DE102006032772A1

DE102006032772A1 - PTC-Stabbaugruppe und Vorheizer der diese enthält

Info

Publication number: DE102006032772A1
Application number: DE102006032772A
Authority: DE
Inventors: HoyLee Cheonan Seock
Original assignee: KB Autotech Co Ltd
Current assignee: KB Autotech Co Ltd
Priority date: 2005-07-15
Filing date: 2006-07-14
Publication date: 2007-01-25
Anticipated expiration: 2026-07-15
Also published as: US20070018777A1; JP2007024491A; DE102006032772B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine positive Temperaturkoeffizient- (PTC-) Stabbaugruppe (1000) bereit, die einen Elektrodenanschluss (300) umfasst; einen Isolator (400), der ein Paar Kopplungselemente (410) einschließt, die längs an die oberen und unteren Abschnitte des Elektrodenanschlusses (300) gekoppelt sind, und erste und zweite Halterungselemente (422, 424), die an Stellen an beiden Flächen des Elektrodenanschlusses platziert und miteinander verbunden sind; PTC-Elemente (500) und Wärmeübertragungsblöcke (600), die jeweils zwischen benachbarten Paaren erster Halterungselemente (422) und zwischen benachbarten Paaren zweiter Halterungselemente (424) gekoppelt sind; und erste und zweite PTC-Stäbe (100, 200), die in Form eines Kanals mit einer vorgegebenen Länge aufgebaut sind, zur Aufnahme der zuvor genannten Komponenten. Gemäß der PTC-Stabbaugruppe kann eine Kopplungskraft zwischen dem Elektrodenanschluss (300) und dem Isolator (400) erhöht werden, indem der Elektrodenanschluss ganzheitlich mit dem Isolator (400) durch ein Doppelspritzgussverfahren ausgebildet wird. Des Weiteren ist es möglich, die Kopplungspositionen der PTC-Elemente (500) und der Wärmeübertragungsblöcke (600) deutlich zu definieren, indem die Halterungselemente auf dem Isolator (400) bereitgestellt werden, so dass Gas, das zum Zeitpunkt der Erwärmung der PTC-Elemente (500) entsteht, nach außen abgegeben werden kann, indem die Durchlässe in den vergrößerten Abschnitten und Halterungselementen des ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine positive Temperaturkoeffizienten- (nachfolgend als „PTC" bezeichnet) Stabbaugruppe und einen Vorwärmer für ein Fahrzeug, der ersteres einschließt, und im Speziellen eine PTC-Stabbaugruppe, in der eine Kopplungskraft zwischen einem Elektrodenanschluss und einem Isolator erhöht wird, eine Kopplungsposition zwischen einem PTC-Element und einem Wärmeübertragungsblock genau festgelegt werden kann und Gas, das zum Zeitpunkt der Erwärmung der PTC-Elemente erzeugt wird, nach außen abgegeben werden kann; und einen Vorwärmer für ein Fahrzeug, der so aufgebaut ist, dass Wärme, die von den PTC-Elementen erzeugt wird, nicht nach außen übertragen wird, sondern gleichmäßig nur an eine Wärmestrahlungslamellen-Baugruppe übertragen wird und enger Kontakt zwischen einer PTC-Stabbaugruppe und der Wärmestrahlungslamellen-Baugruppe verbessert wird.

Ein übliches Fahrzeug hat eine Heizvorrichtung zum Heizen des Fahrzeuginnenraums oder Entfernen von Feuchtigkeit oder Frost auf einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs mittels Wärmeenergie des Kühlwassers, das durch Wärme geheizt wird, die von einem Motor des Fahrzeugs erzeugt wird.

Da das Kühlwasser, das um den Motor herum fließt, nachdem der Motor gestartet wird, in der Heizvorrichtung in den Heizer eingeführt wird, dauert es eine ziemlich lange Zeit, das Kühlwasser zu erwärmen und anschließend das Fahrzeuginnere zu heizen. Demzufolge besteht das Problem, dass ein Fahrer und/oder Passagier(e) für eine bestimmte Zeitdauer im kalten Fahrzeuginnenraum verbleiben müssen, nachdem der Motor gestartet wurde.

Um das Problem zu lösen, legt die koreanische Offenlegungsschrift 10-2004-0089570 eine Vorrichtung zum Aufnehmen der Keramikheizelemente wie PTC-Elemente offen. Zur weiteren Lösung des Problems wird eine Heizstabbaugruppe und ein Vorwärmer, der diese beinhaltet (koreanische Patentanmeldung 10-2004-0031176) vorgeschlagen.

Nachfolgend wird der Stand der Technik des oben genannten technischen Bereichs mit Bezug auf die dazugehörigen Zeichnungen kurz beschrieben.

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Elektrodenanschlusses und eines Isolators, die in einer herkömmlichen Vorrichtung zum Aufnehmen der PTC-Elemente verwendet werden, und 2 ist eine Schnittdarstellung der herkömmlichen Vorrichtung zum Aufnehmen von PTC-Elementen.

Wie in 1 und 2 gezeigt, umfasst die herkömmliche Vorrichtung zum Aufnehmen der PTC-Elemente einen Isolator 1 hergestellt aus einem elektrisch isolierenden Material und einen Elektrodenanschluss 2, der in den Isolator 1 eingebaut und mit diesem gekoppelt ist.

Der Isolator 1 ist mit Aussparungen 3 ausgestattet, in die die PTC-Elemente 8 platziert werden, um in Kontakt mit dem Elektrodenanschluss 2 zu kommen, und mit Halterungen 1.1, die an dessen beiden seitlichen Enden längs ausgebildet sind. Eine Längsnut 1.2 ist in einer inneren Fläche jeder Halterung 1.1 ausgebildet und ein Teil des Elektrodenanschlusses 2 auf der Seite eines Ableitungsansatzes 2.1 dessen ist vollständig von einer Isolatorummantelung 1.3 umgeben. Die Halterungen 1.1 sind miteinander durch Querrippen 1.4 verbunden, die in bestimmten regelmäßigen Abständen in Längsrichtung von einander getrennt sind und zueinander parallel angeord net sind. Mehrere Zapfen 4 sind an den inneren Seitenflächen der Halterungen 1.1 und der Querrippen 1.4 bereitgestellt. Wenn die PTC-Elemente 8 in die Aussparungen 3 platziert werden, werden die Zapfen 4 gegen die Seitenflächen der PTC-Elemente gepresst, um die PTC-Elemente 8 zu fixieren. Haken 5, die in gegensätzlichen Längsrichtungen herausragen, sind an einer Seite des Isolators 1 gegenüber der Isolatorummantelung 1.3 ausgebildet, so dass der Isolator 1 an der Heizvorrichtung befestigt werden kann, und der Isolator wird in ein Profilrohr 10 eingeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird, um zu verhindern, dass der Elektrodenanschluss 2 mit dem Profilrohr 10 in Kontakt kommt, ein Isolierstreifen 9 mit einer Seitenfläche der Kontaktplatte gegenüber einer Seitenfläche, mit der die PTC-Elemente 8 in Kontakt sind, gekoppelt.

