[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein wärmeerzeugendes Element einer Heizvorrichtung
zur Lufterwärmung, umfassend wenigstens ein PTC-Element und an gegenüberliegenden
Seitenflächen des PTC-Elementes anliegende elektrische Leiterbahnen. Ein solches wärmeerzeugendes
Element ist beispielsweise aus der auf die vorliegende Anmelderin zurückgehenden
EP 1 061 776 bekannt.
[0002] Das wärmeerzeugende Element wird insbesondere in einem Zuheizer für ein Kraftfahrzeug
eingesetzt und umfasst mehrere in einer Reihe hintereinander angeordnete PTC-Elemente,
die über sich parallel zueinander erstreckende, flächig an gegenüberliegenden Seiten
der PTC-Elemente anliegende elektrische Leiterbahnen bestromt werden. Die Leiterbahnen
sind üblicherweise durch parallele Blechstreifen gebildet. Die so gebildeten wärmeerzeugenden
Elemente werden in einer Heizvorrichtung zur Lufterwärmung in einem Kraftfahrzeug
eingesetzt, welche mehrere Schichten von wärmeerzeugenden Elementen umfasst, an deren
gegenüberliegenden Seiten wärmeabgebende Elemente anliegen. Diese wärmeabgebenden
Elemente werden über eine Haltevorrichtung in relativ gutem wärmeübertragenden Kontakt
an die wärmeerzeugenden Elemente angelegt.
[0003] Bei dem vorerwähnten Stand der Technik ist eine Halteeinrichtung der Heizvorrichtung
durch einen Rahmen gebildet, in dem mehrere parallel zueinander verlaufende Schichten
von wärmeerzeugenden und wärmeabgebenden Elementen unter Federvorspannung gehalten
sind. Bei einer alternativen Ausgestaltung, die ebenfalls ein gattungsgemäßes wärmeerzeugendes
Element sowie eine gattungsgemäße Heizvorrichtung offenbart und die beispielsweise
in der
EP 1 467 599 beschrieben ist, wird das wärmeerzeugende Element durch mehrere in einer Reihe in
einer Ebene hintereinander angeordnete PTC-Elemente, die auch als Keramik-Elemente
bzw. Kaltleiter bezeichnet werden, gebildet, die an gegenüberliegenden Seitenflächen
durch an diesen anliegende Leiterbahnen bestromt werden. Eine der Leiterbahnen wird
durch ein umfänglich geschlossenes Profil gebildet. Die andere Leiterbahn durch einen
Blechstreifen, der unter Zwischenlager einer elektrischen isolierenden Schicht an
dem umfänglich geschlossenen metallischen Profil abgestützt ist. Die wärmeabgebenden
Elemente werden durch in mehreren parallelen Schichten angeordnete Lamellen gebildet,
die sich rechtwinklig zu dem umfänglich geschlossenen Metallprofil erstrecken. Bei
der aus der
EP 1 467 599 bekannten gattungsgemäßen Heizvorrichtung sind mehrere in der vorstehend beschriebenen
Weise gebildete umfänglich geschlossene Metallprofile vorgesehen, die parallel zueinander
angeordnet sind. Die Lamellen erstrecken sich teilweise zwischen den umfänglich geschlossenen
Profilen und überragen diese teilweise.
[0004] Bei den vorerwähnten wärmeerzeugenden Elementen besteht das Erfordernis, dass die
elektrischen Leiterbahnen elektrisch gut mit den PTC-Elementen kontaktiert sein müssen.
Andernfalls ergibt sich das Problem eines erhöhten Übergangswiderstandes, welches
insbesondere beim Einsatz der wärmeerzeugenden Elemente in Zuheizern für Kraftfahrzeuge
wegen der hohen Ströme dazu führen kann, dass eine lokale Überhitzung auftritt. Durch
dieses thermische Ereignis kann das wärmeerzeugende Element geschädigt werden. Darüber
hinaus handelt es sich bei den PTC-Elementen um selbstregelnde Widerstandsheizer,
die mit erhöhter Temperatur eine geringere Wärmeleistung abgeben, so dass eine lokale
Überhitzung zur Störung der selbstregelnden Eigenschaften der PTC-Elemente führen
kann.
[0005] Im übrigen können sich bei hohen Temperaturen im Bereich eines Zuheizers Dämpfe bzw.
Gase entwickeln, die zu einer unmittelbaren Gefährdung der in dem Fahrgastraum befindlichen
Personen führen können.
[0006] Entsprechend problematisch ist die Verwendung der gattungsgemäßen wärmeerzeugenden
Elemente auch bei hohen Betriebsspannungen, beispielsweise bei Spannungen bis zu 500
V. Hier besteht zum Einen das Problem, dass die die wärmeabgebenden Elemente anströmende
Luft Feuchtigkeit und/oder Schmutz mit sich führt, die in die Heizvorrichtung eindringen
und hier einen elektrischen Überschlag, d. h. einen Kurzschluss verursachen können.
Zum anderen besteht grundsätzlich das Problem, im Bereich der Heizvorrichtung arbeitende
Personen vor den stromführenden Teilen der Heizvorrichtung bzw. des wärmeerzeugenden
Elementes zu schützen.
[0007] Bei wärmeerzeugenden Elementen der gattungsgemäßen Art sind üblicherweise die PTC-Elemente
in einem Positionsrahmen angeordnet, der sich als ebenes Bauteil im wesentlichen in
der Ebene der PTC-Elemente erstreckt. Der Positionsrahmen dient der lagegenauen Positionierung
der PTC-Elemente bei der Montage des wärmeerzeugenden Elementes, gegebenenfalls auch
der Halterung der PTC-Elemente beim dauerhaften Betrieb. Der Positionsrahmen wird
zwar aus Kunststoff und als Spritzgussteil hergestellt und hat somit gewisse isolierende
Eigenschaften. Es hat sich aber gezeigt, dass bei gattungsgemäßen wärmeerzeugenden
Elementen und bei der Anwendung hoher Spannungen ein elektrischer Überschlag aufgrund
geringer Kriechstromfestigkeit nicht immer vermieden werden kann.
[0008] Es hat im Stand der Technik an Vorschlägen nicht gefehlt, die PTC-Heizelemente gegenüber
der Umgebung abzuschirmen. So offenbart die
DE 32 08 802 ein wärmeerzeugendes Element mit einem Positionsrahmen und darin angeordnet PTC-Heizelementen,
die zwischen einander gegenüberliegenden Leiterbahnen gesandwicht sind und dieses
wärmeerzeugende Element ist von einer metallischen Kapsel umgeben, die an ihrer Innenseite
mit einem isolierenden Silikonkautschukschlauch versehen ist, so dass die metallische
Kapsel nicht unmittelbar elektrisch mit den Leiterbahnen kontaktiert ist. Diese wärmeerzeugende
Element dient dem Einsatz in Haushaltsgeräten, Pressenplatten und dergleichen und
ist zur gleichmäßigen Ableitung von dem in dem Heizelement erzeugter Wärme in einer
Pressplatte aufgenommen. Es besteht bei diesem Stand der Technik das Problem, dass
eine gleichmäßige Kontaktierung zwischen den Leiterbahnen und den PTC-Elementen nicht
immer gewährleistet werden kann. Im Übrigen wird der Schutz der PTC-Elemente vor Luft
und Feuchtigkeit, d. h. der Überschlagschutz allein durch die die PTC-Elemente vollständig
umhüllende Kapsel bewirkt, welche die Fertigung der wärmeerzeugenden Elemente verkompliziert
und nicht bei allen denkbaren Anwendungen der wärmeerzeugenden Elemente, insbesondere
bei der Anwendung der wärmeerzeugenden Elemente in einem Luft-Zuheizer in einem Kraftfahrzeug
zur Anwendung kommen kann.
[0009] Aus der
US 4,327,282 ist ein wärmeerzeugendes Element bekannt, welches ohne Positionsrahmen verwirklicht
ist und bei welchem die jeweils hintereinander angeordneten PTC-Elemente zusammen
mit an diesen beidseitig anliegenden und die Leiterbahnen bildenden Leitblechen und
die an deren Außenseite angeordneten Isolierschichten an den Längsseiten gefasst sind.
Durch diese längsseitige Fassung des Schichtaufbaus soll eine hinreichende Kontaktierung
zwischen den PTC-Elementen und den Leiterbahnen bewirkt werden. Die seitliche Fassung
des Schichtaufbaus wird durch U-förmige Silikonprofile gebildet, deren Schenkel auf
der Isolierschicht aufliegen sollen. Es hat sich aber gezeigt, dass hierdurch eine
hinreichende Sicherung der PTC-Elemente vor eindringender Feuchtigkeit und Luft, insbesondere
bei der Verwendung der wärmeerzeugenden Elemente in einem Luft-Zuheizer eines Kraftfahrzeuges,
nicht erreicht werden kann. Die Silikon-Leisten sind darüber hinaus relativ weich
und können leicht abgelöst werden, beispielsweise bei Montage- bzw. Reparaturarbeiten
an dem Zuheizer.
