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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Heizeinrichtung
mit einem Rahmen, in dem ein vorzugsweise unter Federvorspannung
gehaltener Schichtaufbau aus wärmeabgebenden
Radiatorelementen und dazwischen angeordneten wärmeerzeugenden Elementen umfassend
zwischen parallelen Kontaktstreifen angeordneten PTC-Heizelementen vorgesehen
ist.
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Eine
derartige elektrische Heizeinrichtung ist beispielsweise aus der
DE 199 11 547 , US-5,854,471,
EP-0 350 528 oder
DE 197 06
199 bekannt. Bei diesem Stand der Technik ist der Schichtaufbau
unter Federvorspannung in dem Rahmen gehalten. Diese Art der Halterung
des aus wärmeerzeugenden
Elementen und wärmeabgebenden Elementen,
die auch als Radiatorelemente bezeichnet werden, gebildeten Heizblocks
hat sich in der Praxis durchgesetzt. Es sind aber auch alternative Ausführungsformen
bekannt, bei denen die einzelnen Elemente des Heizblocks verklebt
und in dem Rahmen gehalten sind. Im letztgenannten Fall bildet der
Rahmen im wesentlichen die Anlagefläche für Dichtränder von Luftführungskanälen, beispielsweise in
einem KFZ, durch welche kalte Luft in Richtung auf die elektrische
Heizeinrichtung geführt
und die von der elektrischen Heizeinrichtung erwärmte warme Luft abgeführt wird.
Diese Kanäle
liegen üblicherweise
dichtend an den äußeren, einander
gegenüberliegenden
Rahmenflächen
des Rahmens an. Im Falle einer Federvorspannung des Heizblocks dient
der Rahmen auch der Wiederlagerung der Federkraft. Diese Feder kann – wie aus
der US-5,854,471 bekannt – als
integraler Bestandteil des Heizblocks ausgebildet sein. Dabei wird
die Feder mit Rücksicht
auf eine gute Wärmeabgabe
der von den wärmeerzeugenden
Elementen erzeugten Wärmeleistung
an den durch den Rahmen hindurchgeführten Luftstrom benachbart
zu wärmeabgebenden
Radiatorelementen angeordnet. Die andere mögliche Alternative bei einer
Ausbildung der Feder als integraler Bestandteil des Heizblocks ist
aus der
DE 199 11 547 bekannt. Auch
ist es möglich,
die Feder im Bereich der Rahmenschenkel vorzusehen (
DE 197 06 199 ), so dass der von dem
Rahmen aufgespannte Innenraum im wesentlichen ausschließlich für die Aufnahme
des Heizblocks zur Verfügung
steht.
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Elektrische
Heizeinrichtungen der gattungsgemäßen Art kommen insbesondere
in Kraftfahrzeugen zum Einsatz. Dabei werden für verschiedene Automobile elektrische
Heizeinrichtungen mit unterschiedlichen elektrischen Heizleistungen
hergestellt, was jeweils eine Anpassung der Rahmengeometrie erforderlich
macht. Zwar besteht die Möglichkeit,
die einzelnen Schenkel der Rahmen als modulare Bauteile zu fügen und
mit unterschiedlicher Länge
und einfachen Verbindungen an den Eckpunkten des Rahmens auszubilden
(vgl.
DE 199 11 547 ).
Bei der Massenherstellung von elektrischen Heizeinrichtungen bleiben
bei dieser Ausgestaltung der Heizeinrichtung indes Kostenvorteile
ungenutzt.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine gattungsgemäße Heizeinrichtung
zu schaffen, die sich einfach und kostengünstig an verschiedene Heizleistungen
anpassen lässt.
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Zur
Lösung
des obigen Problems wird mit der vorliegenden Erfindung eine elektrische
Heizeinrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen.
Diese unterscheidet sich von dem gattungsbildenden Stand der Technik
durch wenigstens ein in dem Rahmen aufgenommenes Platzhalterelement.
