinheit für
eine elektrische Heizvorrichtung und ein Herstellungsverfahren für eine elektrische
Heizvorrichtung anzugeben, die einen verbesserten Aufbau aufweist, der die oben-genannten
Nachteile nicht besitzt.
[0012] Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
[0013] Erfindungsgemäß wird bei der Herstellung der elektrischen Heizvorrichtung zunächst
eines der Kontaktbleche, die das PTC-Heizelement kontaktieren, mit einer Lackschicht
versehen. Über diese Lackschicht wird das PTC-Heizelement "provisorisch" auf dem Kontaktblech
fixiert und versiegelt.
[0014] Eine solche Heizvorrichtung hat mehrere Vorteile. Insbesondere bewirkt die zusätzlich
auf der Elektrode aufgebrachte Lackschicht einen weitergehenden Korrosionsschutz als
herkömmlich erzielbar. Der Lack schützt das Kontaktblech und die Verbindung zwischen
PTC-Element und Kontaktblech vor eindringender Feuchtigkeit. Eine Korrosion über Feuchtigkeit,
mit der das Kontaktblech während der Herstellung oder beim Betrieb in Berührung kommt,
ist damit ausgeschlossen.
[0015] Die Lackschicht wird während des Herstellungsprozesses auf der den PTC-Heizelementen
zugewandten Seite einer Elektrode aufgebracht. Anschließend werden auf der Lackschicht
die PTC-Heizelemente positioniert. Durch den vom Federelement bewirkten Klemmdruck
wird der zwischen dem PTC-Element und dem Kontaktblech vorhandene Lack weitgehend
herausgedrückt. Der herausgedrückte Lack dichtet über eine Wulst den Zwischenraum
zwischen dem PTC-Heizelement und dem Kontaktblech ab. Über diese Versiegelung des
Übergangs zwischen der Elektrode und dem PTC-Heizelement ist ein effizienter Korrosionsschutz
möglich.
[0016] Außerdem ermöglicht die Erfindung eine vereinfachte Herstellung einer solchen elektrischen
Heizvorrichtung. Bei den vorgefertigten Baueinheiten werden die PTC-Heizelemente über
den Lack an vorbestimmten Positionen auf dem Kontaktblech gehalten. Dadurch ist während
des Herstellungsvorgangs eine individuelle Positionierung der Einzelelemente, insbesondere
der PTC-Elemente, von Hand oder maschinell überflüssig und der Herstellungsvorgang
kann deutlich verkürzt werden.
[0017] Zudem entfällt die Notwendigkeit, einen Positionsrahmen oder Positionierungsmittel
zu verwenden, die die PTC-Heizelemente beabstandet zueinander halten. Durch die Vorfixierung
der PTC-Heizelemente über den Lack sind diese für die Herstellung ausreichend fest
miteinander verbunden. Die mechanische Stabilität der Verbindung PTC-Heizelement und
Kontaktblech muss nur den Herstellungsprozess überdauern. Anschließend wird die mechanische
Stabilität und Fixierung der Heizelemente über den Klemmdruck bewirkt, der durch das
Federelement erzeugt wird. Mit vorfabrizierten Baueinheiten lässt sich somit der Herstellungsvorgang
in einfacher Weise verkürzen.
[0018] Vorzugsweise handelt es sich bei dem Lack um einen elektrisch nicht-leitenden Lack.
Auf diese Weise wird die Betriebssicherheit der Heizvorrichtung erhöht, da freiliegende
Metalloberflächen vermieden werden. Dabei wird gleichzeitig eine Korrosion der Oberfläche
des Kontaktsblechs verhindert. Zu diesem Zweck wird insbesondere ein Silikonlack verwendet.
Ein solcher Silikonlack ist nicht nur elektrisch nicht-leitend, sondem außerdem in
der Lage, die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten des PTC-Heizelementes und
des Kontaktblechs, das vorzugsweise aus Aluminium hergestellt ist, auszugleichen.
Es ist daher besonders vorteilhaft einen elastischen Lack zu verwenden.
[0019] Gemäß einer weiter vorteilhaften Ausführungsform wird ein hochviskoser Lack eingesetzt.
Der Lack besitzt eine Viskosität, die niedriger als 900 mPa.s ist. Ein solcher Lack
lässt sich daher besonders einfach verarbeiten, beispielsweise ist ein einfacher Lackauftrag
durch eine Pinsel- oder Abstreifbeschichtung, insbesondere auch durch eine Tropfbeschichtung
über handelsübliche Dosiervorrichtungen, möglich. Auf diese Weise kann die Herstellung
vorfabrizierter Baueinheiten besonders vereinfacht werden.
[0020] Eine weitere Vereinfachung der Herstellung kann dadurch erreicht werden, dass die
vorfabrizierten Baueinheiten aus einem Radiatorelement, einem an diesem befestigten
Kontaktblech und dem auf diesem über dem Lack befestigten PTC-Heizelemente bestehen.
Mit einer solchen größeren vorfabrizierten Baueinheit lässt sich die Herstellung weiter
vereinfachen und beschleunigen.
[0021] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist das Kontaktblech, an dem das PTC-Heizelement
über den Lack befestigt ist, aus Aluminium hergestellt. Mit diesem Material lässt
sich ein besonders guter Wärmeübergang zwischen dem PTC-Heizelement und dem Radiatorelement
erreichen.
[0022] Vorzugsweise sind die länglichen Stirnseiten mechanisch besonders stabil ausgebildet
und können daher besonders hohe Kräfte aufnehmen. Zu diesem Zweck sind in Öffnungen
der länglichen Stirnseiten für die durchströmende Luft Querverstrebungen vorgesehen,
die die von dem Federelement erzeugten Klemmkräfte aufnehmen. Auf diese Weise sind
hohe Klemmkräfte bei geringer Bauhöhe und sehr viel leichteren Materialen wie Kunststoff
möglich. Mit dem erfindungsgemäßen Aufbau können elektrische Heizvorrichtungen vielfältiger
eingesetzt werden, insbesondere auch bei nur geringer zur Verfügung stehender Bauhöhe.
[0023] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind zusätzlich zu den Querverstrebungen
in den Öffnungen der Gehäuseseiten Längsverstrebungen vorgesehen, so dass die Verstrebungen
eine Gitterstruktur bilden. Dadurch können die Verstrebungen selbst besonders dünn
gehalten werden, so dass sie den Luftdurchsatz nur unwesentlich behindern und dennoch
ein Durchbiegen des Gehäuses wirksam verhindern. Ein Gehäuse für eine elektrische
Heizvorrichtung ist damit in einfacher Weise aus einem leichten und zudem leicht verarbeitbaren
Material wie Kunststoff herstellbar.
[0024] Damit durch die Gitterstreben der Luftdurchsatz der zu erwärmenden Luft nicht behindert
wird, werden insbesondere die Längsverstrebungen so angeordnet, dass sie sich im Bereich
der PTC-Heizelemente befinden. Dadurch sind die Längsverstrebungen so platziert, dass
sie Abschnitten zusammenfallen, an denen kein Luftdurchsatz stattfindet.
[0025] Vorzugsweise ist das Gehäuse aus Kunststoff hergestellt. Ein wesentlicher Vorteil
eines Kunststoffgehäuses liegt in seinem geringen Gewicht, seiner flexiblen Formbarkeit
und seinen niedrigen Herstellungskosten. Mit diesem Herstellungsmaterial können die
Kosten einer Heizvorrichtung besonders niedrig gehalten werden.
[0026] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besitzt das Gehäuse eine seitliche
Öffnung zum Einschieben des Federelementes nach dem Zusammenbau der Heizvorrichtung.
Dadurch ist die Fertigung einer solchen Heizvorrichtung sehr viel einfacher, da keine
speziellen Vorrichtungen zur Überwindung der Federkräfte beim Zusammenbau erforderlich
sind. Die Feder wird erst dann in das Gehäuse eingeschoben, wenn das zusammengesetzte
Gehäuse in der Lage ist, die von der Feder erzeugten Kräfte beim Zusammenpressen des
geschichteten Aufbaus aufzunehmen. Vorzugsweise wird die Feder in einer Nut geführt.
Durch das nachträgliche Einsetzen der Feder in das Gehäuse, ohne dass das Gehäuse
selbst dazu geöffnet werden muß, lassen sich sehr viel leichtere Gehäusematerialen
als herkömmlich verwenden, vorzugsweise Kunststoff.
