专利名称：带有连接线的电加热装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电加热装置，其是为了加热不同物体和材料而广泛流传。
背景技术：
到目前为止，通常情况下这种电加热装置的加热元件一该加热元件通常实施为电阻丝且有时也称为加热丝或加热导体一的电接触以以下的类型来实现首先可以试图用压接连接来工作。这一点的问题一特别是当应该在电加热装置的壳体的内部完成连接时一一方面在手动加工情况下期望的过程安全方面，因为必须同时将三个部件彼此精确地定位，且另一方面在紧凑的结构形状的实现方面，因为按照压接规定制成的连接通常会导致压接套管沿其不被压挤的方向鼓起。一方面已知的是陶瓷的、特别是多孔性的构件设置有至少一个孔，在该孔中电加热元件的末端段与一连接线重叠地挤压。但是这种解决方案几乎一直伴随有这样的情况所需要的结构空间增大，因为除了必须容纳电加热元件和连接线的孔，还必须设置一定的壁厚，该壁厚承受所出现的机械载荷且保障必需的电绝缘。另一方面已知的是将连接线对焊在加热元件上或重叠地焊住在该加热元件上。但是这在为了运行电加热装置必须用高电流和/或小电阻和/或相对低的电压来工作时，才是特别的，从而鉴于所获得的过程安全，没有令人满意的解决方案能够使过渡电阻或者接触电阻非常明显。一方面连接线与电加热元件的质量比的区别对结果的焊接连接产生负面影响。此外，这种操作方法要求焊接点的精确定位，因为特别在等离子焊或微束等离子焊中最小的偏差，特别是焊接的横截面的减小，会对电接触产生负面影响，并且在熔液硬化过程中待连接的部件相对彼此的略微滑动或抖动就能够导致不均匀的熔液，这同样带来接触问题。这种抖动此外为了实现关于位置的边缘条件迫使对焊接连接进行后来的机械定向和/或校准，这会带来进一步的接触问题。最后，在设置焊接连接时也不能一直避免在焊接位置的材料堆积，该材料堆积提高了结构空间需求。
发明内容
因此本发明的目的在于提供一种可能性，用于电加热装置的加热丝的以微小的接触电阻进行的低成本的、安全且紧凑的接触，其在需要时也可应用在最小的结构空间上，并且也可用在特殊的应用中，该应用具有小电阻，例如直至低于0. 5欧姆和/或具有高电流，例如直至高于8安培。该目的通过具有权利要求1的特征的电加热装置来实现。根据本发明的电加热装置具有外壳，例如以金属管的形式，和至少部分设置在外壳内部的电加热元件，例如以电阻丝的形式，该电加热元件可以通过至少一个连接线来供电。
那么本发明的本质在于所述连接线具有空腔，在该空腔中容纳有电加热元件的区段或用于该电加热元件的馈电线。通过电加热元件的区段在所述空腔中的设置结构(也就是说，用电加热元件或用于该电加热元件的馈电线至少部分填充所述空腔)能够实现具有大的接触面积的、确定的且可良好重复形成的定位，其会导致确定的、可良好重复形成的并且小的接触电阻值。则由此也可能的是通过接上小电压，如其例如在汽车领域中部分通过汽车的控制电子所实施的那样，能够实现更可靠的功能监控，该功能监控在存在过高的接触电阻值时会伪装电加热装置失效，该电加热装置在接上实际的运行电压时还会无可指摘地运转。此外根据本发明的设置结构在很多情况下确保该设置结构的空间需求保持非常小。要注意的是由此在选择用于连接线的良好导电的材料时，在该连接线的用电加热元件或用于该电加热元件的馈电线填充的区段中流动的电流的最大的部分，特别是超过50%，优选超过75%，最高优选超过90%，流过连接线。同时在电加热装置与外部的供应电流的连接导线的连接方面也获得了改善。在电加热装置的加热的区域中，所述电加热元件应具有高的电阻，这经常带来小的横截面。但是在连接导线中考虑到高的流过的电流而致力于将电阻保持得小，从而该连接导线本应具有大的横截面。但是具有大的横截面的导体与具有小的横截面的导体的安全且可重复形成的连接通过焊接，特别是以等离子焊接方法或微束等离子焊接方法，但是也通过其它的焊接方法，例如激光焊接或电阻焊接，且特别是通过对接是有问题的，只要该连接是在小的面积上完成的，因为用于熔化待连接的部件的相应的端部需要不同的能量。通过采用具有空腔的连接线，在该空腔中容纳有电加热元件的区段，增大了电加热元件与连接线之间的接触面积并且能够实现连接线与通常情况下外部的连接导线之间的连接，它们具有较小的横截面差另1J。此外应该强调的是通过根据本发明的接触提供了一种简单且过程安全的连接，该连接能够被低成本地制造并且能够实现将提供的在外壳内部的接触保持在小的数量上(且甚至减小到唯一的、优选大面积的接触点)。所述优点特别通过以下方式被最大化，连接线由壳体引出并且由此可以将壳体内部的接触点的数量减小为电阻丝与连接线之间的过渡，所述接触点由于其恶劣的可接近性而在实际应用中几乎不能被修复。本发明的另外一个优点在于如此提供的大面积的电接触区域导致特别高的抗震性，这特别在汽车应用领域中或在道岔加热中是重要的。预考虑地要注意的是在说明书中的概念“连接线”与“连接导线”指的是不同的构件。连接线是电加热装置的组成部件并且与该电加热装置相连。连接导线是外部的供应导线，电加热装置连接在该供应导线上。