In der herkömmlichen Vorrichtung zum Aufnehmen der PTC-Elemente, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, besteht die Gefahr des Freigebens der Kopplung des Isolators 1 mit dem Elektrodenanschluss 2, da der Isolator 1 und die Elektrodenendableitungsplatte 2 miteinander durch Reibungskraft zwischen beiden verbunden sind. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass durch Eintreten von Staub oder anderen Fremdkörpern in den Raum zwischen dem Isolator 1 und dem Profilrohr 10 eine Fehlfunktion auftreten kann.

Darüber hinaus hat die herkömmliche Vorrichtung zur Aufnahme der PTC-Elemente einen Aufbau, bei dem Gas, das zum Zeitpunkt der Erwärmung der PTC-Elemente erzeugt wird, nicht nach außen abgegeben werden kann. In diesem Aufbau erweitert sich bei der Erzeugung von Gas eine Lücke zwischen dem Isolator 1 und dem Elektrodenanschluss 2 und bildet einen bestimmten Zwischenraum und durch diesen Zwischenraum wird Gas abgegeben. Zu diesem Zeitpunkt wird durch das Abgeben des Gases durch den Zwischenraum ein Geräusch erzeugt.

Da die PTC-Elemente 8 in der herkömmlichen Vorrichtung zur Aufnahme der PTC-Elemente nur mit einer Seite des Elektrodenanschlusses 2 verbunden sind, besteht des Weiteren das Problem, dass die Wärme nicht gleichmäßig übertragen werden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung soll die oben erwähnten Probleme lösen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine PTC-Stabbaugruppe bereitzustellen, in der ein Elektrodenanschluss ausgebildet ist, die mit einem Isolator durch ein Doppelspritzgussverfahren fest verbunden wird, und in der die Kopplungspositionen der PTC-Elemente und der Wärmeübertragungsblöcke durch Bereitstellen von Halterungselementen zum Fixieren der PTC-Elemente und der Wärmeübertragungsblöcke genau festgelegt werden können.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine PTC-Stabbaugruppe bereitzustellen, in der Halterungselemente zum Fixieren der PTC-Elemente oder Wärmeübertragungsblöcke leicht ausgebildet werden können, und in der Gas, das zum Zeitpunkt der Erwärmung der PTC-Elemente erzeugt wird, durch Ausbilden von Durchbrechungen in den Halterungselemente nach außen abgegeben werden kann.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Vorwärmer für ein Fahrzeug bereitzustellen, der so aufgebaut ist, dass Wärme, die von den PTC-Elementen erzeugt wird, nicht nach außen abgegeben wird, sondern gleichmäßig lediglich an eine Wärmestrahlungslamellen-Baugruppe übertragen wird und enger Kontakt zwischen einer PTC-Stabbaugruppe und der Wärmestrahlungslamellen-Baugruppe verbessert wird.

Zum Erzielen der Aufgaben der vorliegenden Erfindung umfasst eine positive Temperaturkoeffizient- (PTC-) Stabbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung einen Elektrodenanschluss, in dem mehrere Paare von Durchbrechungen in einem vorgegebenen Intervall in Längsrichtung ausgebildet sind, die voneinander vertikal getrennt sind; einen Isolator, der ein Paar Kopplungselemente enthält, das längs an das obere und untere Ende des Elektrodenanschlusses gekoppelt ist, und erste und zweite Halterungselemente, die an Stellen an beiden Flächen des Elektrodenanschlusses platziert sind, an denen die Paare der Durchbrechungen ausgebildet sind, wobei die ersten und zweiten Halterungselemente miteinander durch die Durchbrechungen verbunden sind; PTC-Elemente und Wärmeübertragungsblöcke, die jeweils zwischen angrenzenden Paaren erster Halterungselemente und zwischen angrenzenden Paaren zweiter Halterungselemente gekoppelt sind, so dass sie mit dem Elektrodenanschluss kontaktiert werden können; einen ersten PTC-Stab, der in der Form eines Kanals mit vorgegebener Länge aufgebaut ist, um den Elektrodenanschluss, den Isolator, die PTC-Elemente und die Wärmeübertragungsblöcke aufzunehmen; und einen zweiten PTC-Stab mit gleicher Länge wie der erste PTC-Stab, der mit dem ersten PTC-Stab gekoppelt ist, um einen offenen Abschnitt des ersten PTC-Stabs abzudecken.