[0010] Bei einem alternativen, aus der
EP 0 026 457 bekannten Lösungsvorschlag befindet sich das PTC-Heizelement innerhalb eines Schichtaufbaus,
dessen äußere Lagen jeweils durch eine Aluminiumoxidschicht gebildet werden, die zwischen
sich und dem PTC-Heizelement eine Leiterbahn klemmen. Die Aluminiumoxidplatten sind
randseitig an einem starren Kunststoffrahmen abgestützt. Die Leiterbahn wird durch
eine Schicht aus duktilem Lot gebildet. Das Aufbringen einer solchen Lotschicht führt
aber zu fertigungstechnischen Schwierigkeiten. Darüber hinaus besteht beim Betrieb
des wärmeerzeugenden Elementes das Problem, dass sich das Lot in unzulässiger Weise
verflüssigt und innerhalb des wärmeerzeugenden Elementes einen Kurzschluss hervorruft.
Durch die starre Abstützung der Aluminiumoxidplatten an dem Kunststoffrahmen fehlt
dem vorbekannten wärmeerzeugenden Element darüber hinaus die Fähigkeit, in gewissen
Grenzen nachgiebig auf Wärmeausdehnungen zu reagieren, so dass bei diesem Stand der
Technik nicht zu jeder Zeit eine sichere Kontaktierung zwischen den Leiterbahnen und
dem PTC-Heizelement gewährleistet werden kann. Entsprechendes gilt für das aus der
US 2003/0206730 bekannte wärmeerzeugende Element, bei dem ebenfalls äußere Aluminiumoxidplatten an
einem die PTC-Elemente umgebenden Rahmen anliegen.
[0011] Bei dem aus der
US 6,178,192 bekannten wärmeerzeugenden Element ist das zwischen zwei Leiterbahnen gesandwichte
PTC-Element von einer isolierenden Umhüllung vollständig ummantelt, die aus einem
elektrisch nicht leitenden Kunststoff gebildet ist, so dass aufgrund der schlechten
Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffmaterials die Wärmeabfuhr von dem PTC-Heizelement
behindert wird. Dem Bestreben, die Umhüllung mit sehr geringer Wandstärke auszubilden,
sind ferner Grenzen gesetzt, da andernfalls das Problem besteht, dass die Umhüllung
durchlässig wird, wodurch die umfängliche Isolation um das PTC-Element zerstört würde.
Auch stellt das Eingießen des Schichtaufbaus aus Leiterbahnen und PTC-Elementen einen
zeitaufwändigen Fertigungsschritt dar, der darüber hinaus Aushärt- bzw. Kühlzeiten
benötigt, wodurch der Herstellungsprozess zusätzlich verlangsamt wird.
[0012] Mit der vorliegenden Erfindung soll ein wärmeerzeugendes Element einer Heizvorrichtung
zur Lufterwärmung sowie eine entsprechende Heizvorrichtung angegeben werden, die eine
erhöhte Sicherheit auch bei Anwendung hoher Betriebsspannungen erlaubt. Dabei soll
auf eine wirtschaftliche Herstellbarkeit des wärmeerzeugenden Elementes und damit
der dieses verbauenden Heizvorrichtung geachtet werden. Die Erfindung will insbesondere
ein wärmeerzeugendes Element angeben, welches eine verbesserte Sicherheit gegenüber
einem möglichen elektrischen Überschlag bereitstellt.
[0013] Zur Lösung dieses Problems wird mit der vorliegenden Erfindung ein wärmeerzeugendes
Element mit den Merkmalen von Anspruch 1 angegeben. Dieses unterscheidet sich von
dem gattungsbildenden Stand der Technik dadurch, dass wenigstens eine Isolierschicht
vorgesehen ist, die die Leiterbahn an ihrer dem Positionsrahmen abgewandten Außenseite
abdeckt, wobei die Isolierschicht jedenfalls gegen die Längsseiten des Positionsrahmens
durch einen kompressiblen Dichtwulst abgedichtet ist.
[0014] Als Längsseite des Positionsrahmens wird insbesondere der in der Draufsicht längliche
Rand des Positionsrahmens verstanden, d. h. derjenige Randstreifen, welcher die Rahmenöffnung
bzw. die Rahmenöffnungen randseitig in der Regel in einer flachen, die Ober- bzw.
Unterseite des Rahmens bildenden und die Aufnahmeöffnung umrandenden Ebene umgibt.
An diesen Längsseiten ist ein kompressibler Dichtwulst vorgesehen, gegen welchen die
Isolierschicht dicht anliegt. Die Kompressibilität des Dichtwulstes ist derart gewählt,
dass die Leiterbahn durch eine von der Isolierschicht aufgebrachte Druckkraft gegen
das bzw. die PTC-Elemente gedrückt wird, und zwar auch dann, wenn aufgrund von Fertigungstoleranzen
und/oder aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungen des Positionsrahmens einerseits
und den elektrisch leitenden Bestandteilen andererseits die ausgelegte Dimensionierung
des wärmeerzeugenden Elementes insofern nicht mehr mit der tatsächlichen Dimensionierung
übereinstimmt. Der kompressible Dichtwulst ist danach geeignet, unterschiedliche Wärmeausdehnungen
bzw. Toleranzen zwischen dem das bzw. die PTC-Element(e) und die Leiterbahnen umfassenden
Schichtaufbau und den Positionsrahmen zu kompensieren. Der kompressible Dichtwulst
kann in gleicher Weise eventuelle Toleranzen auf Seiten Isolierschicht kompensieren,
die vorzugsweise aus einer ebenen Keramikplatte gebildet ist. Die Keramikplatte hat
idealerweise in etwa die Breite des länglichen Positionsrahmens, überragt jedenfalls
den Positionsrahmen normalerweise nicht in Breitenrichtung, ist aber breiter als die
Breite der Rahmenöffnung. Jeweils eine kompressible Dichtwulst ist vorzugsweise parallel
zu den beiden Seitenrändem des länglichen Positionsrahmens zwischen der Isolierschicht
und dem Positionsrahmen vorgesehen, vorzugsweise im Wesentlichen über die gesamte
Längserstreckung der länglichen Isolierschicht. An den Stirnseiten kann die Isolierschicht
in gleicher Weise über eine kompressible Dichtwulst gegenüber dem Positionsrahmen
abgedichtet sein, so dass eine bzw. sämtliche von dem Positionsrahmen ausgebildeten
Rahmenöffnungen innerhalb der umfänglichen, durch die kompressiblen Dichtwulste gebildeten
Abdichtung angeordnet und so hermetisch gegenüber der Außenseite abgedichtet sind.
Das wärmeerzeugende Element kann auf beiden Seiten des Positionsrahmens identisch
vorgesehene, gegenüber dem Positionsrahmen abgedichtete Isolierschichten aufweisen.
Alternativ kann die Abdichtung auf einer Seite des Positionsrahmens starr vorgesehen
sein, beispielsweise durch eine die Leiterbahn außenseitig umgebende Isolierschicht,
welche starr und fest mit dem Positionsrahmen verbunden ist, beispielsweise durch
Umspritzen der Isolierschicht für sich oder zusammen mit der Leiterbahn. In diesem
Fall findet ein Toleranzausgleich bzw. eine Kompensation von unterschiedlichen Längenausdehnungen
ausschließlich an der anderen Oberseite des Positionsrahmens statt. Dort ist in diesem
Fall der Dichtwulst dicker zu dimensionieren ist als im Falle von Dichtwülsten an
gegenüberliegenden Seiten des Positionsrahmens.
[0015] Das erfindungsgemäße wärmeerzeugende Element gewährleistet zu jeder Zeit einen innigen
Kontakt zwischen der Leiterbahn und dem oder den PTC-Elementen, insbesondere, wenn
die Elemente dieses elektrisch leitenden Schichtaufbaus des wärmeerzeugenden Elementes
durch eine äußere Druckkraft gegeneinander angelegt werden. Kontaktprobleme am Übergang
zwischen der Leiterbahn und dem PTC-Element werden damit vermieden.
[0016] Der Dichtwulst kann auf den Positionsrahmen aufgelegt sein. Im Hinblick auf eine
einfachere Herstellung des wärmeerzeugenden Elementes ist es indes zu bevorzugen,
den Dichtwulst auf den Positionsrahmen und/oder die Isolierschicht aufzukleben. Der
Dichtwulst kann auch den Positionsrahmen mit der Isolierschicht verkleben. In einem
solchen Fall wird der Dichtwulst beispielsweise aus einem Silikonkleber oder dergleichen
gebildet.
[0017] Der Dichtwulst ist vorzugsweise aus einem hochisolierenden Kunststoff gebildet, d.
h. einem Kunststoff, der eine hohe Sicherheit gegen elektrischen Durchschlag auch
bei hohen Betriebsspannungen zeigt, so beispielsweise aus einem Silikonkleber. Gewünscht
ist eine hochisolierende Abstützung des oder der PTC-Elemente in dem Positionsrahmen
mit einem CTI-Wert von wenigstens 400, vorzugsweise von 600 gegenüber Kriechstrom.
