加熱棒及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)汽車加熱裝置的加熱棒。所述方法包括以下步驟:在管(1)中設(shè)置至少一個(gè)PTC元件(2)和至少一個(gè)接觸元件(3),所述管(1)由金屬板材制成并在其縱向側(cè)面上敞開;借助在管(1)縱向上延伸的焊縫(5)焊接金屬板材互相抵承的部分。本發(fā)明還涉及這樣的一種加熱管。
【專利說明】加熱棒及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種加熱棒及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]專利W02007/071335A1公開了一種汽車加熱裝置,其包括多個(gè)加熱棒。每一加熱棒均含有擠出成型的套管。PTC元件設(shè)置在套管中并由框架通過接觸板固定到一起。將PTC元件和接觸板插入到框架中后沖壓殼體以此實(shí)現(xiàn)殼體和PTC元件之間良好的熱耦合。此類加熱棒的優(yōu)勢(shì)在于每個(gè)元件均得到套管保護(hù)并且PTC元件產(chǎn)生的熱量能夠很好地被套管散發(fā)出去。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種以更具有成本效益的方式生產(chǎn)含有套管的加熱棒的方法。
[0004]此目的通過具有本發(fā)明的獨(dú)立權(quán)利要求所描述特征的方法和加熱棒實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明的有益改進(jìn)。
[0005]根據(jù)本發(fā)明,利用金屬板材以高成本效益的方式生產(chǎn)套管。不是在套管中插入PTC元件和其它組件,而是環(huán)繞一個(gè)或者多個(gè)PTC元件構(gòu)造套管。為此目的,包括至少一個(gè)PTC元件和至少一個(gè)接觸元件的總成被金屬板材從頭到尾所覆蓋,然后通過焊接金屬板材互相抵靠的部分形成一管狀物。
[0006]舉例來說,所述總成設(shè)置在兩個(gè)半殼體之間,然后所述兩個(gè)半殼體被焊接到一起以構(gòu)成一個(gè)套管。也可將所述總成設(shè)置在縱向側(cè)面敞開的管內(nèi),所述管由金屬板材制成并在其縱向側(cè)面上敞開。環(huán)繞所述總成纏繞金屬板材然后將金屬板材互相抵承的部分焊接到一起也是可行的。在纏繞過程中,金屬板材部分可能會(huì)重疊,然后可將重疊的金屬板材部分互相焊接到一起。也可將金屬板材互相接觸的邊緣焊接到一起以制成管狀物。
[0007]采用金屬板材制成套管比采用擠制成型更具有成本效益。另外,沖壓作業(yè)形式的單獨(dú)制造步驟不再是必須的。當(dāng)封閉并焊接管時(shí),彈性作用力被施加到總成上,這樣使得利用管子塑性形變的單獨(dú)沖壓作業(yè)也不再是必須的。
[0008]在將總成插入管中時(shí),所述管的側(cè)面仍然保持敞開,其內(nèi)截面大于總成的截面。因此可毫無困難地將總成插入。只有當(dāng)所述管閉合時(shí)才有彈性作用力被施加在總成上。出于此目的,管的一個(gè)或者多個(gè)側(cè)壁可向內(nèi)彎曲。焊接后,所述管會(huì)具有相對(duì)于插入的具有PTC電阻的總成而言較低的內(nèi)部高度,這樣使得向內(nèi)彎曲的側(cè)壁彈性擠壓所述總成并因此確保良好的電氣及熱接觸。然而,對(duì)于具有由擠壓成型制成的套管的傳統(tǒng)加熱棒,必須在一個(gè)單獨(dú)的制造步驟中對(duì)其進(jìn)行沖壓,而這對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的加熱棒不再是必須的。為了增強(qiáng)接觸,可在焊接處理后對(duì)根據(jù)本發(fā)明的加熱棒的套管的邊緣進(jìn)行沖壓。然而相對(duì)較低的作用力已經(jīng)足以滿足此目的。