[0027] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Gehäuse aus zwei Halbschalen zusammengesetzt.
Dadurch ist ein besonders einfacher Zusammenbau der Heizvorrichtung möglich. Dazu
sind die Halbschalen zusammensteckbar ausgebildet. Durch die Verwendung von Rastzapfen
oder Rastnasen, die beim Zusammenstecken der Halbschalen des Gehäuses ein Verrasten
beider Halbschalen bewirken, ist ein besonders schneller Zusammenbau möglich.
[0028] Beide Halbschalen sind vorzugsweise so ausgebildet, dass sie das Gehäuse in etwa
mittig zwischen den sich gegenüberliegenden, offen ausgebildeten Gehäuseseiten trennen.
Dadurch ist das Gehäuse an den offen ausgebildeten Seiten besonders stabil und nur
in der Mitte, d.h. an der Trennlinie beider Halbschalen, kann das Gehäuse keine oder
nur geringe Klemmkräfte aufnehmen.
[0029] In einer besonderen Ausführungsform sind die beiden Halbschalen an ihren Trennlinien
mit zusätzlichen Vorsprüngen und Vertiefungen versehen, die beim Zusammenstecken ineinander
greifen und die Halbschalen miteinander verschränken. Das Gehäuse kann so auch im
mittleren Bereich, an den Trennlinien beider Halbschalen, höhere Kräfte aufnehmen.
Die Vorsprünge und Vertiefungen verschränken beide Halbschalen miteinander und bewirken
dadurch eine Erhöhung der mechanischen Stabilität der Seitenflächen. Mit einer solchen
Konstruktion können hohe Klemmkräfte auch bei Gehäusematerialien mit einer grundsätzlich
geringeren Stabilität eingesetzt werden.
[0030] Das Federelement ist so ausgebildet, dass es die Klemmkräfte im Wesentlichen auf
die verstärkt ausgebildeten Gehäuseseiten überträgt.
[0031] Das Federelement besteht vorzugsweise aus einem Blechteil mit schräg herausragenden
Federsegmenten. Vorzugsweise ist das Federelement mit den Federsegmenten einstückig
ausgebildet. Dadurch kann die Feder erstmals als Endlosteil hergestellt werden und
in einfacher Weise von einer Rolle der Fertigung zugeführt werden. Herkömmlich muss
dagegen jede Feder separat gefertigt und für unterschiedliche Längen individuell hergestellt
werden. Das Federelement der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ist dagegen in einfacher
Weise von Rolle auf jede beliebige Länge zuschneidbar, so dass aufwändige individuelle
Herstellungsprozesse für die Feder und Anpassungen des Herstellungsverfahrens bei
Änderungen am Aufbau des Heizelementes vermieden werden.
[0032] Aufgrund der Trennung von Gehäuse und Feder kann die Dicke der Federn von herkömmlich
ca. 0,8 mm gemäß dem neuen Bauprinzip auf eine Dicke von in etwa 0,3 mm reduziert
werden. Dadurch ist die Feder mit geringem Aufwand herstellbar, ohne dass die Effizienz
der Heizvorrichtung vermindert ist.
[0033] Um einen hohen Wirkungsgrad der elektrischen Heizvorrichtung zu erreichen, ist für
jede Position eines PTC-Heizelementes ein Federsegment vorgesehen, so dass durch eine
individuelle Klemmung jedes PTC-Heizelementes die Effizienz verbessert wird.
[0034] Ein besonders hoher Wirkungsgrad ist durch eine Erhöhung der Klemmkräfte erzielbar,
wenn im Bereich eines PTC-Heizelementes eine Mehrzahl von Federsegmenten vorgesehen
ist, vorzugsweise zwei oder drei einzelne Federsegmente. Dadurch wird jedes PTC-Heizelement
auf seiner gesamten Länge geklemmt gehalten.
[0035] Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform bestehen die Federn aus einem Blech,
aus dem in Querrichtung schräg einzelne Federsegmente herausragen, die die Feder mechanisch
so verstärken, dass eine Durchbiegung um die Längsachse der Feder nicht möglich ist.
Dazu reichen die Federsegmente jeweils bis in den Randbereich der Feder, so dass sich
die Feder an dem stabilen äußeren Gehäuserand abstützen kann. Das Gehäuse muss dadurch
nur an seinen Rändern Kräfte aufnehmen und kann in der Mitte weniger stabil ausgebildet
sein. Auf diese Weise lässt sich ein besonders leichtes und einfach zu verarbeitendes
Gehäusematerial verwenden.
[0036] Gemäß einer besonderen Weiterbildung der elektrischen Heizvorrichtung ist zwischen
den Längsverstrebungen und dem geschichteten Aufbau eine Dichtung vorgesehen. Eine
solche Dichtung, insbesondere als Silikondichtung, ist vorzugsweise einstückig ausgebildet
und dichtet die gesamte Gitterstruktur ab.
[0037] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0038] Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen
in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen die Zeichnungen
im Einzelnen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung des Aufbringens einer Lackschicht auf einem Kontaktblech,
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung des Aufsetzen eines PTC-Heizelementes auf die Lackschicht
des Kontaktblechs,
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung einer vorfabrizierten Baueinheit aus einem auf einem
Kontaktblech fixierten PTC-Heizelement,
- Fig. 4
- eine alternative Ausführungsform einer vorfabrizierten Baueinheit, die in Ergänzung
zu den Elementen der Fig. 3 ein Radiatorelement umfasst,
- Fig. 5
- eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung
mit einer in diese eingesetzte, vorfabrizierte Baueinheit gemäß Fig. 4,
- Fig. 6
- eine schematische Ansicht eines inneren Aufbaus einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung,
- Fig. 7a
- ein schematische Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Baueinheit aus einem Radiatorelement,
einem über eine Lackschicht versiegelten Kontaktblech und ein auf dem Kontaktblech
angeordneten PTC-Heizelement,
- Fig. 7b
- eine perspektivische Ansicht einer Baueinheit gemäß Fig. 7a,
- Fig. 8
- eine schematische Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung mit einem
Kunststoffgehäuse und in diesem in mehreren Schichten angeordneten PTC-Heizelementen,
Kontaktblechen und Radiatorelementen,
- Fig. 9
- eine aufgeschnittene, perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen elektrischen
Heizvorrichtung gemäß Fig. 8, wobei jedoch nur eine Halbschale des Gehäuses dargestellt
ist,
- Fig. 10
- eine Aufsicht auf die erfindungsgemäße Heizvorrichtung gemäß Fig. 9 mit den in einer
Halbschale angeordneten Radiatorelementen, Kontaktblechen und PTC-Heizelementen,
- Fig. 11
- eine Ansicht eines geschichteten Aufbaus aus Radiatorelementen, Kontaktblechen und
PTC-Heizelementen, wie er im Gehäuse einer erfindungsgemäßen elektrischen Heizvorrichtung
angeordnet ist,
- Fig. 12
- eine perspektivische Ansicht einer Halbschale des Gehäuses der elektrischen Heizvorrichtung
der Erfindung, die nur zum Teil bestückt ist,
- Fig. 13
- eine perspektivische Ansicht einer Halbschale des Gehäuses der elektrischen Heizvorrichtung
gemäß Fig. 12, die vollständig bestückt ist,
- Fig. 14
- eine perspektivische Ansicht des zusammengesetzten Gehäuses der elektrischen Heizvorrichtung,
- Fig. 15
- eine perspektivische Ansicht der elektrischen Heizvorrichtung gemäß Fig. 14, bei der
das Federelement teilweise eingeschoben ist,
- Fig. 16
- eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform des Gehäuses der erfindungsgemäßen
Heizvorrichtung,
- Fig. 17
- eine weitere perspektivische Ansicht der Ausführungsform nach Fig. 16, bei der die
Gehäuseseite, an der die Kontaktstifte vorgesehen sind, beispielhaft an eine spezielle
Steckergeometrie angepasst ist,
- Fig. 18
- eine weitere Detailansicht der Ausführungsform des Gehäuses der erfindungsgemäßen
Heizvorrichtung nach Fig. 16,
- Fig. 19
- eine perspektivische Ansicht einer schematischen Darstellung einer weiteren Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung während des Zusammenbaus,
- Fig. 20
- eine perspektivische Ansicht der zusammengesetzten Ausführungsform nach Fig. 19,
- Fig. 21
- eine Detailansicht der Innenseite einer Gehäusehalbschale einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung,
- Fig. 22
- eine Schnittansicht durch die zusammengesetzten Halbschalen des Gehäuses der Ausführungsform
nach Fig. 21,
- Fig. 23
- eine vergrößerte Ansicht eines Details der Gehäusedarstellung aus Fig. 22, bei dem
die Einzelheiten des verschränkten Aufbaus der Gehäuseseiten für eine stärkere mechanische
Belastbarkeit der Gehäuselängsseiten deutlich erkennbar ist,
- Fig. 24
- eine schematische Darstellungen einer Aufsicht auf das erfindungsgemäße Federelement,
- Fig. 25
- eine schematische Darstellungen einer Seitenansicht auf das erfindungsgemäße Federelement,
- Fig. 26
- eine schematische Darstellungen einer perspektivischen Ansicht des erfin- dungsgemäßen
Federelementes,
- Fig. 27a
- eine Ansicht eines Wellrippenelements mit einem an diesem befestigten Kontaktblech
und
- Fig. 27b
- eine Ansicht einer weiteren Ausgestaltung des Federelementes.