Der Positionsrahmen kann aus einem Kunststoff gebildet sein. In diesem Fall sollte
der Kunststoff temperaturbeständig sein. Denkbar ist beispielsweise die Herstellung
des Positionsrahmens aus Polyamid. Mit Rücksicht auf eine mögliche Betriebsspannung
von etwa 500 V sollte die Abstützung des PTC-Elementes innerhalb des Positionsrahmens
einen CTI-Wert von wenigstens 600 erreichen. Hierfür bevorzugt zur Anwendung kommende
Werkstoffe zur Ausbildung des Positionsrahmens sind elektrisch nicht leitende Keramiken
oder ein elektrisch hochwertiger Kunststoff, wie beispielsweise Polyurethan, Silikon
oder andere hochisolierende Elastomere. Die elektrische Durchschlagfestigkeit des
den Positionsrahmen bildenden Materials sollte wenigstens 2 kV/mm sein, zumindest
für die Teile des Positionsrahmens, welche unmittelbar benachbart zu dem oder den
PTC-Elementen vorgesehen sind und/oder diese berühren.
[0018] Alternativ oder ergänzend kann die elektrisch hochwirksam isolierende Abstützung
der PTC-Elemente dadurch erfolgen, dass zwischen dem PTC-Element und dem die Rahmenöffnung
umfänglich umgebenden Material des Positionsrahmens ein Isolierspalt vorgesehen ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Lösungsvorschlag wird aufgrund des Isolierspaltes verhindert,
dass das PTC-Element unmittelbar an den einander gegenüberliegenden Innenflächen des
Positionsrahmens zur Anlage gelangt. Der Isolierspalt kann ein Luftspalt sein, der
zwischen den bzw. dem PTC-Element(en) und dem Material der Rahmenöffnung freigehalten
wird. Bei dieser Ausgestaltung ist dafür Sorge zu tragen, dass das PTC-Element mit
einem hinreichenden, einen elektrischen Überschlag auf den Positionsrahmen verhindernden
Abstand umfänglich von dem Positionsrahmen beabstandet ist.
[0019] Diese Positionierung kann insbesondere durch eine Isolierschicht erfolgen, die das
oder die PTC-Element(e) in vorgegebener Lage hält, beispielsweise, indem das oder
die PTC-Element(e) mittelbar oder unmittelbar mit der Isolierschicht verbunden, insbesondere
verklebt sind. Die Isolierschicht ist dabei darüber hinaus gegenüber dem Positionsrahmen
z.B. durch Verkleben mittels Dichtwulst lagegesichert. Wenngleich das Verkleben der
vorerwähnten Elemente im Hinblick auf eine einfachere Herstellung und auch unter dem
Gesichtspunkt einer Abdichtung der stromführenden Teile gegenüber der Umgebung, die
durch eine Klebeschicht verwirklicht werden kann, zu bevorzugen ist, ist es ebenso
möglich, das oder die PTC-Element(e) durch Formschluss gegenüber dem Positionsrahmen
unter Einhaltung des Isolierspaltes zu beabstanden. Die isolierenden Eigenschaften
dieser Isolierschicht werden vorzugsweise so gewählt, dass die Isolierschicht in Querrichtung
des Schichtaufbaus eine Durchschlagsfestigkeit von wenigstens 2000 V gewährleistet.
[0020] Zur Herstellung einer vorgefertigten baulichen Einheit ist vorzugsweise ein die Isolierschicht
an ihrer Außenseite umgreifendes Sicherungsmittel vorgesehen. Dieses Sicherungsmittel
umgreift vorzugsweise ausschließlich die Isolierschicht an ihrem Rand, so dass der
mittlere Teil der Isolierschicht frei von Sicherungsmitteln ist und im Falle der Ausbildung
des Sicherungsmittels durch eine keramische Bahn deren Außenseite eine ebene Anlagefläche
für ein wärmeabgebendes Element einer Heizvorrichtung zur Lufterwärmung bildet, in
der das erfindungsgemäße wärmeerzeugende Element eingebaut sein kann.
[0021] Das Sicherungsmittel ist derart ausgebildet, dass es eine die Leiterbahn gegen das
zugeordnete PTC-Element drückende Vorspannkraft und/oder eine die Isolierschicht dichtend
gegen den zugeordneten Dichtwulst anlegende Vorspannkraft erzeugt. Damit ist jedes
wärmeerzeugende Element einer mehrere Schichten von wärmeerzeugenden Elementen aufweisenden
Heizvorrichtung für sich dichtend vorgespannt. Eine den Schichtaufbau der Heizvorrichtung
unter Vorspannung haltende Feder kann dementsprechend allein dazu genutzt werden,
die wärmeabgebenden Elemente gegen die vorzugsweise durch die Isolierschicht gebildete
Außenseite der als bauliche Einheit vorgesehenen wärmeerzeugenden Elemente zu drücken.
Die Federkraft wird nicht verbraucht zur Vorspannung der kompressiblen Dichtwülste
d.h. zur Abdichtung der Isolierschicht gegen den Positionsrahmen. Eine solche Weiterbildung
ermöglicht eine genauere Auslegung der Heizvorrichtung. Ferner wird ein elektrischer
Überschlag auch dann sicher verhindert, wenn das den Schichtaufbau der Heizvorrichtung
unter Vorspannung haltende Federelement versagt oder jedenfalls eine unzureichende
Federkraft bewirkt. Auch können die wärmeerzeugenden und wärmeabgebenden Elemente
des Zuheizers auf andere Weise als durch Federkraft gegeneinander gelegt sein, z.B.
durch Verkleben, ohne dass Kontaktprobleme zwischen dem PTC-Element und dem Elemente
zu befürchten sind.
[0022] Das Sicherungsmittel kann durch eine Umspritzung gebildet sein, die an dem Positionsrahmen
ausgeformt ist. Die Umspritzung kann nach Herstellung des Positionsrahmens angeformt
werden, und hierbei stoffverschieden oder stoffidentisch zu dem Positionsrahmen ausgebildet
sein. Alternativ wird das Sicherungsmittel durch eine an dem Positionsrahmen einteilig
angeformte Umspritzung gebildet, welches den Vorteil mit sich bringt, dass das Sicherungsmittel
und der Positionsrahmen in einem Arbeitsschritt erstellt werden können.
[0023] Vorzugsweise ist das Sicherungsmittel durch ein Klammerelement gebildet, welches
die beiden Außenseiten des wärmeerzeugenden Elementes umgreift, vorzugsweise außenseitig
unmittelbar an der Isolierschicht anliegt. Das Klammerelement fasst somit einen vorgefertigten
Schichtaufbau als Einheit zusammen, die aus dem Positionsrahmen, dem oder den in diesen
Rahmen aufgenommenen PTC-Element(en), der dichtend an den Positionsrahmen angelegten
Isolierschichten sowie den beiden dazwischen vorgesehenen Leiterbahnen besteht. Bei
einer einfachen Ausgestaltung ist das Klammerelement als separates Bauteil ausgebildet.
Diese Weiterbildung erfordert keine komplizierte Technik zur Herstellung des wärmeerzeugenden
Elementes. Allerdings müssen die Teile des Schichtaufbaus und die Klammerelemente
positioniert und gefügt werden.
[0024] Bei einer alternativen Ausgestaltung ist das Sicherungsmittel einteilig verschwenkbar
an dem Positionsrahmen angeordnet und somit relativ zu dem Positionsrahmen beweglich,
um die Isolierschicht, gegebenenfalls zusammen mit der Leiterbahn bei verschwenktem
Sicherungsmittel gegen den Dichtwulst zu legen und aufgrund des zurückfedernden Sicherungsmittels
die Isolierschicht gegen den Dichtwulst anzulegen. Das Sicherungsmittel kann bei dieser
bevorzugten Ausgestaltung beispielsweise zwei Rastarme umfassen, die die Isolierschichten
umgreifen, welche den Positionsrahmen außenseitig umgeben. Diese Rastarme sind vorzugsweise
mittig, d. h. an ihrer Verbindungsstelle über ein gemeinsames Gelenk an dem Positionsrahmen
angeschlossen. Das Gelenk kann durch ein Filmscharnier gebildet sein. Alternativ kann
das Gelenk auch eine gewisse Steifigkeit haben, um die Bewegung der Rastarme zur Montage
zu ermöglichen, gleichzeitig aber die zur Vorspannung der Isolierschicht gegen den
kompressiblen Dichtwulst erforderliche Federkraft aufrechtzuerhalten. Diese Federkraft
kann ganz oder teilweise auch durch die Werkstoffwahl und die Dimensionierung der
Rastarme erzeugt werden.
[0025] Im Hinblick auf einen möglichst geringen Luftwiderstand beim Einsatz des erfindungsgemäßen
wärmeerzeugenden Elementes in der Heizvorrichtung ist zu bevorzugen, die Rastarme
stirnseitig vorzusehen, d. h. an den kurzen Enden des länglichen Positionsrahmens.
Die Höhe des wärmeerzeugenden Elementes, welches üblicherweise in der Heizvorrichtung
innerhalb eines Rahmens freiliegt, wird bei dieser Ausgestaltung im Wesentlichen durch
die Höhe der Seitenwand des Positionsrahmens bestimmt, die wiederum im Wesentlichen
der Höhe des hierin aufgenommenen PTC-Elementes entspricht. Die Rastarme können diese
Höhe überragen, liegen aber vorzugsweise außerhalb des von der zu erwärmenden Luft
überstrichenen Bereiches und innerhalb eines den Schichtaufbau des Zuheizers haltenden
Rahmens oder anderen Gehäuses der Heizvorrichtung.
