DE102015208858A1

DE102015208858A1 - Heating module for heating the vehicle interior of a motor vehicle

Info

Publication number: DE102015208858A1
Application number: DE102015208858.8A
Authority: DE
Inventors: Wenqing Liu; Eric Pitz; Tobias Baumann
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2015-05-13
Filing date: 2015-05-13
Publication date: 2016-11-17
Also published as: EP3295768B1; EP3295768A1; WO2016180638A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Heizmodul (1) zum Beheizen des Fahrzeuginnenraums eines Kraftfahrzeugs, – mit wenigstens einem PTC-Heizelement (2), welches zwischen einer ersten und einer zweiten Trägerplatte (3, 4), jeweils aus einem Metall angeordnet ist, – wobei die erste Trägerplatte (3) auf einer dem wenigstens einen PTC-Heizelement (2) zugewandten Seite (5) eine elektrisch isolierende Isolationsschicht (6) aufweist, auf der eine elektrische Leiterbahn (7) ausgebildet ist, die elektrisch mit dem wenigstens einen PTC-Heizelement (2) verbunden ist, – wobei auf der ersten Trägerplatte (3) eine elektrisch mit der elektrischen Leiterbahn (7) verbundene Leistungs-Elektronik-Einheit (8) zum Bereitstellen elektrischer Heizleistung an das wenigstens eine PTC-Heizelement (2) vorhanden ist.The invention relates to a heating module (1) for heating the vehicle interior of a motor vehicle, - having at least one PTC heating element (2) which is arranged between a first and a second carrier plate (3, 4), each of a metal, - first support plate (3) on an at least one PTC heating element (2) facing side (5) has an electrically insulating insulating layer (6) on which an electrical conductor (7) is formed, which is electrically connected to the at least one PTC heating element (2), - wherein on the first carrier plate (3) electrically connected to the electrical conductor track (7) power electronics unit (8) for providing electrical heating power to the at least one PTC heating element (2) is present.

Description

Die Erfindung betrifft ein Heizmodul zum Beheizen des Fahrzeuginnenraums eines Kraftfahrzeugs sowie eine Heizeinrichtung mit einer Mehrzahl solcher Heizmodule. Die Erfindung betrifft schließlich ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeuginnenraum und mit wenigstens einem oben erläuterten Heizmodul und/oder mit einer vorangehend erläuterten Heizeinrichtung.The invention relates to a heating module for heating the vehicle interior of a motor vehicle and a heating device with a plurality of such heating modules. Finally, the invention relates to a motor vehicle with a vehicle interior and with at least one heating module explained above and / or with a heating device explained above.

In modernen Kraftfahrzeugen finden häufig Brennkraftmaschinen mit einer derart hohen Effizienz Verwendung, dass die über das Kühlwasser des mit der Brennkraftmaschine zusammenwirkenden Kühlsystems erzeugte Wärme nicht ausreicht, den Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs in der gewünschten Weise zu beheizen. Dies gilt in besonderem Maße bei sehr niedrigen Außentemperaturen. Um ein solches Defizit an bereitstellbarer Heizleistung zu mindern, kennt der Stand der Technik elektrische Heizmodule auf Basis sogenannter PTC-Heizelemente. Solche PTC-Heizelemente einen mit zunehmender Temperatur des Heizelements ebenfalls zunehmenden elektrischen Widerstand („Positive Temperature Coefficient“). Derartige Heizmodule mit PTC-Heizelementen sind in der Regel selbstregelnd ausgeführt, was bedeutet, dass die vom PTC-Heizelement bereitgestellte Heizleistung bei mangelnder Wärmeabfuhr in den Fahrzeuginnenraum aufgrund des ansteigenden elektrischen Widerstands automatisch abnimmt. Die zur Ansteuerung der PTC-Heizelemente gleichwohl erforderliche Leistungs-Elektronik-Einheit ist bei solchen herkömmlichen Heizmodulen typischerweise in der Art einer elektrischen Leiterplatte ausgeführt.In modern motor vehicles, internal combustion engines are frequently used with such high efficiency that the heat generated via the cooling water of the cooling system interacting with the internal combustion engine is insufficient to heat the vehicle interior of the motor vehicle in the desired manner. This is especially true at very low outdoor temperatures. In order to reduce such a deficit of available heating power, the prior art knows electric heating modules based on so-called PTC heating elements. Such PTC heating elements also increase with increasing temperature of the heating element electrical resistance ("Positive Temperature Coefficient"). Such heating modules with PTC heating elements are usually designed to be self-regulating, which means that the heating power provided by the PTC heating element automatically decreases in the event of a lack of heat dissipation into the vehicle interior due to the increasing electrical resistance. Nevertheless, the power electronics unit required to drive the PTC heating elements is typically designed in the manner of an electrical circuit board in such conventional heating modules.

Die DE 10 2011 089 B3 beschreibt eine Vorrichtung zur Ansteuerung einer elektrischen Heizung für Fahrzeuge. Die Vorrichtung umfasst ein Gehäuse und eine in diesem untergebrachte Platine, auf der mindestens ein zu kühlendes Bauteil angeordnet ist.The DE 10 2011 089 B3 describes a device for controlling an electric heater for vehicles. The device comprises a housing and a board accommodated therein, on which at least one component to be cooled is arranged.

Die DE 100 28 446 B4 behandelt eine elektrische Zusatzheizeinrichtung mit PTC-Heizelementen und mit einem Halbleiterschalter, der einen elektrisch isolierenden Wärmeleiter aufweist. Auf dem Wärmeleiter sind eine elektrisch leitende und wärmeleitende Platte sowie verschiedene elektrische Anschlüsse angeordnet.The DE 100 28 446 B4 deals with an additional electric heater with PTC heating elements and with a semiconductor switch having an electrically insulating heat conductor. On the heat conductor an electrically conductive and heat-conducting plate and various electrical connections are arranged.