[0039] Während bei herkömmlichen elektrischen Heizvorrichtungen die PTC-Heizelemente über
Positionierungsmittel, wie beispielsweise einen Positionsrahmen zwischen Kontaktblechen
positioniert werden, werden erfindungsgemäß elektrische Heizvorrichtungen so hergestellt,
dass zumindest eines der Kontaktbleche mit einer Lackschicht versehen ist und auf
dieser die PTC-Heizelemente vor der Montage in der elektrischen Heizvorrichtung positioniert
werden. Diese Herstellungsschritte sind in den Figuren 1 bis 3 in anschaulicher Weise
wiedergegeben.
[0040] Fig. 1 zeigt in schematischer Weise die Seitenansicht eines Kontaktblechs 2, das
mit einer Lackschicht 3 auf der dem PTC-Heizelement später zugewandten Seite versehen
wird. Auf dieser Lackschicht 3 wird anschließend das PTC-Heizelement 4 aufgesetzt
(Fig. 2). Das Kontaktblech 2 mit der Lackschicht 3 und dem darauf angeordneten PTC-Heizelement
4 bilden eine vorgefertigte Baueinheit 1, die in Fig. 3 schematisch dargestellt ist.
[0041] Die Festigkeit der Fixierung von PTC-Heizelementen 4 über den Lack 3 auf dem Kontaktblech
ist so ausgelegt, dass sie mechanischen Belastungen, die bis und bei der Herstellung
einer elektrischen Heizvorrichtung auftreten, in ausreichender Weise standhält. Stärkere
mechanische Belastungen hält diese Fixierung nicht stand. Über eine solche Lackschicht
3, auf die die PTC-Heizelemente 4 aufgesetzt sind, kann die Herstellung elektrischer
Heizvorrichtungen deutlich vereinfacht werden. Insbesondere kann über die solchermaßen
vorfabrizierten Baueinheiten 1 die Anzahl der zu montierenden Teile verringert werden.
Außerdem wird die Montage vereinfacht, da keine mühsame Positionierung der einzelnen
Elemente in einem Gehäuse erforderlich ist. Zudem sind keine Positionierungsmittel
erforderlich, da die PTC-Heizelemente beim Einsetzen an bestimmten Position gehalten
werden.
[0042] Ein besonderer Vorteil, der durch den Lack erreicht wird, ist ein verbesserter Feuchtigkeitsschutz.
Die beim Zusammenbau der Heizvorrichtung erzielbare zusätzliche Versiegelung der Verbindung
PTC-Heizelement 4 und Kontaktblech 2 wird nachfolgend unter . Bezugnahme auf die Fig.
5 beschrieben.
[0043] Eine Variante einer vorfabrizierten Baueinheit ist in Fig. 4 wiedergegeben. An dem
Kontaktblech 2 ist zusätzlich ein Radiatorelement 5 befestigt. Diese vorfabrizierte
Baueinheit, bei der auf dem Kontaktblech 2 ein PTC-Heizelement 4 gemäß dem in den
Figuren 1 bis 3 illustrierten Herstellungsvorgang befestigt ist, ermöglicht eine weitere
Reduzierung der bei der Fabrikation einer elektrischen Heizvorrichtung erforderlichen
Montageschritte, da ein separates Einsetzen der Radiatorelemente 5 entfällt.
[0044] Gemäß einer weiteren Ausführungsform können auch weitere Elemente der Heizvorrichtung
anschließend an das Radiatorelement 5 in das vorfabrizierte Bauelement integriert
werden. Mit jedem zusätzlichen Element der vorfabrizierten Baueinheit nimmt die Anzahl
der bei der Fabrikation der Heizvorrichtung erforderlichen Herstellungsschritte ab.
[0045] Beim Einbau der erfindungsgemäß vorfabrizierten Baueinheit 1 (gemäß Fig. 4) in ein
Gehäuse der Heizvorrichtung werden die einzelnen Elemente der Heizvorrichtung nach
Einsetzen eines Federelementes (in den Figuren 1 bis 8 nicht dargestellt) über eine
Klemmpressung unter einer Vorspannung gehalten. Ein Ausschnitt einer erfindungsgemäßen
elektrischen Heizvorrichtung, der die Klemmpressung und ihre Wirkung darstellt, ist
in Fig. 5 gezeigt.
[0046] Fig. 5 zeigt zusätzlich zu der vorfabrizierten Baueinheit 1 aus Fig. 4 aus Radiatorelement
5, Kontaktblech 2, Lackschicht 3 und PTC-Heizelement 4 ein an das PTC-Heizelement
4 anschließendes Kontaktblech 10 und ein dieses angrenzendes weiteres Radiatorelement
11. Der durch die Klemmpressung bewirkte Anpressdruck ist durch schwarzen Pfeile in
Fig. 5 symbolisiert. Der Anpressdruck bewirkt, dass der zwischen dem PTC-Heizelement
4 und dem Kontaktblech 2 befindliche Lack 3 an den Seiten des Zwischenraums 13 zwischen
dem PTC-Heizelement 4 und dem Kontaktblech 2 herausgepresst wird. Der aus dem Zwischenraum
13 herausgepresste Lack bildet an den äußeren Rändern des Zwischenraums 13 Lackwülste
12, die den Zwischenraum 13 gegen eindringende Feuchtigkeit abdichten.
[0047] Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung ist über die Beschichtung des Kontaktblechs
mit einer Lackschicht und die dadurch bewirkte Versiegelung der Kontaktstelle PTC-Heizelement
und Kontaktblech in effizienter Weise gegen Feuchtigkeitsschäden, insbesondere Korrosion,
und einen damit einhergehenden Leistungsverlust geschützt. Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung
ist damit besonders für extreme Einsatzbedingungen geeignet, bei denen die Gefahr
besonders groß ist, dass die Heizvorrichtung mit Feuchtigkeit in Kontakt kommt.
[0048] Vorzugsweise wird für den Lack 3 ein elektrisch nicht-leitender Lack verwendet. Durch
die während des Herstellungsvorgangs erfolgende Pressung der Bestandteile der Heizvorrichtung
wird der Lack aus dem Zwischenraum 13 herausgepresst und verwirklicht so einen elektrisch
leitenden Kontakt zwischen dem Kontaktblech 2 und dem PTC-Heizelement 4.
[0049] Die Dicke des Lackauftrags liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 10 und 20 µl/cm
2, besonders vorzugsweise im Bereich von 14 µl/cm
2.
[0050] Der Lack 3 ist in einfacher Weise durch eine Pinsel-, Abstreif- oder Tropfbeschichtung
auftragbar. Dies Beschichtung wird durch eine besonders hohe Viskosität ermöglicht,
die vorzugsweise im Bereich von 900 mPa.s bis 750 mPa.s liegt. Besonders vorzugsweise
weist der Lack eine Viskosität um etwa 850 mPa.s. Der Lack bildet einen dauerhaften
Überzug als Schutz gegen Feuchtigkeit und atmosphärische Schmutzstoffe.
[0051] Beim Auftragen des Lacks über eine Tropfbeschichtung wird dieser tröpfchenweise über
eine handelsübliche Dosiervorrichtung aufgetragen. Als Dosiervorrichtung dient vorzugsweise
eine Dosiemadel.