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Das
Platzhaltetelement ist ein bei wärmemäßiger Betrachtung
der Heizeinrichtung im wesentlichen unwirksames Element. Die Wahl
eines geeigneten Platzhalterelementes wird vornehmlich durch Kostenüberlegungen
bestimmt. Das Platzhalterelement ist weder ein wärmeerzeugendes Element, noch
hat es eine den Radiator- bzw. wärmeabgebenden
Elementen entsprechende Eignung zur Wärmeabgabe an die Luft. Allerdings
kann sich das Platzhalterelement aufgrund von Wärmeleitung in der Ebene des
Heizblockes erwärmen.
Da sich das Platzhalterelement in dem Innenraum des Rahmens befindet und
dementsprechend von der durch den Rahmen durchströmenden Luft
angeströmt
wird, kann die Erwärmung
des Platzhalterelementes auch in geringem Maße zur Wärmeabgabe der elektrischen
Heizeinrichtung beitragen.
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Das
Platzhalterelement der erfindungsgemäßen elektrischen Heizeinrichtung
befindet sich innerhalb des Rahmens, d.h. liegt im Innenraum des
Rahmens frei und wird von der den Rahmen durchströmenden Luft
angeströmt.
Das Platzhalterelement kann am Rand des Heizblockes, d.h. unmittelbar
zwischen den wärmeerzeugenden
und wärmeabgebenden
Elementen und einem Schenkel des Rahmens vorgesehen sein. Alternativ
kann das Platzhalterelement auch integraler Bestandteil des Heizblocks sein.
Es können
ein oder mehrere Platzhalterelemente vorgesehen sein.
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Bei
der Herstellung von gattungsgemäßen elektrischen
Heizeinrichtungen werden üblicherweise
Radiatorelemente identischer Abmessungen und wäremerzeugende Elemente identischer
Abmessung in den Rahmen eingebaut, wobei sich regelmäßig Radiatorelemente
und wärmeerzeugende
Elemente abwechseln. Mitunter können
auch die wärmeerzeugenden
Elemente durch einen oder mehrere Trägerstreifen ersetzt werden,
deren Abmessung im wesentlichen den Abmessungen der wärmeerzeugenden
Elemente entspricht, die jedoch keine PTC-Heizelemente enthalten
und deren Hauptfunktion die Schaffung einer ebenen Anlagefläche für benachbarte
Radiatorelemente ist (vgl. EP-0 350 528). Danach ergibt sich in
Breitenrichtung der länglichen
Radiator- und wärmeabgebende
Elemente und in der Ebene des Heizblocks ein gleichmäßiges Raster
aus Radiatorelementen und dazwischen angeordneten Bändern und
das Platzhalterelement ist vorzugsweise so ausgebildet, dass es
in dieses Raster passt. Hierzu kann das Platzhalterelement in Breitenrichtung
der Breite eines Radiatorelements oder der kumulierten Breite eines
Radiatorelementes und eines wärmeerzeugenden
Elementes entsprechen. Die Gesamtbreite des Platzhalterelementes
kann sich auch zusammensetzen aus der Breite eines Radiatorelementes
und einer Breite eines Teils des wärmeerzeugenden Elementes, beispielsweise
eines Blechbandes oder eines Blechbandes und der Lage der PTC-Heizelemente.
Abhängig
von der gewünschten Wärmeleistung
kann der Innenraum des Rahmens durch Austausch eines Radiatorelementes
und/oder eines wärmeerzeugenden
Elementes und Einsetzen eines Platzhalterelementes variierend bei
unverändertem
Rahmen befällt
werden. Eine besonders hohe Flexibilität bei der Anpassung der Heizleistung wird
dadurch erzielt, dass sowohl ein der Breite des wärmeerzeugenden
Elementes als auch ein anderes der Breite des Radiatorelementes
entsprechendes Platzhalterelement zur Verfügung steht. Dementsprechend
kann die elektrische Heizvorrichtung unter Beibehaltung des üblicherweise
mittels Kunststoffspritzguss hergestellten Rahmens nach Art eines Baukastensystems
an die gewünschte
Heizleistung angepasst werden.