[0009]套管的兩端可以保持敞開。通過對(duì)金屬板材部分的折疊或者彎曲以及隨后的焊接,套管一端或者甚至兩端得以封閉。
[0010]舉例來說,能夠?qū)⑻坠苤瞥蔀楸馄焦埽绕涫菫榉焦?。這里,優(yōu)選地令套管的向內(nèi)彎曲的側(cè)壁擠壓一絕緣層,該絕緣層將接觸元件從套管絕緣開。利用此向內(nèi)彎曲的側(cè)壁產(chǎn)生一個(gè)偏置,通過此種方式使得套管擠壓設(shè)置在其內(nèi)部的組件。因此可方便地確保套管和一個(gè)或者多個(gè)PTC元件之間良好的熱耦合。套管相對(duì)的側(cè)壁可以是平坦的或者可以類似地具有弧度。
[0011]在本發(fā)明的一個(gè)有益改進(jìn)中,制成套管的金屬帶材構(gòu)成至少一個(gè)冷卻元件,因?yàn)樗鼋饘賻Р膹暮缚p處開始的至少一部分從管上延伸。金屬帶材在套管上豎立向外并構(gòu)成冷卻元件的一部分,優(yōu)選地其起始于相對(duì)側(cè)上的焊縫處。為構(gòu)成一個(gè)具有整合的冷卻元件的套管,金屬帶材被彎曲成管狀,所述金屬帶材的縱向邊緣再向后彎曲,這樣反曲(bent-back)部分的彎曲邊緣互相接觸。兩個(gè)彎曲邊緣互相抵靠并被焊接到一起以在側(cè)邊上封閉管。金屬帶材突出管子的部分從每一彎曲邊緣開始延伸并構(gòu)成了冷卻元件。當(dāng)然,僅采用從焊縫開始延伸的單個(gè)冷卻元件也是可能的,特別地如果金屬帶材的縱向邊緣焊接到彎曲邊緣上,金屬帶材的突出部分從此處開始延伸。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]下文會(huì)基于示例性的實(shí)施例并結(jié)合【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明進(jìn)一步的細(xì)節(jié)和優(yōu)勢(shì)。類似或者對(duì)應(yīng)的組件于此具有一致的附圖標(biāo)記。在附圖中:
[0013]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的加熱棒的一個(gè)示例性實(shí)施例的生產(chǎn)過程中的裝配步驟;
[0014]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的加熱棒的一個(gè)示例性實(shí)施例的截面示意圖;以及
[0015]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的加熱棒的另一個(gè)示例性實(shí)施例的截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1描述了機(jī)動(dòng)車輛乘客艙加熱裝置的加熱棒的生產(chǎn)過程。所述加熱棒在圖中以示意性剖視圖的形式呈現(xiàn)。所述加熱棒具有套管1,其圍繞PTC元件2、接觸元件3和絕緣層4。加熱棒通過構(gòu)成包括至少一個(gè)PTC元件2、至少一個(gè)接觸元件3和至少一個(gè)絕緣層4的總成制成。所述總成然后被放置在由金屬板材制成的管中,所述管在其縱向側(cè)面上敞開。圖1示意性地顯示了如此的一個(gè)例子。為生產(chǎn)所述加熱棒,可以采用預(yù)成型的金屬帶材,其中所述套管的4個(gè)邊緣已經(jīng)由金屬帶材彎曲構(gòu)成。
[0017]可將所述總成設(shè)置在沿兩個(gè)縱向側(cè)面敞開的管內(nèi),即是說,例如,設(shè)置在一個(gè)由兩個(gè)半殼體組裝成的管內(nèi)。
[0018]然后,金屬板材互相抵承的部分被焊接到一起,如此構(gòu)成的套管I沿其(一個(gè)或多個(gè)的)側(cè)邊被封閉。套管I因此具有在其縱向方向上延伸的焊縫5。