当连接线具有管的形状或具有带有沿管的延伸方向贯穿的缝隙的管的形状时，如例如在弯曲薄的金属板时所产生的那样，用特别小的耗费就能够实现本发明的所述基本原理，因为不再需要进一步的加工步骤以在连接线中提供空腔。在这种情况下必须简单地将电加热元件或用于该电加热元件的馈电线引入所述管中。确定的引入深度可以通过设置止挡部来保障。管可以特别是无缝拉成的管或焊接的管。在此特别可以通过如下方式来保障在电加热装置的非加热的区域中的特别小的温度增长，使管壁的横截面面积(即，管的横截面的部分，并不分摊到管内部空间上)比电加热元件的横截面大。为了获得特别纤细的结构形状适宜的是管的壁厚比电加热元件的直径小。也可以如此选择管横截面，使其基本上与电加热元件的螺旋的直径相符，这同样能够实现紧凑的结构形状。特别是若设计为管的连接线具有不被电加热元件的区段填充或不被用于该电加热元件的馈电线填充的区段且该区段特别是至少部分被如此挤压，使管状的连接线的外径减小，是有利的。由此实现了连接线的所述区段相对于电加热装置的外壳的更好的绝缘，若在所述区域中电加热装置应变形、例如弯曲，这一点会是特别重要的。不被电加热元件填充的管段特别地可以部分设置在壳体内部且部分设置在壳体外部。若电加热装置被挤压至其壳体的长度，则不被填充的管段，该管段设置在壳体的外部，此外具有一空腔，该空腔则可以有利地用于简单且安全地与连接导线的导体相连接。但是不被电加热元件的区段或不被用于该电加热元件的馈电线的区段填充的管段也可以用绝缘材料填充。为避免沿一个方向增大的外部轮廓且为获得均匀的电接触特别有利的是通过挤压，连接线沿垂直于该连接线的延伸方向各向同性地变形。各向同性的变形在此的意思是不会沿某个方向产生特别强烈的变形(如例如在根据大多数压接规定进行压接的情况那样)，并且变形不会沿不同的方向以不同的符号出现，这是指如下的情况沿一个方向的横截面的减小伴随有沿另一个方向的横截面的增大。当出现沿所有这些方向的各向同性变形时，所述各向同性的变形特别会出现。必要时也可以应用额外的、并非根据规定的压接，以进一步改善接触。当挤压连接线与电加热元件或用于该电加热元件的馈电线时，可以在根据本发明的电加热装置中形成特别好的电接触和由此特别小的接触电阻。若空腔设置在电加热装置的压实的区段中，则该步骤可以被特别经济地实施，因为所述挤压可以与在制造电加热装置时大多数情况下本来就必要的挤压步骤共同实施。在本发明的另外一种特别有利的实施方式中设置如下连接线延伸进入由壳体包围的内部空间比用于提供电连接所必要的更远(例如压接套管局限于此)。这导致在电加热装置的所述区域中，电加热元件包括本来的加热丝和连接线的限制空腔的壁，特别是连接线的限制空腔的管状的管壁的壁，这导致电加热元件的较大的横截面，该横截面在其方面减小了在这个区段中的电阻并且由此减小了那里的热形成。这是特别期望的，因为通常情况下在电加热装置由壳体围住的区域的至少一个端部上设置有非加热的区域(此处理解为电加热装置的如下的区域，当运行电加热装置时加热功率在该区域中应为最小)。则连接线和/或其空腔应有利地在整个非加热的区域上延伸。当连接线由如下的材料构成时，该材料所具有的导电能力比加热丝的导电能力更高，这种设置结构的效果能够最大化。特别地，连接线可以由铜构成或由另外一种传导性良好的但几乎不可焊接的材料构成，这在由现有技术已知的焊接连接中只能够通过高的技术耗费来实现。
要注意的是，将一种电加热装置看作第二种不相关的发明，该电加热装置具有外壳和设置在该外壳内部的电加热元件以及非加热的区域，在该电加热装置中，至少在非加热的区域的一个区段中，特别是通过将套管或开槽的套管推到加热丝上来提高电加热元件的横截面，所述套管特别由如下的材料构成，该材料所具有的导电能力比加热丝的导电能力高，由此所解决的问题是减小在电加热装置的“非加热的”区段上的不期望的热效应，特别是减小在如下的区段上的热效应，在该区段上，设置在其中的电加热元件的长度只与该区段的长度相符，并由此接近理想的带有非加热的区域的电加热装置。该不相关的发明思路可以和在第一发明中要求保护的特征和/或所公开的特征以及这些特征的技术效应相结合，特别地，所有下面讨论的实施例都落入其范围。又与第一发明相关地指出本发明的另外一种有利的变型方案，在该变型方案中，连接线至少局部由套管或开槽的套管包围。这种方法能够实现将连接线的外部性质更改为所期望的类型。特别地，如此例如可以将焊接连接的制造简化为设置在电加热装置的外部的连接导线，或这种连接导线通过用套管夹紧而可以与连接线安全地电接触和/或可以保障较高的热稳定性和/或可以实现必要的强度。特别地，最后所提到的方面会是重要的，因为与现有技术中大多数用于电加热装置的由钢构成的连接线不同，优选采用的连接线在这里由相对软且敏感的材料、例如铜或纯镍制成，从而可能必要的是增强强度和/或特别是在加热时与包含氧气的大气接触时，提闻热稳定性。此外有利的是连接线具有非径向对称的横截面。通过这种设计结构能够在空间受限的结构形状中实现横截面面积的提高并且由此能够实现在电加热装置的非加热的区域中的热生成的降低。