[0052] Zu diesem Zweck ist ein hochviskoser Lack zu verwenden. Dabei wird zur Erhöhung der
Umweltverträglichkeit ein Lack eingesetzt, der nur einen niedrigen Anteil an Lösungsmitteln
aufweist.
[0053] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kontaktblech 2 aus Aluminium hergestellt.
Aluminium ermöglicht einen besonders guten Werbeübergang zwischen dem PTC-Heizelement
4 und dem Radiatorelement 5.
[0054] Vorzugsweise ist das Kontaktblech 10, das das PTC-Heizelement 4 an der dem Kontaktblech
2 gegenüberliegenden Seite kontaktiert, aus Messing, vorzugsweise verzinntem Messing
hergestellt.
[0055] Fig. 6 zeigt in schematischer Weise eine bevorzugte Ausführungsform für die geklemmt
gehaltenen Komponenten der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung. Der Aufbau umfasst zwei
vorfabrizierte Baueinheiten 1 mit jeweils wenigstens einem PTC-Heizelement 4, einem
Kontaktblech 2 und einem Radiatorelement 5. Außerdem umfasst der Aufbau weitere Kontaktbleche
20, 21, die an den gegenüberliegenden Seiten der PTC-Heizelemente 4 anliegen, und
ein abschließendes Radiatorelement 22. Die beiden Kontaktbleche 20 und 21 liegen dabei
auf unterschiedlichem Potential. Außerdem ist das in Fig. 6 gezeigte untere Radiatorelement
5 an eine Stromversorgung mit plus Potenzial angeschlossen.
[0056] Insgesamt umfasst der in Fig. 6 gezeigte innere Aufbau einer vorteilhaften Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Heizelementes nur fünf zu montierende Bestandteile, nämlich
zwei vorgefertigte Baueinheiten 1, zwei Kontaktbleche 20, 21 und ein zusätzliches
Radiatorelement 22. Ein solcher geschichteter Aufbau ist somit besonders einfach und
schnell herstellbar.
[0057] In den Figuren 7a und 7b ist eine perspektivische Ansicht und eine Schnittansicht
einer vormontierten Baueinheit 30 schematisch dargestellt. Die Baueinheit 30 besteht
aus einem Radiatorelement 35, das mit einer Kontaktplatte 32 verbunden ist. Auf der
Kontaktplatte 32 ist eine Lackschicht 33 aufgebracht, über die die PTC-Heizelemente
31 auf der Kontaktplatte 32 fixiert sind.
[0058] In Fig. 7a ist eine Schnittansicht der Baueinheit 30 gezeigt, die in einer Heizvorrichtung
unter einer Klemmspannung montiert ist. Durch den Klemmdruck ist der zwischen dem
PTC-Heizelement 31 und der Kontaktplatte 32 befindliche Lack 33 seitlich aus dem Zwischenraum
herausgedrückt, so dass er den Zwischenraum über Wülste 34, den sogenannten Klebemeniskus,
gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutzstoffen abdichtet bzw. versiegelt
ist.
[0059] Im Gegensatz zu herkömmlichen elektrischen Heizvorrichtungen für den Einsatz in Kraftfahrzeugen
ist die erfindungsgemäße Heizvorrichtung aus zwei KunststoffHalbschalen aufgebaut.
Bei der Fertigung lässt sich zunächst in einfacher Weise eine Gehäusehälfte bestücken
und anschließend wird das Gehäuse durch Aufsetzen der zweiten Gehäusehälfte vervollständigt.
Die Montage der elektrischen Heizvorrichtung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf
die Figuren 12 bis 15 beschrieben.
[0060] In den Figuren 8 bis 10 sind verschiedene Ansichten einer aus mehreren Schichten
aufgebauten elektrischen Heizvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung gezeigt. Eine Schnittansicht durch die elektrische Heizvorrichtung ist in
Fig. 8 wiedergegeben, während Fig. 9 eine perspektivische Ansicht und Fig. 10 eine
Aufsicht auf die in einer Halbschale des Gehäuses angeordneten Komponenten der Heizvorrichtung
zeigen. Das Gehäuse besteht aus zwei ineinander greifenden Halbschalen 40a und 40b.
In diesen Halbschalen sind die erfindungsgemäßen Baueinheiten aus einem Radiatorelement
44, eine mit diesem verbundenen Kontaktplatte 42 und auf der Kontaktplatte fixierten
Heizelemente 41 angeordnet. Die Baueinheiten sind jeweils durch Abstandshalter 43
getrennt in eine der Halbschalen 40a, 40b einsetzbar.
[0061] In jeder Gehäusehalbschale 40a, 40b sind zur Verstärkung der schmalen Gehäuselängsseiten
Verstärkungselemente vorgesehen. Insbesondere greifen beim Zusammenstecken beider
Gehäusehälften 40a, 40b vorzugsweise Einrastlaschen 46, 47 ineinander. Auf diese Weise
werden die schmalen Gehäuselängsseiten mechanisch verstärkt und können daher höhere
Klemmkräfte aufnehmen. Einzelheiten und Alternativen für eine mechanisch verstärkte
Ausbildung der schmalen Gehäuselängsseiten werden unter Bezugnahme auf nachfolgende
Figuren erläutert.
[0062] Der Klemmdruck wird über ein Federelement 49 erzeugt, das den geschichteten Aufbau
aus PTC-Elementen 41, Kontaktplatten 42 und Radiatorelementen 44 zusammenpresst, so
dass der elektrische und thermische Übergang zwischen den Kontaktplatten 42 und den
PTC-Heizelementen 41 verbessert wird. Dadurch kann die Effizienz der Heizvorrichtung
gesteigert werden.
[0063] Die PTC-Heizelemente 41 sind auf ersten Kontaktblechen 42 über einen Lack vorpositioniert.
Auf den gegenüberliegenden Seiten der PTC-Heizelemente 41 ist bei der Montage ein
weiteres Kontaktblech vorgesehen. Eines der beiden ein PTC-Heizelement kontaktierenden
Kontaktbleche wird, wie in Fig. 10 gezeigt, zur elektrischen Stromzuführung aus dem
Gehäuse 40 herausgeführt. Über die Kontaktlaschen 50 der herausgeführten Kontaktbleche
wird der elektrischen Heizvorrichtung im Betrieb Strom zugeführt. Für eine einfachere
Montage und sichere Positionierung der aus dem Gehäuse herausragenden Kontaktlaschen
50 werden diese jeweils über Positionierungshilfen 49 an den Gehäuseseiten gehalten.
[0064] Der geschichtete Aufbau aus einer Mehrzahl von Baueinheiten, der in das Gehäuse 40
eingesetzt wird, ist in Fig. 11 gezeigt.
[0065] Fig. 12 bis Fig. 15 zeigen aufeinander folgende Stufen des Zusammenbaus der erfindungsgemäßen
Heizvorrichtung, die den Aufbau der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung verdeutlichen.
Fig. 12 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Halbschale 62a der Halbschalen 62a,
62b des Gehäuses. In die Halbschale 62a sind ein Kontaktblech 66, eine Radiatorelement
64 und benachbart dazu PTC-Heizelemente 4 eingesetzt. Zur Erleichterung des Zusammenbaus
sind jeweils Führungsschienen bzw. Positioniermittel für alle Bestandteile vorgesehen.
Insbesondere wird die Position der Kontaktplatte 66 mit dem Kontaktstift 66a beim
Einsetzen über die Führung 66b (bzw. 67b für die Kontaktplatte 67 in Fig. 13) definiert.
Die Radiatorelemente 64 sind vorzugsweise in Form von Wellrippenelementen ausgebildet.
Auf einer Seite ist das Wellrippenelement mit einer Kontaktplatte versehen. Für die
Enden der Kontaktplatte des Wellrippenelementes 64 sind seitlich in der Innenseite
des Gehäuses Führungen 64a vorgesehen. Diese Führungen dienen allein der Erleichterung
der Montage. in einer alternativen Ausführungsform kann auf sie daher auch verzichtet
werden.