[0019]在將總成插入管中時(shí),此開放式管的內(nèi)部橫截面A大于總成的橫截面。因此總成能夠毫無困難地插入。僅當(dāng)該管閉合時(shí)施加一彈性力至總成上。
[0020]金屬帶材互相抵承的部分可在它們的縱向邊緣上互相重疊或者接觸,如圖2所示。焊縫5可以是連續(xù)的焊縫或者由多個(gè)互相間隔設(shè)置的單獨(dú)焊縫組成。
[0021]加熱棒可含有任意數(shù)量的PTC元件2。PTC元件2優(yōu)選為陶瓷PTC元件,例如,基于鈦酸鋇的陶瓷PTC元件。因?yàn)槭褂肞TC元件作為加熱電阻,可方便地實(shí)現(xiàn)過熱保護(hù)。舉例來說,金屬帶材可用作為接觸元件3。
[0022]含有至少一個(gè)PTC元件2的總成能夠與框架(未在圖1中顯示)裝配到一起以構(gòu)成易于處理的單元。這樣的框架優(yōu)選由塑料制成。一個(gè)或者多個(gè)PTC元件能夠被夾持在框架中。出于此目的,所述框架可以包括,舉例來說,壓耳(clamping lug)。框架固定于接觸元件3上,例如,包圍(slid over)接觸元件3或者環(huán)繞接觸元件3注塑成型。合適的框架在通過引用并入的專利EP1467599A2中可知。
[0023]在圖示的加熱棒例子中,PTC元件2僅在其頂面7上與接觸元件3接觸。PTC元件2的底面6與套管I接觸??蛇x地,能使用兩個(gè)接觸元件3,然而它們均通過絕緣層4與套管I實(shí)現(xiàn)電氣絕緣,并在其中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)PTC元件。
[0024]套管I為扁平管。在其端部,套管保持開放或者由閉合元件所封閉,舉例來說,閉合元件可以是塞子。通過折彎或者折邊和焊接金屬板材部分實(shí)現(xiàn)對(duì)套管一端的閉合也是可能的。
[0025]焊縫5在圖2所示的例子中位于套管I的窄邊上,但其也可以被設(shè)置在寬邊上。焊縫5優(yōu)選地與套管I的邊緣平行延伸。
[0026]套管I可具有一個(gè)或者多個(gè)彎曲的側(cè)壁。舉例來說,絕緣層4可抵靠在向內(nèi)彎曲的側(cè)壁8上。因此可獲得一個(gè)偏置,通過這種方式,套管I擠壓絕緣層。套管I和PTC元件2之間的良好熱耦合得以方便地實(shí)現(xiàn)。相對(duì)的側(cè)壁在圖示的實(shí)施例中是平坦的,但也可以是向內(nèi)彎曲的。除了寬邊8,套管I的兩個(gè)側(cè)邊11也可以向內(nèi)彎曲,以增加所述偏置。
[0027]舉例來說,如果,因金屬帶材被彎曲成管狀,金屬帶材在稍后構(gòu)成套管I邊緣的彎曲點(diǎn)之間也受到擠壓,則能夠在套管I的側(cè)壁8、11上產(chǎn)生彎曲。當(dāng)互相抵靠的部分被焊接到一起時(shí),側(cè)壁8、11已經(jīng)縮進(jìn)。這里,側(cè)壁8的彎曲通過擠壓絕緣層4而減少,因此產(chǎn)生有益的大接觸面,進(jìn)而通過這種方式使熱量能夠有效地散發(fā)出去??蛇x地,也可在側(cè)壁上設(shè)置并排布置的多個(gè)曲面。
[0028]對(duì)于已完成的加熱棒,套管I寬邊上的側(cè)壁8彈性地?cái)D壓具有PTC元件2的總成,并因此確保PTC元件的良好電氣接觸和熱接觸。為了提高此接觸性能以及增加側(cè)壁8擠壓總成的作用力,套管I可在其邊緣10上被壓制。
[0029]圖3顯示了加熱棒進(jìn)一步的實(shí)施例,大體上,其與以上所述加熱棒的不同點(diǎn)僅在于用于制成套管I的金屬帶材還額外構(gòu)成了兩個(gè)冷卻元件9。制成套管I的金屬帶材的兩個(gè)縱向邊緣向后彎曲,同時(shí)對(duì)應(yīng)的彎曲點(diǎn)通過焊縫焊接。金屬帶材的邊緣部分因此分別從兩側(cè)上的焊縫5處開始延伸。如圖3所示,此邊緣部分從套管I上突起,這樣使得需加熱的流體在所述邊緣部分上流過而所述邊緣部分則能將熱量傳遞到所述流體。