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Weitere
Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung
mit der Zeichnung. In dieser zeigen:
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1 eine
perspektivische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung;
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2 das
Platzhalterelement des in 1 gezeigten
Ausführungsbeispiels;
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3 das
in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel bei teilweise
weggeschnittenem Rahmen;
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4 eine
perspektivische Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung;
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5 das
in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel in Längsschnittansicht
bei teilweise weggeschnittenem Rahmen;
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6 eine
perspektivische Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung;
und
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7 eine
perspektivische Seitenansicht eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung.
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In
den 1 bis 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung
gezeigt, deren Aufbau dem in den früheren Patentanmeldungen der
Anmelderin EP-1 432 287 A1 bzw. EP-04 002 958 beschriebenen Aufbau
entsprechen kann. Die elektrische Heizvorrichtung weist einen ebenen
Rahmen 2, bestehend aus zwei zusammengeklipsten Kunststoff-Rahmenhälften 4a, 4b auf, an
dessen einer Stirnseite ein Flanschelement 6 mit einstückig ausgebildetem
Steckergehäuse 8 angeklipst
ist. Der Rahmen 2 bildet an seinem äußeren Rand umlaufende, sich
parallel zu der Rahmenebene erstreckende Anlageflächen 10 aus,
durch welche der Rahmen 2 an Ka nalenden eines nicht dargestellten
Lüftungskanals,
beispielsweise eines KFZ anschließbar ist. Diese Anlageflächen 10 dienen
als Dichtflächen
für die
gegenüberliegenden
Enden des Lüftungskanals,
in welchen die elektrische Heizeinrichtung eingeschoben ist. Die
Anlageflächen 10 begrenzen
einen Innenraum 12, der den maximal verfügbaren Bauraum
zur Ausbildung eines Heizblocks 14 in dem Rahmen 2 vorgibt.
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Der
Heizblock 14 besteht aus länglichen Elementen, nämlich zum
Einen wärmeerzeugenden
Elementen 16, die durch mehrere in einer Ebene hintereinander
liegende PTC-Heizelemente 18,
die jeweils zwischen parallelen Blechstreifen 20 angeordnet sind,
gebildet sind. Darüber
hinaus umfasst der Heizblock 14 aus mäandrierend gebogenen Blechstreifen 20 gebildete
wärmeabgebende
Radiatorelemente 22. Die wärmeerzeugenden Elemente 16 und
die Radiatorelemente 22 sind im wesentlichen mit gleicher Länge und
mit gleicher Dicke (Abmessung rechtwinklig zur Rahmenebene) ausgebildet.
Der Heizblock liegt vorzugsweise lediglich in Breitenrichtung gegen die
Innenseite des Rahmens 2 an. Vorliegend wird der Heizblock 14 in
dem Rahmen unter Vorspannung einer in den Rahmen 2 integrierten
Feder 24 gehalten, die detailliert in der Europäischen Patentanmeldung
04 002 958 beschrieben ist.
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Der
Rahmen 2 weist an seinen Seitenflächen eine Gitterstruktur 26 mit
sich rechtwinklig erstreckenden Längs- und Querstegen auf. Die
Gitterstruktur 26 ist derart ausgebildet, dass die Längsstreben mit
den wärmeerzeugenden
Elementen 16 fluchten. Die wärmeabgebenden Radiatorelemente 22 liegen über durch
die Gitterstruktur 26 gebildete Fenster beidseitig zu den
Außenseiten
des Rahmens 2 frei.
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Bei
dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die zur
Wärmeabgabe
an die den Rahmen 2 durchströmende Luft ein Heizblock gebildet,
der lediglich in den untersten fünf
Fensterreihen der Gitterstruktur 26 vorgesehen ist. Nur
dort befinden sich Radiatorelemente 22. Die oberste Reihe
des Schichtaufbaus wird durch ein Platzhalterelement 28 gebildet,
welches als separates Bauteil vorgesehen ist (vgl. 2)
und welches an seiner einen Längsseite
an dem Heizblock 14 und an seiner anderen Längsseite
gegen die in dem Rahmen 2 gehaltene Feder 24 anliegt.