[0026] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung hat der
Positionsrahmen einen Rahmenkopf, der die wenigstens eine Isolierschicht außenseitig
überragt und hierdurch ein Sicherungsmittel zumindest zur stirnseitigen Festlegung
der Isolierschicht relativ zu dem Positionsrahmen bildet. Der Positionsrahmenkopf
kann im Wesentlichen symmetrisch in Bezug auf die Längsachse des Positionsrahmens
vorgesehen sein und somit Rastarme ausbilden, die beidseitig die Isolierschichten
gegen den Positionsrahmen drücken.
[0027] Der Positionsrahmenkopf hat vorzugsweise wenigstens eine Durchführöffnung für eine
Kontaktzunge, die an einem die Leiterbahn bildenden Blechstreifen vorgesehen ist.
Diese Kontaktzunge bildet bevorzugt das Kontaktblech jedenfalls an einer seiner Stirnseiten
aus. Üblicherweise wird die einen Steckeranschluss bildende Kontaktzunge durch Freischneiden
des Blechstreifens an einer Stirnseite desselben ausgeformt, ggf. umgeformt, so dass
sich die Kontaktzunge quer zu der Blechebene erstreckt. Bei dieser Ausgestaltung ist
die Kontaktzunge einteilig an dem Blechstreifen ausgebildet, jedoch mit erheblich
geringerer Breite als der die Rahmenöffnung abdeckende Blechstreifen, der an dem PTC-Element
anliegt. Der Positionsrahmenkopf kann ferner eine Positionieröffnung zur formschlüssigen
Fixierung des Blechstreifens an der anderen Stirnseite haben.
[0028] Die Kontaktzunge kann sich auch in einem Schlitz, der an dem Positionsrahmen ausgespart
ist und sich nach außen zu einer Stirnseite des Positionsrahmens öffnet, befinden.
Durch diese Ausgestaltung ist an der Stirnseite des Positionsrahmens jedenfalls ein
elektrischer Steckeranschluss ausgebildet, der in die Halteeinrichtung einer Heizvorrichtung
eingeschoben werden kann, um das wärmeerzeugende Element mit der Stromversorgung zu
verbinden.
[0029] Zur lagegenauen Positionierung der elektrischen Leiterbahn weist der Positionsrahmen
ferner sich in Höhenrichtung, d. h. quer zur Lagerebene des PTC-Elementes erstreckende
Zapfen auf. Jeder der Zapfen ist passgenau in einer Ausnehmung im Eingriff, die in
dem Kontaktblech ausgespart ist. Durch Anschmelzen des Zapfens ist oberhalb des Kontaktbleches
eine Verdickung gebildet, durch welche das Kontaktblech an dem Positionsrahmen gesichert
ist. Bei dieser Ausgestaltung ist durch den Formschluss von Zapfen und Ausnehmung
das Kontaktblech exakt positioniert. Die Verdickung sichert das Kontaktblech gegenüber
dem Positionsrahmen formschlüssig. Die Isolierschicht wird auf die so gebildete Einheit
vorzugsweise aufgeklebt, wobei die Klebeverbindung sich vorzugsweise zwischen dem
Positionsrahmen und der Isolierschicht befindet.
[0030] Auf diese Weise kann eine den Positionsrahmen, das wenigstens eine PTC-Element sowie
die Kontaktbleche und die Isolierschichten, umfassende vormontierte bauliche Einheit
gebildet werden. Beim späteren Zusammenführen des wärmeerzeugenden Elementes mit dem
wärmeabgebenden Element muss in den späteren Verfahrensschritten nicht mehr dafür
Sorge getragen werden, dass die einzelnen Schichten des wärmeerzeugenden Elementes
lagegenau im Rahmen der Endmontage positioniert werden.
[0031] Vorzugsweise befinden sich an der Stirnseite zwei Schlitze und es greifen die einander
gegenüberliegenden Kontaktbleche mit ihren jeweils durch Blechbearbeitung ausgebildeten
Steckeranschlüssen in die jeweiligen, an den Positionsrahmen ausgesparten Schlitze
ein.
[0032] Bei einer alternativen Ausgestaltung ist der Steckeranschluss durch Blechbearbeitung
des Kontaktblechs jedenfalls an seiner Stirnseite ausgeformt. Der Steckeranschluss
erstreckt sich vorzugsweise parallel zu dem übrigen Kontaktblech, jedoch befindet
er sich durch Umbiegen in einer Ebene, die gegenüber der das Kontaktblech enthaltenden
Ebene nach außen beabstandet ist. Diese bevorzugte Ausgestaltung eignet sich insbesondere
für solche Fallgestaltungen, bei denen die beiden Kontaktbleche an der gleichen Stirnseite
elektrische Anschlusselemente ausbilden, die im Hinblick auf eine möglichst sichere
Isolierung und den Platzbedarf von Steckeraufnahmen für die Anschlüsse weit voneinander
beabstandet sein sollen.
[0033] Die zuvor beschriebenen Weiterbildungen weisen vorzugsweise separate Dichtwülste
auf. Die Dichtwülste.können aber ebenso gut einstückig mit dem Positionsrahmen ausgeformt
werden. Diese Verwirklichung ergibt sich insbesondere dann zwangsläufig, wenn der
Positionsrahmen aus einem elektrisch hochwertigen Material gebildet ist. Dabei kann
die Isolierschicht jedenfalls einseitig durch Umspritzen mit dem Positionsrahmen verbunden
sein. Insbesondere bei dieser Weiterbildung können bei einer Umspritzung der Isolierschicht
an einer Seite des Positionsrahmens an der gegenüberliegenden Seite mittels Spritzgießen
Dichtwülste ausgebildet werden, gegen die die Isolierschicht auf der anderen Seite
des Positionsrahmens anliegt. Es können auch an gegenüberliegenden Seiten des Positionsrahmens
Dichtwülstemittels Spritzgießen einstückig mit dem Positionsrahmen ausgebildet und
die Isolierschichten an diese angelegt werden. Regelmäßig wird in einem solchen Fall
der Dichtwulst keine die Isolierschicht hinreichend mit dem Positionsrahmen verbindende
Adhäsionskraft entwickeln. Die Isolierschicht kann somit auf die Dichtwülste aufgelegt
oder aufgeklebt oder in anderer Weise mit dem Positionsrahmen verbunden werden. Gedacht
ist insbesondere an ein Anclipsen der Isolierschicht an den Positionsrahmen, entweder
durch Clipselemente, die an dem Positionsrahmen angeordnet werden, oder durch Sicherungs-
bzw. Rastmittel für die Isolierschicht, die vorzugsweise einstückig an dem Positionsrahmen
ausgeformt sind und sich insbesondere zumindest an den Längsrändern des Positionsrahmens
durchgehend oder über die gesamte Länge des Positionsrahmen in diskreten Abschnitten
verteilt ausgebildet sind. Ein solches Rastmittel kann zusätzlich als seitliche Fixierung
und Montagehilfe für an der Isolierschicht anliegende wärmeabgebende Element ausgeformt
sein. Auch kann das Rastmittel als gegenüber dem Positionsrahmen separates Bauteil
ausgebildet sein.
[0034] Mit der vorliegenden Erfindung wird ferner eine Heizvorrichtung unter Schutz gestellt,
die sich des erfindungsgemäßen wärmeerzeugenden Elementes bedient und dementsprechend
mit hohen Spannungen betrieben werden kann. Die Heizvorrichtung hat mehrere in parallelen
Schichten angeordnete wärmeabgebende Elemente, die an gegenüberliegenden Seiten eines
wärmeerzeugenden Elementes anliegen. Die wärmeerzeugenden und wärmeabgebenden Elemente
sind in einem Gehäuse, beispielsweise einem Rahmen, der im wesentlichen eben ist und
dessen Breite im wesentlichen der Breite der wärmeabgebenden und/oder wärmeerzeugenden
Elemente entspricht, gehalten. Über den Rahmen können Federspannungen erzeugt und/oder
in den Schichtaufbau eingeleitet werden. Hierzu kann ein separates Federelement in
den Schichtaufbau integriert oder aber im Bereich des Rahmens vorgesehen sein. Die
Feder kann in einem Rahmenholm integriert sein, wie dies beispielsweise der
EP 0 350 528 zu entnehmen ist. Alternativ kann die Federvorspannung auch durch elastische Verbindungen
von sich rechtwinklig erstreckenden Rahmenholmen aufgebracht werden. Vorzugsweise
sind in dem Schichtaufbau mehrere wärmeerzeugende Elemente vorgesehen, an deren Ober-
und Unterseiten jeweils ein wärmeabgebendes Element anliegt. Die Anlage kann auch
durch eine Klebeverbindung erzeugt werden.
[0035] Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung wird weitergebildet durch die bereits vorstehend
unter Bezugnahme auf das wärmeerzeugende Element diskutierten Weiterbildung.
[0036] Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung.