特别地，按照空间限制的具体的结构形状或者类型会是有利的是连接线具有横截面，该横截面的宽度大于其高度或相反地，高度大于宽度。当连接线的长度，特别是其空腔的长度是容纳在该连接线的空腔中的电加热元件的周长的至少八倍，优选十二倍，最高优选二十倍时或是容纳在连接线的空腔中的用于所述电加热元件的馈电线的周长的至少八倍，优选十二倍，最高优选二十倍时，能够实现电加热元件与连接线之间的接触面积的特别期望的大小。当电加热元件与连接线之间的接触面的长度比容纳在连接线的空腔中的电加热元件的周长大至少四倍时或比容纳在连接线的空腔中的用于所述电加热元件的馈电线的周长大至少四倍时，实现了另外一种在获得的接触面方面有利的设计结构。特别地，至少与电加热元件的十倍周长相符的长度，更优选地与电加热元件的二十倍周长相符的长度，证明是有利的。当首先重要的是提供非加热的区域，则至少还有一种可选的设计结构是可能的，在该设计结构中，至少一个连接线在外壳的内部与引入该外壳内部的外部的连接导线相连，特别是压接连接。由此实现了有效地保护压接接触点不弯曲和震动。通过使根据本发明的连接线设置有用于容纳电加热装置的区段的空腔也能够实现在如下的情况下的这种引入至今为止由于在加热的区域中和/或非加热的区域中的高的热形成，这种引入会导致连接导线的绝缘层的过高的热载荷。因此特别有利的是存在非加热的区域，该区域在连接侧穿过外部的连接导线的区段；并且连接线从与外部的连接导线的连接点出发在非加热的区域(II)的整个剩余部分上延伸。
下文借助于附图进一步阐述本发明。附图中图1 :根据本发明的电加热装置的第一实施方式的剖视图；图2 :根据本发明的电加热装置的第二实施方式的剖视图；
图3 :根据本发明的电加热装置的第三实施方式的剖视图；图4a 电加热元件与连接线之间的连接的第一设计结构；图4b :穿过根据图4a的电加热元件与连接线之间的连接的横剖视图；图5a 电加热元件与连接线之间的连接的第二设计结构；图5b :穿过根据图5a的电加热元件与连接线之间的连接的横剖视图；图6a 电加热元件与连接线之间的连接的第三设计结构；图6b :穿过根据图6a的电加热元件与连接线之间的连接的横剖视图；图7a 电加热元件与连接线之间的连接的第四设计结构；图7b :穿过根据图7a的电加热元件与连接线之间的连接的横剖视图；图8a :电加热元件与连接线之间的连接的第五设计结构；图Sb :穿过根据图8a的电加热元件与连接线之间的连接的横剖视图；图9a :电加热元件与连接线之间的连接的第六设计结构；图9b :穿过根据图9a的电加热元件与连接线之间的连接的横剖视图；图1Oa :电加热元件与连接线之间的连接的第七设计结构；图1Ob :穿过根据图1Oa的电加热元件与连接线之间的连接、沿C-C线的第一横剖视图；图1Oc :穿过根据图1Oa的电加热元件与连接线之间的连接、沿B-B线的第二横剖视图；图1la :电加热元件与连接线之间的连接的第八设计结构；图1lb :穿过根据图1la的电加热元件与连接线之间的连接的横剖视图；图12a :电加热元件与连接线之间的连接的第九设计结构；图12b :穿过根据图12a的电加热元件与连接线之间的连接的横剖视图；图13a :电加热元件与连接线之间的连接的第十设计结构；图13b :穿过根据图13a的电加热元件与连接线之间的连接的横剖视图；图14a :电加热元件与连接线之间的连接的第^^一设计结构；图14b :穿过根据图14a的电加热元件与连接线之间的连接的横剖视图；图15a 电加热元件与连接线之间的连接的第十二设计结构；图15b :穿过根据图15a的电加热元件与连接线之间的连接的横剖视图；图16a :电加热元件与连接线之间的连接的第十三设计结构；图16b :穿过根据图16a的电加热元件与连接线之间的连接的横剖视图，用于两侧设置有接头的柱形的第一电加热装置；图16c :穿过根据图16a的电加热元件与连接线之间的连接的横剖视图，用于一侧设置有接头的柱形的第二电加热装置；
图16d :穿过根据图16a的电加热元件与连接线之间的连接的横剖视图，用于一侧设置有接头的方形的第三电加热装置；图17 :根据本发明的电加热装置的一部分的局部剖视图；图18a :电加热元件与连接线之间的连接的第十四设计结构，挤压工序前的状态；图18b :图18a所示的连接的设计结构，挤压工序后的状态；图19 :电加热元件与连接线之间的连接的第十五设计结构，以及图20 :根据本发明的电加热装置的第四实施方式的剖视图。