[0030]如果在焊接之前側(cè)壁的兩個(gè)分支已經(jīng)具有單獨(dú)的內(nèi)彎曲的話,于此是有益的。當(dāng)將所述分支結(jié)合到一起并焊接時(shí),它們被擠壓至含有PTC元件的總成上,并且側(cè)壁的每一分支均彈性地?cái)D壓所述總成。
[0031]在圖3所述的實(shí)施例中,焊縫5設(shè)置在套管I的寬邊上。然而,于此開始延伸的具有冷卻元件9的焊縫5也能夠設(shè)置在套管2的窄邊上。
【權(quán)利要求】
1.一種加熱棒的生產(chǎn)方法,所述方法包括以下步驟: 在管(I)中設(shè)置至少一個(gè)PTC元件(2 )和至少一個(gè)接觸元件(3 ),所述管(I)由金屬板材制成并在縱向側(cè)面上敞開; 通過在管(I)縱向上延伸的焊縫(5)焊接金屬板材互相抵承的部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述焊縫(5)從管(I)的一端連續(xù)延伸至管(I)的另一端。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求任一所述的方法,其特征在于,所述接觸元件(3)為金屬帶材,該金屬帶材通過其正面抵承所述PTC元件(2 )并在其背面上抵承絕緣層(4 )。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求任一所述的方法,其特征在于,所述管(I)由兩個(gè)半殼體接合至一起。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求任一所述的方法,其特征在于,通過將金屬帶材的一邊緣部分朝向相對(duì)的另一邊緣部分彎曲,從而利用金屬帶材制成管(I )。
6.一種加熱棒,包括: 套管(I)以及設(shè)置在套管(I)內(nèi)的至少一個(gè)PTC元件(2),其特征在于,所述套管(I)由金屬板材制成,其中金屬板材互相抵承的部分互相焊接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的加熱棒,其特征在于,所述套管(I)由金屬帶材制成,其被彎曲成環(huán)繞PTC元件(2)的管,所述管的側(cè)面由在其縱向方向上延伸的焊縫(5)所閉合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的加熱棒,其特征在于,所述PTC元件(2)為陶瓷PTC元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8之一所述的加熱棒,其特征在于,所述套管(I)為扁平管。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9之一所述的加熱棒,其特征在于,所述套管(I)具有向內(nèi)彎曲的側(cè)壁(8 ),其抵承在絕緣層(4 )上。
11.根據(jù)權(quán)利要求6至10之一所述的加熱棒,其特征在于,所述套管(I)具有向內(nèi)彎曲的窄邊(11)。
12.根據(jù)權(quán)利要求5至11之一所述的加熱棒,其特征在于,因金屬帶材從焊縫(5)開始的一部分從套管(I)上突出,構(gòu)成套管(I)的金屬帶材構(gòu)成至少一個(gè)冷卻元件(9)。
【文檔編號(hào)】H05B3/48GK103687109SQ201310332162
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月29日
【發(fā)明者】T·吉費(fèi)爾斯, R·瓦赫特, M·盧波爾德, A·道特, K·萊曼 申請(qǐng)人:博格華納貝魯系統(tǒng)有限公司