[0066] Wie in Fig. 13 gezeigt, sind oberhalb der PTC-Heizelemente 4 wiederum ein Radiatorelement
64 und eine Kontaktplatte 67 mit einem Steckkontakt 67a vorgesehen - entsprechend
zu dem in Fig. 12 gezeigten Aufbau. Auf die so bestückte erste Halbschale 62a ist
die zweite Gehäusehalbschale 62b aufsteckbar. Beide Gehäusehalbschalen sind vorzugsweise
so ausgebildet, dass ihre Trennlinie etwa in der Mitte zwischen den beiden länglichen
Gehäusestimseiten (die die Durchlassöffnungen aufweisen) verläuft.
[0067] Das Zusammensetzen des Gehäuses kann besonders dadurch vereinfacht werden, dass beide
Halbschalen 62a, 62b mit Rastzapfen 78 und entsprechenden Bohrungen 79 in der jeweils
gegenüber liegenden Halbschale versehen sind. Beim Zusammenstecken verrasten beide
Halbschalen, sobald die zweite Halbschale 62b vollständig auf die erste Halbschale
62a aufgesteckt ist.
[0068] Das zusammengesetzte Gehäuse der elektrischen Heizvorrichtung ist in Fig. 14 wiedergegeben.
In Fig. 14 ist zu erkennen, dass jede der Gehäusehälften 62a, 62b an den länglichen
Stimseiten Öffnungen für die durchströmende Luft aufweist.
[0069] Um die Effizienz der Wärmeerzeugung durch die PTC-Heizelemente zu erhöhen, werden
diese in dem in Zusammenhang mit Fig. 12 und Fig. 13 beschriebenen geschichteten Aufbau
innerhalb des Gehäuses geklemmt gehalten. Diese Klemmung wird von einem zusätzlichen
Federelement 72 bewirkt. Vorzugsweise wird das Federelement wenigstens zwischen einer
Gehäuseinnenseite und dem geschichteten Aufbau eingeschoben. Zusätzlich kann ein solches
Federelement auch zwischen der gegenüberliegenden Gehäuseinnenseite und dem geschichteten
Aufbau oder an einer Stelle innerhalb des geschichteten Aufbaus eingeschoben werden.
[0070] Damit das Gehäuse in der Lage ist, die Klemmkräfte ohne Verformung des Gehäuses aufzunehmen,
sind die länglichen Gehäusestimseiten mechanisch verstärkt ausgebildet. Zwischen den
mechanisch verstärkten Gehäusestimseiten, insbesondere im Bereich der Trennlinie,
ist das Gehäuse nicht in der Lage, hohe Klemmkräfte aufnehmen.
[0071] Um besonders hohe Klemmkräfte aufnehmen zu können, sind innerhalb der seitlichen
Öffnung für die zu erwärmende Luft Querverstrebungen 69 vorgesehen. Diese Querverstrebungen
ermöglichen, dass das Gehäuse ausreichend hohe Klemmkräfte ohne eine Durchbiegung
oder Verformung des Gehäuses aufnehmen kann. Die Halbschalen mit den Verstrebungen
sind jeweils einstückig ausgebildet und vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt.
[0072] In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform werden die Querverstrebungen 69
durch eine oder mehrere Längsstreben 70 ergänzt, so dass die Verstrebungen 69 und
70 die Form einer Gitterstruktur aufweisen. Eine solche Gitterstruktur ermöglicht,
dass die Querverstrebungen 69 besonders dünn gehalten werden können und den Luftdurchsatz
nicht behindem. Gleichzeitig wird wirkungsvoll ein Aufbiegen des Gehäuses verhindert.
[0073] Die Stabilität des Gehäuses zwischen den mechanisch verstärkten Gehäusestimseiten
ist in einer vorteilhaften Ausführungsform durch eine besondere Gestaltung der oberen
und unteren Seiten der Halbschalen verstärkt. Zu diesem Zweck sind auf der Gehäuseober-
und -unterseite jeder Halbschale 62a, 62b jeweils Vorsprünge 76 und Vertiefungen 77
vorgesehen, die so angeordnet sind, dass sie beim Zusammenstecken ineinander greifen.
Auf diese Weise wird die mechanische Stabilität der Ober- und Unterseiten durch Verschränkung
der Seiten der beiden Halbschalen auch zwischen den mechanisch verstärkten länglichen
Gehäusestimseiten erhöht.
[0074] Da das Gehäuse erst nach dem Zusammenbau in der Lage ist, hohe Klemmkräfte ohne Verformung
des Gehäuses aufzunehmen, kann das Federelement 72 erst nach dem Zusammenbau des Gehäuses
eingesetzt werden. Zu diesem Zweck weist das Gehäuse 62 an einer Gehäuseseite eine
Öffnung 71 auf. Eine solche Öffnung ist vorzugsweise an den Schmalseiten des Gehäuses
62 vorgesehen. Jede Gehäusehälfte 62a, 62b besitzt entsprechende Ausnehmungen, die
sich bei dem zusammengesetzten Gehäuse 62 zum Schlitz 71 zum Einsetzen des Federelementes
72 ergänzen. Eine besondere Ausgestaltung der Gehäuseinnenseiten zur Bildung eines
Federkanals zum Einschieben des Federelementes 72 ist nachfolgend unter Bezugnahme
auf die Figuren 21 bis 23 beschrieben.
[0075] Die in dem Gehäuse vorgesehenen Positionierungsmittel 64a, 66b, 67b sind so angeordnet,
dass die vorpositionierten Elemente der Heizvorrichtung ausreichend Platz für das
Federelement lassen. Insbesondere sind die vorpositionierten Elemente in der durch
die Feder bewirkten Klemmrichtung mit Spiel fixiert, um sie beweglich zu halten und
den von der Feder erzeugten Klemmdruck aufzunehmen.
[0076] In Fig. 15 ist zu erkennen, dass das Federelement 72 eine Vielzahl einzelner Federsegmente
aufweist, die den Klemmdruck erzeugen. Auf bevorzugte Ausführungsformen des Federelementes
72 wird nachfolgend in Zusammenhang mit den Figuren 26a, 26b und 26c eingegangen.
[0077] In den dargestellten Ausführungsformen sind die Kontaktplatten 66 und 67 jeweils
außen in dem geschichteten Aufbau angeordnet, so dass die Stromzuführung über die
Radiatorelemente 64 zu den PTC-Heizelementen 74 erfolgt. Dieser Aufbau führt zu einem
besonders guten Wärmeübergang zwischen den PTC-Heizelementen 4 und den Radiatorelementen
64, die die Wärme an die durchströmende Luft abgeben, und Wärmeleitungsverluste sind
daher besonders gering.
[0078] Durch die Anordnung der Kontaktplatten am oberen und unteren Ende des geschichteten
Aufbaus der Elemente der Heizvorrichtung wird der Luftdurchsatz besonders wenig behindert.
Dadurch kann die Bauhöhe ohne Verminderung des Luftdurchlassvolumens klein gehalten
werden.
[0079] Aufgrund der erfindungsgemäßen Gestaltung des Gehäuses mit mechanisch besonders stabil
ausgeprägten länglichen Gehäusestimseiten werden die Klemmkräfte nicht wie herkömmlich
von den Seitenholmen des Halterahmens aufgenommen. Die Schmalseiten des Gehäuses können
daher beliebig ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die Gehäuseschmalseiten so gestaltet,
dass sie eine mechanische Fixierung und eine elektrische Kontaktierung der Heizvorrichtung
ermöglichen. Zur elektrischen Kontaktierung ist wenigstens eine Gehäuseschmalseite
beliebig an die Geometrie eines Steckers zur Stromzuführung anpassbar.
[0080] Die Ausgestaltung der Schmalseiten ist exemplarisch in den Fig. 12 bis 15 dargestellt.
Auf der linken Gehäuseseite wird eine Steckerform aus den jeweils an beiden Gehäusehälften
angeformten Vorsprüngen 73a, 73b gebildet. In diesen Stecker ragen die Steckerzungen
66a und 67a der beiden Kontaktplatten 66, 67 hinein. Auf der gegenüberliegenden Seite
wird ein Stecker 74 aus den Vorsprüngen 64a, 64b gebildet, der im Wesentlichen der
mechanischen Befestigung der elektrischen Heizvorrichtung dient. Da die Schmalseiten
des Gehäuses 62 keine hohen Kräfte aufzunehmen haben, können sie beliebig zur mechanischen
und/oder elektrischen Befestigung gestaltet werden.
