CN103687109A - 加热棒及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生产汽车加热装置的加热棒。所述方法包括以下步骤：在管（1）中设置至少一个PTC元件（2）和至少一个接触元件（3），所述管（1）由金属板材制成并在其纵向侧面上敞开；借助在管（1）纵向上延伸的焊缝（5）焊接金属板材互相抵承的部分。本发明还涉及这样的一种加热管。

Description

加热棒及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种加热棒及其生产方法。
背景技术
专利WO2007/071335A1公开了一种汽车加热装置，其包括多个加热棒。每一加热棒均含有挤出成型的套管。PTC元件设置在套管中并由框架通过接触板固定到一起。将PTC元件和接触板***到框架中后冲压壳体以此实现壳体和PTC元件之间良好的热耦合。此类加热棒的优势在于每个元件均得到套管保护并且PTC元件产生的热量能够很好地被套管散发出去。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以更具有成本效益的方式生产含有套管的加热棒的方法。
此目的通过具有本发明的独立权利要求所描述特征的方法和加热棒实现。本发明的从属权利要求描述了本发明的有益改进。
根据本发明，利用金属板材以高成本效益的方式生产套管。不是在套管中***PTC元件和其它组件，而是环绕一个或者多个PTC元件构造套管。为此目的，包括至少一个PTC元件和至少一个接触元件的总成被金属板材从头到尾所覆盖，然后通过焊接金属板材互相抵靠的部分形成一管状物。
举例来说，所述总成设置在两个半壳体之间，然后所述两个半壳体被焊接到一起以构成一个套管。也可将所述总成设置在纵向侧面敞开的管内，所述管由金属板材制成并在其纵向侧面上敞开。环绕所述总成缠绕金属板材然后将金属板材互相抵承的部分焊接到一起也是可行的。在缠绕过程中，金属板材部分可能会重叠，然后可将重叠的金属板材部分互相焊接到一起。也可将金属板材互相接触的边缘焊接到一起以制成管状物。
采用金属板材制成套管比采用挤制成型更具有成本效益。另外，冲压作业形式的单独制造步骤不再是必须的。当封闭并焊接管时，弹性作用力被施加到总成上，这样使得利用管子塑性形变的单独冲压作业也不再是必须的。
在将总成***管中时，所述管的侧面仍然保持敞开，其内截面大于总成的截面。因此可毫无困难地将总成***。只有当所述管闭合时才有弹性作用力被施加在总成上。出于此目的，管的一个或者多个侧壁可向内弯曲。焊接后，所述管会具有相对于***的具有PTC电阻的总成而言较低的内部高度，这样使得向内弯曲的侧壁弹性挤压所述总成并因此确保良好的电气及热接触。然而，对于具有由挤压成型制成的套管的传统加热棒，必须在一个单独的制造步骤中对其进行冲压，而这对于根据本发明的加热棒不再是必须的。为了增强接触，可在焊接处理后对根据本发明的加热棒的套管的边缘进行冲压。然而相对较低的作用力已经足以满足此目的。
套管的两端可以保持敞开。通过对金属板材部分的折叠或者弯曲以及随后的焊接，套管一端或者甚至两端得以封闭。
举例来说，能够将套管制成为扁平管，尤其是为方管。这里，优选地令套管的向内弯曲的侧壁挤压一绝缘层，该绝缘层将接触元件从套管绝缘开。利用此向内弯曲的侧壁产生一个偏置，通过此种方式使得套管挤压设置在其内部的组件。因此可方便地确保套管和一个或者多个PTC元件之间良好的热耦合。套管相对的侧壁可以是平坦的或者可以类似地具有弧度。