具体实施例方式图1示出的是根据本发明的电加热装置100的第一实施方式的剖视图。电加热装置100具有一个金属管形式的外壳101,在该外壳内设置有一个电阻丝形式的电加热兀件102。电加热装置100在其中间段内具有加热的区域I，因为在那里电加热元件102设置为一串螺旋103的形式，这样处于加热的区域I内的电加热元件102的区段的总长度大于区域I沿金属管的延伸方向的长度。在电加热元件102的设置为螺旋103形式的区段的两侧，该电加热元件具有区段104、105，这些区段尽可能直接从电加热装置100的被外壳101包围的内部空间引出。电加热装置100的对应的区域II、III因此是非加热的。电加热元件102的区段104、105容纳在(当然导电的)连接线106、107中，这些连接线构造成管状的并且因此分别具有一沿它们的延伸方向贯穿它们的空腔，该空腔通过被相应引入的电加热元件102的区段104、105填满。通过这些措施获得两种重要的效果一方面，在非加热的区域II、III内提高了可用导体的总横截面并且因此降低了电阻，这样在这些区域内加热功率下降较少，这使得如此设计的电加热装置100具有非加热的区域，该区域接近理想的非加热的区域。另一方面，提供了电加热元件102与连接线106、107之间的扩展的接触面，所述连接线在它那方面由于它较大的尺寸而比电加热元件102自身更容易且更可靠地进行接触。这一点特别是适用于全面挤压的电加热装置，因为通过全面挤压促进了均匀的接触面的构成，该均匀的接触面能够比例如在压接的情况时更好地实现多次可重复形成的接触。如果连接线106、107由传导性特别好的材料、例如铜或纯镍构成的话，两种效果能够特别有力地发挥良好的作用。在外壳101的端部分别设置有一个盖板108并且由外壳101与盖板108、109确定的电加热装置的内部空间被充填一种-如上面已经提及的那样通常为压实的-绝缘材料110，例如氧化镁，如果内部空间还没有被电加热元件102和连接线106、107占满的话。在图2中示出的是根据本发明的电加热装置200的第二实施方式，其包括外壳201 ;连接线206、207，其分别具有沿其延伸贯穿该连接线的洞的形式的空腔；电加热元件202，其具有螺旋203和容纳在连接线206、207的空腔内的电加热元件的区段204、205 ;以及盖板208、209，该加热装置填充有绝缘材料210，该实施方式与根据图1的实施方式的不同之处在于电加热装置的两个接头在这里设置在同一侧。电加热装置与此相应地具有带去程支段202a和回程支段202b的电加热元件202，这些支段在电加热装置200的与接头相对的端部过渡为彼此交织。由这种构造决定，电加热装置200具有一个加热的区域I，在该加热的区域内电加热元件202具有螺旋203，和一个非加热的区域II。特别要指出的是在图2中附加示出了属于电加热装置200的连接线206、207与连接导线251、252的连接，通过这些连接导线电加热装置200被供电，所述连接在根据图2的示图中通过采用压接套管253、254的压接得以完成。从这个示图中特别是一方面可以看出，即被引入到连接线206、207的空腔内的区段204、205明显地比构成电接触所必要的要长，并且此外连接线206、207明显地比压接套管长，该压接套管用于压接具有与电加热元件202相符的直径的电导线。另外，按照图2的示图在一方面观察电加热元件202的横截面的尺寸大小和另一方面观察连接导线251、252的横截面的尺寸大小的情况下还清晰地对由于横截面的变化而出现的接触问题进行了说明。通过采用不具有空腔的连接线，这个问题只是被转移到电加热装置的内部，而根据本发明的连接线206、207的设计结构通过提供大的接触面和由挤压形成的密切接触有效地消除了这个问题。在图3中示出的是根据本发明的电加热装置的第三实施方式，其包括外壳301 ；连接线306、307，其分别具有沿其延伸贯穿所述连接线的洞的形式的空腔(这样连接线为管状)；具有螺旋303的电加热元件302 ;以及盖板308、310，该第三实施方式与根据图2的实施方式的不同之处在于此处电加热元件302以螺旋303的形式缠绕在线轴320上，该线轴例如可以由陶瓷制成。所述线轴确定了加热的区域I的延伸，而连接线306、307却基本上在整个非加热的区域II上延伸。根据图2的示图与根据图3的示图之间的另一个不同之处在于并非电加热元件302直接地，而是馈电线330、331被引入又被构造成管状的连接线306、307的空腔内。由此通过相应地增大横截面降低在非加热的区域内依然出现的热功率，特别有力地符合原则上也在其它的所阐述的实施方式中分别获得的效果。如果连接线由导电性很好的材料、诸如铜构成的话，热功率的降低则特别有效。图4a至19示出了设计带有空腔的连接线以及容纳在该空腔内的电加热元件的不同的可能性，并且为了提高示图的简明性而局限于对于电加热装置的部分方面来说各自重要的特征。这些不同的可能性特别可以直接应用在电加热装置的上述和下述实施方式中的任意一个中。在根据图4a和4b的实施方式中，电加热元件402与连接线405之间的电接触通过馈电线430得以实现。馈电线430以其一个端部容纳在连接线405的空腔内且以其另一个端部引入电加热元件402的绕成螺旋的区段内。在径向压实具有这种设置结构的电加热装置时，在两侧由此形成良好的、全面的接触。在根据图5a和b的实施方式中，电加热元件502的区段504容纳在导电的连接线506内，该连接线被构造成管状的并且因此分别具有一个沿其延伸方向，即，沿连接线506的相应的走向贯穿该连接线的空腔，该空腔由电加热元件502的相应的、被引入的区段504填充。连接的这种构造由于特别简单而出众。按照图6a和6b的实施方式与按照图5a和5b的实施方式的不同之处在于连接线606由导电的套管650包围。