DE102020113402A1 - Elektrische Heizvorrichtung - Google Patents

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Patrick Kachelhoffer
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Abstract

Elektrische Heizvorrichtung mit einem Gehäuse (100) mit einer Trennwand (108), die eine Anschlusskammer (126) von einer Heizkammer (102) zur Abgabe von Wärme trennt und von der zumindest eine Heizrippe in Richtung auf die Heizkammer (102) abragt, die eine Aufnahmetasche (112) ausbildet in der eine PTC-Heizeinrichtung (114) mit zumindest einem PTC-Element (116) und zur Bestromung des PTC-Elementes (116) mit unterschiedlicher Polarität mit diesem elektrisch leitend verbundene Leiterbahnen (118), die in der Anschlusskammer (106) elektrisch angeschlossen sind, aufgenommen ist. Die vorliegende Erfindung will eine elektrische Heizvorrichtung der eingangs genannten Art angeben, die in verbesserter Weise Fertigungstoleranzen ohne erhebliche Beeinträchtigung des Wärmeaustrags aus dem PTC-Element ausgleichen kann und schlägt hierzu vor, dass zwischen der PTC-Heizeinrichtung (114) und einer Innenseite der Aufnahmetasche (112) ein Profilteil (126) vorgesehen ist, das mit der Aufnahmetasche (117) über eine Nut-Feder-Verbindung (134, 136) verbunden ist, die sich in Einbringrichtung der Aufnahmetasche (112) erstreckt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Heizvorrichtung mit einem Gehäuse mit einer Trennwand, die eine Anschlusskammer von einer Heizkammer zur Abgabe von Wärme trennt und von der zumindest eine Heizrippe in Richtung auf die Heizkammer abragt, die eine Aufnahmetasche ausbildet, in der eine PTC-Heizeinrichtung mit zumindest einem PTC-Element und zur Bestromung des PTC-Elementes mit unterschiedlicher Polarität mit diesem elektrisch leitend verbundene Leiterbahnen, die in der Anschlusskammer elektrisch angeschlossen sind, aufgenommen ist.
  • Das PTC-Heizelement hat zumindest ein PTC-Element und an diesem elektrisch leitend anliegende Leiterbahnen. Die Leiterbahnen sind mit dem PTC-Element elektrisch leitend verbunden. Diese Verbindung kann eine form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssige Verbindung sein.
  • Die zuvor erwähnten allgemeinen Merkmale der elektrischen Heizvorrichtung gelten für den Stand der Technik gemäß EP 1 872 986 A1 . Sie gelten auch für die Verwirklichung der Erfindung.
  • Die auf die Anmelderin zurückgehenden früheren Vorschläge EP 2 637 474 A1 bzw. EP 2 337 425 A1 offenbaren jeweils PTC-Heizelemente, die in eine zuvor erwähnte Aufnahmetasche eingebracht sind.
  • Dabei offenbart die EP 2 337 425 A1 eine Lösung, bei welcher eine an einer Hauptseitenfläche des PTC-Elementes anliegende Leiterbahn als Blechstück mit aus der Ebene des Blechstücks herausgebogenen Kontaktvorsprüngen versehen ist. Die Kontaktvorsprünge dienen lediglich einer verbesserten elektrischen Kontaktierung des PTC-Elementes.
  • Bei den zuvor beschriebenen vorbekannten Lösungen verjüngt sich die Aufnahmetasche zu ihrem unteren geschlossenen Ende hin. Dementsprechend ist die Einbringöffnung, die sich zu der Anschlusskammer öffnet, breiter als das untere geschlossene Ende der Aufnahmetasche. Die PTC-Elemente und die beidseitig daran anliegenden Kontaktbleche werden üblicherweise unter Zwischenlage zumindest einer Isolierschicht zwischen den Leiterbahnen und einander gegenüberliegenden Innenfläche der Aufnahmetasche mit einem keilförmigen Druckelement in dieser verspannt. Dieses Keilelement trägt dafür Sorge, dass die Lagen des Schichtaufbaus geklemmt gegeneinander angelegt sind. Bei diesen Lagen handelt es sich zumindest um das bzw. die PTC-Elemente und die sich rechtwinklig zu der Kraftwirkungsrichtung des Keilelementes erstreckenden Leiterbahnen, üblicherweise Kontaktbleche, sowie zumindest eine Isolierlage.