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Das
Platzhalterelement 28 wird vorliegend durch ein Kunststoffspritzgussteil
gebildet, welches eine Wabenstruktur 30 aufweist, die in 2 näher gezeigt
ist. Die Wabenstruktur 30 weist einen Längssteg 32 und eine
Vielzahl von Querstegen 34 auf, welche an korrespondierend
zu den Querstegen der Gitterstruktur 26 vorgesehenen Stellen
verbreitert sind. Die Querstege 34 entsprechen dort in
ihrer Breite den Querstegen der Gitterstruktur 26. Die
Waben der Wabenstruktur 30 weisen Luftdurchtrittsöffnungen 36 auf,
die in Durchströmungsrichtung
der Luft durchgehend ausgebildet sind, so dass den Rahmen durchströmende Luft
auch durch das Platzhalterelement 28 durch die elektrische
Heizeinrichtung hindurchgeführt
werden kann. Die Dimensionierung der Wabenstruktur 30 ist
vorzugsweise so ausgewählt, dass
diese dem durch den Rahmen hindurchgeführten Luftstrom im wesentlichen
den gleichen Luftwiderstand entgegensetzt, wie ein Radiatorelement 22. Hierdurch
werden in allen Teilen des von der Luft durchströmten Schichtaufbaus gleiche
strömungstechnische
Bedingungen geschaffen, was im Hinblick auf eine einfache wärmemäßige Auslegung
der elektrischen Heizeinrichtung zu bevorzugen ist.
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Bei
dem in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
wird der zur Aufnahme von wärmeerzeugenden
Elementen 16 und wärmeabgebenden
Radiatorelementen 22 verfügbare Bauraum durch das Platzhalterelement 28 in
Querrichtung des Schichtaufbaus verringert. Das Platzhalterelement 28 hat
eine im wesentlichen der Länge
der Radiatorelemente 22 bzw. der wärmeerzeugenden Elemente 16 entsprechende
Länge.
Auch die Dicke des Platzhalterelementes 28, d.h. die Erstreckung
desselben in Durchströmungsrichtung
der Luft entspricht im wesentlichen der Dicke eines Radiatorelementes 22 bzw.
eines wärmeerzeugenden
Elementes 16, welches mit seinen Blechstreifen 20 in
der Praxis zur Ausbildung von die Enden eines Radiatorelementes 22 umfassenden
Rändern üblicherweise
ein wenig dicker als das Radiatorelement 22 ausgebildet
ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist das Platzhalterelement 28 anstelle eines wärmeabgebenden Elementes 22 und
Teile eines wärmeerzeugenden Elementes 16 vorgesehen.
Zwischen dem Platzhalterelement 28 und dem benachbarten
Radiatorelement 22 befindet sich lediglich ein Blechstreifen 20, der
zu einer von dem Flanschelement 6 aufgenommenen Leiterplatte
seitlich aus dem Schichtaufbau zur Ausbildung eines Anschlusselementes
herausgeführt
ist. Folglich hat das Platzhalterelement 28 eine Dicke,
die der kumulierten Dicke eines Radiatorelementes 22, eines
Blechstreifens 20 und der Lage der PTC-Heizelemente 18 entspricht.
Das Platzhalterelement 28 bildet an seinen jeweiligen,
in Dickenrichtung vorgesehenen Längsseiten
ebene Anlageflächen
aus, an denen der Blechstreifen 20 bzw. die Feder 24 flächig anliegen.
