[发明专利]发热元件及其制造方法

说明书

本发明涉及一种尤其是用于机动车辆的电加热装置的发热元件(24)，具有PTC元件(6)、抵接PTC元件的表面(8)的导体迹线(12)和将导体迹线连接到PTC元件的粘合剂(36)。关于改进的散热和安全的电接触，建议为导体迹线设置几个接触突起(26)，其从由导体迹线形成的抵接表面(32)突出并形成接触表面(28)，其以导电方式抵接表面(8)并在表面(8)和抵接表面间形成容纳粘合剂的自由空间(34)。本发明的方法中，加工初始平面的导体迹线以形成接触突起，将粘合剂施加到接触突起之间的抵接表面并移除覆盖接触表面的掩模，然后将导体迹线粘合到PTC元件上以使接触突起以导电方式抵接PTC元件的表面(8)，粘合剂容纳在表面(8)和抵接表面之间。

技术领域

本发明涉及一种电加热装置的发热元件。本发明尤其涉及一种用于机动车辆的电加热装置的发热元件。本发明还涉及一种用于制造这种发热元件的方法。

背景技术

用于机动车辆的、其中可安装根据本发明的发热元件的电加热装置可对应于根据EP 1872986 A1的加热装置。在这种现有技术下，具有至少一个PTC元件的发热元件，接触片形式的导体迹线以导电方式抵接PTC元件的接触表面，并且被施加为在外侧抵靠导体迹线的绝缘层被插入到凹口中，该凹口突出到循环室内作为加热片。电加热装置旨在用于加热液体介质，尤其是水。从EP 1768457 A1中已知一种用于机动车辆的电加热装置，在该电加热装置中，至少一个PTC元件以导电方式被提供于在两侧上与其抵接的接触板之间，该接触板形成了本发明意义上的导体迹线。绝缘层设置在导体迹线的外侧。波纹状翅片层被施加为抵靠这些绝缘层，该绝缘层容纳在由塑料制成的壳体中，该壳体形成待加热空气的通道的入口开口和出口开口。这种电加热装置也可以是其中使用本发明的发热元件的电加热装置。

在现有技术的上述文献中，导体轨迹通过外部作用的夹紧力以电接触的方式被施加为抵靠PTC元件。因此，可以以较低的接触电阻将加热PTC元件所需的电力电流引入到PTC元件中。为此，PTC元件通常在其表面上具有金属化结构，该金属化结构以导电方式连接到导体迹线的表面。在现有技术中，导体迹线的抵接表面直接抵接由PTC元件形成的接触表面。

PTC元件是由陶瓷制成的半导体部件。PTC元件的表面通常是粗糙的。因此，通常实际上是通过由PTC元件金属化结构的粗糙尖端形成的多个抵接表面来进行接触，该多个接触表面以导电方式抵接导体迹线的抵接表面，导体迹线的抵接表面在宏观视角上平行于PTC元件的表面布置。

在某些情况下，导体迹线通过粘合剂附加地或可替代地连接至PTC元件。例如，文献EP 3101998 A1描述了一种围绕PTC元件端面周向地放置的胶珠，该胶珠将PTC元件与导体迹线连接，还用于增加不同极性的导体迹线之间的电气间隙和爬电距离。因为在根据本发明的发热元件中，导体迹线以不同的极性通电，尤其是在高压应用中，因此必须确保在极性之间形成电气间隙和爬电距离，以便引入发热元件的电力电流仅流过PTC元件，而不绕过PTC元件，并对其进行加热。由于机动车辆中的发热元件相对紧凑，因此这一要求并非无关紧要。

还有一些解决方案，其中将粘合剂均匀地施加到导体迹线面向PTC元件的抵接表面上。该粘合剂通常是导电粘合剂，其在导体迹线与PTC元件的表面之间提供电接触。还已知具有非导电粘合剂的解决方案，其中假定导体迹线被压靠在PTC元件的表面上，使得PTC元件的粗糙尖端穿透粘合剂层并与导体迹线的抵接表面电接触。

除了在导体迹线和PTC元件之间良好的机械联接外，在制造将导体迹线附接到PTC元件的发热元件时，还必须确保良好的散热。导体迹线通常抵接PTC元件的主侧表面。该主侧表面是PTC元件最大的侧表面，该侧表面通常为长方体形状。在下文中，通常以矩形延伸将这些主侧表面连接至主表侧表面的其他表面称为端侧表面。端侧表面的宽度比主侧表面小得多。端侧的宽度通常比主侧表面的宽度小至少三分之一。端侧表面的宽度决定了PTC元件的高度。在任何情况下，导体迹线通常抵接PTC元件的主侧表面，使得必须通过导体迹线和PTC元件之间的粘合剂层来散热以及通过导体迹线来散热。这些规范也适用于根据本发明的发热元件的PTC元件的优选构造。

发明内容