在本发明的一个有益改进中，制成套管的金属带材构成至少一个冷却元件，因为所述金属带材从焊缝处开始的至少一部分从管上延伸。金属带材在套管上竖立向外并构成冷却元件的一部分，优选地其起始于相对侧上的焊缝处。为构成一个具有整合的冷却元件的套管，金属带材被弯曲成管状，所述金属带材的纵向边缘再向后弯曲，这样反曲（bent-back）部分的弯曲边缘互相接触。两个弯曲边缘互相抵靠并被焊接到一起以在侧边上封闭管。金属带材突出管子的部分从每一弯曲边缘开始延伸并构成了冷却元件。当然，仅采用从焊缝开始延伸的单个冷却元件也是可能的，特别地如果金属带材的纵向边缘焊接到弯曲边缘上，金属带材的突出部分从此处开始延伸。
附图说明
下文会基于示例性的实施例并结合附图说明本发明进一步的细节和优势。类似或者对应的组件于此具有一致的附图标记。在附图中：
图1示出了根据本发明的加热棒的一个示例性实施例的生产过程中的装配步骤；
图2示出了根据本发明的加热棒的一个示例性实施例的截面示意图；以及
图3示出了根据本发明的加热棒的另一个示例性实施例的截面示意图。
具体实施方式
图1描述了机动车辆乘客舱加热装置的加热棒的生产过程。所述加热棒在图中以示意性剖视图的形式呈现。所述加热棒具有套管1，其围绕PTC元件2、接触元件3和绝缘层4。加热棒通过构成包括至少一个PTC元件2、至少一个接触元件3和至少一个绝缘层4的总成制成。所述总成然后被放置在由金属板材制成的管中，所述管在其纵向侧面上敞开。图1示意性地显示了如此的一个例子。为生产所述加热棒，可以采用预成型的金属带材，其中所述套管的4个边缘已经由金属带材弯曲构成。
可将所述总成设置在沿两个纵向侧面敞开的管内，即是说，例如，设置在一个由两个半壳体组装成的管内。
然后，金属板材互相抵承的部分被焊接到一起，如此构成的套管1沿其（一个或多个的）侧边被封闭。套管1因此具有在其纵向方向上延伸的焊缝5。
在将总成***管中时，此开放式管的内部横截面A大于总成的横截面。因此总成能够毫无困难地***。仅当该管闭合时施加一弹性力至总成上。
金属带材互相抵承的部分可在它们的纵向边缘上互相重叠或者接触，如图2所示。焊缝5可以是连续的焊缝或者由多个互相间隔设置的单独焊缝组成。
加热棒可含有任意数量的PTC元件2。PTC元件2优选为陶瓷PTC元件，例如，基于钛酸钡的陶瓷PTC元件。因为使用PTC元件作为加热电阻，可方便地实现过热保护。举例来说，金属带材可用作为接触元件3。
含有至少一个PTC元件2的总成能够与框架（未在图1中显示）装配到一起以构成易于处理的单元。这样的框架优选由塑料制成。一个或者多个PTC元件能够被夹持在框架中。出于此目的，所述框架可以包括，举例来说，压耳(clamping lug)。框架固定于接触元件3上，例如，包围(slid over)接触元件3或者环绕接触元件3注塑成型。合适的框架在通过引用并入的专利EP1467599A2中可知。
在图示的加热棒例子中，PTC元件2仅在其顶面7上与接触元件3接触。PTC元件2的底面6与套管1接触。可选地，能使用两个接触元件3，然而它们均通过绝缘层4与套管1实现电气绝缘，并在其中设置一个或多个PTC元件。
套管1为扁平管。在其端部，套管保持开放或者由闭合元件所封闭，举例来说，闭合元件可以是塞子。通过折弯或者折边和焊接金属板材部分实现对套管一端的闭合也是可能的。
焊缝5在图2所示的例子中位于套管1的窄边上，但其也可以被设置在宽边上。焊缝5优选地与套管1的边缘平行延伸。
套管1可具有一个或者多个弯曲的侧壁。举例来说，绝缘层4可抵靠在向内弯曲的侧壁8上。因此可获得一个偏置，通过这种方式，套管1挤压绝缘层。套管1和PTC元件2之间的良好热耦合得以方便地实现。相对的侧壁在图示的实施例中是平坦的，但也可以是向内弯曲的。除了宽边8，套管1的两个侧边11也可以向内弯曲，以增加所述偏置。