通过这个措施在为套管650的材料进行相应的材料选择时可以例如提高获得焊接接触的可能性。采用镍套管是特别适合的。按照图7a和7b的实施方式与按照图5a和5b的实施方式的不同之处在于连接线706在电加热装置的未被示出的壳体之外的区域内被夹紧套管750包围。如从根据图7b的示图可以清楚地看出的那样，夹紧套管确保如下在连接线706的、该连接线未被压实的区域内也可以保障在该连接线706与容纳在其内的电加热元件702的区段704之间的良好的电接触。按照图8a和8b的实施方式与按照图5a和5b的实施方式的不同之处在于连接线806的类型。如特别从图Sb可以看出的那样，具有空腔的连接线806也可以简单地通过如下的方式构成金属板被如此程度地围绕电加热元件802折弯，使该金属板构成一个空腔，该空腔适合于容纳所述电加热元件802。由此就形成一个管，该管具有一个沿延伸方向贯通该管的缝隙。通过弯曲生成的连接线806有利地在> 180°的角度范围上遮盖电加热元件802。这种连接线结构特别适用于很小的结构形状，在这些很小的结构形状中在连接线中钻空腔是不可行的或者至少是非常繁复的。根据图9a和9b的实施方式与根据图5a和5b的实施方式的不同之处在于电加热元件902的区段仅仅填充连接线906的空腔的一部分，而第二部分由另一根线950填充，通过该线以这种方式构成可靠接触的连接。按照图1Oa和IOb的实施方式是按照图6a和6b的实施方式的变型，它与图6a和6b所示的实施方式的不同之处在于包围连接线1006和容纳在该连接线中的电加热元件1002的区段的导电套管1050构造得比连接线1006长。这提供了如下可能性套管1050用作(未被示出的)连接导线的导体1060用的容纳部并且如此实现与这个导体的可重复形成且牢固的电连接。按照图1la和Ilb的实施方式是按照图8a和8b的实施方式的变型，它与按照图8a和8b的实施方式的不同之处在于如同在按照图6的实施方式那样,连接线1106被导电套管1150包围。按照图12a和12b的实施方式与按照图5a和5b的实施方式的不同之处在于电加热元件1202通过焊接连接1250固定在馈电线1230上，该馈电线则被容纳在连接线1206的空腔内并被挤压。如同从图13a、13b、14a和14b中看出的那样，也可以将电加热元件1302、1402的区段作为线圈或相互折叠地容纳到连接线1306、1406的空腔内。特别是当空腔可能被制造成大小不匹配时这是有益的。在图15a和15b中示出的实施方式的出众之处在于通过辅助线1550完成的可选的电接触，所述辅助线与电加热元件1502的末端段一起被置入连接线1506的空腔内并被挤压。如在图16a至16d中特别清晰地看出的那样，通过具有鉴于电加热装置1600的相应的几何形状而被优化的横截面的连接线1606、1607、1608的设置可以使可用的导体横截面面积最大化，并且因此特别是当连接线1606、1607、1608在整个非加热的区域上延伸时，该区域内的电阻以及因此在那里放出的热功率减小到最小。特别是如果连接线具有的高度大于宽度(参见图16c)或者反过来宽度大于高度(参见图16d)的话，会是适宜的。这在图17中还可以再次看到，该图示出部分切开的电加热装置1700，在该电加热装置中构造为基本上与在图16d中所示的设计结构类似的连接设置结构1760、1770在壳体1701的内部设置在绝缘材料1710中。特别是在图17、18a、18b和19中特别清楚地看出，通过根据本发明的连接方法所能够实现的结构形状有多小巧。在图17中非柱形对称的连接设置结构1760和1770的高度基本上与电加热元件1702的螺旋的直径相符，在图18a、18b和19中不仅在高度方面是这种情况，而且适用于所有与延伸方向垂直的方向。如在图18a和18b中看到的那样，这两个图示出根据图4a和4b的设计结构的变型，在挤压工序前和挤压工序后的状态，通过根据本发明的设置结构可实现的结构形状是很小巧的。与根据图4a和4b的示图的不同之处在于馈电线1803没有填充被设计成管的连接线1806的整个空腔。这个区域然后在后续的挤压工序中被压挤，这样管的内壁表面至少部分地相互贴合并且在这个区域内的管的外径因此减小。如果管的未被示出的连接侧的区段位于挤压区域之外的话，这个区段基本上保持图18a所示的形状，这样产生未被示出的连接侧的空腔，该空腔可以有益地用于与未被示出的连接导线的导体相连接。如在图19中所示出的那样，可选地，根据图18a和18b的设置结构可以通过如下方式变化，即，用绝缘材料1910填充内部空间。图20示出的是根据本发明的电加热装置2200的第四实施例。与根据图2的实施方式的不同之处在于此处在壳体2201的内部通过压接连接器2253、2254完成构造成管的连接线2206、2207与外部的连接导线2251、2252之间的连接，这保护压接连接不受机械负荷，特别是由折弯或震动引起的机械负荷。为了能够将外部的连接导线移入电加热装置的由外壳确定的内部空间内，必须保障连接导线的绝缘能够承受住电加热装置的这个位置上的热负荷。对此根据本发明的带有空腔的连接线的设计做出了决定性的贡献，这是因为如上面已经说明的那样，通过这种方式能够明显减小在非加热的区域内的放热。附图标记列表100、200、300、1600、电加热装置1700,2200101、201、301、1601、壳体1701,2201102、202、302、402、电加热元件502、602、702、802、902、1002、1102、1202、1302、1402、1502、1602、1702、1802、1902、2202202a、2202a去程支段202b、2202b回程支段103、203、303、403、503、603、703、803、螺旋903、1003、1103、1203、1303、1403、