[0081] In den Figuren 16 bis 18 ist eine weitere Ausführungsform eines Gehäuses und einer
entsprechenden elektrischen Heizvorrichtung dargestellt. Fig. 16 zeigt eine perspektivische
Ansicht einer Ausführungsform einer elektrischen Heizvorrichtung 80, die gegenüber
der Ausführungsform der Figuren 12 bis 15 schmaler, aber mit größerer Querschnittsfläche
für einen höheren Luftdurchsatz ausgebildet ist. Dazu weist die Heizvorrichtung PTC-Heizelemente
4 in einer Mehrzahl von Ebenen in dem geschichteten Aufbau auf. Im Gegensatz zur Ausführungsform
der Fig. 12 bis Fig. 15 sind die PTC-Heizelemente 4, die eine rechteckige Form aufweisen,
mit ihren Längsseiten parallel zu den länglichen Gehäusestimseiten der Heizvorrichtung
ausgerichtet.
[0082] Entsprechend zu jeder Schicht mit PTC-Heizelementen 4 in dem geschichteten Aufbau
aus Radiatorelementen 64, PTC-Heizelementen 4 und Elektrodenblechen 81, 82 sind jeweils
auf der Höhe der Schichten mit PTC-Heizelementen 4 Längsstreben 70 vorgesehen. In
der dargestellten Ausführungsform sind insgesamt vier Schichten mit PTC-Heizelementen
4 vorhanden und dementsprechend auch vier Längsstreben 70 vorgesehen. Aufgrund der
größeren Längsausdehnung der Heizvorrichtung im Vergleich zur Heizvorrichtung der
Figuren 12 bis 15 weist diese Ausführungsform auch eine größere Anzahl von Querstreben
69 auf.
[0083] Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform der Figuren 12 bis 15 werden bei der dargestellten
Heizvorrichtung zwei Federelemente 72 verwendet, die jeweils am oberen und unteren
Ende auf der Schmalseite des Gehäuses eingeschoben werden. Die Federn werden jeweils
so eingeschoben, dass die Federsegmente 86, die aus dem Federelement 72 herausragen,
von der Gehäuseoberfläche in Richtung des geschichteten Aufbau ragen. Obwohl nicht
dargestellt, können auch weitere Federelemente 72 zwischen den beiden dargestellten
Federpositionen in den geschichteten Aufbau eingeschoben werden.
[0084] Aufgrund der Mehrzahl der in dieser Ausführungsform dargestellten Schichten mit PTC-Heizelementen
4 ist auch eine entsprechend höhere Anzahl von Kontaktblechen erforderlich. Das oberste
und unterste der Kontaktbleche 82 ist jeweils benachbart zur oberen bzw. unteren Gehäuseinnenseite
angeordnet. Die drei mittleren Kontaktbleche sind jeweils benachbart zu den drei unteren
Schichten mit PTC-Heizelementen angeordnet, d.h. entsprechend zu den drei unteren
der Längsstreben 70.
[0085] Jedes der Kontaktbleche 81, 82 besitzt aus dem Rahmen herausragende Kontaktzungen
81a, 82a. Die Gehäuseseite 83, aus der die Kontaktzungen 81a, 82a herausragen, kann
beliebig ausgestaltet sein. Eine besondere Ausführungsform ist in Fig. 17 gezeigt.
Auf das in Fig. 16 gezeigte Gehäuse 83 ist jeweils ein individuell angepasste Steckerform
85 aufgesteckt oder aufgeklebt. Diese aufgeklebte Steckerform kann an die jeweiligen
Bedürfnisse angepasst sein, beispielsweise zum Einbau der Heizvorrichtung in Fahrzeuge
verschiedener Kfz-Hersteller, die verschiedene Typen von Steckkontakten verwenden.
Bei dem in Fig. 17 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der aufsteckbare Steckeraufsatz
85 aus einem mechanischen Anschlag mit Befestigungslöchem und einem Steckerschuh 85a,
in dem die Kontaktzungen 81a, 82a angeordnet sind.
[0086] Vorzugsweise werden Querstreben 69 der Gitterstruktur in einem Abstand von 30 bis
40 mm angeordnet. Bei einem Abstand der Querstreben, der größer als 40 mm ist, insbesondere
ab etwa 60 mm Abstand, können die Klemmkräfte nicht mehr in ausreichendem Maße von
den Querstreben aufgenommen werden. Unterhalb von einem Abstand der Querstreben von
weniger als 30 mm, insbesondere weniger als 20 mm, behindem diese dagegen deutlich
den Luftdurchsatz durch die länglichen Stimseiten der Heizvorrichtung.
[0087] Die Figuren 21 bis 23 zeigen eine besondere Ausführungsform zur Ausgestaltung der
Innenseiten der beiden Gehäusehalbschalen. Die innere Struktur der Gehäusehalbschalen
weist einen Federkanal auf, in den die Feder 72 nach dem Zusammensetzen beider Halbschalen
des Gehäuses einsetzbar ist. Der Federkanal bewirkt eine Führung der Feder beim Einsetzen,
und zwar über jeweils seitlich verlaufende Nuten. Die Nuten werden beispielsweise
durch die Vorsprünge 94 und entweder die Gehäuseoberseite oder, wie in der dargestellten
Ausführungsform, über Einrastlaschen 92a, 92b gebildet.
[0088] Der Vorsprung 94 bildet nicht nur eine Seite des Federkanals für das Einsetzen der
Feder, sondem er dient ebenfalls als Positionierungshilfe der Elemente der Heizvorrichtung.
Diese werden durch den Vorsprung 94 mit Spiel in dem Gehäuse (vor-) fixiert, um einen
Einschubkanal für die nach dem Zusammensetzen einzuschiebende Feder.
[0089] Die in den Figuren 21 bis 23 dargestellte Ausführungsform weist außerdem eine erhöhte
Steifigkeit auf. Eine solche zusätzliche Versteifung kann unter anderem aus folgenden
Gründen erforderlich werden. Um auch bei "Großflächenheizvorrichtungen", d.h. Heizvorrichtungen,
die schmal aber mit großer Fläche für einen hohen Luftdurchsatz ausgebildet sind,
eine hohe Effektivität zu erreichen, sind sehr hohe Klemmkräfte erforderlich. Bei
Gehäusetemperaturen von in etwa 170 Grad Celsius lässt jedoch die Steifigkeit des
verwendeten Kunststoffs nach. Außerdem können die Federn die Kraft nicht nur auf den
Rand des Gehäuses übertragen, da die verwendeten Federsegmente einen Abstand von minimal
ca. 2 mm bis 2,5 mm zum Rand der Feder aufweisen. Um dennoch eine Durchbiegung der
oberen und unteren Gehäuseseiten zu vermeiden, sind diese vorzugsweise zusätzlich
versteift. Dazu sind in beiden Gehäusehalbschalen jeweils gegenüberliegend angeordnete
Einrastlaschen 92a, 92b vorgesehen. Die Einrastlaschen ragen jeweils in Richtung der
gegenüberliegenden Gehäusehälfte und werden über Rastnasen 91 beim Zusammensetzen
miteinander verrastet. Durch diese Verzahnung an den oberen und unteren Gehäuseseiten
wird deren mechanische Steifigkeit erhöht und eine Durchbiegen verhindert.
[0090] Eine weitere Erhöhung der Steifigkeit kann über eine zusätzliche Seitenwand 95, 96
erreicht werde. Diese Seitenwand 95, 96 ist jeweils oberhalb der bisherigen Seitenwände
angeordnet und über Stützelemente 93 mit dieser verbunden. Auf diese Weise kann die
mechanische Steifigkeit der Ober- und Unterseiten so erhöht werden, dass das Gehäuse
besonders hohe Klemmkräfte aufnehmen kann. Dadurch ist eine "Großflächenbauweise"
möglich, also eine Heizvorrichtung mit einer Vielzahl von übereinander geschichteten
Lagen von PTC-Elementen und dazwischen liegenden Radiatorelementen.
[0091] Der Aufbau des Federelementes 72 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 24, Fig.
25 und Fig. 26 beschrieben. In Fig. 24 ist eine Aufsicht auf das Federelement 72,
in Fig. 25 eine Seitenansicht und in Fig. 26 eine perspektivische Ansicht des Federelementes
72 wiedergegeben.