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Die 4 und 5 zeigen
ein zweites Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen elektrischen
Heizeinrichtung, welches in seinem grundsätzlichen Aufbau dem zuvor unter
Bezugnahme auf die 1 bis 3 erläutert worden
ist. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Das
in den 4 und 5 gezeigte Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich im wesentlichen lediglich dadurch von dem vorher
diskutierten Ausführungsbeispiel,
dass das Platzhalterelement 28 in der Mitte des Schichtaufbaus,
d.h. als integraler Bestandteil des Heizblocks 14 vorgesehen
ist. Die Länge
und Breite des Platzhalterelementes 28 entspricht den jeweiligen
Abmessungen des zuvor diskutierten Ausführungsbeispiels. An den gegenüberliegenden, senkrecht
zu der Ebene des Heizblocks 14 sich erstreckenden Seitenflächen liegt
zum Einen ein Blechstreifen 20 an. Dieser Blechstreifen 20 bildet
die in Bezug auf 4, 5 gezeigte
Anordnung den unteren Nachbarn des Platzhalterelementes 28 aus.
An der anderen Seite des unteren Blechstreifens 20 liegt ein
Radiatorelement 22 an. Benachbart zu der oberen Längsseite
des Platzhalterelementes 28 befindet sich zum Anderen ein
weiterer Blechstreifen 20, der wiederum auf seiner gegenüberliegenden
Längsseite die
Anlagefläche
für PTC-Heizelemente 18 ausbildet. Während also
die untere Längsseite
des Platzhalterelementes 28 lediglich zur elektrischen
Kontaktierung des benachbarten Radiatorelementes 22 unter Zwischenlage
eines Blechstreifens 20 an diesem Radiatorelement 22 anliegt,
befindet sich auf der gegenüberliegenden
Seite ein vollständiges
wärmeerzeugendes
Element 16. Die Breite des Platzhalterelementes 28 entspricht
im wesentlichen der Breite eines Radiatorelementes 22.
Die Dicke des unteren Blechstreifens 20 trägt im wesentlichen
nichts zur der Gesamtdicke des Schichtaufbaus bei und kann ohne weiteres
durch den Federweg der beiden Federn 24 kompensiert werden.
Folglich ist es nicht zwingend notwendig, die Stärke einer Teilschicht des wärmeerzeugenden
Elementes, insbesondere eines Blechstreifens 20 bei der
Auslegung des Platzhalterelementes 28 in Breitenrichtung
des Schichtaufbaus, zumindest in den Fällen zu berücksichtigen, in denen der Schichtaufbau
durch eine oder durch mehrere Federn unter Vorspannung in dem Rahmen
geklemmtist. Es hat sich vielmehr gezeigt, dass das Platzhalterelement 28 vorzugsweise mit
einer der Breite des Radiatorelementes 22 entsprechenden Breite
ausgebildet werden sollte. Ein eventueller Toleranzausgleich kann
durch die Feder 24 bewirkt werden. Alternativ können bei
einem Schichtaufbau mit zu geringer Dicke auch weitere Blechstreifen
in den Rahmen 2 eingelegt werden, die lediglich der geringfügigen Verbreiterung
des Schichtaufbaus dienen.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der 4 und 5 befindet sich das Platzhalterelement
in der Mitte des Schichtaufbaus und dient – wie 5 zu entnehmen – der elektrischen
Isolation von verschiedenen Heizkreisen innerhalb des Heizblocks 14.
Wie insbesondere 5 zu entnehmen, weist der oberhalb
des Platzhalterelementes 28 angeordnete Teil des Heizblocks 14 zwei
in 5 nach links aus dem Heizblock 14 heraustretende
Kontaktelemente 17 auf, die einem einzigen Heizkreis 15 innerhalb
des Rahmens 2 zugeordnet sind. Als Heizkreis 15 wird eine
separat zu steuernde bzw. zu regelnde Untereinheit des Heizblocks 14 verstanden.
Die zugeordneten Steuer bzw. Regelelemente können beispielsweise direkt
an dem Rahmen 2 angeschlossen sein. Durch das Platzhalterelement
wird vorliegend der obere Heizkreis 15a von dem unteren
Heizkreis elektrisch und wärmemäßig getrennt,
was bedeutet, dass im wesentlichen keine Wärmeleitung in der durch den Rahmen 2 aufgespannten
Ebene quer zu den Lagen des Schichtaufbaus zwischen dem einen Heizblock 15a und
dem anderen Heizblock 15b geleitet wird. Das Platzhalterelement 28 ist
dementsprechend vorzugsweise aus einem elektrisch und/oder einem
thermisch isolierenden Material gebildet.