In dieser zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Seitenansicht auf ein Ausführungsbeispiel eines wärmeerzeugenden
Elementes in Explosionsdarstellung;
- Fig. 2
- eine Draufsicht aus dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel;
- Fig. 3
- eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III gemäß der Darstellung in Fig. 2;
- Fig. 4
- eine perspektivische Seitenansicht des in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiels
in zusammengebautem Zustand;
- Fig. 5
- eine Längsschnittansicht eines Endstücks eines alternativen Ausführungsbeispiels eines
erfindungsgemäßen wärmeerzeugenden Elementes;
- Fig. 6
- eine Querschnittsansicht des in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiels durch ein drittes
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen wärmeerzeugenden Elementes;
- Fig. 7
- eine Querschnittsansicht eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
wärmeerzeugenden Elementes; und
- Fig. 8
- eine Seitenansicht in Explosionsdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines
erfindungsgemäßen wärmeerzeugenden Elementes;
- Fig. 9
- das linke stirnseitige Ende des in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiels;
- Fig. 10
- eine Querschnittsansicht eines fünften Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
wärmeerzeugenden Elementes; und
- Fig. 11
- eine perspektivische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Heizvorrichtung.
[0037] In Fig. 1 ist eine perspektivische Seitenansicht der wesentlichen Teile eines Ausführungsbeispiels
eines wärmeerzeugenden Elementes in Explosionsdarstellung gezeigt. Das wärmeerzeugende
Element weist einen aus Kunststoff spritzgegossenen Positionsrahmen 2 auf, dessen
Mittellängsachse eine Symmetrieebene des wärmeerzeugenden Elementes ausbildet. Dieses
ist im Wesentlichen spiegelsymmetrisch ausgebildet und weist an jeder Seite des Positionsrahmens
2 zunächst vorgesehene Kontaktbleche 4 auf, die zwischen sich in dem Positionsrahmen
2 aufgenommene PTC-Elemente 6 aufnehmen. An der Außenseite der Kontaktbleche 4 befindet
sich eine zweilagige Isolierschicht 8, umfassend eine äußere Isolierfolie 10 und eine
innere, unmittelbar an dem Kontaktblech 4 anliegende Keramikplatte 12. Die Keramikplatte
12 ist eine relativ dünne Aluminiumoxidplatte, die eine sehr gute elektrische Durchschlagfestigkeit
von etwa 28 kV/mm und eine gute Wärmeleitfähigkeit von mehr als 24 W/(m K) bereitstellt.
Die Kunststofffolie 10 ist vorliegend durch eine Polyamidfolie gebildet, die eine
gute Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,45 W/(m K) und eine Durchschlagfestigkeit von 4
kV/mm hat. Zwischen der Kunststofffolie 10 und der Keramikplatte 12 befindet sich
eine wenige µm starke Wachsschicht, deren Schmelzpunkt mit Rücksicht auf die Betriebstemperatur
des wärmeerzeugenden Elementes abgestimmt ist, und zwar derart, dass das Wachs bei
Betriebstemperatur aufschmilzt und sich zwischen der Kunststofffolie und der Keramikplatte
12, die unter Druckbeanspruchung aneinander anliegen, so verteilt, dass ein ausgleichender
Film geschaffen ist, der eine gute Wärmeübertragung zwischen den beiden Teilen 10,
12 der Isolierschicht 8 begünstigt. Die Kombination von Kunststofffolie 10 und Keramikplatte
12 führt zu einem Isolierteil 8, welches gute elektrische Eigenschaften und Wärmeleiteigenschaften
hat und insbesondere gegenüber Spannungen von bis zu 2000 V durchschlagfest ist, welches
aber gleichzeitig auch die notwendige Festigkeit zeigt. Durch die außenliegende Isolierfolie
werden eventuelle Spannungsspitzen, die insbesondere bei durch Druck gegen das wärmeerzeugende
Element anliegende wärmeabgebenden Elemente erzeugt werden kann, abgebaut und vergleichmäßigt.
Der zwischen beiden Teilen 10, 12 der Isolierschicht angeordnete Wachs, gegebenenfalls
auch ein zusätzlich dort vorgesehener und beide Teile 10, 12 miteinander verbindender
Kleber begünstigt diesen Abbau von Spannungsspitzen. Dementsprechend besteht auch
bei höheren Druckspannungen, die einen Schichtaufbau aus wärmeerzeugenden und wärmeabgebenden
Elementen unter Vorspannung halten, nicht die Gefahr, das die relativ spröde Keramikschicht
bricht.
[0038] Die Isolierschicht 8 ist vorzugsweise auf die Außenseite des Kontaktblechs 4 aufgeklebt.
Dieses befindet sich in etwa mittig unter der Isolierschicht 8 und ist mit geringerer
Breite als die Isolierschicht 8 ausgebildet. Allerdings überragt das jeweilige Kontaktblech
4 die Isolierschicht 8 an den Stirnseiten. Das Kontaktblech 4 ist an diesen die Isolierschicht
8 überragenden Enden zunächst in seiner Breite deutlich vermindert. An den in Fig.
1 rechtem Ende weist das Kontaktblech 4 einen durch Freischneiden gegenüber der Breite
des Kontaktbleches 4 verjüngten Befestigungssteg 14 auf, in dem eine Ausnehmung 16
ausgespart ist. An dem gegenüberliegenden, in Bezug auf Fig. 1 linken Ende, ist ebenfalls
ein entsprechender verjüngter Befestigungssteg 18 mit einer Ausnehmung 16 vorgesehen.
Von dem seitlichen Rand dieses Befestigungssteges 18 geht ein aus der Ebene des Kontaktbleches
4 herausgebogener Steg 20 ab, der die Basis eines den Positionsrahmen 2 stirnseitig
überragenden Steckeranschluss 22 bildet.
[0039] Der Steg 20 ist in einem an dem Positionsrahmen 2 ausgesparten Schlitz 24 im Eingriff,
der sich zu der Stirnseite des Positionsrahmens 2 hin öffnet. Der Positionsrahmen
2 weist ferner an seinen stirnseitigen Endbereichen Zapfen 26 auf, die sich in Höhenrichtung
des wärmeerzeugenden Elementes erstrecken, d. h. rechtwinklig von der Oberfläche des
Positionsrahmens 2 abgehen. Bei der Montage werden diese Zapfen 26 in die Ausnehmungen
16 eingeführt. Danach wird der Zapfen 26 zur Ausbildung einer Schmelzverdickung angeschmolzen
und das Kontaktblech 4 auf diese Weise gegenüber dem Positionsrahmen 2 gesichert.
Wie insbesondere in Fig. 1 und 4 zu entnehmen ist, weist der Positionsrahmen 2 neben
den Zapfen 26 weitere Positionierungshilfen zur lagegenauen Anordnung des Kontaktbleches
4 an dem Positionsrahmen 2 auf. So bildet der Positionsrahmen 2 zum einen an den stirnseitigen
Enden des Kontaktbleches 4 stirnseitige Fixierstege 28 aus, die sich leicht bis über
die Oberseite des Kontaktbleches 4 erstrecken und deren Abstand zueinander in etwa
der Länge des Kontaktbleches 4 entspricht. Hierdurch ist das Kontaktblech 4 in Längsrichtung
positioniert. In Querrichtung bildet der Positionsrahmen 2 zum anderen sich über nahezu
die gesamte Längserstreckung des Kontaktbleches 4 erstreckende Begrenzungsränder 30
aus, die sich ebenfalls bis über die Oberseite des Kontaktbleches 4 erstrecken und
deren Abstand zueinander ein wenig größer als die Breite des Kontaktbleches 4 ist.
Dieser Begrenzungsrand 30 wird beiderseits durch Begrenzungsstege 32 mit innenliegenden
Rastvorsprüngen überragt, durch welche ein an dem wärmeerzeugenden Element anzuordnendes
wärmeabgebendes Element zu Montagezwecken fixiert werden kann.
[0040] In dem wärmeerzeugenden Element liegen - wie sich aus Fig. 3 ergibt - gegenüberliegende
Oberflächen der PTC-Elemente 6 an den Innenflächen der Kontaktbleche 4 an und sind
in einer Rahmenöffnung 34 des Positionsrahmens 2 fixiert. Wie sich aus Fig. 1 ergibt,
befinden sich jeweils sechs PTC-Elemente 6 innerhalb einer Rahmenöffnung 34. Es sind
zwei in Längsrichtung hintereinander angeordnete gleichgroße Rahmenöffnungen 34 vorgesehen.
Die Packung der PTC-Elemente ist gegenüber dem Material des Positionsrahmens 2 durch
einen Isolierspalt 36 beabstandet. Dieser Isolierspalt 36 erstreckt sich auch in einer
Richtung parallel zu der Lagerebene zwischen der Innenseite des Kontaktbleches 4 und
einem verjüngten Innenrand 38 des Positionsrahmens, der die Rahmenöffnung 34 umfänglich
umgibt. Durch den Isolierspalt 38 sind danach die stromführenden Teile des wärmeerzeugenden
Elementes, d. h. die beiden Kontaktbleche 4 und die PTC-Elemente 6 von dem Material
des Positionsrahmens 2 beabstandet. Dieser Abstand wird bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
der Fig. 1 bis 4 durch ein isolierendes Abstandsmittel 40 gesichert, welches das vordere
Ende des Innenrandes 38 umfänglich umgibt. Das isolierende Abstandsmittel 40 ist bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch einen Silikonstreifen gebildet, der den vorderen
Bereich des Innenrandes 38 in sich aufnimmt und diesen umfänglich umgibt.