[0092] Das Federelement 72 besteht aus einem Blechteil 85 und aus diesem herausragenden
Federsegmenten 86. Vorzugsweise ist das Federelement 72 einstückig ausgebildet, wobei
die Federsegmente jeweils an drei Seiten aus dem Blechteil 85 ausgestanzt und um eine
Achse 89 in Querrichtung des Blechteils 85 gebogen sind. Der Winkel α, um den die
ausgestanzten Segmente herausgebogen sind, liegt in etwa zwischen 5° und 30°, vorzugsweise
zwischen 15° und 20°. Durch diesen Aufbau des Federelementes 72 ist keine Durchbiegung
in Querrichtung möglich, sondern nur in Längsrichtung. Dadurch wirkt das Federelement
nur auf den Gehäuserand, an dem es sich bei der Erzeugung der Klemmkraft abstützt.
Damit wirkt die Feder ideal mit dem Gehäuse zusammen, das aufgrund seines Aufbaus
nur in den Gehäuseseiten größere Kräfte aufnehmen kann und in der Mitte, im Bereich
der Trennlinie, weniger belastbar ist. Vorzugsweise sind die seitlichen Enden der
Federsegmente dazu sehr nah am Rand des Federelementes angeordnet.
[0093] Die Darstellung in den Figuren 24, 25 und 26 ist lediglich schematisch. Die Federsegmente
86 müssen nicht rechteckig ausgebildet sein, sondem können auch Bereiche unterschiedlicher
Breite und Neigung umfassen. So kann jedes Federsegment beispielsweise einen breiter
ausgebildeten Endabschnitt besitzen, der leicht abgeflacht ist, um ein besseres Einschieben
des Federelements in das Gehäuse zu ermöglichen.
[0094] In Fig. 27a ist ein Radiatoretement 64 und ein mit diesem verbundenes Kontaktblech
66 in einer länglichen Ausführungsform für eine "Großflächenheizvorrichtung" (bspw.
gemäß Fig. 20) dargestellt. Das dazu entsprechende Federelement ist in Fig. 27b gezeigt.
Das Federelement weist eine Vielzahl von hintereinander angeordneten Federsegmenten
86 auf. Jedes der Federsegmente 86 ist in der Lage, eine Andruckkraft von ca. 15 N
auszuüben. Zur Erhöhung der Andruckkraft werden die Federsegmente gemäß Fig. 27b dicht
hintereinander positioniert, so dass über der Fläche eines PTC-Elementes zwei oder
drei Federsegmente 86 angeordnet sind. Dadurch kann der Klemmdruck verdoppelt oder
sogar verdreifacht werden. Dabei wird der Klemmdruck im Gegensatz zu herkömmlichen
Rahmenhalterungen gleichmäßig über die gesamte Länge der Feder ausgeübt.
[0095] Damit die von den Federsegmenten 86 erzeugten Klemmkräfte vom Gehäuse aufgenommen
werden können, sind die länglichen Gehäusestimseiten so mit Querverstrebungen 69 ausgestattet,
dass zwischen zwei aufeinanderfolgenden Querstreben 69 zwei bis maximal fünf Federsegmente
86 angeordnet sind.
[0096] Die Ausführungsform gemäß Fig. 15 zeigt ein Federelement 72 mit zwei oder mehr nebeneinander
angeordneten Federsegmenten. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft bei Gehäuseformen,
die eine große Tiefe aufweisen.
[0097] Während herkömmlicherweise Federn mit einer Dicke von ca. 0,8 mm eingesetzt werden,
können bei dem neuen Bauprinzip Federelemente mit einer Dicke von 0,2 bis 0,5 mm,
vorzugsweise etwa 0,3 mm eingesetzt werden. Dadurch läßt sich eine Federwirkung der
Federsegmente 86 auch schon bei geringer Länge eines Federsegmentes erreichen.
[0098] Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ist, dass das Federelement
erstmals als Endlosteil herstellbar ist und so von einer Rolle während der Fertigung
zugeführt werden kann. Herkömmlich wird jedes Federsegment separat gefertigt und für
alle unterschiedlichen Heizvorrichtungslängen individuell hergestellt. Zudem ist es
ausreichend, nur ein Federelement pro Heizvorrichtung vorzusehen.
[0099] Neben der niedrigen Bauhöhe ist ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung,
dass diese in besonders einfacher Weise herstellbar ist. Der Zusammenbau der Heizvorrichtung
erfolgt wie in Zusammenhang mit den Figuren 12 bis 15 beschrieben. Erfindungsgemäß
erfolgt der Zusammenbau der einzelnen Elemente im Gegensatz zu herkömmlichen Heizvorrichtungen
ohne dass die Klemmkräfte auf den geschichteten Aufbau einwirken. Erst nach Zusammenbau
des Gehäuses wird die Feder in das zusammengesetzte Gehäuse eingeschoben (vgl. Fig.
15).
[0100] Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein neues Bauprinzip für elektrische Heizvorrichtungen,
bei denen die Funktionen von Rahmen und Feder voneinander getrennt sind. Als Rahmen
für eine elektrische Heizvorrichtung wird ein Gehäuse verwendet, das aus zwei Halbschalen
besteht. In dem Gehäuse sind Positionierungshilfen für die PTC-Heizelemente angeordnet.
Die Längsseiten des Gehäuses sind im Wesentlichen offen ausgebildet, um einen Luftdurchsatz
durch das Heizregister zu ermöglichen.
[0101] Vor Montage der Heizvorrichtung werden die PTC-Heizelemente über einen Lack auf einem
die PTC-Heizelemente kontaktierendes Kontaktblech befestigt. Die so vorfabrizierten
Baueinheiten erleichtern die Montage und vermeiden zusätzliche Positionierungsmittel
zur lagerichtigen Anordnung der PTC-Heizelemente während der Fertigung.
[0102] Der Lack stellte zudem einen Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit dar. Auf
diese Weise wird zugleich ein wirksamer Korrosionsschutz erreicht.
[0103] Zusätzlich ist in das Gehäuse eine Feder eingebracht, die den geschichteten Aufbau
aus Radiatorelementen, PTC-Heizelementen und Kontaktblechen zusammenpresst. Die Feder
kann durch eine seitlich in dem Gehäuse vorgesehene Öffnung nachträglich in das Gehäuse
eingeschoben werden. Dadurch wird das Gehäuse erst nach dem Zusammensetzen, wenn es
mechanisch belastbar ist, den Federkräften ausgesetzt.
[0104] Das neue Bauprinzip besitzt eine Mehrzahl von Vorteilen. Zum einen kann mit der erfindungsgemäßen
Bauweise das Gewicht bei gleicher Heizleistung deutlich verringert werden, da kein
Metallrahmen verwendet wird, und zwar bis zu etwa 50 Prozent. Außerdem weist die Heizvorrichtung
ohne Zusatzmaßnamen und ohne zusätzliches Gewicht keine freiliegenden Metalloberflächen
auf. Ein weiterer Vorteil ist die niedrige Bauhöhe, die um bis zu 30 Prozent unter
der herkömmlicher Heizvorrichtungen liegt. Dadurch sind auch sehr viel kleinere Heizungen
als herkömmlich realisierbar, die dennoch einen hohen Wirkungsgrad aufgrund des verwendeten
Klemmprinzips für die Erhöhung der elektrischen und thermischen Kontaktierung erreichen.
Zudem sind auch längere Heizelemente herstellbar, die mit der herkömmlichen Halterahmen-Bauweise
nur mit hohem Aufwand realisierbar sind.
[0105] Zudem wird kein herkömmlicher Positionsrahmen zur Beabstandung und zum Schutz der
PTC-Heizelemente verwendet, sondern die PTC-Heizelemente werden durch Vorpositionierung
auf der Kontaktplatte über einen Lack fixiert und voneinander getrennt.
[0106] Außerdem wird der Herstellungsaufwand gegenüber herkömmlichen Heizvorrichtungen deutlich
verringert. Die Fertigung der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ist sehr viel einfacher,
da keine spezielle Vorrichtung zur Überwindung der Federkräfte des Rahmens während
des Herstellungsvorgangs erforderlich ist.
[0107] Das Bauprinzip erfordert keine spezielle Gestaltung der Seitenholme eines Halterahmens,
um die auf die Längsholme wirkende Klemmkraft aufzunehmen. Die Schmalseiten des erfindungsgemäßen
Gehäuses sind daher in ihrer Gestaltung an jede gewünschte Steckergeometrie anpassbar,
die die aus dem Gehäuse ragenden Steckerzungen der Kontaktbleche umgibt.