Die EP 2 446 beschreibt eine Heizvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem PTC-Heizelement. Weiterhin umfasst die Heizvorrichtung eine mechanisch und elektrisch mit dem PTC-Heizelement verbundene Steuerungseinrichtung, mittels welcher der dem PTC-Heizelement bereitgestellte elektrische Strom einstellbar ist.EP 2 446 describes a heating device for a motor vehicle with at least one PTC heating element. Furthermore, the heating device comprises a control device mechanically and electrically connected to the PTC heating element, by means of which the electrical current provided to the PTC heating element is adjustable.

Als nachteilig bei solchen herkömmlichen Heizmodulen erweist sich die typischerweise nur aufwändig unter Verwendung von Steck- und Lötverbindungen realisierte mechanische und elektrische Anbindung der Leistungs-Elektronik-Einheit an die PTC-Heizelemente. A disadvantage of such conventional heating modules proves the typically only consuming using plug and solder joints realized mechanical and electrical connection of the power electronics unit to the PTC heating elements.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für ein Heizmodul zum Beheizen eines Fahrzeuginnenraums eines Kraftfahrzeugs eine verbesserte Ausführungsform zu schaffen, die sich insbesondere durch eine verbesserte elektrische und thermische Anbindung der Leistungs-Elektronik-Einheit an die mit elektrischer Energie zu versorgenden PTC-Heizelemente auszeichnet.The present invention therefore deals with the problem of providing an improved embodiment for a heating module for heating a vehicle interior of a motor vehicle, which is characterized in particular by an improved electrical and thermal connection of the power electronics unit to the PTC power supply unit. Heating elements distinguishes.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. This object is solved by the subject matter of the independent patent claims. Preferred embodiments are subject of the dependent claims.

Grundgedanke ist demnach, die zum Steuern/Regeln der Energieversorgung von PTC-Heizelementen erforderlichen elektrischen/elektronischen Bauteile in Modulform – nachfolgend als „Leistungs-Elektronik-Einheit“ bezeichnet – auf einer Trägerplatte aus Metall anzuordnen, auf welcher auch besagte PTC-Heizelemente vorgesehen sind. The basic idea is accordingly to arrange the electrical / electronic components in modular form required for controlling / regulating the power supply of PTC heating elements - hereinafter referred to as "power electronics unit" - on a metal support plate on which said PTC heating elements are also provided ,

Die Trägerplatte dient dabei nicht nur als mechanischer Träger für die PTC-Heizelemente, sondern fungiert gleichzeitig auch als elektrischer Leitungspfad, um die Leistungs-Elektronik-Einheit elektrisch mit den PTC-Heizelementen zu verbinden. Erfindungswesentlich ist dabei eine auf der metallischen Trägerplatte vorgesehene, elektrisch isolierende Isolationsschicht, etwa aus einer Oxid-Keramik. Auf der elektrisch isolierenden Isolationsschicht ist wiederum eine elektrische Leiterbahn aus einem elektrisch leitenden Material angeordnet, welche die Leistungs-Elektronik-Einheit elektrisch mit den PTC-Heizelementen verbindet. Aufwändige alternative Verbindungstechniken zum elektrischen Verbinden der PTC-Heizelemente mit der Leistungs-Elektronik-Einheit wie etwa elektrische Steckverbindungen können somit entfallen. Gleichzeitig kann die metallische Trägerplatte zum Transport von Abwärme, die von den PTC-Heizelementen im Betrieb erzeugt wird, genutzt werden. Die zusätzliche Bereitstellung von anderen geeigneten Bauteilen zum Abführen von Abwärme kann somit entfallen oder zumindest in vereinfachter Form, also mit geringerem konstruktivem Aufwand, realisiert werden. Dies führt zu erheblichen Kostenvorteilen bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Heizmoduls. Vorzugsweise ist das elektrisch leitende Material der elektrischen Leiterbahn ein Metall, besonders bevorzugt Kupfer.The support plate not only serves as a mechanical support for the PTC heating elements, but also functions as an electrical conduction path to electrically connect the power electronics unit to the PTC heating elements. Essential to the invention is provided on the metallic support plate, electrically insulating insulating layer, such as an oxide ceramic. On the electrically insulating insulating layer, in turn, an electrical conductor track of an electrically conductive material is arranged, which connects the power electronics unit electrically to the PTC heating elements. Elaborate alternative connection techniques for electrically connecting the PTC heating elements with the power electronics unit, such as electrical connectors can thus be omitted. At the same time, the metallic carrier plate can be used to transport waste heat generated by the PTC heating elements during operation. The additional provision of other suitable components for dissipating waste heat can thus be dispensed with or realized, at least in a simplified form, that is, with less constructive effort. This leads to considerable cost advantages in the production of the heating module according to the invention. Preferably, the electrically conductive material of the electrical conductor is a metal, particularly preferably copper.