Ein Vorwärmer für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst mehrere PTC-Stabbaugruppen, die wie oben beschrieben aufgebaut sind; eine oder mehrere Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen, die gekoppelt sind, um in engem Kontakt mit beiden Seiten jeder der PTC-Stabbaugruppen zu stehen; ein Paar Rahmen, das an die Außenflächen der äußersten Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen gekoppelt ist; ein erstes Gehäuse und ein zweites Gehäuse, die mit beiden Längsenden einer Kombination der PTC-Stabbaugruppen, der Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen und der Rahmen gekoppelt sind; und Gehäu seanschlüsse, die in den Gehäusen bereitgestellt sind, und als Kathodenanschlüsse dienen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben genannten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den dazugehörigen Zeichnungen hervor, in denen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Elektrodenanschlusses und eines Isolators ist, die in einer herkömmlichen Vorrichtung zum Aufnehmen von PTC-Elementen verwendet werden;
2 eine Schnittdarstellung der herkömmlichen Vorrichtung zum Aufnehmen der PTC-Elemente ist;
3 eine perspektivische Einzelbilddarstellung der PTC-Stabbaugruppe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
4 bis 6 perspektivische Ansichten sind, die Vorgänge der Herstellung eines Anschlusses eines Elektrodenanschlusses, der in der ersten Ausführungsform beinhaltet ist, folgerichtig zeigen;
7 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Seitenfläche einer Kombination des Elektrodenanschlusses und eines Isolators zeigt, die in der ersten Ausführungsform beinhaltet sind;
8 eine perspektivische Ansicht ist, die die andere Seitenfläche der Kombination des Elektrodenanschlusses und des Isolators zeigt, die in der ersten Ausführungsform beinhaltet sind;
9 eine Schnittdarstellung des Elektrodenanschlusses und des Isolators entlang der Linie A-A in 4 ist;
10 eine Schnittdarstellung des Elektrodenanschlusses und des Isolators entlang der Linie B-B in 4 ist;
11 eine perspektivische Einzelbilddarstellung der PTC-Stabbaugruppe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
12 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Seitenfläche einer Kombination eines Elektrodenanschlusses und eines Isolators zeigt, die in der zweiten Ausführungsform beinhaltet sind;
13 eine perspektivische Ansicht ist, die die andere Seitenfläche der Kombination des Elektrodenanschlusses und des Isolators zeigt, die in der zweiten Ausführungsform beinhaltet sind;
14 eine perspektivische Einzelbilddarstellung eines Elektrodenanschlusses und eines Isolators einer PTC-Stabbaugruppe gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
15 eine perspektivische Einzelbilddarstellung eines Vorwärmers für ein Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
16 bis 18 perspektivische Einzelbilddarstellungen der Kopplungspositionen der PTC-Elemente und der Wärmeübertragungsblöcke in den jeweiligen PTC-Stabbaugruppen sind, die in dem Vorwärmer für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten sind;
19 eine Ansicht ist, die einen gekoppelten Zustand eines ersten Gehäuses und der PTC-Stabbaugruppen darstellt, der in dem Vorwärmer für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten ist;
20 eine perspektivische Schnittansicht des Gehäuses ist, das in dem Vorwärmer gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird; und
21 eine Schnittdarstellung des Gehäuses ist, die eine Kopplungsstruktur der Gehäuseanschlüsse zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert mit Bezug auf die dazugehörigen Zeichnungen beschrieben.
3 ist eine perspektivische Einzelbilddarstellung einer PTC-Stabbaugruppe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 4 bis 6 sind perspektivische Ansichten, die Vorgänge der Herstellung eines Anschlusses eines Elektrodenanschlusses, der in der ersten Ausführungsform beinhaltet ist, folgerichtig zeigen.
Wie in 3 gezeigt, umfasst die PTC-Stabbaugruppe 1000 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen ersten PTC-Stab 100, der in der Form eines Kanals aufgebaut ist, im Querschnitt und mit einer vorgegebenen Länge, und einen zweiten PTC-Stab 200 mit gleicher Länge wie der erste PTC-Stab 100 und gekoppelt mit dem ersten PTC-Stab 100, um einen offenen Abschnitt des ersten PTC-Stab abzudecken.
Zu dem Zeitpunkt, zu dem der erste und der zweite PTC-Stab 100 und 200 miteinander gekoppelt werden, wird zwischen beiden ein Raum 110 mit einem rechteckige Querschnitt bereitgestellt und ein Elektrodenanschluss 300, ein Isolator 400, PTC-Elemente 500 und Wärmeübertragungsblöcke 600 werden in den Raum 111 aufgenommen.
Die Länge des Elektrodenanschlusses 300 ist länger als die der ersten und zweiten PTC-Stäbe 100 und 200. Ein Anschluss 310 ist an einem vorderen Ende des Elektrodenanschlusses ausgebildet und Durchbrechungen 320 sind in einem vorgegebenen Intervall in dem Elektrodenanschluss ausgebildet. Der Anschluss 310 ist in die Form einer Krampe gebogen und ragt über die vorderen Enden der ersten und zweiten PTC-Stäbe 100 und 200 hinaus. Die Breite des vorderen Endes des Elektrodenanschlusses 300, an dem der Anschluss 310 ausgebildet ist, ist größer als die eines Zwischenabschnitts des Elektrodenanschlusses. Wie in 4 bis 6 gezeigt, sind die oberen und unteren Seiten des Elektrodenanschlusses nach innen gefaltet und das gefaltete Ende des Elektrodenanschlusses ist dann in der Form einer Krampe gebogen, um den Anschluss 310 auszubilden.
Die Dicke des Anschlusses 310, der wie oben beschrieben aufgebaut ist, ist zwei mal so groß wie der Zwischenabschnitt des Elektrodenanschlusses 300, damit die Festigkeit des Anschlusses 310 erhöht werden kann. Demzufolge besteht der Vorteil darin, dass der Anschluss einen elektrischen Strom in dem Zustand, in dem der Anschluss mit einem Anschlussstück oder einem Gehäuse verbunden ist, stabiler übertragen kann.
Hier werden die Durchbrechungen 320, die in dem Elektrodenanschluss 300 ausgebildet sind, zum Fixieren des Isolators 400 an den Elektrodenanschluss 300 durch Doppelspritzgussverfahren verwendet, zwei Durchbrechungen in vertikalem Abstand voneinander bilden ein Paar, und mehrere Paare von Durchbrechungen sind in dem vorgegebenen Intervall in der Längsrichtung des Elektrodenanschlusses 300 angeordnet. Des Weiteren können die Durchbrechungen 320 in Form eines länglichen Lochs bereitgestellt werden, um eine Kopplungsstärke zwischen dem Elektrodenanschluss 300 und dem Isolator 400 zu erhöhen und das Einspritzen und den Fluss eines Spritzgussmaterials zu erleichtern, wenn ein Doppelspritzgussverfahren durchgeführt wird.