  • Das Keilelement soll trotz der fertigungstechnisch bedingten, nach unten konisch zulaufenden Querschnittsgestalt der Aufnahmetasche eine gute Wärmeübertragung bevorzugt zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Wärmeauskopplungsflächen des PTC-Elementes und der diesen jeweils zugeordneten Innenflächen der Aufnahmetasche unter Zwischenlage des Keilelementes ermöglichen. Durch den dort aufgebauten Druck wird auch die gegenüberliegende Wärmeauskopplungsfläche des PTC-Elementes unmittelbar oder unter Zwischenlage einer Isolierschicht gegen die gegenüberliegende Innenfläche der Aufnahmetasche angelegt.
  • So wird für eine gute Wärmeauskopplung gesorgt. Allerdings besteht das Problem, dass die Aufnahmetasche aufgrund von Fertigungstoleranzen nicht immer der ausgelegten Form entspricht.
  • Die PTC-Elemente unterliegen femer fertigungsbedingt gewissen dimensionalen Schwankungen. Auch ist nicht immer sichergestellt, dass die Wärmeauskopplungsflächen des PTC-Elementes vollkommen gerade und plan verlaufen.
  • Das Einpressen eines Keils als Druckelement kann zu Spannungsspitzen führen, durch welche das PTC-Element bzw. eine keramische Isolierschicht innerhalb der Aufnahmetasche brechen kann. Abhängig von den Toleranzen kann das in dem Stand der Technik als Druckelement verwendete Keilelement in dem konkreten Anwendungsfall nicht dick genug sein, sodass es im Grunde wirkungslos an dem unteren Ende der Aufnahmetasche aufsitzt. Ist hingegen der vor dem Einbringen des Keilelementes verbleibende Freiraum zu klein, so ergibt sich in Höhenrichtung der Aufnahmetasche, d. h. zwischen dem unteren Ende und der Einbringöffnung eine nur unzureichende Überdeckung der Wärmeauskopplungsfläche des PTC-Elementes. Infolgedessen erwärmt sich das PTC-Element zu stark und verhindert eine weitere Aufnahme von Leistungsstrom. Mithin ist der Wirkungsgrad des PTC-Elementes schlecht.
  • Die vorliegende Erfindung will eine elektrische Heizvorrichtung der eingangs genannten Art angeben, die in verbesserter Weise Fertigungstoleranzen ohne erhebliche Beeinträchtigungen des Wärmeaustrags aus dem PTC-Element ausgleichen kann.
  • Zur Lösung dieses Problems schlägt die vorliegende Erfindung eine elektrische Heizvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 vor.
  • Bei der elektrischen Heizvorrichtung handelt es sich bevorzugt um eine elektrische Heizvorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Das Gehäuse ist üblicherweise ein zur Erwärmung eines flüssigen Mediums geeignet ausgebildetes Gehäuse, welches hierzu Ein- und Auslassstutzen hat, die Heizkammer aber ansonsten abdichtet. Die Trennwand trennt die Anschlusskammer üblicherweise fluiddicht von der Heizkammer. Die Trennwand ist von einem oberen Ende der PTC-Heizeinrichtung durchragt. Üblicherweise sind mehrere PTC-Heizeinrichtungen vorgesehen, die als Heizrippen in die Heizkammer hineinragen. Das in die Anschlusskammer hineinragende Ende der PTC-Heizeinrichtung umfasst üblicherweise Kontaktzungen, die in der Anschlusskammer elektrisch kontaktiert sind, wozu bevorzugt eine Kontaktierungseinrichtung vorgesehen ist, die die unterschiedlichen PTC-Heizeinrichtungen durch Gruppieren der Kontaktzungen zu Heizkreisen zusammenfasst und mit Kontaktzungen versehen ist, die in der Ausrichtung der Kontaktzungen der PTC-Heizeinrichtungen in eine bestückte Leiterplatte hineinragen. Diese bestückte Leiterplatte steuert den Leistungsstrom zum Erwärmen der PTC-Heizeinrichtung und bildet üblicherweise eine Steuereinrichtung aus; vgl. EP 2 440 004 A1 bzw. EP 1 872 986 A1 .
  • Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist die Heizrippe als umfänglich geschlossene Aufnahmetasche ausgebildet, die nur zu der Anschlusskammer offen ist. Von dieser Seite her wird die PTC-Heizeinrichtung in die Aufnahmetasche eingebracht. Wie in dem zuvor beschriebenen Stand der Technik ist die Aufnahmelasche in Einbringrichtung der PTC-Heizeinheit nach unten konisch ausgeformt.
  • Nach der vorliegenden Erfindung ist in der Aufnahmetasche und zwischen der PTC-Heizeinrichtung und einer Innenseite der Aufnahmetasche ein Profilteil vorgesehen. Dieses Profilteil ist mit der Aufnahmetasche über eine Nut-Feder-Verbindung verbunden. Die Nut-Feder-Verbindung erstreckt sich in Einbringrichtung der Aufnahmetasche.
  • Dies bedeutet, dass in einer Querschnittsansicht quer zur Einbringrichtung von der Innenseite der Aufnahmelasche zumindest eine Nut abragt bzw. an dieser Innenseite eine Feder vorgesehen ist, in welche eine von dem Profilteil abragende Feder eingreift. In dem erstgenannten Fall hat das Profilteil eine Nut, in welche die der Heizrippe zugeordnete Feder eingreift. Die Nut bzw. die Feder erstreckt sich in Einbringrichtung. Beim Einbringgen des Profilteils üblicherweise zusammen mit der PTC-Heizeinrichtung wird die Nut in die zugehörige Feder gedrängt. Nut und Feder gleiten in Einbring- und ihrer Längsrichtung aneinander vorbei. Die Nut und/oder die Feder können elastische Eigenschaften aufweisen. Hierdurch findet ein gewisser Toleranzausgleich statt. Die Wärmeauskopplung aus dem PTC-Element bis zu der in der Heizkammer freiliegenden Außenfläche der Heizrippe erfolgt über die Nut-Feder-Verbindung.
  • So ist es zu bevorzugen, eine Vielzahl von Nut-Feder-Verbindungen zumindest zwischen einer der Hauptseitenflächen des PTC-Elementes und der gegenüberliegenden Innenfläche der Aufnahmetasche vorzusehen. Als Hauptseitenfläche des PTC-Elementes wird dabei in einer Querschnittsansicht quer zur Einbringrichtung die größte Erstreckung des PTC-Elementes angesehen.
  • Das PTC-Element ist üblicherweise quaderförmig ausgebildet. Die Hauptseitenfläche spannt die Breite des PTC-Elementes auf. In der besagten Querschnittsansicht verläuft rechtwinklig zu der Breite die Dicke des PTC-Elementes. Rechtwinklig zu der durch die Breite und die Dicke aufgespannten Ebene und im Grunde in Einbringrichtung verläuft die Längserstreckungsrichtung des PTC-Elementes bzw. der PTC-Heizeinrichtung. Diese Längserstreckungsrichtung entspricht der Einbringrichtung der PTC-Heizeinrichtung in die Aufnahmetasche.
  • Wie zuvor erwähnt ist die Nut-Feder-Verbindung in der Lage, gewisse Fertigungstoleranzen durch Verformung im Bereich der Nut-Feder-Verbindung auszugleichen. Die üblicherweise Vielzahl von Nut-Feder-Verbindungen zwischen Hauptseitenflächen des PTC-Elementes und der gegenüberliegenden Innenflache der Aufnahmetasche hält dabei eine gute Wärmeauskopplung aus dem PTC-Element aufrecht.