举例来说，如果，因金属带材被弯曲成管状，金属带材在稍后构成套管1边缘的弯曲点之间也受到挤压，则能够在套管1的侧壁8、11上产生弯曲。当互相抵靠的部分被焊接到一起时，侧壁8、11已经缩进。这里，侧壁8的弯曲通过挤压绝缘层4而减少，因此产生有益的大接触面，进而通过这种方式使热量能够有效地散发出去。可选地，也可在侧壁上设置并排布置的多个曲面。
对于已完成的加热棒，套管1宽边上的侧壁8弹性地挤压具有PTC元件2的总成，并因此确保PTC元件的良好电气接触和热接触。为了提高此接触性能以及增加侧壁8挤压总成的作用力，套管1可在其边缘10上被压制。
图3显示了加热棒进一步的实施例，大体上，其与以上所述加热棒的不同点仅在于用于制成套管1的金属带材还额外构成了两个冷却元件9。制成套管1的金属带材的两个纵向边缘向后弯曲，同时对应的弯曲点通过焊缝焊接。金属带材的边缘部分因此分别从两侧上的焊缝5处开始延伸。如图3所示，此边缘部分从套管1上突起，这样使得需加热的流体在所述边缘部分上流过而所述边缘部分则能将热量传递到所述流体。
如果在焊接之前侧壁的两个分支已经具有单独的内弯曲的话，于此是有益的。当将所述分支结合到一起并焊接时，它们被挤压至含有PTC元件的总成上，并且侧壁的每一分支均弹性地挤压所述总成。
在图3所述的实施例中，焊缝5设置在套管1的宽边上。然而，于此开始延伸的具有冷却元件9的焊缝5也能够设置在套管2的窄边上。

Claims (12)

1.一种加热棒的生产方法，所述方法包括以下步骤：
在管（1）中设置至少一个PTC元件（2）和至少一个接触元件（3），所述管（1）由金属板材制成并在纵向侧面上敞开；
通过在管（1）纵向上延伸的焊缝（5）焊接金属板材互相抵承的部分。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焊缝（5）从管（1）的一端连续延伸至管（1）的另一端。
3.根据以上权利要求任一所述的方法，其特征在于，所述接触元件（3）为金属带材，该金属带材通过其正面抵承所述PTC元件（2）并在其背面上抵承绝缘层（4）。
4.根据以上权利要求任一所述的方法，其特征在于，所述管（1）由两个半壳体接合至一起。
5.根据以上权利要求任一所述的方法，其特征在于，通过将金属带材的一边缘部分朝向相对的另一边缘部分弯曲，从而利用金属带材制成管（1）。
6.一种加热棒，包括：
套管（1）以及设置在套管（1）内的至少一个PTC元件（2），其特征在于，所述套管（1）由金属板材制成，其中金属板材互相抵承的部分互相焊接。
7.根据权利要求6所述的加热棒，其特征在于，所述套管（1）由金属带材制成，其被弯曲成环绕PTC元件（2）的管，所述管的侧面由在其纵向方向上延伸的焊缝(5)所闭合。
8.根据权利要求6或7所述的加热棒，其特征在于，所述PTC元件（2）为陶瓷PTC元件。
9.根据权利要求6至8之一所述的加热棒，其特征在于，所述套管（1）为扁平管。
10.根据权利要求6至9之一所述的加热棒，其特征在于，所述套管（1）具有向内弯曲的侧壁（8），其抵承在绝缘层（4）上。
11.根据权利要求6至10之一所述的加热棒，其特征在于，所述套管（1）具有向内弯曲的窄边（11）。
12.根据权利要求5至11之一所述的加热棒，其特征在于，因金属带材从焊缝（5）开始的一部分从套管（1）上突出，构成套管（1）的金属带材构成至少一个冷却元件（9）。
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