Ein erfindungsgemäßes Heizmodul zum Beheizen des Fahrzeuginnenraums eines Kraftfahrzeugs umfasst wenigstens ein PTC-Heizelement, welches, insbesondere sandwichartig, zwischen einer ersten und einer zweiten Trägerplatte, jeweils aus einem Metall, angeordnet ist. Die erste Trägerplatte weist auf einer dem wenigstens einen PTC-Heizelement zugewandten Seite eine elektrisch isolierende Isolationsschicht auf. Auf dieser Isolationsschicht ist eine elektrische Leiterbahn ausgebildet, die elektrisch mit dem wenigstens einen PTC-Heizelement verbunden ist. Auf der ersten Trägerplatte wiederum ist eine elektrisch mit der Leiterbahn verbundene Leistungs-Elektronik-Einheit zum Bereitstellen elektrischer Heizleistung an das PTC-Heizelement vorhanden. Diese Leistungs-Elektronik-Einheit ist dafür eingerichtet, die Weitergabe von von einer externen elektrischen Energiequelle bereitgestellter elektrischer Energie an die PTC-Heizelemente zu steuern und/oder zu regeln. Hierzu kann die Leistungs-Elektronik-Einheit verschiedene, dem Fachmann im Fachbereich Elektrotechnik bekannte elektrische und/oder elektronische Bauteile wie etwa Leistungstransistoren o.ä. umfassen, die in kompakter Modulbauweise realisiert sind.An inventive heating module for heating the vehicle interior of a Motor vehicle comprises at least one PTC heating element, which, in particular sandwich, between a first and a second carrier plate, each made of a metal, is arranged. The first carrier plate has an electrically insulating insulating layer on a side facing the at least one PTC heating element. On this insulating layer, an electrical conductor is formed, which is electrically connected to the at least one PTC heating element. On the first carrier plate, in turn, there is a power electronic unit electrically connected to the track for providing electric heating power to the PTC heating element. This power electronics unit is configured to control and / or regulate the propagation of electrical energy provided by an external electrical energy source to the PTC heating elements. For this purpose, the power electronics unit various electrical and / or electronic components known to the expert in the field of electrical engineering, such as power transistors or the like. include, which are realized in a compact modular design.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist auf einer von dem wenigstens einen PTC-Heizelement abgewandten Seite der ersten Trägerplatte und/oder auf einer von dem wenigstens einen PTC-Heizelement abgewandten Seite der zweiten Trägerplatte eine erste bzw. zweite Rippenstruktur angeordnet. Die erste bzw. zweite Rippenstruktur dient primär zur effektiven Ableitung von Abwärme, die von den PTC-Heizelementen im Betrieb des Heizmoduls erzeugt wird, an die äußere Umgebung des Heizmoduls.In a preferred embodiment, a first or second rib structure is arranged on a side of the first carrier plate facing away from the at least one PTC heating element and / or on a side of the second carrier plate facing away from the at least one PTC heating element. The first or second fin structure serves primarily for the effective dissipation of waste heat, which is generated by the PTC heating elements during operation of the heating module, to the external environment of the heating module.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist auf einer von dem wenigstens einen PTC-Heizelement abgewandten Seite der ersten Rippenstruktur eine erste Modul-Endplatte angeordnet. Entsprechend ist auf einer von dem wenigstens einen PTC-Heizelement abgewandten Seite der zweiten Rippenstruktur eine zweite Heizmodul-Endplatte angeordnet. Beide Heizmodul-Endplatten dienen zur Aussteifung des Heizmoduls. Darüber hinaus können sie zusammen mit den Rippenstrukturen zur Abführung von Abwärme aus den PTC-Heizelementen verwendet werden. Darüber hinaus können die Heizmodul-Endplatten über die Rippenstrukturen elektrische mit den Trägerplatten und über diese mit den PTC-Heizelementen verbunden werden. Dies verleiht den Heizmodul-Platten die Eigenschaft von elektrischen Leitungspfaden, mittels welchen die PTC-Heizelemente an eine externe Energiequelle, etwa eine Batterie des Kraftfahrzeugs, angeschlossen werden können. In an advantageous development, a first module end plate is arranged on a side of the first rib structure facing away from the at least one PTC heating element. Accordingly, a second heating module end plate is arranged on a side of the second rib structure facing away from the at least one PTC heating element. Both heating module end plates serve to stiffen the heating module. In addition, they can be used with the fin structures to remove waste heat from the PTC heating elements. In addition, the Heizmodul- end plates can be connected via the rib structures electrically to the support plates and via these with the PTC heating elements. This provides the heating module plates with the characteristic of electrically conductive paths by means of which the PTC heating elements can be connected to an external power source, such as a battery of the motor vehicle.

Mit besonders geringen Fertigungskosten verbunden ist indes eine weitere bevorzugte Ausführungsform, bei welcher die die erste Trägerplatte und die erste Heizmodul-Endplatte integral aneinander ausgeformt und als U-förmiges Profilteil ausgebildet sind. Die erste Rippenstruktur ist in dieser Ausführungsform zwischen der ersten Trägerplatte und der ersten Heizmodul-Endplatte angeordnet und stützt sich zur Aussteifung an der ersten Trägerplatte sowie an der ersten heizmodul-Endplatte ab. Alternativ oder zusätzlich sind gemäß dieser Ausführungsform die zweite Trägerplatte und die zweite Heizmodul-Endplatte integral aneinander ausgeformt und als erstes U-förmiges Profilteil ausgebildet. Die erste Trägerplatte und die erste Heizmodul-Endplatte sind dabei als Schenkel besagten ersten Profilteils ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich können in dieser Ausführungsform auch die zweite Trägerplatte und die zweite Heizmodul-Endplatte integral aneinander ausgeformt und als erstes U-förmiges Profilteil ausgebildet sein. Die zweite Trägerplatte und die zweite Heizmodul-Endplatte sind in einem solchen Szenario als Schenkel des zweiten Profilteils ausgebildet. However, associated with particularly low manufacturing costs is a further preferred embodiment, in which the first carrier plate and the first heating module end plate integrally formed on each other and formed as a U-shaped profile part. The first rib structure is arranged in this embodiment between the first support plate and the first Heizmodul- end plate and is supported for stiffening on the first support plate and on the first heating module end plate. Alternatively or additionally, according to this embodiment, the second support plate and the second heating module end plate are formed integrally with each other and formed as a first U-shaped profile part. The first support plate and the first heating module end plate are designed as legs of said first profile part. Alternatively or additionally, in this embodiment, the second support plate and the second Heizmodul- end plate integrally formed on each other and formed as a first U-shaped profile part. The second carrier plate and the second heating module end plate are formed in such a scenario as legs of the second profile part.