  • So erlaubt die erfindungsgemäße Lösung einen Ausgleich von Fertigungstoleranzen ohne die Wärmeauskopplung aus dem PTC-Element zu beeinträchtigen.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist ein die Nut begrenzender Nutbegrenzungsvorsprung und/oder ein die Feder zumindest teilweise ausbildender Federvorsprung um eine sich im Wesentlichen in Einbringrichtung erstreckende Achse verschwenkbar. Diese Schwenkbarkeit wird durch zumindest einen freistehenden Nutbegrenzungsvorsprung bzw. einen freistehenden Federvorsprung bewirkt. Der entsprechende Vorsprung kann über einen verhältnismäßig dünnen Steg an die Aufnahmetasche bzw. das Profilteil angebunden sein. Durch die Ausrichtung und Formgebung des Steges lässt sich die Verschwenkachse und die Verschwenkbarkeit des Vorsprungs definiert einstellen. Die Verschwenkbarkeit ist in der Regel zumindest elastisch, ggf. auch plastisch.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung hat das Profilteil eine U-förmige Aufnahme für die PTC-Heizeinrichtung. Diese Aufnahme nimmt üblicherweise das PTC-Element, die Leiterbahnen und etwaig vorgesehene Isolierlagen, die insbesondere die Hauptseitenflächen des PTC-Elementes unmittelbar oder mittelbar abdecken, in sich auf.
  • Das Profilteil kann ein Strangpressprofilteil sein. Es ist bevorzugt aus Aluminium ausgebildet. Dies macht es erforderlich, zumindest eine Isolierlage zwischen dem PTC-Element und einer Innenfläche des Profilteils vorzusehen, gegen welche die PTC-Heizeinrichtung wärmeleitend anliegt.
  • Im Hinblick auf eine möglichst symmetrische Wärmeauskopplung und einen gleichmäßigen Toleranzausgleich wird mit einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, Nut-Feder-Verbindungen zwischen jeder Hauptseite des PTC-Elementes und der gegenüberliegenden Innenseite der Aufnahmetasche vorzusehen. Die entsprechenden Nut-Feder-Verbindungen sind dementsprechend bevorzugt benachbart zu den beiden Hauptseitenflächen des PTC-Elementes ausgebildet.
  • Im Hinblick auf eine gute Wärmeübertragung zwischen dem Profilteil und der Innenseite der Aufnahmetasche wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass zumindest ein die Nut begrenzender Nutbegrenzungsvorsprung und/oder zumindest ein die Feder zumindest teilweise ausbildender Federvorsprung zu seinem freien Ende hin keilförmig zulaufend ausgebildet ist. Der Federvorsprung und die damit zusammenwirkende Oberfläche des Nutbegrenzungsvorsprungs sind dabei so ausgeformt, dass sich eine flächige Anlage zwischen beiden ergibt. Durch die Keilform wird die elastische Verschwenkbewegung von einem der Vorsprünge beim Fügen gefördert. Dabei geht auch die vorliegende Erfindung davon aus, dass die Aufnahmetasche sich bevorzugt zu ihrem unteren geschlossenen Ende hin keilförmig verjüngt. In entsprechender Weise kann auch die Nut-Feder-Verbindung in Einbringrichtung keilförmig ausgeformt sein, so dass sich in jeder Querschnittsebene quer zur Einbringrichtung der PTC-Heizeinrichtung in die Aufnahmetasche in etwa die gleiche Überdeckung im Bereich der Nut-Feder-Verbindung ergibt.
  • Bevorzugt ist zumindest ein die Nut begrenzender Nutbegrenzungsvorsprung und/oder zumindest die Feder zumindest teilweise ausbildender Federvorsprung einteilig an der Aufnahmetasche ausgebildet. Diese Vorgabe gilt bevorzugt auch für das Profilteil, welches bevorzugt als Strangpressprofil ausgeformt ist und ein unterseitiges Filmscharnier haben kann, so dass einander gegenüberliegende Schenkel des Profilteils gegenüberliegend zu der Anschlusskammer miteinander verbunden sind. Dies verringert die Anzahl der zu handhabenden Teile.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist zwischen dem Profilteil und einer Hauptseitenfläche des PTC-Elementes zumindest ein Kompressionselement vorgesehen. Bei einem U-förmig ausgebildeten Profilteil ist das Kompressionselement innerhalb des Profilteils vorgesehen. Bevorzugt ist zwischen den beiden Hauptseitenflächen des PTC-Elementes und den Innenflächen des Profilteils je ein Kompressionselement vorgesehen. Das Kompressionsteil kann durch eine aus einem Metall gebildete Feder ausgeformt sein. Die Feder erstreckt sich üblicherweise vollflächig in einer Querschnittsansicht quer zur Einbringrichtung über die Hauptseitenfläche. Sie ist bevorzugt zwischen einer Innenfläche des Profilteils und einer Isolierlage vorgesehen, die an der Außenseite die PTC-Heizeinrichtung abdeckt.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist in die Aufnahmetasche ein aushärtender Kleber eingebracht. Dieser ist zumindest teilweise in der Nut-Feder-Verbindung aufgenommen und dort ausgehärtet. So werden die PTC-Heizeinrichtung und das Profilteil in der Aufnahmetasche durch den Kleber gesichert. Der Kleber kann ein Kunststoffkleber mit guter Wärmeleitfähigkeit sein. Er kann beispielsweise ein Silikonkleber sein, dem gut wärmeleitende Partikel, beispielsweise Aluminiumoxidpartikel zugemischt worden sind. So verbessert der Kleber auch die Wärmeausleitung aus dem PTC-Element. Es versteht sich, dass die gesamte Aufnahmetasche mit Kleber ausgefüllt sein kann. Der Kleber ist bevorzugt ein elektrisch isolierender Kleber.
  • Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:
    • 1 eine Querschnittsansicht eines Teils einer elektrischen Heizvorrichtung;
    • 2 eine perspektivische Seitenansicht eines Profilteils der elektrischen Heizvorrichtung nach 1;
    • 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III gemäß der Darstellung in 1; und
    • 4 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III gemäß der Darstellung in 1 für eine Variante des Profilteils.
  • Die 1 zeigt die wesentlichen Bestandteile einer elektrischen Heizvorrichtung 100 mit einem Gehäuse 102 aus einem gut wärmeleitfähigen Material, vorliegend druckgegossenem Aluminium. Das Gehäuse 100 bildet eine eine Heizkammer 102 umfänglich umgebende Wand 104 aus. In 1 ist die Heizkammer 102 unterseitig noch offen, da ein das Gehäuse 100 unterseitig verschließender Boden in 1 nicht dargestellt ist. Entsprechendes gilt für einen Steuergehäusedeckel, der auf der gegenüberliegenden Seite mit dem Gehäuse 100 verbunden wird, um eine mit Bezugszeichen 106 gekennzeichnete Anschlusskammer abzudecken und zu umgeben. Zwischen der Heizkammer 102 und der Anschlusskammer 106 bildet das Gehäuse 100 einteilig eine Trennwand 108 aus. Von dieser Trennwand 108 ragen Heizrippen 110 in die Heizkammer 102 hinein. Die Heizrippen 110 sind an ihrem unteren, in die Heizkammer 102 hineinragenden Ende verschlossen. Wie die Schraffur in 1 verdeutlicht, sind die Heizrippen 110 zusammen mit der Trennwand 100 und der Wand 104 aus einem einteiligen druckgegossenen Aluminiumgehäuse 100 geformt.
  • Die Heizrippen 110 bilden eine sich keilförmig nach unten verjüngende Aufnahmetasche 112 aus. In dieser Aufnahmetasche 112 ist die mit Bezugszeichen 114 gekennzeichnete PTC-Heizeinrichtung aufgenommen. Wie die Schnittansicht gemäß 1 verdeutlicht, umfasst die PTC-Heizeinrichtung 114 ein PTC-Element 116, an dessen Hauptseitenflächen Leiterbahnen 118 anliegen, die vorliegend ein Drahtgewebe aus einem elektrisch leitenden Material aufweist. Auf der dem PTC-Element 116 gegenüberliegenden Seite des Leiterelementes 118 befindet sich eine Isolierlage 120, die durch eine Keramikschicht und/oder eine isolierende Kunststofffolie gebildet sein kann. Der Spalt zwischen der Isolierlage 120 und dem PTC-Element 116 wird insgesamt von der Leiterbahn 118 ausgefüllt. Dazu sind die Freiräume zwischen dem Drahtgewebe mit einem gut wärmeleitenden Kleber ausgefüllt, der Bestandteil der Leiterbahn 118 ist. Das Drahtgewebe überragt das PTC-Element zur Ausbildung von Kontaktzungen 122, die in 1 gezeigt sind. Diese Kontaktzungen 122 liegen in der Anschlusskammer 106 frei. Das PTC-Element 116 und die Isolierlage 120 sind durch Haftvermittlung der Leiterbahn 120 zu einer Einheit gefügt. An der Außenseite dieser PTC-Heizeinrichtung 114 befinden sich in 3 zu erkennende Kompressionselemente 124 in Form von gewellten Federblechen.