[0041] Es ist nicht zwingend erforderlich, dass die stromführenden Teile des wärmeerzeugenden
Elementes unmittelbar an dem isolierenden Abstandsmittel 40 anliegen. Vielmehr soll
das Abstandsmittel lediglich verhindern, dass die stromführenden Teile direkt mit
dem Kunststoffmaterial des Positionsrahmens 2 in Berührung kommen. Die isolierenden
Eigenschaften des Abstandsmittels 40 sind so gewählt, dass dieses jedenfalls eine
bessere Isolationswirkung als das Kunststoffmaterial des Positionsrahmens 2 hat. Die
Länge des Abstandsmittels 40 in Breitenrichtung ist so gewählt, dass dieses jedenfalls
bis zu dem breitenseitigen Ende des Kontaktbleches 4 reicht. Das Abstandsmittel 40
bedeckt die nach oben und unten frei liegenden Seiten des Innenrandes 30 sowie einen
durch den Innenrand 38 gebildeten, die Rahmenöffnung 34 umfänglich umgebenden Rand
42. Das Abstandsmittel 40 kann danach auch als den inneren, die Rahmenöffnung 34 umfänglich
umgebenden Rand umkleidender Isoliermantel aufgefasst werden, der sowohl eine direkte
Anlage zwischen dem PTC-Element 6 und dem thermoplastischen Material des Positionierrahmens
2 wie auch eine direkte Anlage der Kontaktbleche 4 an dem Positionierrahmen 2 verhindert
und einen zur elektrischen Isolation einzuhaltenden minimalen Abstand zwischen den
genannten Teilen sicherstellt.
[0042] Neben einer elektrischen Isolation der stromführenden Teile des wärmeerzeugenden
Elementes bietet die in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Ausführungsform auch eine vollständige
Umkapselung dieser Teile. Hierzu weist die Isolierschicht einen sich in Querrichtung
(Fig. 3) beidseitig über das Kontaktblech 4 erstreckenden Randabschnitt 4 auf. Zwischen
diesem Randabschnitt 4 und dem Innenrand 38 des Positionsrahmens 2 befindet sich ein
Dichtwulst 46, welches sowohl gegen den Positionsrahmen 2 als auch gegen die Isolierschicht
8 dichtend angelegt ist. In Umfangsrichtung, d. h. in Breitenrichtung, weist die Umkapselung
danach die einander gegenüberliegenden Isolierschichten 8 sowie die sich hierzu im
Wesentlichen rechtwinklig erstreckende Anordnung von zwei Dichtungselementen 46 mit
dem dazwischen vorgesehenen Material des Positionsrahmens 2 auf. Die Umkapselung ist
so gewählt, dass keine Feuchtigkeit oder Verschmutzung von außen zu den stromführenden
Teilen gelangen kann.
[0043] Der Dichtwulst 46 ist durch einen Kunststoffkleber gebildet, der die Isolierschicht
8 gegenüber dem Positionsrahmen 2 fixiert und somit sämtliche innerhalb der Isolierschichten
8 vorgesehen Teile des wärmeerzeugenden Elementes einschließt. Bei dieser Ausgestaltung
kann auf eine Fixierung der PTC-Elemente 6 mit den Kontaktblechen 4 gegenüber der
Isolierschicht 8 im Hinblick auf eine Lagepositionierung beim Betrieb des wärmeerzeugenden
Elementes verzichtet werden. Gleichwohl kann eine solche Fixierung aus Fertigungsgründen
sinnvoll sein.
[0044] Als geeignet zur Ausbildung des Dichtwulstes 46 in Form eines Klebers haben sich
Elastomere, beispielsweise Silikon oder Polyurethan erwiesen. Wie insbesondere Fig.
2 zu entnehmen ist, erstreckt sich der Dichtwulst 46 in Längsrichtung des Positionsrahmens
und ist zwischen dem äußeren Rand der Rahmenöffnung 34 und dem Begrenzungsrand 30
vorgesehen. Das Dichtungselement liegt an dem in der Dicke verminderten Innenrand
38 an. Unmittelbar benachbart zu dem Dichtelement 46 ist an der Außenseite ein Dichtmittelbegrenzungsrand
48 vorgesehen, der durch den Positionsrahmen 2 ausgebildet wird. Im Hinblick auf eine
möglichst gute Abdichtung kann der Dichtwulst 46 bis gegen diesen Rand anliegen, der
sich quer zu der Aufnahmeebene für die PTC-Elemente erstreckt.
[0045] Die Figuren 5 und 6 zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
wärmeerzeugenden Elementes mit einem Positionsrahmen 2, an dem durch Umspritzen das
vorliegend unteren Kontaktblech 4u angeordnet ist. Nach der spritzgießtechnischen
Herstellung des Positionsrahmens 2 bildet dieser zusammen mit dem unteren Kontaktblech
4u eine Einheit. Das Kontaktblech 4u kann hierzu an seinem Rand Ausnehmungen oder
Durchbrechungen aufweisen, durch die die hochisolierende, den Positionsrahmen bildende
Kunststoffmasse beim Spritzgießen hindurchfließen und somit das Kontaktblech 4 mit
dem Positionsrahmen 2 verbinden kann. Das untere Kontaktblech 4u ist an seinen Enden
zur Mitte des Positionsrahmens hin umbogen, so dass das Kontaktblech 4u sicher von
dem den Positionsrahmen 2 bildenden Material umgeben ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist der Positionsrahmen 2 aus einem elektrisch hochwertigen, temperaturbeständigen
(200°C) Silikon gebildet. Das Ausführungsbeispiel hat danach einen CTI-Wert, der einen
sicheren Betrieb bei Spannungen von etwa 500 V gewährleistet.
[0046] Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Positionsrahmen unter Beibehaltung
des grundsätzlichen, unter Bezugnahme auf die vorherigen Ausführungsbeispiele bereits
beschriebenen Aufbaus hergestellt, bei dem zwischen dem Material des Positionsrahmens
2 und der Isolierschicht 8 ein dichtender Kleberand 46 vorgesehen ist, welcher vorliegend
aus einem Elastomerkleber gebildet ist. Unter Zwischenlage dieses Klebestreifens 46
liegen die beiderseitigen Isolierschichten 8 an dem Positionsrahmen 2 an. Dabei dient
der an der unteren Isolierschicht 8u anliegende Streifen 46 insbesondere der klebenden
Verbindung. Auf dessen dichtende Eigenschaften kommt es nicht so sehr an. Die Isolierschicht
8 kann auch alternativ oder ergänzend flächig auf die Außenseite des Kontaktbleches
4u aufgeklebt sein.
[0047] Es sind aber auch alternative Ausgestaltungen möglich, bei denen sowohl die elektrische
Leiterbahn 4u als auch die daran anliegende Isolierschicht 8u in ein Spritzgießwerkstück
eingelegt und durch die hochisolierende Kunststoffmasse des Positionsrahmens 2 umspritzt
werden (Fig. 7). Nach dem Entformen werden in die Rahmenöffnungen 34 die PTC-Elemente
6 eingesetzt. An der gegenüberliegenden Seite wird nun eine elektrische Leiterbahn
4 an das bzw. die PTC-Element(e) 6 angelegt. Mit einem Kleberand 46 mit Dichtungsfunktion
wird die unmittelbar auf diese elektrische Leiterbahn 4 aufgelegte Isolierschicht
8 mit dem Positionsrahmen 2 verbunden. Ansonsten entspricht die in Fig. 7 gezeigte
und die hier beschriebene Abwandlung hinsichtlich der Positionierung des oder der
Kontaktblech(e) 4 und der Ausbildung der Kontaktelemente an dem bzw. den stirnseitigen
Ende(n) des Positionsrahmens 2 den zuvor beschriebenen Ausgestaltungen.
[0048] Die Figuren 8 und 9 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
wärmeerzeugenden Elementes. Gleiche Bauteile sind gegenüber den vorhergehenden Ausführungsbeispielen
mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
[0049] Bei den in den Figuren 8 und 9 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die PTC-Elemente
6 in zwei Rahmenöffnungen 34 eines länglichen Positionsrahmens 2 aufgenommen. Die
PTC-Elemente 6 können unmittelbar an dem die Rahmenöffnungen 34 umgebenden Rand des
Positionsrahmens 2 anliegen. Zwischen den Rahmenöffnungen 34 und dem länglichen Seitenrand
des Positionsrahmens 2 befindet sich auch hier ober- und unterseitig an dem Positionsrahmen
jeweils zwei Dichtwülste 46 in Form eines bandförmig aufgeklebten Silikonstreifens,
der die Oberseite des Positionsrahmens überragt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
liegen die einander gegenüberliegenden Oberseiten der Dichtwülste 46 in etwa auf Höhe
der Oberseite der PTC-Elemente. Mit anderen Worten haben die beiden Dichtwülste 46
zusammen mit der Dicke des Positionsrahmens 2 an diesem seitlichen Rand desselben
eine Höhe, die in etwa der Höhe der PTC-Elemente entspricht.