1503、1603、1703、1803,1903,2203104、105、204、205、304、305、2204、2205区段106、107、206、207、306、307、406、506、606、706、806、906、连接线1006、1106、1206、1306、1406、1506、1606、1607、1608、1706、1806、1906、2206,2207108、109、208、209、 308、309、1708、盖板2208、2209110、210、310、1610、绝缘材料1710、1911、2011251、252、2251、2252连接导线253、254、2253、2254压接套管320线轴330、331、430、1230、1830馈电线650,1050,1150导电套管750夹紧套管950线1060导体1250焊接连接1550辅助线1760、1770连接设置结构I加热的区域II、III非加热的区域。
权利要求
1.电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)，其包括外壳(101、201、301、1601、1701、2201)和至少局部设置在所述外壳(101、201、301、1601、1701、2201)之内的电加热元件(102、202、302、2202)，该电加热元件通过至少ー个连接线(106、107、206、207、306、307、406、506、606、706、806、906、1006、I106、1206、1306、1406、1506、1606、1607、1608、1706、1806.2206.2207)能被供电，其特征在于所述连接线(106、107、206、207、306、307、406、506、606、706、806、906、1006、I106、1206、1306、1406、1506、1606、1607、1608、1706、1806、2206.2207)具有空腔，在该空腔中容纳有所述电加热元件(102、202、2202)的区段(104、105、204、205、2204、2205)或用于所述电加热元件(302)的馈电线(330、331)。
2.如权利要求I所述的电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)，其特征在于所述连接线(106、107、206、207、306、307、406、506、606、706、806、906、1006、1106、1206、1306、1406、1506、1606、1607、1608、1706、1806、2206、2207)从由所述外壳(101、201、301、1601、1701,2201)围住的内部空间中引出。
3.如权利要求I或2所述的电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)，其特征在于所述连接线(106、107、206、207、306、307、406、506、606、706、806、906、1006、1106、1206、1306、1406、1506、1606、1607、1608、1706、1806、2206、2207)具有管的形状或具有带有缝隙的管的形状，该缝隙沿所述管的延伸方向贯通该管。
4.如前述权利要求之任一项所述的电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)，其特征在于管壁的横截面面积大于所述电加热元件(102、202、302、2202)的横截面。
5.如前述权利要求之任一项所述的电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)，其特征在于所述管的壁厚小于所述电加热元件(102、202、302、2202)的直径。
6.如前述权利要求之任一项所述的电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)，其特征在于所述连接线(106、107、206、207、306、307、406、506、606、706、806、906、1006、1106、1206、1306、1406、1506、1606、1607、1608、1706、1806、2206、2207)与所述电加热元件(102、202、302、2202)挤压在一起或与用于所述电加热元件(102、202、302、2202)的馈电线(330、331)挤压在一起。