Unter den Durchbrechungen 320 ist eine Durchbrechung 322 an der Seite des Anschlusses 310 in der Form eines Vierecks bereitgestellt, die sich von den anderen Durchbrechungen unterscheidet. Diese Durchbrechung 322 soll die Kopplungskraft zwischen dem Elektrodenanschluss 300 und dem Isolator 400 maximieren.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Seitenfläche einer Kombination des Elektrodenanschlusses und eines Isolators zeigt, die in der ersten Ausführungsform beinhaltet sind, 8 ist eine perspektivische Ansicht, die die andere Seitenfläche der Kombination des Elektrodenanschlusses und des Isolators zeigt, die in der ersten Ausführungsform beinhaltet sind und 9 und 10 sind Schnittdarstellungen des Elektrodenanschlusses und des Isolators jeweils entlang der Linien A-A und B-B in 7.
Wie in diesen Figuren gezeigt, wird der Isolator 400 verwendet um zu verhindern, dass der Elektrodenanschluss 300 in Kontakt mit den ersten und zweiten PTC-Stäben 100 und 200 kommt und dass Staub und andere Fremdkörper in den Raum 110 gelangen, der durch Kopplung der ersten und zweiten PTC-Stäbe 100 und 200 ausgebildet wird.
Der Isolator 400 umfasst ein Paar Kopplungselemente 410, die längs an die unteren und oberen Enden des Elektrodenanschlusses 300 gekoppelt sind, und erste und zweite Halterungselemente 422 und 424, die an Stellen an beiden Flächen des Elektrodenanschlusses 300 angeordnet sind, an denen die Paare der Durchbrechungen 320 ausgebildet sind. Die ersten und zweiten Halterungsele mente 422 und 424 sind mit einander durch das Paar Durchbrechungen 320 verbunden.
Wie oben beschrieben, wird der Isolator 400 mit dem Elektrodenanschluss 300 durch das Doppelspritzgussverfahren gekoppelt und vergrößerte Abschnitte 432 und 434 sind jeweils an beiden Längsenden des Isolators 400 ausgebildet. Das Paar vergrößerter Abschnitte 432 und 434 wird in engen Kontakt mit den äußeren Flächen beider Längsenden jedes der ersten und zweiten PTC-Stäbe 100 und 200 gebracht und an diese gekoppelt, um die Kopplungspositionen der ersten und zweiten PTC-Stäbe 100 und 200 zu führen.
Entsprechend ist der Elektrodenanschluss 300 mit den ersten und zweiten PTC-Stäben 100 und 200 so gekoppelt, dass der Elektrodenanschluss durch bestimmte Abstände von den Innenflächen der ersten und zweiten PTC-Stäbe entfernt ist. Zu diesem Zeitpunkt werden die Durchlässe 442 und 444 auf beiden Flächen jeder der vergrößerten Abschnitte 432 und 434 bereitgestellt. Eine detaillierte Beschreibung dessen folgt später.
Mehrere erste und zweite Halterungselemente 422 und 424 sind in einem vorgegebenen Intervall in der Längsrichtung des Elektrodenanschlusses 300 ausgebildet. Der Abstand zwischen den benachbarten Halterungselementen 422 und 424 ist mit dem Abstand zwischen den gepaarten Durchbrechungen 320 identisch. Das heißt, die ersten und zweiten Halterungselemente 422 und 424 sind an Stellen ausgebildet, die denen der Durchbrechungen 320 entsprechen.
Zu diesem Zeitpunkt werden die Durchlässe 446 in der Nähe der oberen und unteren Enden des ersten Halterungselements 442 ausgebildet und ein Durchlass 448 wird zwischen den gepaarten zweiten Halterungselementen 424 ausgebildet. Anders gesagt wird das erste Halte rungselement 422 so ausgebildet, dass die oberen und unteren Enden des ersten Halterungselements von den jeweiligen Kopplungselementen 410 entfernt sind und somit die Durchlässe 446 zwischen den oberen und unteren Enden des ersten Halterungselements und des Kopplungselements bereitgestellt werden. Die zweiten Halterungselemente 424 sind so ausgebildet, dass sie sich vertikal von den Kopplungselementen 410 ausdehnen, und der Durchlass 448 wird zwischen den gepaarten zweiten Halterungselementen bereitgestellt. Die Durchlässe 446 und 448, die an den ersten und zweiten Halterungselementen 422 und 424 bereitgestellt sind, werden später beschrieben.
Entsprechend wird kein Kopplungszustand zwischen dem Isolator 400 und dem Elektrodenanschluss 300 umgesetzt, bis die Abschnitte des Isolators, die durch die Durchbrechungen 320 eindringen, gebrochen sind. Weiterhin, da das erste Halterungselement 422 und das Paar Halterungselemente 424 miteinander durch die längliche Durchbrechung 320 gekoppelt sind, besteht der Vorteil darin, dass es leicht ist, ein Spritzgussmaterial einzuspritzen, und die Halterungselemente können Längen aufweisen, die kleiner sind als die herkömmlicher Halterungselemente und daher in genauen Formen spritzgegossen werden können.
Währenddessen werden die PTC-Elemente 500 und die Wärmeübertragungsblöcke 600 mit beiden Flächen des Isolators 400 gekoppelt, das heißt jeweils zwischen den benachbarten ersten Halterungselementen 422 und den benachbarten Paaren zweiter Halterungselemente 424. Die PTC-Elemente 500 und die Wärmeübertragungsblöcke 600 sind gekoppelt, um in Kontakt mit dem Elektrodenanschluss 300 zu sein.
Zu diesem Zeitpunkt werden, um zu verhindern, dass die Kopplungspositionen der PTC-Elemente 500 und der Wärme übertragungsblöcke 600 mit einander vertauscht werden, die Kopplungselemente 410 so ausgebildet, dass sich die vertikalen Breiten der freiliegenden Abschnitte beider Flächen des Elektrodenanschlusses 300 von einander unterscheiden. Anders ausgedrückt, die Breite eines Abschnittes, auf dem das PTC-Element 500 platziert werden soll, unterscheidet sich von der Breite eines Abschnittes, auf dem die Wärmeübertragungsblöcke 600 platziert werden sollen. Dementsprechend gibt es keinen Fall, in dem die Kopplungspositionen der PTC-Elemente 500 und der Wärmeübertragungsblöcke 600 miteinander vertauscht werden.
In dieser Ausführungsform wird, wie in 10 gezeigt, eine Stufe an der Innenfläche des Isolators 400 so ausgebildet, dass die Breite eines freiliegenden Abschnitts des Elektrodenanschlusses in einer Fläche des Isolators 400, in dem der Wärmeübertragungsblock 600 platziert werden soll, kleiner ist als die Breite eines freiliegenden Abschnitts des Elektrodenanschlusses in einer anderen Fläche des Isolators. Dies ist jedoch nur für darstellende Zwecke und auf Wunsch des Anwenders kann eine umgekehrte Anordnung ausgebildet werden.