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Bei
dem in den 1 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispiel
handelt es sich bei dem Platzhalterelement um ein spritzgegossenes
Kunststoffteil, welches den zur Aufnahme von wärmeerzeugenden Elementen 16 und
wärmeabgebenden
Elementen 22 in dem Rahmen vorgesehenen Bauraum um etwa
17% verringert, und zwar in Querrichtung des Schichtaufbaus, d.h.
in Breitenrichtung. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird dieser
Bauraum im wesentlichen durch die gegenüberliegenden Ränder der
Anlageflächen 10 gebildet,
da die Feder 24 integraler Bestandteil des Rahmens 2 und
zwischen den Rahmenhälften 4a, 4b aufgenommen
ist. Bei alternativen Ausführungsformen,
bei denen beispielsweise die Feder integraler Bestandteil des Heizblocks 14 ist,
wird der hier maßgebliche
Bauraum durch die einander gegenüberliegenden
Seitenflächen
des Rahmens 4 gebildet.
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Die 6 und 7 zeigen
alternative Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen elektrischen
Heizeinrichtung, bei denen ein Platzhalterelement 38 als
integraler Bestandteil des Rahmens 2 an dessen Rand ausgebildet
ist. Allerdings befindet sich das Platzhalterelement 38 auch
hier innerhalb der Anlageflächen 10 und
wird von der Luft durchströmt. Der
Aufbau des Platzhalterelementes 38 mit Luftdurchtrittsöffnungen 36 und
einer Wabenstruktur entspricht im wesentlichen demjenigen des Platzhalterelementes 28 der
vorherigen Ausführungsbeispiele. Da
allerdings das Platzhalterelement 38 außerhalb der Gitterstruktur 26 des
Rahmens 2 liegt, welche den Heizblock 14 abdeckt,
kann das Raster der Wabenstruktur 30 unabhängig von
dem Raster der Gitterstruktur 26 gewählt werden. Die dem Heizblock 14 zugewandte
Längsseite
des Platzhalterelementes 38 begrenzt den zur Aufnahme der
wärmeerzeugenden Elemente 16 und
der wärmeabgebenden
Elemente 22 in dem Rahmen 2 vorgesehenen Bauraum
und bildet an einer Seite die Anlagefläche für den unter Federvorspannung
stehenden Heizblock 14. Die andere Anlagefläche, d.h.
die gegenüberliegende,
also die in 6 untere Anlagefläche für den Heizblock 14, wird
durch die dort in dem Rahmen 2 aufgenommene Feder (nicht
dargestellt) gebildet. Alternativ kann auch am oberen Rand, d.h.
zwischen dem Platzhalterelement 38 und dem obersten Element
des Heizblocks 14 ein weiteres Federelement vorgesehen sein.
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Der
in 6 gezeigte Rahmen 2 mit dem integral
daran angeformten Platzhalterelement 38 lässt sich
auf wirtschaftliche Weise beispielsweise dadurch herstellen, dass
in eine Spritzgießform
ein die Wabenstruktur 30 des Platzhalterelementes 38 vorgebender
Kern eingelegt wird. Abhängig
von der gewünschten
Heizleistung der Heizeinrichtung kann der Bauraum durch weitere
Kerne, d.h. weitere Platzhalterelemente vermindert werden. Sofern
indes eine elektrische Heizeinrichtung mit höherer Heizleistung gewünscht ist,
wird der oder die Kerne entfernt, so dass im wesentlichen ein dem
in den 1 bis 5 gezeigter Rahmen entsprechender
Rahmen gespritzt werden kann.