  • Die 2 und 3 lassen deutlich ein Profilteil 126 erkennen, das eine U-förmige Aufnahme ausbildet und zwei über ein Filmscharnier 128 verbundene Wangen 130 aufweist. Gegen die Innenseite dieses Profilteils 126 liegen die Kompressionselemente 124 an (vgl. 3).
  • Von der gegenüberliegenden Außenseite der Wangen 130 ragen jeweils Nutbegrenzungsvorsprünge 132 ab, die paarweise jeweils zwischen sich eine Nut 134 einschließen. Wie insbesondere 3 verdeutlicht, sind an der Außenseite der Wangen 130 eine Vielzahl von identisch ausgebildeten Nuten 134 in dieser Form ausgespart. Die Nuten 134 erstrecken sich in Einbringrichtung der Aufnahmetasche 112, die in 1 mit E gekennzeichnet ist.
  • Von der Innenseite der Aufnahmetasche 112 wiederum ragen Federvorsprünge 136 ab. Diese Federvorsprünge 136 sind einteilig an dem druckgegossenen Gehäuse 100 angeformt. Wie die Querschnittsansicht gemäß 3 vermittelt, laufen die Federvorsprünge 136 zu ihrem freien Ende hin keilförmig zu. In entsprechender Weise sind auch die Nutbegrenzungsvorsprünge 132 zu ihrem freien vorderen Ende hin keilförmig zulaufend ausgebildet. Es versteht sich, dass lediglich die die Nut 134 jeweils begrenzenden Flächen der Nutbegrenzungsvorsprünge 132 eine solche Gestaltung haben. Zur Verdeutlichung dieses Sachverhaltes sind in 3 auf der rechten Seite die Federvorsprünge 136 weggelassen.
  • Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel wird im Rahmen der Montage zunächst das Profilteil 126 mit der PTC-Heizeinrichtung 114 und den Kompressionselementen 126 bestückt. Danach wird die so vormontierte Baugruppe in die Aufnahmetasche 112 eingesetzt. Dabei greifen die Federvorsprünge 136 in die ihnen zugeordneten Nuten 134 ein. Es ergibt sich eine aus dem Vergleich der rechten zu der linken Seite nach 3 zu erkennende Verformung im Bereich der Nutbegrenzungsvorsprünge 132. Durch diese erfolgt ein gewisser Toleranzausgleich. Zusätzlich wird zum Toleranzausgleich das Kompressionselement 124 verformt. Idealerweise liegt das Kompressionselement 124 nach erfolgter Montage im Wesentlichen vollflächig einerseits gegen die Innenfläche des Profilteils 126 und andererseits gegen die Außenseite der Isolierlage 120 an.
  • Das Kompressionselement 124 kann aus Aluminium, Kupfer, Kupferberyllium oder einem anderen gut wärmeleitfähigen dauerhaft elastische Vorspannkräfte aufbringenden Werkstoff bestehen.
  • Verbleibende Hohlräume in der Aufnahmetasche 112 können durch eine gut wärmeleitfähige Masse, beispielsweise eine mit wärmeleitenden Partikeln gefüllte aushärtende Kunststoffmasse ausgefüllt werden.
  • Bei der in 4 gezeigten Variante sind die Nutbegrenzungsvorsprünge 132 über einen relativ dünnen Steg 140 an dem übrigen Profilteil 126 angebunden. Dieser Steg 140 schafft eine Schwenkachse, die sich im Wesentlichen in Einbringrichtung E erstreckt. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann auf Kompressionselemente verzichtet werden. Benachbarte Nutbegrenzungsvorsprünge 132 zu unterschiedlichen Nuten 134 sind hinreichend weit voneinander beabstandet, so dass diese beim Einbringen der keilförmigen Federvorsprünge 136 jeweils um ihre Schwenkachse verschwenken können, ohne gegeneinander zu stoßen. Dadurch wird ein erheblicher Toleranzausgleich möglich. Die Lagen der PTC-Heizeinrichtung 114 innerhalb des Profilteils 126 werden dabei mit guter elastischer Spannung gegen die Innenfläche des Profilteils 126 angelegt, wodurch die Wärmeauskopplung verbessert ist.