Die Durchlässe 442-448, die an den vergrößerten Abschnitten 432 und 434 bereitgestellt sind, und die ersten und zweiten Halterungselemente 422 und 424 des Isolators 400, die wie oben beschrieben aufgebaut sind, entlassen erzeugtes Gas aus dem Elektrodenanschluss 300, den PTC-Elementen 500 und den Wärmeübertragungsblöcken 600 nach außen, wenn Wärme von den PTC-Elementen 500 erzeugt wird. Die Durchlässe verursachen Räume, die durch Paare der ersten und zweiten Halterungselemente 422 und 424 bestimmt sind, die sich benachbart in Längsrichtung des Isolators 400 befinden, um mit dem Äußeren zu kommunizieren. Das heißt, das Gas, das in den Räumen erzeugt wird, die durch die ersten und zweiten Halterungselemente 422 und 424 definiert sind, über die Durchlässe 446 und 448 nach außen entlassen wird, die bei den ersten und zweiten Halterungselementen 422 und 424 und den Durchlässen 442 und 444 der vergrößerten Abschnitte 432 und 434 bereitgestellt werden. Durch den oben beschriebenen Aufbau können durch das Gas verursachte Verformungen der Kopplungselemente 410 verhindert werden.
11 ist eine perspektivische Einzelbilddarstellung der PTC-Stabbaugruppe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 12 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Seitenfläche einer Kombination eines Elektrodenanschlusses und eines Isolators zeigt, die in der zweiten Ausführungsform beinhaltet sind und 13 ist eine perspektivische Ansicht, die die andere Seitenfläche der Kombination des Elektrodenanschlusses und des Isolators zeigt, die in der zweiten Ausführungsform beinhaltet sind.
Wie in 11 bis 13 gezeigt, umfasst eine PTC-Stabbaugruppe 1000 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen ersten PTC-Stab 100, der in der Form eines Kanals im Querschnitt aufgebaut ist und eine vorgegebene Länge aufweist, und einen zweiten PTC-Stab 200, der die gleiche Länge wie der erste PTC-Stab 100 aufweist und mit dem ersten PTC-Stab 100 so gekoppelt ist, dass er einen offenen Abschnitt des ersten PTC-Stabs abdeckt, einen Elektrodenanschluss 300, einen Isolator 400, PTC-Stabelemente 500 und Wärmeübertragungsblöcke 600.
Wie oben beschrieben ist der Aufbau der PTC-Stabbaugruppe gemäß der zweiten Ausführungsform identisch mit dem der PTC-Stabbaugruppe gemäß der ersten Ausführungsform, außer dass der Raum der vergrößerten Abschnitte 432 und 434, der an beiden Längsenden des Isolators 400 ausgebildet ist, in der zweiten Ausführungsform anders ist als der in der ersten Ausführungsform. Entsprechend werden in der zweiten Ausführungsform nur die vergrößerten Abschnitte des Isolators beschrieben, die sich von denen der ersten Ausführungsform unterscheiden.
Der Isolator 400 umfasst ein Paar Kopplungselemente 410, die längs an die unteren und oberen Enden des Elektrodenanschlusses 300 gekoppelt sind, und erste und zweite Halterungselemente 422 und 424, die an Stellen an beiden Flächen des Elektrodenanschlusses 300 angeordnet sind, an denen die Paare der Durchbrechungen 320 ausgebildet sind. Die ersten und zweiten Halterungselemente 422 und 424 sind miteinander durch das Paar Durchbrechungen 320 verbunden. Des Weiteren werden die vergrößerten Abschnitte 432 und 434 jeweils an beiden Längsenden des Isolators 400 ausgebildet und der Isolator 400 ist mit dem Elektrodenanschluss 300 durch ein Doppelspritzgussverfahren gekoppelt.
Unter den vergrößerten Abschnitten 432 und 434 ist der erste vergrößerte Abschnitt 432 in der Nähe des Anschlusses 310 des Elektrodenanschlusses 300 ausgebildet, um eine offene Fläche aufzuweisen, durch die eine Seitenfläche der Anschlusselektrode 300 freigelegt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Fixierungsloch 324 an einem Abschnitt des Elektrodenanschlusses 300 ausgebildet, der dem ersten vergrößerten Abschnitt 432 entspricht, und ein Fixierungsvorsprung 326 wird an einer Fläche des ersten vergrößerten Abschnitts 432 ausgebildet, der dem Fixierungsloch entspricht, so dass der Fixierungsvorsprung durch das Fixierungsloch 324 durchgehen kann. Der Fixierungsvorsprung 326 wird in das Fixierungsloch 324 eingeführt und eingerastet, so dass der erste vergrößerte Abschnitt 432 und der Elektrodenanschluss 300 mit einander gekoppelt werden können.
Währenddessen wird unter den vergrößerten Abschnitten 432 und 434 der zweite vergrößerte Abschnitt 434 an der anderen Seite gegenüber dem ersten vergrößerten Abschnitt 432 ausgebildet, um die gleiche Querschnittform wie die gekoppelten ersten und zweiten PTC-Stäbe 100 und 200 aufzuweisen. Demzufolge ist es möglich, da die hinteren Enden des ersten PTC-Stabs 100 und des zweiten PTC-Stabs 200 durch den zweiten vergrößerten Abschnitt 434 hermetisch versiegelt sind, ein Feuer zu verhindern, das durch Eintreten von Staub oder anderen Fremdkörpern durch ein hinteres Ende der PTC-Stabbaugruppe 1000 und nachfolgenden Kontakt dessen mit den PTC-Elementen 500 auftreten könnte.
14 ist eine perspektivische Einzelbilddarstellung eines Elektrodenanschlusses und eines Isolators einer PTC-Stabbaugruppe gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 14 gezeigt, ist in der PTC-Stabbaugruppe 1000 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jedes der Halterungselemente 422 lösbar mit den zweiten Halterungselementen 424 eines Isolators 400 gekoppelt, so dass ein Elektrodenanschluss 300 mit dem Isolator 400 montiert werden kann.
Zu diesem Zeitpunkt wird jedes der Halterungselemente 422 mit Kopplungslöchern 426 ausgebildet, die den Durchbrechungen 320 des Elektrodenanschlusses 300 entsprechen, und jedes der zweiten Halterungselemente 424 ist mit einem Kopplungsvorsprung 428 ausgebildet, der durch die Durchbrechung 320 geht und in dem Kopplungsloch 426 eingerastet wird. In dieser Ausführungsform können die Stellen, an denen das Kopplungsloch 426 und der Kopplungsvorsprung 428 ausgebildet sind, nach Wahl des Anwenders mit einander vertauscht werden, obwohl in dieser Ausführungsform das Kopplungsloch 426 in dem ersten Halterungselement 422 ausgebildet ist und der Kopplungsvorsprung 428 in der zweiten Halterungsvorrichtung 424 ausgebildet ist.
Wenn das erste Halterungselement 422 und die zweiten Halterungselemente 424 lösbar mit einander gekoppelt werden wie oben beschrieben, können der Elektrodenanschluss 300 und der Isolator 400 getrennt hergestellt werden. Des Weiteren, da ein Kopplungszustand zwischen dem Isolator 400 und dem Elektrodenanschluss 300 ohne Beschädigen des Isolators 400 umgesetzt werden kann, besteht ein Vorteil darin, dass deren Wartung leicht durchgeführt werden kann.