[0050] An beiden stirnseitigen Enden des Positionsrahmens 2 sind den Positionsrahmen 2 beidseitig
überragende Positionsrahmenköpfe 100 vorgesehen, die Positionierhilfen zur lagegenauen
Anordnung der Kontaktbleche 4 ausbilden. Jedes der Kontaktbleche 4 hat seinen stirnseitigen
Enden herausgeschnittene Zungen, wobei die linke Zunge den Steckersteckeranschluss
50 ausbildet und an der rechten Seite lediglich eine Positionierzunge 102 vorgesehen
ist, die allseits isolierend von dem rechten Positionsrahmen 100 in einer darin ausgesparten
Positionieröffnung 104 aufgenommen ist, so dass das Kontaktblech 4 in Längs- und Querrichtung
relativ zu dem Positionsrahmen 2 lagegesichert gehalten ist. Der Positionsrahmenkopf
100 hat ferner eine Durchführöffnung 105 für den Steckeranschluss 50.
[0051] Die Positionsrahmenköpfe 100 bilden darüber hinaus Sicherungsmittel in Form von Rastarmen
106 aus, die die Isolierschicht 8 außenseitig umgreifen, und zwar an deren Stirnseite.
Die Rastarme 106 sind über ein gemeinsames Torsionsgelenk 108 an dem unbeweglichen
Teil des Positionsrahmenkopfes 100 angelenkt. Bei der Montage des in den Figuren 8
und 9 gezeigten Ausführungsbeispiels können die Rastarme 106 um dieses Torsionsgelenk
108 verschwenkt werden, so dass sich die gegenüberliegenden Rastarme 106 zwischen
sich einen Freiraum freigeben, der gerade die als flache Keramikplatte ausgebildete
Isolierschicht 108 aufnehmen kann. Nach Entlastung des Torsionsgelenkes 108 schwingen
die Rastarme zurück und übergreifen die Isolierschicht 106. Hierbei wird die Isolierschicht
8 in Richtung auf den Positionsrahmen 2 unter Zwischenlage des Dichtwulstes 46 vorgespannt.
[0052] Das in den Figuren 8 und 9 gezeigte Ausführungsbeispiel kann einseitig mit entsprechend
rastend gegen den Positionsrahmen 2 angeschlagene Isolierschichten 8 ausgebildet sein,
wohingegen auf der anderen Seite die Isolierschicht und/oder das Kontaktblech 4 in
einer Weise an dem Positionsrahmen 2 gesichert sein kann, wie dies vorstehend bereits
unter Bezugnahme auf die Figuren 6 und 7 beschrieben worden ist.
In Fig. 10 ist ein weiteres abgewandeltes Ausführungsbeispiel dargestellt. Auch bei
diesem Ausführungsbeispiel sind gleiche Bauteile gegenüber den zuvor diskutierten
Ausführungsbeispielen mit gleichem Bezugszeichen versehen.
[0053] Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Dichtungswülste 46 an gegenüberliegenden
Seitenflächen des Positionsrahmens 2 einstückig an dem als Spritzgießbauteil ausgebildeten
Positionsrahmen 2 ausgeformt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Positionsrahmen
2 aus Silikon gespritzt. Die PTC-Elemente 6 sind in diesem Rahmen 2 eingelegt. Die
Isolierschichten 8 sind beidseitig auf den Dichtwulst 46 aufgelegt. Die innerhalb
des Positionsrahmens 2 aufgenommenen Bauteile, Kontaktblech 4 und PTC-Elemente 6 werden
zwischen den Isolierschichten 8 geklemmt. Diese wiederum sind über separate Klammerelemente
62 gegeneinander vorgespannt, die beispielsweise durch C-förmig geformte Kunststoffklammern
gebildet sein können, die sowohl die Isolierschichten 8 gegeneinander unter Zwischenlage
des Positionsrahmens 2 vorspannen als auch dem relativ weichen und labilen Positionsrahmen
2 als seitliche Begrenzung dienen, so dass der Positionsrahmen 2 im wesentlichen in
der Lagerebene der PTC-Elemente 6 nicht nach außen vorwölben kann. Dementsprechend
sind die Klammerelemente 62 jedenfalls in vorbestimmten Abständen über die gesamte
Längserstreckung des Positionsrahmens 2 verteilt angeordnet. Den mit der Isolierschicht
8 zusammenwirkenden Rastvorsprünge der Klammerelemente 62 können Rastmulden bzw. Rastnasen
zugeordnet sein, die auf Seiten der Isolierschicht angebracht sind. Auch können die
Rastvorsprünge durch Kleben mit der Isolierschicht 8 verbunden sein. Denkbar ist jede
Ausgestaltung, die bei der praktischen Benutzung des wärmeerzeugenden Elementes einerseits
ein Abgleiten der Klammerelemente 62 von der Oberfläche der Isolierschicht 8 verhindert
und andererseits eine möglichst flächige Anlage der wärmeabgebenden Elemente an der
Außenseite der Isolierschicht 8 nicht behindert.
[0054] In Fig. 11 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung gezeigt.
Diese umfasst eine Halteeinrichtung in Form eines umfänglich geschlossenen Rahmens
52, der durch zwei Rahmenschalen 54 gebildet ist. Innerhalb des Rahmens 52 werden
mehrere parallel zueinander verlaufende Schichten von identisch ausgebildeten wärmeerzeugenden
Elementen 60 (beispielsweise nach Fig. 1 bis 4) aufgenommen. Ferner enthält der Rahmen
52 eine nicht gezeigte Feder, durch die der Schichtaufbau unter Vorspannung in dem
Rahmen 52 gehalten wird. Vorzugsweise werden sämtliche wärmeabgebenden Elemente 56
unmittelbar benachbart zu einem wärmeerzeugenden Element 60 angeordnet. Die in Fig.
11 dargestellten wärmeabgebenden Elemente 56 sind durch mäandrierend gebogene Aluminium-Blechstreifen
gebildet. Die wärmeerzeugenden Elemente 60 befinden sich zwischen diesen einzelnen
wärmeabgebenden Elementen 56 und hinter den Längsstreben 58 eines die Luftein- bzw.
Austrittsöffnung des Rahmens 52 durchsetzenden Gitters. Eine dieser Längsstreben 58
ist in der Mitte des Rahmens 52 aus Gründen der Darstellung weggenommen, so dass dort
ein wärmeerzeugendes Element 60 zu erkennen ist.
[0055] Die Kraft der in dem Rahmen 52 aufgenommenen Feder kann derart bemessen sein, dass
durch diese nicht nur die wärmeerzeugenden Elemente 60 und die wärmeabgebenden Elemente
56 gegeneinander verspannt werden, sondern auch die entsprechenden Dichtungswülste
46 dichtend unter Vorspannung gegen die Isolierschicht 8 bzw. den Positionsrahmen
2 angedrückt werden. Die Dichtungswirkung kann hierbei allein durch Federkraft erzeugt
werden. Ergänzend können die einzelnen wärmeerzeugenden Elemente unter Vorspannung
setzende Klammerelemente bzw. andere Sicherungsmittel vorgesehen sein. Auch ist es
möglich, den Dichtwulst an die Isolierschicht und/oder den Positionsrahmen dichtend
anzukleben. In diesem Fall wird jedenfalls aufgrund der Vorspannung der in dem Rahmen
aufgenommenen Feder der Dichtwulst komprimiert und das Kontaktblech 4 flächenbündig
gegen die Oberseite des PTC-Elementes 6 angelegt, um dort eine gute Kontaktierung
zu erreichen. Es versteht sich von selbst, dass an dem Positionsrahmen ausgesparte
Durchführ- bzw. Positionieröffnung 104, 105 in diesem Fall so dimensioniert sind,
dass sie eine gewisse Beweglichkeit des Kontaktbleches 4 zur Kompression der Dichtwulst
46 erlauben.
[0056] Bei dem in Figur 11 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die wärmeabgebenden Elemente,
d. h. die Radiatorelemente, potenzialfrei, da diese unter Zwischenlage der Isolierschicht
8 gegen die stromführenden Teile anliegt. Der Rahmen 52 ist vorzugsweise aus Kunststoff
ausgebildet, wodurch die elektrische Isolation weiter verbessert werden kann. Einen
zusätzlichen Schutz insbesondere gegen unbefugtes Berühren der stromführenden Teile
der Heizvorrichtung wird zusätzlich durch das Gitter geschaffen, welches ebenfalls
aus Kunststoff geformt und einteilig mit den Rahmenschalen 54 ausgebildet ist.
[0057] Da die wärmeabgebenden Elemente 56 unter Zwischenlage einer Isolierschicht 8 gegen
die stromführenden Teile anliegen, sind die wärmeabgebenden Elemente 56, d. h. die
Radiatorelemente, potenzialfrei. Der Rahmen 52 ist vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet,
wodurch die elektrische Isolation weiter verbessert werden kann. Einen zusätzlichen
Schutz insbesondere gegen unbefugtes Berühren der stromführenden Teile der Heizvorrichtung
wird zusätzlich durch das Gitter geschaffen, welches ebenfalls aus Kunststoff geformt
und einteilig mit den Rahmenschalen 54 ausgebildet ist.
[0058] An einer Stirnseite des Rahmens 52 befindet sich in an sich bekannter Weise ein Steckeranschluss,
von dem Energieversorgungs- und/oder Steuerleitungen abgehen, durch welche die Heizvorrichtung
steuerungsmäßig und stromversorgungsmäßig in einem Fahrzeug angeschlossen werden kann.
An der Stirnseite des Rahmens 52 ist ein Gehäuse angedeutet, welches neben dem Steckeranschluss
auch Steuer- bzw. Regelelemente aufweisen kann.
