发明内容

本发明提供一种PTC加热装置，PTC加热装置可以通过几个工艺步骤来制造。PTC加热装置和可用于制造该PTC加热装置的方法应适合于以恒定质量对制造的PTC加热装置进行批量生产。

鉴于此，本发明提出一种具有权利要求1的特征的PTC加热装置。PTC加热装置以本身已知的方式具有加热单元，该加热单元具有PTC元件和电连接到PTC元件上的导体元件。导体元件能够以外部的绝缘部覆盖，使得PTC加热装置的载流元件不会直接以导电的方式抵靠到容纳加热单元的加热器壳体上。加热单元可以包括定位框架，该定位框架周向地围绕PTC元件并定位接触金属板以及以导电的方式抵靠到PTC元件上。定位框架还可以保持并定位电端子接片，该电端子接片以不同的极性通向PTC元件以对PTC元件通电，并延伸超过实际的加热单元，从而电端子接片可以电连接加热单元。该连接通常通过端子接片上的插接触点来进行。

加热单元通常被制造为预装配的单元和组件。相应地，将PTC元件、位于PTC元件上的导体带以及通常的端子接片以及必要时定位框架和例如以位于相反的主侧面上的两个绝缘层的形式的绝缘层接合，例如以胶合或焊接的方式或通过能够形成定位框架的合成材料的包覆成型来接合成一个单元。

与该加热单元相比，加热器壳体被制造得尺寸偏小。特别地，加热器壳体具有小于加热单元的厚度。在穿过加热器壳体的横截面视图中，该厚度通常是最小的延伸厚度，加热器壳体被设计为加热管或加热套筒。另外两个延伸厚度，即加热单元的长度和宽度与厚度延伸方向成直角地延伸，宽度和厚度横跨横截面视图，并且长度与横截面视图成直角地延伸。该长度通常对应于加热单元在插入加热管或加热套筒中的插入方向上的延伸长度。因此，在装配之前，相比于加热管或加热套筒的待接触的导热的内部面之间的距离，加热单元的主侧面彼此相距更远。

因此，在将加热单元引入到加热器壳体中时，该加热器壳体弹性地扩宽。加热器壳体的彼此相对的壁部因此彼此弹性地间隔开，即扩宽，加热器壳体的彼此相对的壁部以导热的方式抵靠到加热单元的主侧面上。因此，在引入加热单元之后并且仅由于将加热单元引入到加热器壳体中，加热器壳体的壁部在预紧力下抵靠到加热单元上。结果，加热单元的各个位置彼此压紧，这改善将功率电流联接到PTC元件中以及从PTC元件中散热。

不言而喻，在制造加热单元时，加热单元的各个位置也可以从外部作用的压力彼此抵靠，例如可以通过粘合剂材料锁合地彼此连接。在根据本发明的电加热装置中使用的加热单元可以使用现有技术中通常已知的方法来制造。由于由加热器壳体引入的预紧力，加热单元的各个位置也仅是暂时地彼此连接，例如借助于处于热量下变软的蜡或粘合剂暂时地彼此连接，从而以能够预装配的方式提供加热单元作为一个单元。但是，加热单元的各个位置之间的连接不会在加热装置的运行期间保持持续连接。

随后，为了良好导热地从加热单元传递到PTC加热装置的外表面，无需采取其它措施，例如在根据EP 2 724 086 B1引入加热单元后使加热器壳体变形和/或根据EP 2428747A1进行浇注。由于仅由引入引起的预紧力，加热单元抵靠到加热器壳体的内部面上。在接合内部面和加热单元后，内部面直接接触加热单元。特别地，在弹性扩宽的壁部的内部面和加热单元的相对应的主侧面之间缺少粘合剂或导热的浇注料。

加热单元的上述主侧面是通常为长方体形状的PTC元件的最大表面。该主侧面通常比与主侧面成直角延伸的边缘面中的每个边缘面大至少5倍，这些边缘表面将主侧面彼此连接并限定PTC元件的周长。

通过根据本发明的建议，提出一种PTC加热装置，该PTC加热装置能够以较少的重量在使用较少部件的情况下以能够重复生产且经济的方式制造。

可以在彼此相对的壁部的内侧上提供前述绝缘部作为涂层。替代地或附加地，绝缘体可以作为外层围绕加热单元的主侧面并且直接抵靠到PTC元件的彼此相对的壁部的内侧上或用于给PTC元件通电的接触金属板的彼此相对的壁部的内侧上。