Die erste Rippenstruktur kann vorzugsweise zwischen den Schenkeln der ersten Trägerplatte und der ersten Heizmodul-Endplatte angeordnet sein, derart, dass sie sich an den beiden Platten abstützt. In analoger Weise kann die zweite Rippenstruktur vorzugsweise zwischen den Schenkeln der zweite Trägerplatte und der zweite Heizmodul-Endplatte angeordnet sein, derart, dass sie sich an den beiden Platten abstützt. Beide Maßnahmen, für sich genommen oder in Kombination, führen zu einer zusätzlichen Aussteifung des Heizmoduls.The first rib structure may preferably be arranged between the legs of the first support plate and the first heating module end plate, such that it is supported on the two plates. In an analogous manner, the second rib structure may preferably be arranged between the legs of the second carrier plate and the second heating module end plate, such that it is supported on the two plates. Both measures, taken alone or in combination, lead to an additional stiffening of the heating module.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können im Heizmodul wenigstens zwei PTC-Heizelemente, vorzugsweise eine Mehrzahl von PTC-Heizelementen, vorhanden sein, die entlang einer Längsrichtung des Heizmoduls benachbart zueinander angeordnet sind. Besonders bevorzugt sind die PTC-Heizelemente entlang der Längsrichtung im Abstand zueinander angeordnet. Die erste Trägerplatte weist dabei entlang der Längsrichtung über die zweite Trägerplatte hinaus. Der über die zweite Trägerplatte hinausragende Längsabschnitt der ersten Trägerplatte dient zur Aufnahme der Leistungs-Elektronik-Einheit des Heizmoduls.In a further preferred embodiment, at least two PTC heating elements, preferably a plurality of PTC heating elements, can be present in the heating module, which are arranged adjacent to one another along a longitudinal direction of the heating module. Particularly preferably, the PTC heating elements along the longitudinal direction at a distance from each other. In this case, the first carrier plate points beyond the second carrier plate along the longitudinal direction. The projecting beyond the second support plate longitudinal portion of the first support plate is used to hold the power electronics unit of the heating module.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ragt die zweite Heizmodul-Endplatte in der Längsrichtung über die erste Heizmodul-Endplatte hinaus. In dieser Variante ist der über die erste Heizmodul-Endplatte hinausragende Längsabschnitt der zweiten Heizmodul-Endplatte als elektrischer Kontaktanschnitt zum elektrischen Verbinden mit einem elektrischen Massepfad ausgebildet.In another preferred embodiment, the second heating module end plate projects beyond the first heating module end plate in the longitudinal direction. In this variant, the longitudinal section of the second heating module end plate projecting beyond the first heating module end plate is designed as an electrical contact section for electrical connection to an electrical ground path.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform besitzen die zweite Heizmodul-Endplatte und die erste Trägerplatte in der Längsrichtung im Wesentlichen dieselbe Plattenlänge. Alternativ oder zusätzlich können auch die erste Heizmodul-Endplatte und die zweite Trägerplatte in der Längsrichtung im Wesentlichen dieselbe Plattenlänge aufweisen. Somit können bei dieser Variante die Platten mit gleicher Plattenlänge als Gleichteile gefertigt werden, wodurch sich die Fertigungskosten des Heizmoduls verringern.In a particularly preferred embodiment, the second heating module end plate and the first carrier plate have substantially the same plate length in the longitudinal direction. Alternatively or additionally, the first heating module end plate and the second carrier plate in the longitudinal direction Have substantially the same plate length. Thus, in this variant, the plates can be made with the same plate length as equal parts, thereby reducing the manufacturing cost of the heating module.

Zur Verbesserung der Steifigkeit der Heizeinrichtung können die erste Trägerplatte und die erste Heizmodul-Endplatte bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform integral aneinander ausgeformt und als U-förmiges erstes Profilteil ausgebildet sein. Zum gleichen Zweck können in dieser Variante, alternativ oder zusätzlich, die zweite Trägerplatte und die zweite Heizmodul-Endplatte integral aneinander ausgeformt und als U-förmiges zweites Profilteil ausgebildet sein.In order to improve the rigidity of the heating device, the first carrier plate and the first heating module end plate may in another preferred embodiment be formed integrally with each other and formed as a U-shaped first profile part. For the same purpose, in this variant, alternatively or additionally, the second support plate and the second heating module end plate may be formed integrally with each other and formed as a U-shaped second profile part.

Zum Zwecke der weiteren Aussteifung des Aufbaus ist in einem vom ersten U-förmigen Profilteil teilweise eingefassten ersten Zwischenraum die erste Rippenstruktur angeordnet. Diese stützt sich an den beiden gegenüberliegenden Schenkeln des ersten U-förmigen Profilteils ab. In dieser Variante kann in einem vom zweiten U-förmigen Profilteil teilweise eingefassten zweiten Zwischenraum die zweite Rippenstruktur angeordnet sein, die sich an den beiden gegenüberliegenden Schenkeln des zweiten U-förmigen Profilteils abstützt.For the purpose of further stiffening the structure, the first rib structure is arranged in a first intermediate space partially enclosed by the first U-shaped profile part. This is supported on the two opposite legs of the first U-shaped profile part. In this variant, the second rib structure, which is supported on the two opposite limbs of the second U-shaped profile part, can be arranged in a second intermediate space partially enclosed by the second U-shaped profile part.

Besonders bevorzugt ist das Material der elektrisch isolierenden Isolationsschicht eine Keramik. Eine solche Keramik lässt sich besonders einfach auf der ersten Trägerplatte aufbringen.Particularly preferably, the material of the electrically insulating insulation layer is a ceramic. Such a ceramic is particularly easy to apply to the first carrier plate.