[0059] Wenngleich bei dem in den Figuren 8 und 9 gezeigten Ausführungsbeispiel ein die Anlagefläche
für den Dichtwulst 46 überragender, an dem Positionsrahmen 2 ausgeformter Befestigungsrand
30 fehlt, wird auch bei diesem Ausführungsbeispiel die in der Seitenansicht zu erkennende
Seitenfläche des wärmeerzeugenden Elementes im Wesentlichen durch die Seitenwand des
Positionsrahmens gebildet. Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 8 und 9 wird die
Anlagefläche für den Dichtwulst 46 auf Seiten des Positionsrahmens 2 lediglich durch
den relativ dünnen Dichtwulst 46 und die dünne Keramikplatte 8 überragt. Es sei darauf
hingewiesen, dass das in den Figuren 8 und 9 gezeigte Ausführungsbeispiel eine vollkommen
glatte und in Breitenrichtung des wärmeerzeugenden Elementes durchgehende Oberfläche
hat. Die Befestigung der Keramikplatte 8 an dem Positionsrahmen 2 erfolgt lediglich
über die an der Stirnseite vorgesehenen Rastarme 106. Wenn die hierdurch aufgebrachte
Anpresskraft nicht ausreicht, die Keramikplatte 8 auch im mittleren Bereich an den
Dichtwulst 46 anzudrücken, so ergibt sich eine entsprechende Anpresskraft und damit
Abschirmung der PTC-Elemente gegenüber der das wärmeerzeugende Elemente anströmenden
Luft beim Einbau desselben in ein Gehäuse, vorzugsweise einen Rahmen aufgrund der
Federvorspannung der in dem Rahmen gegeneinander verpressten Schicht.
Bezugszeichenliste
[0060]
- 2
- Positionsrahmen
- 4
- Kontaktblech
- 6
- PTC-Element
- 8
- Isolierschicht
- 10
- Kunststofffolie
- 12
- Keramikplatte
- 14
- Befestigungssteg
- 16
- Ausnehmung
- 18
- Befestigungssteg
- 20
- Steg
- 22
- Steckeranschluss
- 24
- Schlitz
- 26
- Zapfen
- 28
- Fixiersteg
- 30
- Begrenzungsrand
- 32
- Begrenzungssteg
- 34
- Rahmenöffnung
- 36
- Isolierspalt
- 38
- Innenwand
- 40
- Abstandsmittel
- 42
- Rand
- 44
- Randabschnitt
- 46
- Dichtwulst
- 48
- Dichtmittelbegrenzungsrand
- 50
- Steckeranschluss
- 52
- Rahmen
- 54
- Rahmenschale
- 56
- wärmeabgebendes Element
- 58
- Längsstreb
- 60
- wärmeerzeugendes Element
- 62
- Klammerelement
- 100
- Positionskopf
- 102
- Positionsarme
- 104
- Positionsöffnung
- 105
- Durchführöffnung
- 106
- Rastarme
- 108
- Torsionsgelenk
1. Wärmeerzeugendes Element einer Heizvorrichtung zur Lufterwärmung, umfassend wenigstens
ein PTC-Element (6), an dem PTC-Element (6) anliegende elektrische Leiterbahnen (4)
sowie einen wenigstens eine Rahmenöffnung (34) zur Aufnahme des wenigstens einen PTC-Elementes
(6) ausbildenden länglichen Positionsrahmen (2),
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens eine die Leiterbahnen (4) an ihrer dem Positionsrahmen (2) abgewandten
Außenseite abdeckende Isolierschicht (8) vorgesehen ist, und
dass die Isolierschicht (8) jedenfalls gegen die Längsseiten des Positionsrahmens (2)
durch wenigstens einen kompressiblen Dichtwulst (46) abgedichtet ist.
2. Wärmeerzeugendes Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtwulst (46) in Längsrichtung des Positionsrahmens (2) durchgehend ausgebildet
ist.
3. Wärmeerzeugendes Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtwulst (46) auf den Positionsrahmen (2) aufgeklebt ist.
4. Wärmeerzeugendes Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtwulst (46) mit der Isolierschicht (8) verklebt ist.
5. Wärmeerzeugendes Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtwulst (46) aus einem hochisolierenden Kunststoff gebildet ist.
6. Wärmeerzeugendes Element nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein die Isolierschicht (8) an der Außenseite randseitig umgreifendes Sicherungsmittel
(42 106).
7. Wärmeerzeugendes Element nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsmittel (62, 106) eine die Leiterbahn (4) gegen das zugeordnete PTC-Element
(6) drückende Vorspannkraft und/oder eine die Isolierschicht (8) dichtend gegen den
zugeordneten Dichtwulst (46) anliegende Vorspannkraft erzeugt.
8. Wärmeerzeugendes Element nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsmittel (106) durch eine an dem Positionsrahmen (2) angeformte Umspritzung
gebildet ist.
9. Wärmeerzeugendes Element nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umspritzung (106) einteilig an dem Positionsrahmen (2) angeformt ist.
10. Wärmeerzeugendes Element nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsmittel (106) durch ein wenigstens die eine Außenseite des wärmeerzeugenden
Elementes (60) umgreifendes Klammerelement (62) gebildet ist.
11. Wärmeerzeugendes Element nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Klammerelement (62) als separates Bauteil ausgebildet ist.
12. Wärmeerzeugendes Element nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Klammerelement (62) das wärmeerzeugende Element (60) beidseitig umgreift.
13. Wärmeerzeugendes Element nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsmittel (106) einteilig verschwenkbar an dem Positionsrahmen (2) angeformt
ist.
14. Wärmeerzeugendes Element nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungsmittel zwei den Positionsrahmen (2) außenseitig umgebende Isolierschichten
(8) umgreifende Rastarme (106) umfasst, die über ein gemeinsames Gelenk (108) mittig
an dem Positionsrahmen (2) angeschlossen sind.
15. Wärmeerzeugendes Element nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastarme (106) die Isolierschichten (8) stirnseitig umgreifen.
16. Wärmeerzeugendes Element nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens einen stirnseitig an dem Positionsrahmen (2) ausgebildeten Positionsrahmenkopf
(100), der die Isolierschichten (8) außen- und/oder oberseitig überragt und diese
gegenüber dem Positionsrahmen (2) positioniert.
17. Wärmeerzeugendes Element nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsrahmenkopf (100) wenigstens eine Durchführöffnung (105) für eine Kontaktzunge
(50) ausbildet, die an einem die Leiterbahn bildenden Blechstreifen (4) vorgesehen
ist.
18. Wärmeerzeugendes Element nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsrahmenkopf (100) die Rastarme (106) trägt.
19. Wärmeerzeugendes Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Isolierschichten (8) und/oder die von dieser Isolierschicht (8) abgedeckte
Leiterbahn (4) durch Umspritzen an dem Positionsrahmen (2) gesichert und jedenfalls
längsseitig gegenüber diesem abgedichtet ist und dass die an der gegenüberliegenden
Seite des Positionsrahmens (2) vorgesehene Isolierschicht (8) unter Zwischenlage des
kompressiblen Dichtwulstes (46) gegen den Positionsrahmen (2) anliegt.
20. Wärmeerzeugendes Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (8) durch eine flache Keramikplatte gebildet ist.
21. Wärmeerzeugendes Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (8) im Wesentlichen mit der Breite des Positionsrahmens (2) vorgesehen
ist.
22. Wärmeerzeugendes Element nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeerzeugende Element (60) als geschichtete, den Positionsrahmen (2), die beiden
dichtend daran angelegten Isolierschichten (8), die beiden dazwischen vorgesehenen
elektrischen Leiterbahnen (4) und das dazwischen vorgesehene wenigstens eine PTC-Element
umfassende vorgefertigte Einheit ausgebildet ist.
23. Wärmeerzeugendes Element nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenfläche der geschichteten Einheit im Wesentlichen durch die Seitenwand des
Positionsrahmens (2) gebildet ist.
24. Heizvorrichtung zur Lufterwärmung mit mehreren wärmeerzeugenden Elementen (60) umfassend
wenigstens ein PTC-Element (6), an dem PTC-Element (6) anliegende elektrische Leiterbahnen
(4) sowie einen wenigstens eine Rahmenöffnung (34) zur Aufnahme des wenigstens einen
PTC-Elementes (6) ausbildenden länglichen Positionsrahmen (2) und mehreren in parallelen
Schichten angeordneten wärmeabgebenden Elementen (56), die an gegenüberliegenden Seiten
des wärmeerzeugenden Elementes (60) angelegt gehalten sind, gekennzeichnet durch wenigstens ein wärmeerzeugendes Element nach einem der Ansprüche 1 bis 23.
25. Heizvorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet die wärmeabgebenden Elementen (56) in einem Rahmen (52) unter Vorspannung an den
wärmeerzeugenden Elementen (60) angelegt gehalten sind.
26. Heizvorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (8) des wenigstens einen wärmeerzeugenden Elementes (60) unter
der Kraft einer die Federvorspannung in dem Rahmen bewirkenden Feder dichtend gegen
den zugeordneten Dichtwulst (46) angelegt ist.
27. Heizvorrichtung nach der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass ein wärmeabgebendes Element (56) unmittelbar an der Außenseite der Isolierschicht
(8) des zugeordneten wärmeerzeugenden Elementes (60) anliegt.