7.如权利要求3至6之任一项所述的电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)，其特征在于所述管具有区段，该区段不被所述电加热元件(102、202、2202)的区段(104、105、204、205、2204、2205)或用于所述电加热元件(302)的馈电线(330、331)所填充；并且所述区段至少部分地被如此挤压，即，所述管的外径在该区段中减小。
8.如权利要求3至7之任一项所述的电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)，其特征在于通过所述挤压，所述连接线(106、107、206、207、306、307、406、506、606、706、806、906、1006、1106、1206、1306、1406、1506、1606、1607、1608、1706、1806、2206、2207)沿与其延伸方向垂直的方向各向同性地变形。
9.如前述权利要求之任一项所述的电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)，其特征在于所述空腔设置在所述电加热装置(100、200、300、2200)的压实的区段内。
10.如前述权利要求之任一项所述的电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)，其特征在于所述连接线(106、107、206、207、306、307、406、506、606、706、806、906、1006、.1106、1206、1306、1406、1506、1606、1607、1608、1706、1806、2206、2207)延伸进入所述电加热装置(100、200、300、1600、1700、2000)的被所述外壳(101、201、301、1601、1701、2201)包围的内部空间比构成电连接所必要的更远。
11.如前述权利要求之任一项所述的电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)，其特征在于:在所述电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)的被所述外壳(101、201、301、1601、1701、2201)围住的区域的至少ー个端部处设置有非加热的区域(II、III)，并且所述连接线(106、107、206、207、306、307、406、506、606、706、806、906、1006、1106、1206、1306、1406、1506、1606、1607、1608、1706、1806、2206、2207)延伸穿过整个所述非加热的区域(II、III)。
12.如前述权利要求之任一项所述的电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)，其特征在于所述连接线(106、107、206、207、306、307、406、506、606、706、806、906、1006、1106、1206、1306、1406、1506、1606、1607、1608、1706、1806、2206、2207)由如下的材料构成，该材料的导电能力比所述电加热元件(102、202、302、2202)的导电能力更高。
13.如前述权利要求之任一项所述的电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)，其特征在于所述连接线(106、107、206、207、306、307、406、506、606、706、806、906、1006、1106、1206、1306、1406、1506、1606、1607、1608、1706、1806、2206、2207)至少局部地被套管(650,1050,1150)或开槽的套管包围。
14.如权利要求13所述的电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)，其特征在于所述套管(650、1050、1150)的材料比所述连接线(106、107、206、207、306、307、406、506、606、706、806、906、1006、1106、1206、1306、1406、1506、1606、1607、1608、1706、1806、2206、2207)的材料更容易焊接和/或具有比所述连接线(106、107、206、207、306、307、406、506、606、706、806、906、1006、1106、1206、1306、1406、1506、1606、1607、1608、1706、1806)的材料更高的热稳定性和/或具有比所述连接线(106、107、206、207、306、307、406、506、606、706、806、906、1006、1106、1206、1306、1406、1506、1606、1607、1608、1706、1806)的材料更高的强度。