[0108] Zudem ist auf diese Weise die Feder deutlich günstiger herstellbar. Zum einen kann
die Dicke der Feder reduziert werden und damit eine Materialeinsparung erreicht werden.
Zum anderen kann das Federelement jetzt erstmals als Endlosteil hergestellt und von
einer Rolle bei der Fertigung zugeführt werden. Außerdem ist ein einziges Federelement
ausreichend.
1. Elektrische Heizvorrichtung, insbesondere als Zusatzheizung für Kraftfahrzeuge, mit
einem Gehäuse (62), das an den länglichen Gehäusestimseiten offen ausgebildet ist,
und einem geschichteten Aufbau aus wenigstens einem PTC-Heizelement (4), einem Radiatorelement
(5), einem ersten und einem zweiten Kontaktblech (2,10) zur Stromzuführung, wobei
das PTC-Heizelement (4) zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktblech (2, 10) angeordnet
ist, und einem Federelement (72), wobei der geschichtete Aufbau durch das Federelement
(72) in dem Gehäuse (62) geklemmt gehalten ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Kontaktblech (2) auf der dem PTC-Heizelement (4) zugewandten Seite mit einer
Lackschicht (3) versehen ist und der Zwischenraum zwischen dem PTC-Heizelement (4)
und dem ersten Kontaktblech (2) über aus diesem Zwischenraum herausgepressten Lack
(12) abgedichtet ist.
2. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lack ein elektrisch nicht-leitender Silikonlack (3) ist.
3. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lack (3) eine Viskosität niedriger als 900 mPa.s, vorzugsweise von etwa 800 mPa.s
aufweist.
4. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kontaktblech (2) aus Aluminium hergestellt ist.
5. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kontaktblech (10) aus Messing hergestellt ist.
6. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kontaktblech (10) verzinnt ist.
7. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine seitlich in dem Gehäuse (62) vorgesehene Öffnung (71) zum Einschieben des Federelementes
(72).
8. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen in dem Gehäuse (62) ausgebildeten Federkanal zur Aufnahme des Federelementes
(72).
9. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch Positionierungsmittel (94) zum Vorfixieren der Elemente der Heizvorrichtung in dem
Gehäuse (62).
10. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungsmittel (94) in dem Gehäuse (62) gleichzeitig eine Nut zur Führung
des Federelementes (72) beim Einschieben bilden.
11. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die länglichen Gehäusestimseiten durch wenigstens eine Querverstrebung (69) mechanisch
verstärkt sind.
12. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstrebungen (69,70) in den länglichen Gehäusestimseiten die Form einer Gitterstruktur
aufweisen.
13. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstruktur wenigstens eine Längsverstrebung (70) im Bereich der PTC-Heizelemente
(4) aufweist.
14. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (62) aus Kunststoff hergestellt ist.
15. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (62) zwei Halbschalen (62a,62b) umfaßt.
16. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen (62a,62b) des Gehäuses (62) zusammensteckbar sind.
17. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch Rastzapfen (78) oder Rastnasen (91), die beim Zusammenstecken der Halbschalen (62a,62b)
des Gehäuses (62) ein Verrasten beider Halbschalen (62a,62b) bewirken.
18. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen (62a,62b) so ausgebildet sind, dass sie das Gehäuse (62) in etwa
mittig zwischen den länglichen Gehäusestimseiten trennen.
19. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch jeweils gegenüberliegende Vorsprünge (76, 77; 92a, 92b) an der Trennlinie der Halbschalen
(62a,62b), die beim Zusammensetzen der Halbschalen (62a,62b) ineinander greifen.
20. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (72) so ausgebildet ist, dass es die Klemmkräfte im wesentlichen
auf die verstärkt ausgebildeten Gehäuselängsseiten überträgt.
21. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (72) aus einem Blechteil (85) mit aus diesem herausragenden Federsegmenten
(86) besteht.
22. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Federsegmente (86) jeweils bis in die Randbereiche der Längsseiten des Federelementes
(72) reichen.
23. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (72) mit den Federsegmenten (86) einstückig ausgebildet ist.
24. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Federsegment (86) zur Erzeugung von Klemmkräften an jeder PTC-Heizelement-Postion
für eine kraftschlüssige Klemmung vorgesehen ist.
25. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass für jede PTC-Heizelement-Position wenigstens zwei Federsegmente (86) vorgesehen sind.
26. Baueinheit für eine elektrische Heizvorrichtung, insbesondere als Zusatzheizung für
Kraftfahrzeuge, wobei die elektrische Heizvorrichtung ein Gehäuse (62), das an den
länglichen Gehäusestimseiten offen ausgebildet ist, und einen geschichteten Aufbau
aus wenigstens einem PTC-Heizelement (4), einem Radiatorelement (4), einem ersten
und einem zweiten Kontaktblech (2,10) zur Stromzuführung, wobei das PTC-Heizelement
(4) zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktblech (2, 10) angeordnet ist, und einem
Federelement (72) umfasst, wobei der geschichtete Aufbau durch das Federelement (72)
in dem Gehäuse (62) geklemmt gehalten ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Baueinheit aus dem ersten Kontaktblech (66) und einem PTC-Heizelement (4) gebildet
ist, wobei das erste Kontaktblech (66) auf der dem PTC-Heizelement (4) zugewandten
Seite mit einer Lackschicht (3) versehen ist und der Zwischenraum zwischen dem PTC-Heizelement
(4) und dem ersten Kontaktblech (2) über aus dem Zwischenraum herausgepressten Lack
(12) abgedichtet ist.
27. Baueinheit nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Lack ein elektrisch nicht-leitender Silikonlack (3) ist.
28. Baueinheit nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Lack (3) eine Viskosität niedriger als 900 mPa.s, vorzugsweise von etwa 800 mPa.s
aufweist.
29. Baueinheit nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kontaktblech (2) aus Aluminium hergestellt ist.
30. Baueinheit nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kontaktblech (10) aus Messing hergestellt ist.
31. Baueinheit nach einem der Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kontaktblech (10) verzinnt ist.
32. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Heizvorrichtung (20), insbesondere als
Zusatzheizung für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse (62) aus zwei Halbschalen (62a,62b),
das an den länglichen Gehäusestimseiten offen ausgebildet ist, und einem geschichteten
Aufbau aus wenigstens einem PTC-Heizelement (4), einem Radiatorelement (5), einem
ersten und einem zweiten Kontaktblech (2,10) zur Stromzuführung und einem Federelement
(72), wobei der geschichtete Aufbau durch das Federelement (42) in dem Gehäuse (62)
geklemmt gehalten ist, mit den Montageschritten:
Befestigen eines PTC-Heizelementes (4) auf dem ersten Kontaktblech (2) mittels eines
Lacks (3),
Einsetzen des ersten Kontaktblechs (2) mit dem auf diesem befestigten PTC-Heizelement
(4) und des zweiten Kontaktblechen (2,10) in eine erste Halbschale (62a) des Gehäuses
und
Aufstecken der zweiten Halbschale (62b) des Gehäuses (62) auf die erste Halbschale
(62a).
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Lack (3) ein elektrisch nicht-leitender Silikonlack ist.
34. Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Lack (3) eine Viskosität größer als 900 mPa.s, vorzugsweise von etwa 800 mPa.s
aufweist.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung des PTC-Heizelementes (4) über den Lack (3) nur geringen mechanischen
Belastungen standhält.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (72) durch eine Öffnung (71) des zusammengesetzten Gehäuses (62)
eingeschoben wird, um eine Klemmung des geschichteten Aufbaus zu bewirken.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Einsetzen des Federelementes (72) der Lack (3) aus dem Bereich zwischen den
PTC-Heizelementen (4) und dem Kontaktblech (2) über den durch das Federelement (72)
erzeugten Anpressdruck herausgedrückt wird.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass der aus dem Bereich zwischen dem PTC-Heizelement (4) und dem Kontaktblech (2,10)
herausgepresste Lack (12) diesen Bereich gegen eindringende Feuchtigkeit abdichtet.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kontaktblech (2) aus Aluminium hergestellt ist.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kontaktblech (10) aus Messing hergestellt ist.
41. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kontaktblech (10) verzinnt ist.