15 ist eine perspektivische Einzelbilddarstellung eines Vorwärmers für ein Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung und 16 bis 18 sind perspektivische Einzelbilddarstellungen der Kopplungspositionen der PTC-Elemente und der Wärmeübertragungsblöcke in den jeweiligen PTC-Stabbaugruppen, die in dem Vorwärmer für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
Wie in 15 gezeigt, umfasst der Vorheizer für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung mehrere PTC-Stabbaugruppen 1000A bis 1000C, die parallel zueinander in Längsrichtung angeordnet sind; Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen 2000, die mit beiden Seiten jeder der PTC-Stabbaugruppen 1000A bis 1000C in Kontakt gebracht und gekoppelt werden; Kathodenanschlüsse 3000, von denen jeder zwischen benachbarten Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen 2000 platziert ist; ein Paar der Rahmen 4000 und 5000, die jeweils an die äußeren Seitenflächen der äußersten Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen 2000 gekoppelt sind; und ein erstes Gehäuse 6000 und ein zweites Gehäuse 7000, die jeweils an beide Längsenden einer Kombination der PTC-Stabbaugruppen 1000A bis 1000C, die Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen 2000, die Kathodenanschlüsse 3000 und die Rahmen 4000 und 5000 gekoppelt sind.
Zu diesem Zeitpunkt wird Wärme die von den PTC-Elementen (500 in 3) erzeugt wird, die in den PTC-Stabbaugruppen 1000A bis 1000C installiert sind, an die Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen 2000 übertragen, um Luft zu erwärmen, die durch die Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen 2000 geht.
Wenn der Vorwärmer für ein Fahrzeug so aufgebaut ist, dass Wärme, die von den PTC-Elementen (500 in 3) erzeugt wird, nicht nach außen übertragen wird, sondern nur an die Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen 2000 übertragen wird, die im Inneren angeordnet sind, kann die Effizienz des Vorwärmers verbessert werden. Demzufolge werden, wie in 17 gezeigt, PTC-Elemente 500A und Wärmeübertragungsblöcke 600A abwechselnd an beiden Flächen der PTC-Stabbaugruppe 1000A montiert, die sich an einer mittleren Position befindet, so dass Wärme gleichmäßig in beide seitlichen Richtungen übertragen werden kann. Zusätzlich werden, wie in 16 und 18 gezeigt, PTC-Elemente 500B und 500C auf Flächen der PTC-Stabbaugruppen 1000B und 1000C montiert, die zum Inneren des Vorwärmers für ein Fahrzeug zeigen, und Wärmeübertragungsblöcke 600B und 600C werden auf Flächen der PTC-Stabbaugruppen 1000B und 1000C montiert, die zum Äußeren des Vorwärmers für ein Fahrzeug zeigen.
Zu diesem Zeitpunkt haben die PTC-Elemente 500A bis 500C vorzugsweise einen bestimmten Abstand von den Gehäusen 6000 und 7000, um zu vermeiden, dass Wärme durch die Gehäuse 6000 und 7000 nach außen gestrahlt wird.
Die Kopplungspositionen der PTC-Elemente 500A bis 500C und der Wärmeübertragungsblöcke 600A bis 600C sind jedoch nicht darauf beschränkt und können nach Wahl des Anwenders optional geändert werden.
Andererseits sind zum Verhindern, dass Wärme, die an die Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen 2000 übertragen wird, durch die Rahmen 4000 und 5000 nach außen übertragen wird, Verstärkungsnuten 4200 und 5200 an den Kontaktflächen der Rahmen 4000 und 5000 und der Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen 2000 längs ausgebildet, um einen Kontaktbereich zwischen jedem der Rahmen 4000 und 5000 und der entsprechenden Wärmestrahlungslamellen-Baugruppe 2000 zu minimieren.
Wenn die Verstärkungsnuten 4200 und 5200 wie oben beschrieben ausgebildet sind, wird der Kontaktbereich zwischen jedem der Rahmen 4000 und 5000 und der entsprechenden Wärmestrahlungslamellen-Baugruppe 2000 verringert, was zu einer geringeren Wärmeübergangszahl führt. Zu diesem Zeitpunkt wird, da das Innere der Verstärkungsnuten 4200 und 5200 mit Luft gefüllt ist, etwas Wärme in den Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen 2000 an die Rahmen 4000 und 5000 durch die Luft übertragen.
Da Luft jedoch eine sehr geringe Wärmeübergangszahl hat, kann die Menge an Wärme, die durch Luft übertragen wird, als vernachlässigbare Menge angesehen werden.
Die PTC-Stabbaugruppen 1000A bis 1000C und die Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen 2000, die durch Wärme erwärmt werden, die von den PTC-Elementen erzeugt wird, werden ausgedehnt und drücken dann die Rahmen 4000 und 5000, die an beide äußeren Längsseiten der Kombination daraus gekoppelt sind, nach außen. Demzufolge können sich die Rahmen 4000 und 5000, deren Längsenden mit den Gehäusen 6000 und 7000 gekoppelt sind, an deren Zwischenabschnitten nach außen wölben. Wenn die Rahmen 4000 und 5000 gewölbt werden, besteht das Problem, dass der Kopplungszustand der jeweiligen Komponenten, die zwischen den Rahmen 4000 und 5000 angebracht sind, verschoben werden kann.
Entsprechend sind die Rahmen 4000 und 5000, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, so ausgebildet, dass die Zwischenabschnitte deren Flächen, die in Kontakt mit den Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen 2000 gebracht werden, schräg in Richtung der Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen 2000 herausragen. Im Vergleich zu einem herkömmlichen geraden Rahmen werden die Rahmen 4000 und 5000, deren Zwischenabschnitte schräg nach innen hervorragen, viel weniger gewölbt, obwohl sie Druck ausgesetzt werden, der von der Ausdehnung der PTC-Stabbaugruppen 1000A bis 1000C und der Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen 2000 resultiert. Da die Verstärkungsnuten 4200 und 5200 als Rippen zum Verhindern der Wölbung in den Rahmen 4000 und 5000 dienen, die in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, besteht der Vorteil darin, dass die Rahmen kaum Verformung auf Grund einer äußeren Kraft ausgesetzt sind.
Darüber hinaus können, obwohl die zusätzlichen Kathodenanschlüsse 3000 in dieser Ausführungsform zwischen den Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen 2000 bereitgestellt sind, die Rahmen 4000 und 5000 aufgebaut sein, die Funktion eines Kathodenanschlusses 3000 ohne den Kathodenanschluss 3000 auszuüben. Wenn die Rahmen 4000 und 5000 als Kathodenanschlüsse 3000 dienen, bestehen die Vorteile darin, dass die innere Struktur des Vorwärmers für ein Fahrzeug vereinfacht wird und die Herstellungskosten verringert werden können.