15.如前述权利要求之任一项所述的电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)，其特征在于所述连接线(106、107、206、207、306、307、406、506、606、706、806、906、1006、1106、1206、1306、1406、1506、1606、1607、1608、1706、1806、2206、2207)具有非径向对称的横截面。
16.如权利要求15所述的电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)，其特征在于所述连接线(106、107、206、207、306、307、406、506、606、706、806、906、1006、1106、1206、1306、1406、1506、1606、1607、1608、1706、1806、2206、2207)具有如下的横截面，该横截面的宽度大于其高度，或相反地，该横截面的高度大于其宽度。
17.如前述权利要求之任一项所述的电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)，其特征在于所述连接线(106、107、206、207、306、307、406、506、606、706、806、906、1006、1106、1206、1306、1406、1506、1606、1607、1608、1706、1806、2206、2207)的长度是所述电加热元件(102、202、2202 )的周长的至少八倍或是用于所述电加热元件(302 )的馈电线(330、331)的周长的至少八倍。
18.如前述权利要求之任一项所述的电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)，其特征在于所述电加热元件(102、202、302、2202)与所述连接线(106、107、206、207、/306、307、406、506、606、706、806、906、1006、1106、1206、1306、1406、1506、1606、1607、1608、.1706、1806、2206、2207)之间的接触面的长度大于所述电加热元件(102、202、2202)或用于所述电加热元件(302)的馈电线(330、331)的四倍周长。
19.如前述权利要求之任一项所述的电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)，其特征在于:至少ー个连接线(106、107、206、207、306、307、406、506、606、706、806、906、.1006、1106、1206、1306、1406、1506、1606、1607、1608、1706、1806、2206、2207)在所述外壳(101、201、301、1601、1701、2201)之内与被引入所述外壳(101、201、301、1601、1701、2202)内部的外部的连接导线(251、252、2251、2252)相连接，特别是压接连接。
20.如权利要求19所述的电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)，其特征在于具有非加热的区域(II)，该区域在连接侧由一外部的连接导线(251、252、2251、2252)的区段横穿，并且所述连接线(106、107、206、207、306、307、406、506、606、706、806、906、1006、.1106、1206、1306、1406、1506、1606、1607、1608、1706、1806、2206、2207)从与所述外部的连接导线(251、252、2251、2252)的连接点出发在所述非加热的区域(II)的整个剩余部分上延伸。
全文摘要
本发明涉及一种电加热装置(100、200、300、1600、1700、2200)，其包括外壳(101、201、301、1601、1701、2201)和至少局部设置在所述外壳之内的电加热元件(102、202、302、2202)，该电加热元件通过至少一个连接线(106、107、206、207、306、307、406、506、606、706、806、906、1006、1106、1206、1306、1406、1506、1606、1607、1608、1706、1806、2206、2207)能被供电，其特征在于所述连接线具有空腔，在该空腔中容纳有所述电加热元件的区段(104、105、204、205、2204、2205)或用于电加热元件(302)的馈电线(330、331)。
文档编号H05B3/42GK102984834SQ20121032808
公开日2013年3月20日 申请日期2012年9月6日 优先权日2011年9月6日
发明者A·施利普夫 申请人:蒂尔克&希尔英格有限公司