Die Erfindung betrifft ferner eine Heizeinrichtung mit wenigstens zwei vorangehend vorgestellten Heizmodulen, vorzugsweise mit einer Mehrzahl von solchen Heizmodulen. Die wenigstens zwei Heizmodule sind dabei stapelartig entlang einer Stapelrichtung benachbart zueinander angeordnet. Um die von der Heizeinrichtung bereitstellbare Heizleistung zu verbessern, sind neben den in den Heizmodulen vorhandenen PTC-Heizelementen zusätzlich auch zwischen zwei benachbarten Heizmodulen PTC-Heizelemente vorhanden. Hierzu ist zwischen zwei in der Stapelrichtung benachbarten Heizmodul-Endplatten benachbarter Heizmodule sandwichartig wenigstens ein PTC-Heizelement, vorzugsweise eine Mehrzahl von PTC-Heizelementen, angeordnet. The invention further relates to a heating device with at least two heating modules presented above, preferably with a plurality of such heating modules. The at least two heating modules are stacked along a stacking direction adjacent to each other. In order to improve the heating power that can be provided by the heating device, in addition to the PTC heating elements present in the heating modules, PTC heating elements are additionally present between two adjacent heating modules. For this purpose, at least one PTC heating element, preferably a plurality of PTC heating elements, is sandwiched between two heating module end plates of adjacent heating modules adjacent in the stacking direction.

Zur Herstellung der zum Betrieb der Heizeinrichtung erforderlichen elektrischen Verbindung mit einer elektrischen Energiequelle ist der elektrische Kontaktabschnitt der zweiten Heizmodul-Endplatten elektrisch mit einem gemeinsamen elektrischen Massepfad der Heizeinrichtung verbunden.In order to produce the electrical connection with an electrical energy source required for operating the heating device, the electrical contact section of the second heating module end plates is electrically connected to a common electrical ground path of the heating device.

Besonders zweckmäßig kann der elektrische Massepfad als Masse-Bus ausgebildet sein, der ein elektrisches Masse-Blechteil umfasst. Von diesem Masse-Blechteil stehen seitlich Kontaktierungsabschnitte ab, mit welchem die elektrischen Kontaktabschnitte der zweiten Heizmodul-Endplatten stoffschlüssig, beispielsweise mittels einer Lötverbindung, verbunden sind.Particularly suitably, the electrical ground path may be formed as a ground bus comprising an electrical mass sheet metal part. From this mass-sheet metal part are laterally contacting portions, with which the electrical contact portions of the second heating module end plates are materially connected, for example by means of a solder joint.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Leistungs-Elektronik-Einheiten der Heizmodule jeweils einen Kontaktbereich auf. Die Kontaktbereiche sind mit einem gemeinsamen elektrischen Versorgungspfad der Heizeinrichtung zum elektrischen Verbinden mit einer elektrischen Energiequelle verbunden.In a further preferred embodiment, the power electronics units of the heating modules each have a contact region. The contact regions are connected to a common electrical supply path of the heater for electrical connection to an electrical energy source.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der elektrische Versorgungspfad als Versorgungs-Bus ausgebildet, der ein Versorgungsbus-Blechteil umfasst, mit welchem wiederum die Kontaktbereiche der Leistungs-Elektronik-Einheiten stoffschlüssig verbunden sind. Durch die Bereitstellung eines solchen Versorgungs-Busses entfällt eine aufwändige und mit hohen Fertigungskosten verbundene elektrische Verdrahtung der einzelnen Heizmodule mit einer elektrischen Energiequelle.In an advantageous development of the invention, the electrical supply path is designed as a supply bus, which comprises a supply bus sheet metal part, with which in turn the contact areas of the power electronics units are materially connected. By providing such a supply bus eliminates an expensive and associated with high manufacturing costs electrical wiring of the individual heating modules with an electrical energy source.

Eine besonders effektive elektrische Verbindung zwischen dem Versorgungs-Bus und den Heizmodulen wird erreicht, wenn an dem elektrischen Versorgungsbus-Blechteil für jedes elektrisch zu kontaktierende Heizmodul ein elektrischer Kontaktabschnitt vorgesehen wird, der winkelig von dem elektrischen Versorgungsbus-Blechteil absteht. Der jeweilige elektrische Kontaktabschnitt ist dabei mittels einer stoffschlüssigen Verbindung flächig mit einem entsprechenden elektrischen Kontaktbereich der Leistungs-Elektronik-Einheit des jeweiligen Heizmoduls verbunden.A particularly effective electrical connection between the supply bus and the heating modules is achieved if an electrical contact section which projects at an angle from the electrical supply bus sheet metal part is provided on the electrical supply bus sheet metal part for each heating module to be electrically contacted. The respective electrical contact portion is connected by means of a cohesive connection areally with a corresponding electrical contact region of the power electronics unit of the respective heating module.

Um die von den PTC-Heizelementen im Betrieb erzeugte Abwärme effektiv an die Umgebung der Heizeinrichtung abzuführen, wird vorgeschlagen, an dem elektrischen Versorgungsbus-Blechteil für jedes elektrisch zu kontaktierende Heizmodul einen thermischen Kontaktabschnitt vorzusehen, der jeweils winkelig vom Versorgungsbus-Blechteil absteht. Die thermischen Kontaktabschnitte sind mittels einer stoffschlüssigen Verbindung flächig mit einer entsprechenden thermischen Kontaktabschnitt der Leistungs-Elektronik-Einheit des jeweiligen Heizmoduls verbunden. Als solche stoffschlüssige Verbindung mag etwa eine Lötverbindung in Betracht kommen.In order to dissipate the waste heat generated by the PTC heating elements during operation effectively to the environment of the heating device, it is proposed to provide a thermal contact section on the electrical supply bus sheet metal part for each heating module to be electrically contacted, which protrudes at an angle from the supply bus sheet metal part. The thermal contact portions are connected by means of a cohesive connection areally with a corresponding thermal contact portion of the power electronics unit of the respective heating module. As such cohesive connection may be about a solder joint into consideration.