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In 7 ist
schließlich
ein weiteres Ausführungsbeispiel
gezeigt, welches im wesentlichen dem in 6 gezeigten
Ausführungsbeispiel
entspricht, wobei indes durch zwei an der Stirnseite des Heizblocks 14 angeordnete
Platzhalterelemente 40 der zur Aufnahme von wärmeerzeugenden
Elementen 16 und wärmeabgebenden
Elementen 22 in dem Rahmen vorgesehene Bauraum in Längsrichtung des
Schichtaufbaus verringert wird. Das Vorsehen oder Entnehmen der
Platzhalterelemente 40 erfordert dementsprechend eine längenmäßige Anpassung
der einzelnen Lagen des Schichtaufbaus und somit eine Modifikation
an den die jeweiligen Lagen vorbereitenden Anlagenteile einer Vorrichtung
zur Herstellung der elektrischen Heizeinrichtung. Alternativ kann
auch daran gedacht werden, die einzelnen Elemente des Schichtaufbaus
in Längenrichtung desselben
unterteilt auszubilden und an den Schnittstellen, die vorzugsweise
hinter den Querstegen der Gitterstruktur 16 liegen, elektrisch
und/oder wärmeleitmäßig miteinander
zu verbinden. Bei einem solchen modularen Aufbau kann ohne großen Aufwand auch
der vorgesehene Bauraum in Längsrichtung des
Schichtaufbaus durch ein oder mehrere, vorzugsweise an dem Raster
der Gitterstruktur 26 angepasste Platzhalterelemente verändert werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Allerdings wird bei der Ausbildung der erfindungsgemäßen elektrischen
Heizeinrichtung für
Heizeinrichtungen mit unterschiedlicher Heizleistung ein Rahmen verwendet,
der identische Außenabmessungen
aufweist. Der Rahmen kann zur Verminderung des effektiven Bauraums
zur Aufnahme eines Heizblockes ein oder mehrere Platzhalterelemente
enthalten. Hierdurch wird der Bauraum vermindert, ohne dass es erforderlich
ist, die Außenabmessungen
des Rahmens zu verändern.
Es lassen sich somit sehr wirtschaftlich elektrische Heizeinrichtungen
mit unterschiedlichen Heizleistungen herstellen. Gedacht ist derzeit
insbesondere an Heizeinrichtungen als Zuheizer für ein Kraftfahrzeug mit mittleren
Heizleistungen von etwa 700 bis 1200 W.
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Praktische
Versuche haben gezeigt, dass die Platzhalterelemente bis zu 50%
des Innenraums des Rahmens einnehmen können. Sofern die Platzhalterelemente
Luftdurchtrittsöffnungen
aufweisen, kann mit den Platzhalterelementen über eine Durchmischung von
durch den Heizblock hindurchtretender erwärmter Luft und durch die Platzhalterelemente hindurchtretender
kalter Luft die gewünschte
Endtemperatur des Luftstromes stromabwärts der elektrischen Heizeinrichtung
eingestellt werden. Darüber hinaus
lässt sich
ein den heißen
Luftstrom umhüllender
Kaltluftstrom erzeugen, durch den die Kunststoffteile des stromabwärts der
Heizeinrichtung vorgesehenen Luftkanals thermisch geschützt werden,
sofern das oder die Platzhalterelemente voll- oder teilumfänglich am äußeren Rand
der Innenfläche
des Rahmens vorgesehen sind.
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- 2
- Rahmen
- 4a
- Kunststoff-Rahmenhälfte
- 4b
- Kunststoff-Rahmenhälfte
- 6
- Flanschelement
- 8
- Steckergehäuse
- 10
- Anlageflächen
- 12
- Innenraum
- 14
- Heizblock
- 15
- Heizkreis
- 16
- wärmeerzeugendes
Element
- 17
- Kontaktelement
- 18
- PTC-Heizelement
- 20
- Blechstreifen
- 22
- Radiatorelement
- 24
- Feder
- 26
- Gitterstruktur
- 28
- Platzhalterelement
- 30
- Wabenstruktur
- 32
- Längssteg
- 34
- Quersteg
- 36
- Luftdurchtrittsöffnung
- 38
- Platzhalterelement
zur Verringerung des Bauraums in Querrichtung des Schicht
-
- aufbaus
- 40
- Platzhalterelement
zur Verringerung des Bauraums in Längsrichtung des
-
- Schichtaufbaus