Die Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen 2000 sind mit beiden Seitenflächen jeder der PTC-Stabbaugruppen 1000A bis 1000C gekoppelt. Da die Menge der Wärme, die von einer Seite der PTC-Stabbaugruppe erzeugt wird, an der die PTC-Elemente montiert sind, größer ist als die Menge der Wärme, die von der anderen Seite der PTC-Stabbaugruppe erzeugt wird, an der die Wärmeübertragungsblöcke montiert sind, sind mehrere Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen 2000 längs an der Seite der PTC-Stabbaugruppe gestapelt, an der die PTC-Elemente montiert sind, und Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen 2000, deren Anzahl kleiner ist als die Anzahl der Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen 2000, die an der Seite der PTC-Stabbaugruppen gekoppelt sind, sind an der anderen Seite der PTC-Stabbaugruppe gekoppelt, an der kein PTC-Element montiert ist. In dieser Ausführungsform sind zwei Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen 2000 an einer Seite der PTC-Stabbaugruppe gekoppelt, an der die PTC-Elemente montiert sind, und eine Wärmestrahlungslamellen-Baugruppe 2000 ist an der anderen Seite der PTC-Stabbaugruppe gekoppelt, an der die Wärmeübertragungsblöcke montiert sind. Doch die Anzahl der Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen 2000, die an eine Seite jeder der PTC-Stabbaugruppen 1000A bis 1000C gekoppelt werden sollen, ist nicht darauf beschränkt und kann nach Wahl des Anwenders beliebig geändert werden.
19 ist eine Ansicht, die einen gekoppelten Zustand eines ersten Gehäuses und der PTC-Stabbaugruppen darstellt, der in dem Vorwärmer für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
Die jeweiligen PTC-Stabbaugruppen 1000A bis 1000C des Vorwärmers eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung weisen verschiedene Lagen der PTC-Elemente und der Wärmeübertragungsblöcke darin auf. Werden daher die PTC-Stabbaugruppen mit dem ersten Gehäuse 6000 an verschiedenen Positionen gekoppelt, gibt es Probleme, die darin bestehen, dass die Effizienz des Vorwärmers verringert oder der Vorwärmer gestört wird.
Um diese Probleme zu vermeiden, sind die PTC-Stabbaugruppen 1000A bis 1000C so ausgebildet, dass sich die Längen der gebogenen Abschnitte der Anschlüsse 310A bis 310C von einander unterscheiden. Entsprechend wird in dem ersten Gehäuse 6000 der Abstand zwischen jedem der Kopplungsanschlüsse 6100 bis 6300, an die die Anschlüsse 310A bis 310c gekoppelt werden sollen, und jeder der Platzierungsaussparungen 6400 bis 6600 zum Aufnehmen der vergrößerten Abschnitte 432A bis 432C so bestimmt, dass er der Länge der gebogenen Abschnitte jedes der Anschlüsse 310A bis 310C entspricht.
Entsprechend kann jede der PTC-Stabbaugruppen 1000A bis 1000C nur an einer vorgesehenen Position gekoppelt werden, wodurch das Auftreten einer Verwechslung beim Zusammenbau der PTC-Stabbaugruppen 1000A und 1000C vermieden wird.
Zu diesem Zeitpunkt wird jede der PTC-Stabbaugruppen 1000A bis 1000C auf eine Art gekoppelt, dass jeder der vergrößerten Abschnitte 423A bis 432C vollständig in das Gehäuse 6000 eingefügt wird.
Da der Vorwärmer für ein Fahrzeug, der die PTC-Stabbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst, im Hinblick auf die Grundvorgänge identisch mit einem herkömmlichen Vorwärmer ist, außer dass sich entsprechende Komponenten im Aufbau unterscheiden, wird auf eine detaillierte Beschreibung seiner Grundvorgänge verzichtet.
20 ist eine perspektivische Schnittansicht des Gehäuses, das in dem Vorwärmer gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, und 21 ist eine Schnittdarstellung des Gehäuses, die eine Kopplungsstruktur der Gehäuseanschlüsse zeigt.
Wie in 20 und 21 gezeigt, umfasst das erste Gehäuse 6000, das in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, Gehäuseanschlüsse 6700, von denen jedes eine Ende in das erste Gehäuse 6000 eingebettet ist, und das gebogene Platten 6800 hat, die in Kontakt mit einem Ende des ersten PTC-Stabs 100 oder des zweiten PTC-Stabs 200 gebracht werden, die in das erste Gehäuse 6000 eingeführt werden. Wenn die Gehäuseanschlüsse 6700, die in Kontakt mit den ersten und zweiten PTC-Stäben 100 und 200 gebracht werden sollen, so bereitgestellt werden, dienen die gesamten ersten und zweiten PTC-Stäbe 100 und 200 als Kathodenanschlüsse, und somit besteht ein Vorteil darin, dass es nicht nötig ist, einen zusätzlichen Kathodenanschluss bereitzustellen.
Zu diesem Zeitpunkt wird ein Abschnitt der Gehäuseanschlüsse 6700, der in dem ersten Gehäuse 6000 eingebettet ist, mit Verschlussvorsprüngen 6900 ausgebildet, die in dem ersten Gehäuse 6000 einrasten, so dass der Gehäuseanschluss 6700 nicht aus dem Gehäuse 6000 herausrutschen kann. Zu diesem Zeitpunkt wird jeder der Verschlussvorsprünge 6900 so ausgebildet, dass er eine spitz zulaufende Spitze aufweist und in eine Richtung geneigt ist, in die der Gehäuseanschluss 6700 zurückgezogen wird.
Wie oben beschrieben kann in der PTC-Stabbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kopplungskraft zwischen einem Elektrodenanschluss und dem Isolator erhöht werden, indem der Elektrodenanschluss ganzheitlich mit dem Isolator durch ein Doppelspritzgussverfahren ausgebildet wird.
Darüber hinaus bestehen Vorteile darin, dass es möglich ist, die Kopplungspositionen der PTC-Elemente und der Wärmeübertragungsblöcke deutlich zu definieren, indem die Halterungselemente auf dem Isolator bereitgestellt werden, dass Gas, das zum Zeitpunkt der Erwärmung der PTC-Elemente entsteht, nach außen abgegeben werden kann, indem die Durchlässe in den vergrößerten Abschnitten und Halterungselementen des Isolators ausgebildet werden, und demzufolge ist es möglich, Geräusche zu entfernen, die in einem Fall erzeugt werden, in dem Gas durch eine Lücke zwischen einem Isolator und einem Elektrodenanschluss nach dem Stand der Technik entweicht.
Des Weiteren hat der Vorwärmer für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung Vorteile, die darin bestehen, dass Wärme, die von den PTC-Elementen erzeugt wird, nicht nach außen übertragen wird, sondern gleichmäßig in das Innere des Vorwärmers übertragen wird, dass Kopplungskräfte der jeweiligen Komponenten, die zwischen den Rahmen platziert sind, erhöht werden und enger Kontakt zwischen der PTC-Stabbaugruppe und der Wärmestrahlungslamellen-Baugruppe verbessert wird.
Obwohl der Aufbau und die Kopplungsstruktur der PTC-Stabbaugruppe und des Vorwärmers für ein Fahrzeug, der diese beinhaltet, gemäß der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben stehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben wurden, haben diese nur darstellende Funktion. Der Fachmann wird verstehen, dass verschiedene Änderungen und Anpassungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