Die Erfindung betrifft schließlich ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeuginnenraum und mit wenigstens einem oben erläuterten Heizmodul und/oder mit einer vorangehend diskutierten Heizeinrichtung.Finally, the invention relates to a motor vehicle with a vehicle interior and with at least one heating module explained above and / or with a heating device discussed above.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention emerge from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematischIt show, each schematically

1 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Heizmoduls in einer perspektivischen Explosionsdarstellung, 1 an example of a heating module according to the invention in a perspective exploded view,

2 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung mit mehreren aufeinandergestapelten Heizmodulen gemäß 1, 2 an example of a heating device according to the invention with a plurality of stacked heating modules according to 1 .

3 eine separate Darstellung der in Form U-förmiger Profilteile realisierten Träger- bzw. Endplatten der Heizeinrichtung. 3 a separate representation of realized in the form of U-shaped profile parts support or end plates of the heater.

1 illustriert in einer perspektivischen Explosionsdarstellung ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Heizmoduls 1. Das Heizmodul 1 zum Beheizen des Fahrzeuginnenraums eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Mehrzahl von PTC-Heizelementen 2. Die PTC-Heizelemente 2 sind sandwichartig zwischen einer ersten und einer zweiten Trägerplatte 3, 4, jeweils aus einem Metall, angeordnet. Die einzelnen PTC-Heizelemente 2 sind dabei entlang einer Längsrichtung L des Heizmoduls 1 benachbart und im Abstand zueinander angeordnet. Die erste Trägerplatte 3 ist im zusammengebauten Zustand des Heizmoduls 1 elektrisch mit einer Unterseite 16 der PTC-Heizelemente 2 verbunden, wozu die erste Trägerplatte 3 flächig an den Unterseiten 16 der PTC-Heizelemente 2 anliegt. Entsprechend ist die zweite Trägerplatte 4 im zusammengebauten Zustand des Heizmoduls 1 elektrisch mit einer Oberseite 17 der PTC-Heizelemente 2 verbunden. Hierzu liegt die zweite Trägerplatte 4 flächig an den Oberseiten 17 der PTC-Heizelemente 2 an. Die Ober- und Unterseiten 17, 16 dienen also als elektrische Anschlüsse der PTC-Heizelemente 2. Über die beiden Trägerplatten 3, 4 sind die PTC-Heizelemente 2 mit einer elektrischen Energiequelle (in 1 nicht gezeigt) verbunden bzw. verbindbar. 1 Illustrates in an exploded perspective view an example of a heating module according to the invention 1 , The heating module 1 for heating the vehicle interior of a motor vehicle comprises a plurality of PTC heating elements 2 , The PTC heating elements 2 are sandwiched between a first and a second carrier plate 3 . 4 , each made of a metal, arranged. The individual PTC heating elements 2 are along a longitudinal direction L of the heating module 1 adjacent and spaced from each other. The first carrier plate 3 is in the assembled state of the heating module 1 electrically with a bottom 16 the PTC heating elements 2 connected, including the first carrier plate 3 flat on the undersides 16 the PTC heating elements 2 is applied. Accordingly, the second carrier plate 4 in the assembled state of the heating module 1 electrically with a top 17 the PTC heating elements 2 connected. For this lies the second carrier plate 4 flat on the tops 17 the PTC heating elements 2 at. The tops and bottoms 17 . 16 So serve as electrical connections of the PTC heating elements 2 , Over the two carrier plates 3 . 4 are the PTC heating elements 2 with an electrical energy source (in 1 not shown) connected or connectable.