本发明还使得能够根据模块化原理制造PTC加热装置。可以先将加热器壳体插入到上一级的结构中，然后再通过按压加热单元将加热装置的部件接合到加热器壳体中，或者将整个PTC加热装置预装配并插入到上一级的结构的构造中。

本发明尤其可以由板材或其它良好导热的材料制成的薄壁的加热器壳体来实现，该加热器壳体可以持久地存储和保持一定的弹性预紧力。

根据本发明的一种优选的改进方案，加热器壳体由一侧闭合的扁平管形成，该扁平管的彼此相对的并且以导热方式接触加热单元的内部面彼此之间具有比加热单元的厚度更小的距离。内部面可以被设计为电绝缘的。内部面通常由扁平管本身形成并且由金属制成。扁平管从下侧封闭，通常根据加热肋的类型暴露在加热室中。在此，扁平管通常事先制造得尺寸偏小，从而当引入加热单元时，加热器壳体扩宽，并且加热器壳体的内部面以一定预紧力抵靠到加热单元的散热表面。在此扁平管的扩宽发生于弹性区域中。因此，弹性变形作为永久预紧力作用在散热的自由平面或外表面上。

加热器壳体或扁平管可以先配备加热单元，然后再连接到PTC加热装置的分隔壁上。替代地，可以首先将加热器壳体或扁平管连接至分隔壁，然后将加热单元从连接室的侧面插入到由加热器壳体或扁平管形成的容纳袋中。当加热器壳体例如通过钎焊或焊接以材料锁合的方式连接至分隔壁时，或者当分隔壁与加热器壳体一体形成以形成从分隔壁伸入到加热室中的加热肋时，最后提到的变型方案特别适用。分隔壁和/或加热器壳体优选由金属、特别是优选由金属板形成。

考虑到简化装配，根据本发明的一个优选的改进方案提出，将扁平管的引入入口设计成具有比内部面之间的距离更大的净宽度。在此引入入口通常大于加热单元的厚度，从而例如可以将加热单元以一定余隙引入到引入入口中。在装配的范围内，由于较大尺寸的引入入口，可以将加热单元容易地引入到引入入口中。仅在引入运动持续进行时才产生内部面的弹性预紧力，内部面在装配状态下以导热的方式抵靠到加热单元上。

根据本发明的另一优选的设计方案，加热单元具有框架形状的壳体。该框架形状的壳体通常由合成材料组成。壳体形成容纳空间，该容纳空间本身容纳至少一个PTC元件。导体轨迹以导电的方式连接到该PTC元件。通常，PTC元件的主侧面以绝缘层覆盖，该绝缘层通过框架形状的壳体接合。因此，加热单元形成为可以通过加热处理的单元。接触舌片突出于框架形状的壳体，接触舌片以不同的极性导电地连接到导体带，以便给PTC元件通电。

根据一种优选的改进方案，框架形状的壳体优选地设置有楔形构造的、在前的框架梁。在前的框架梁是在将加热单元引入到扁平管中时首先引入扁平管中的框架梁。根据这里讨论的改进方案，该在前的框架梁被构造成楔形，使得当将加热单元引入到扁平管中时，内部面弹性地扩宽。通常将在前的框架梁的楔形形状选择成，使得框架梁的最大厚度对应于加热单元的外表面之间的距离。如果加热单元在其外侧处具有例如陶瓷板形式的绝缘层，则在前的框架梁的最大厚度对应于绝缘层的形成的加热单元的自由平面的外表面之间的距离。

因此，当将加热单元引入到扁平管中时，在前的框架梁可以使扁平管弹性地扩宽。因此，这里所需的机械工作不必由加热单元的用于热量产生和散发的功能元件来完成。

框架形状的壳体优选具有在后的框架梁，该在后的框架梁作为插塞插入扁平管中。该插塞在引入开口的范围内加强扁平管。由此改善通常由柔性的合成材料制成并设置在扁平管的外周表面上以在外周上密封扁平管的密封凸缘的密封效果。因此，密封套凸缘优选地布置在在后的框架梁的高度上。相比于在前的框架梁，在后的框架梁可以更厚以形成插塞。