  • 4 verdeutlicht auch das Aufwölben der Innenfläche des Profilteils 126 derart, dass dieses in einer Querschnittsansicht im Wesentlichen jeweils punktuell, in Längsrichtung linienförmig an der Isolierlage 120 anliegt. Durch diese Verformung des Profilteil 126 wird eine zusätzliche elastische Verspannung auch des PTC-Elementes 116 in der Aufnahmetasche 112 bewirkt.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Gehäuse
    102
    Heizkammer
    104
    Wand
    106
    Anschlusskammer
    108
    Trennwand
    110
    Heizrippe
    112
    Aufnahmetasche
    114
    PTC-Heizeinrichtung
    116
    PTC-Element
    118
    Leiterbahn
    120
    Isolierlage
    122
    Kontaktzunge
    124
    Kompressionselement
    126
    Profilteil
    128
    Filmscharnier
    130
    Wange
    132
    Nutbegrenzungsvorsprung
    134
    Nut
    136
    Federvorsprung
    140
    Steg
    E
    Einbringrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1872986 A1 [0003, 0013]
    • EP 2637474 A1 [0004]
    • EP 2337425 A1 [0004, 0005]
    • EP 2440004 A1 [0013]

Claims (9)

  1. Elektrische Heizvorrichtung mit einem Gehäuse (100) mit einer Trennwand (108), die eine Anschlusskammer (126) von einer Heizkammer (102) zur Abgabe von Wärme trennt und von der zumindest eine Heizrippe in Richtung auf die Heizkammer (102) abragt, die eine Aufnahmetasche (112) ausbildet in der eine PTC-Heizeinrichtung (114) mit zumindest einem PTC-Element (116) und zur Bestromung des PTC-Elementes (116) mit unterschiedlicher Polarität mit diesem elektrisch leitend verbundene Leiterbahnen (118), die in der Anschlusskammer (106) elektrisch angeschlossen sind, aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der PTC-Heizeinrichtung (114) und einer Innenseite der Aufnahmetasche (112) ein Profilteil (126) vorgesehen ist, das mit der Aufnahmetasche (117) über eine Nut-Feder-Verbindung (134, 136) verbunden ist, die sich in Einbringrichtung der Aufnahmetasche (112) erstreckt.
  2. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilteil (126) eine sich zu der Anschlusskammer (106) öffnende U-förmige Aufnahme für die PTC-Heizeinrichtungen (114) ausbildet.
  3. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Nut-Feder-Verbindungen (134, 136) zwischen jeder Hauptseitenfläche des PTC-Elementes (116) und der gegenüberliegenden Innenseite der Aufnahmetasche (112) vorgesehen sind.
  4. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Nut-Feder-Verbindungen (134, 136) zwischen einer der Hauptseitenflächen des PTC-Elementes (116) und der gegenüberliegenden Innenfläche der Aufnahmetasche (112) vorgesehen sind.
  5. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein die Nut begrenzender Nutbegrenzungsvorsprung (132) und/oder zumindest ein die Feder zumindest teilweise ausbildender Federvorsprung (136) um eine sich in Einbringrichtung (E) erstreckende Achse verschwenkbar ist.
  6. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein die Nut (134) begrenzender Nutbegrenzungsvorsprung (132) und/oder zumindest ein die Feder zumindest teilweise ausbildender Federvorsprung (136) zu seinem freien Ende hin keilförmig zulaufend ausgebildet ist.
  7. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein die Nut (134) begrenzender Nutbegrenzungsvorsprung (132) und/oder zumindest ein die Feder zumindest teilweise ausbildender Federvorsprung (136) einteilig an der Aufnahmetasche (112) ausgebildet ist.
  8. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Profilteil (126) und einer Hauptseitenfläche des PTC-Elementes (116) zumindest ein Kompressionselement (124) vorgesehen ist.
  9. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Aufnahmetasche ein aushärtender Kleber eingebracht ist, der zumindest teilweise in der eine Nut-Feder-Verbindung (134, 136) aufgenommen ist.
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