Die erste Trägerplatte 3 ist im Betrieb des Heizmoduls 1 über einen geeignet ausgebildeten elektrischen Versorgungspfad 26 (nur in 2 gezeigt) elektrisch mit einer elektrischen Energiequelle verbindbar oder verbunden. Die zweite Trägerplatte 4 ist im Betrieb des Heizmoduls 1 mit einem elektrischen Massepfad 21 (nur in 2 nicht gezeigt). verbunden, an welche auch besagte elektrische Energiequelle angeschlossen werden kann. Die erste Trägerplatte 3 weist auf einer den PTC-Heizelementen 2 zugewandten Seite 5 eine elektrisch isolierende Isolationsschicht 6 auf. Das Material der elektrisch isolierenden Isolationsschicht kann eine Keramik sein. Auf der elektrisch isolierenden Isolationsschicht 6 ist eine elektrische Leiterbahn 7, beispielsweise aus Kupfer, ausgebildet. Die elektrische Leiterbahn 7 ist elektrisch mit den PTC-Heizelementen 2 verbunden. Auf der ersten Trägerplatte 3 ist eine ebenfalls elektrisch mit der Leiterbahn 7 verbundene Leistungs-Elektronik-Einheit 8 zum Bereitstellen elektrischer Heizleistung an die PTC-Heizelemente 2 vorhanden. Auf einer von den PTC-Heizelementen 2 abgewandten Seite 9 der ersten Trägerplatte 3 ist eine erste Rippenstruktur 10 angeordnet. Entsprechend ist auf einer von den PTC-Heizelementen 2 abgewandten Seite 11 der zweiten Trägerplatte 4 eine zweite Rippenstruktur 12 angeordnet. Wie 1 weiter erkennen lässt, ist auf einer von den PTC-Heizelementen 2 abgewandten Seite der ersten Rippenstruktur 10 eine erste Modul-Endplatte 13 angeordnet. In analoger Weise ist auf einer von den PTC-Heizelementen 2 abgewandten Seite der zweiten Rippenstruktur 12 eine zweite Heizmodul-Endplatte 14 angeordnet. Vorzugsweise sind die beiden Rippenstrukturen 10, 12 und die beiden Heizmodul-Endplatten 13, 14 aus einem Metall oder einem anderen geeigneten, elektrisch leitenden Material hergestellt, so dass die erste Trägerplatte 3 über die erste Rippenstruktur 10 elektrisch mit der ersten Heizmodul-Endplatte 13 verbunden ist. Entsprechend ist dann die zweite Trägerplatte 4 über die zweite Rippenstruktur 12 elektrisch mit der zweiten Heizmodul-Endplatte 14 verbunden. Hierzu stützt sich die erste Rippenstruktur 10 mit ihren Rippen endseitig an der ersten Trägerplatte 3 oder an der ersten Heizmodul-Endplatte 13 ab. Entsprechend stützt sich die zweite Rippenstruktur 12 mit ihren Rippen endseitig an der zweiten Trägerplatte 4 oder der zweiten Heizmodul-Endplatte 14 ab. Die beiden Modul-Endplatten 13, 14 können ebenso wie die beiden Trägerplatten 3, 4 besonders bevorzugt als Blechteile realisiert sein.The first carrier plate 3 is in operation of the heating module 1 via a suitably designed electrical supply path 26 (only in 2 shown) electrically connected or connected to an electrical energy source. The second carrier plate 4 is in operation of the heating module 1 with an electrical ground path 21 (only in 2 Not shown). connected to which said electrical energy source can be connected. The first carrier plate 3 indicates a PTC heating elements 2 facing side 5 an electrically insulating insulation layer 6 on. The material of the electrically insulating insulating layer may be a ceramic. On the electrically insulating insulation layer 6 is an electrical conductor 7 , For example, made of copper. The electrical conductor 7 is electric with the PTC heating elements 2 connected. On the first carrier plate 3 is also electrically connected to the track 7 connected power electronics unit 8th for providing electrical heating power to the PTC heating elements 2 available. On one of the PTC heating elements 2 opposite side 9 the first carrier plate 3 is a first rib structure 10 arranged. The same applies to one of the PTC heating elements 2 opposite side 11 the second carrier plate 4 a second rib structure 12 arranged. As 1 can be seen on one of the PTC heating elements 2 opposite side of the first rib structure 10 a first module end plate 13 arranged. In an analogous manner is on one of the PTC heating elements 2 opposite side of the second rib structure 12 a second heating module end plate 14 arranged. Preferably, the two rib structures 10 . 12 and the two heating module end plates 13 . 14 made of a metal or other suitable, electrically conductive material, so that the first carrier plate 3 over the first rib structure 10 electrically with the first heating module end plate 13 connected is. Accordingly, then the second carrier plate 4 over the second rib structure 12 electrically with the second heating module end plate 14 connected. For this purpose, the first rib structure is supported 10 with their ribs end to the first support plate 3 or on the first heating module end plate 13 from. Accordingly, the second rib structure is supported 12 with its ribs end to the second support plate 4 or the second heating module end plate 14 from. The two module end plates 13 . 14 can as well as the two carrier plates 3 . 4 particularly preferably be realized as sheet metal parts.

Der Darstellung der 1 entnimmt man ferner, dass die erste Trägerplatte 3 entlang der Längsrichtung L über die zweite Trägerplatte 4 hinausragt. Die Leistungs-Elektronik-Einheit 8 ist in einem über die zweite Trägerplatte 4 hinausragenden Längsabschnitt 15 der ersten Trägerplatte 3 auf dieser angeordnet. In analoger Weise ragt die zweite Heizmodul-Endplatte 14 über die erste Heizmodul-Endplatte 13 hinaus. Die zweite Heizmodul-Endplatte 14 und die erste Trägerplatte 3 besitzen in der Längsrichtung L im Wesentlichen bevorzugt dieselbe Plattenlänge. Vorzugsweise besitzen auch die erste Heizmodul-Endplatte 13 und die zweite Trägerplatte 4 in der Längsrichtung L im Wesentlichen dieselbe Plattenlänge. Der über die erste Heizmodul-Endplatte 13 hinausragende Längsabschnitt 18 der zweiten Heizmodul-Endplatte 14 ist als elektrischer Kontaktanschnitt 19 zum elektrischen Verbinden der zweiten Heizmodul-Endplatte 14 und somit – über Rippenstruktur 12 und die zweite Trägerplatte 4 auch der PTC-Heizelemente 2 – mit einem elektrischen Massepfad 22 ausgebildet.The representation of the 1 further taking away that the first carrier plate 3 along the longitudinal direction L over the second carrier plate 4 protrudes. The power electronics unit 8th is in one over the second carrier plate 4 protruding longitudinal section 15 the first carrier plate 3 arranged on this. The second heating module end plate protrudes in an analogous manner 14 over the first heating module end plate 13 out. The second heating module end plate 14 and the first carrier plate 3 own in the Preferably, the longitudinal direction L is preferably the same plate length. Preferably also have the first heating module end plate 13 and the second carrier plate 4 in the longitudinal direction L substantially the same plate length. The one above the first heating module end plate 13 protruding longitudinal section 18 the second heating module end plate 14 is as an electrical contact gate 19 for electrically connecting the second heating module end plate 14 and thus - over rib structure 12 and the second carrier plate 4 also the PTC heating elements 2 - with an electrical ground path 22 educated.