Positive Temperaturkoeffizient- (PTC-) Stabbaugruppe (1000) umfassend: einen Elektrodenanschluss (300), in dem mehrere Paare Durchbrechungen (320) in einem vorgegebenen Intervall in Längsrichtung ausgebildet sind, wobei die Durchbrechungen (320) jedes Paares vertikal regelmäßige Abstände zueinander haben, einen Isolator (400) einschließend ein Paar Kopplungselemente (410), die längs an obere und untere Enden des Elektrodenanschlusses (300) gekoppelt sind, und erste und zweite Halterungselemente (422, 424), die an Stellen an beiden Flächen des Elektrodenanschlusses (300) sind, an denen die Paare Durchbrechungen (320) ausgebildet sind, wobei das erste und das zweite Halterungselement (422, 424) durch die Durchbrechungen (320) miteinander verbunden sind, PTC-Elemente (500) und Wärmeübertragungsblöcke (600), die jeweils zwischen benachbarten Paaren erster Halterungselemente (422) und zwischen benachbarten Paaren zweiter Halterungselemente (424) gekoppelt sind, so dass sie in Kontakt mit dem Elektrodenanschluss (300) sind, einen ersten PTC-Stab (100), der in Form eines Kanals mit vorgegebener Länge aufgebaut ist, um den Elektrodenanschluss (300), den Isolator (400), die PTC-Elemente (500) und die Wärmeübertragungsblöcke (600) aufzunehmen, und einen zweiten PTC-Stab (200), der eine identische Länge wie der erste PTC-Stab (100) aufweist, und mit dem ersten PTC-Stab (100) gekoppelt ist, um einen offenen Abschnitt des ersten PTC-Stabs (100) abzudecken.
PTC-Stabbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der Isolator (400) vergrößerte Abschnitte (432, 434) aufweist, die an beiden Enden desselben ausgebildet sind, um in engen Kontakt mit den äußeren Flächen beider Längsenden jedes ersten und zweiten PTC-Stabs (100, 200) gebracht und an diese gekoppelt zu werden.
PTC-Stabbaugruppe nach Anspruch 2, wobei mindestens einer der vergrößerten Abschnitte (432, 434) eine offene Fläche aufweist, durch die eine Seitenfläche des Elektrodenanschlusses (300) freigelegt ist.
PTC-Stabbaugruppe nach Anspruch 3, wobei der Elektrodenanschluss (300) ein Fixierungsloch (324) aufweist, das an einem Bereich desselben ausgebildet ist, der in Kontakt mit mindestens einem der Paare vergrößerter Abschnitte (432, 434) kommt, und der vergrößerte Abschnitt einen Fixierungsvorsprung (326) aufweist, der an einem Bereich dessen ausgebildet ist, der mit dem Fixierungsloch (324) übereinstimmt, so dass der Fixierungsvorsprung (326) durch das Fixierungsloch (324) gehen kann.
PTC-Stabbaugruppe nach Anspruch 2, wobei eines der Paare vergrößerter Abschnitte (432, 434) mit einem Durchlass bereitgestellt ist.
PTC-Stabbaugruppe nach Anspruch 1 bis 5, wobei der Isolator (400) mit dem Elektrodenanschluss ganzheitlich durch ein Doppelspritzgussverfahren ausgebildet ist.
PTC-Stabbaugruppe nach Anspruch 1 bis 5, wobei der Isolator (400) mit dem Elektrodenanschluss mittels lösbarer Kopplungsstrukturen der ersten und zweiten Halterungselemente gekoppelt ist.
PTC-Stabbaugruppe nach Anspruch 1 bis 5, wobei das Paar Kopplungselemente ausgebildet ist, eine Stufe aufzuweisen, so dass sich die Breite eines Abschnitts, auf dem das PTC-Element (500) platziert ist, von der eines Abschnitts unterscheidet, auf dem der Wärmeübertragungsblock (600) platziert ist.
PTC-Stabbaugruppe nach Anspruch 8, wobei das Paar Kopplungselemente so ausgebildet ist, dass die Breite des Abschnitts, auf dem das PTC-Element (500) platziert ist, größer ist als die des Abschnitts, auf dem der Wärmeübertragungsblock (600) platziert ist.
PTC-Stabbaugruppe nach Anspruch 1 bis 5, wobei der Elektrodenanschluss ein Ende aufweist, das außerhalb des vergrößerten Abschnitts hervorragt und in zwei Lagen gefaltet ist, um einen Anschluss auszubilden.
PTC-Stabbaugruppe nach Anspruch 10, wobei der Anschluss in Form einer Krampe gebogen ist.
PTC-Stabbaugruppe nach Anspruch 1 bis 5, wobei eines der Halterungselemente und das zweite Halterungselement Durchlässe hat, die an beiden Enden dessen ausgebildet sind, und das andere einen Durchlass hat, der an einem Zwischenabschnitt dessen ausgebildet ist.
PTC-Stabbaugruppe nach Anspruch 1 bis 5, wobei die Durchbrechungen (320), die in dem Elektrodenan schluss ausgebildet sind, in der Form verlängerter Löcher ausgebildet sind.
Vorwärmer für ein Fahrzeug, umfassend: mehrere PTC-Stabbaugruppen (1000A-1000C) nach Anspruch 1 bis 5 parallel zueinander angeordnet, eine oder mehrere Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen (2000) gekoppelt, um in engem Kontakt mit beiden Flächen jeder der PTC-Stabbaugruppen zu sein, ein Paar Rahmen (4000, 5000) gekoppelt an die äußeren Seitenflächen der äußersten Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen (2000), ein erstes Gehäuse (6000) und ein zweites Gehäuse (7000) gekoppelt an beide Längsenden einer Kombination der PTC-Stabbaugruppen, der Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen (2000) und der Rahmen, und Gehäuseanschlüsse (6700) in den Gehäusen (6000), die als Kathodenanschlüsse (3000) dienen.
Vorwärmer nach Anspruch 14, wobei jede der äußersten PTC-Stabbaugruppen (1000) PTC-Elemente (500) aufweist, die an einer Oberfläche derselben montiert sind und dem Inneren des Vorwärmers zugewandt sind.
Vorwärmer nach Anspruch 14, wobei in mindestens einer der PTC-Baugruppen die PTC-Elemente (500) und die Wärmeübertragungsblöcke (600) abwechselnd an beiden Seitenflächen derselben montiert sind.
Vorwärmer nach Anspruch 14, wobei die Anzahl der Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen (2000), die an eine Seite jeder der PTC-Stabbaugruppen (1000) gekoppelt sind, an die die PTC-Elemente (500) montiert sind, größer ist als die der Wärmestrahlungslamellen-Baugruppen, die an die andere Seite der PTC-Stabbaugruppe (1000) gekoppelt sind, an die kein PTC-Element (500) gekoppelt ist.
Vorwärmer nach Anspruch 14, wobei jeder der Rahmen (4000, 5000) eine verlängerte, verstärkende Nut (4200, 5200) aufweist, die an einer Fläche dessen ausgebildet ist und in Kontakt mit der Wärmestrahlungslamellen-Baugruppe (2000) in einer Längsrichtung der Kontaktfläche mit der Wärmestrahlungslamellen-Baugruppe gebracht wird.
Vorwärmer nach Anspruch 14, wobei der Rahmen so ausgebildet ist, dass ein Zwischenabschnitt einer Oberfläche desselben, der in Kontakt mit der Wärmestrahlungslamellen-Baugruppe (2000) gebracht wird, schräg in Richtung der entsprechenden Wärmestrahlungslamellen-Baugruppe hervorragt.
Vorwärmer nach Anspruch 14, wobei jeder der Gehäuseanschlüsse (6700) mit einer gebogenen Platte (6800) bereitgestellt ist, die in Kontakt mit einem Ende des PTC-Stabs gebracht wird.