Die 2 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung 20 mit mehreren Heizmodulen 1, wobei im Beispiel der 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit nur zwei Heizmodule 1 vollständig dargestellt sind. Die Heizmodule 1 sind entlang einer Stapelrichtung S benachbart zueinander angeordnet. Zwischen in der Stapelrichtung S benachbarten Heizmodul-Endplatten 13, 14 benachbarter Heizmodule 1 ist sandwichartig eine Mehrzahl von PTC-Heizelementen 2‘ angeordnet. Im Beispielszenario sind diese PTC-Heizelemente 2‘ identisch zu den PTC-Heizelementen 2 aufgebaut, angeordnet und in die Heizeinrichtung 20 integriert. Die beiden Heizmodul-Endplatten 13, 14 liegen dabei flächig an den Unter- bzw.- Oberseiten 16‘, 17‘ der PTC-Heizelemente 2‘ an und übernehmen auf diese Weise die Funktion der Trägerplatten 3, 4 der PTC-Heizelemente 2, und zwar die Versorgung der PTC-Heizelemente 2‘ mit elektrischer Energie aus einer elektrischen Energiequelle.The 2 shows an example of a heating device according to the invention 20 with several heating modules 1 , in the example of the 2 for reasons of clarity, only two heating modules 1 are completely shown. The heating modules 1 are arranged along a stacking direction S adjacent to each other. Between adjacent in the stacking direction S Heizmodul-end plates 13 . 14 neighboring heating modules 1 is sandwiched a plurality of PTC heating elements 2 ' arranged. In the example scenario these are PTC heating elements 2 ' identical to the PTC heating elements 2 constructed, arranged and in the heater 20 integrated. The two heating module end plates 13 . 14 lie flat against the lower and upper sides 16 ' . 17 ' the PTC heating elements 2 ' and take over in this way the function of the carrier plates 3 . 4 the PTC heating elements 2 , namely the supply of the PTC heating elements 2 ' with electrical energy from an electrical energy source.

Die 3 zeigt zur Verdeutlichung des geometrischen Aufbaus in einer separate Darstellung der zweiten Trägerplatten 4 und der zweiten Heizmodul-Endplatten 14. Man erkennt, dass diese in Form U-förmiger Profilteile realisiert sein können: So entnimmt man der 3, dass die zweiten Träger- und die Heizmodul-Endplatten 4, 14 jeweils integral aneinander ausgeformt und als U-förmige zweite Profilteile 31 ausgebildet sein können. In dem in 2 gezeigten, zusammengebauten Zustand der Heizeinrichtung 20 ist in den vom zweiten U-förmigen Profilteil 31 teilweise eingefassten zweiten Zwischenräumen 33 jeweils eine zweite Rippenstruktur 12 angeordnet. Die Rippenstrukturen 12 stützen sich an den beiden gegenüberliegenden Schenkeln des jeweiligen zweiten U-förmigen Profilteils 31 ab. In analoger Weise sind auch die ersten Trägerplatten 3 und die ersten Heizmodul-Endplatten 13 jeweils integral aneinander ausgeformt und jeweils als U-förmiges erste Profilteile 30 ausgebildet, was ausschließlich in der 2 dargestellt ist. Entsprechend 2 ist in den von den ersten U-förmigen Profilteilen 30 teilweise eingefassten ersten Zwischenraum 32 jeweils eine erste Rippenstruktur 10 angeordnet. Die ersten Rippenstrukturen 10 stützen sich jeweils an den beiden gegenüberliegenden Schenkeln des betreffenden ersten U-förmigen Profilteils 30 ab.The 3 shows to illustrate the geometric structure in a separate representation of the second carrier plates 4 and the second heating module end plates 14 , It can be seen that these can be realized in the form of U-shaped profile parts: So you take the 3 in that the second carrier and heating module end plates 4 . 14 each formed integrally with each other and as a U-shaped second profile parts 31 can be trained. In the in 2 shown, assembled state of the heater 20 is in the second U-shaped profile part 31 partially enclosed second spaces 33 each a second rib structure 12 arranged. The rib structures 12 are supported on the two opposite legs of the respective second U-shaped profile part 31 from. In an analogous manner, the first carrier plates 3 and the first heating module end plates 13 each formed integrally with each other and each as a U-shaped first profile parts 30 trained exclusively in the 2 is shown. Corresponding 2 is in the of the first U-shaped profile parts 30 partially enclosed first space 32 each a first rib structure 10 arranged. The first rib structures 10 are each supported on the two opposite legs of the respective first U-shaped profile part 30 from.

Der Darstellung der 3 entnimmt man weiterhin, dass die elektrischen Kontaktabschnitte 19 der zweiten Heizmodul-Endplatten 14 elektrisch mit einem gemeinsamen elektrischen Massepfad 21 der Heizeinrichtung 1 verbunden sein können. Im Beispielszenario der 3 ist ein solcher elektrische Massepfad 21 als Masse-Bus 22 ausgebildet, der ein, vorzugsweise einstückiges, elektrisches Masse-Blechteil 23 aufweist. Vom Masse-Blechteil 23 stehen seitlich Kontaktierungsabschnitte 24 ab. Diese Kontaktierungsabschnitte 24 des Masse-Busses 22 sind wie in 2 gezeigt mittels einer Lötverbindung oder einer anderen geeigneten, vorzugsweise stoffschlüssigen, Verbindung mit den elektrischen Kontaktabschnitte 19 der zweiten Heizmodul-Endplatten 14 verbunden.The representation of the 3 If one continues to take that the electrical contact sections 19 the second heating module end plates 14 electrically with a common electrical ground path 21 the heater 1 can be connected. In the example scenario of 3 is such an electrical ground path 21 as a mass bus 22 formed, the one, preferably one-piece, electrical mass sheet metal part 23 having. From the mass sheet metal part 23 stand laterally contacting sections 24 from. These contacting sections 24 of the mass bus 22 are like in 2 shown by means of a solder joint or other suitable, preferably cohesive, connection with the electrical contact portions 19 the second heating module end plates 14 connected.

Auch die Leistungs-Elektronik-Einheiten 8 der Heizmodule 1 weisen jeweils einen elektrischen Kontaktbereich 25 (vgl. 1 und 2) auf, der mit einem gemeinsamen elektrischen Versorgungspfad 26 der Heizeinrichtung 1 zum elektrischen Verbinden mit einer externen elektrischen Energiequelle (nicht dargestellt) verbunden ist. Der gemeinsame elektrische Versorgungspfad 26 ist dabei gemäß den 2 und 3 als Versorgungs-Bus 27 ausgebildet, der wiederum ein, vorzugsweise einstückiges, Versorgungsbus-Blechteil 28 umfasst, mit welchem die elektrischen Kontaktbereiche 25 der Leistungs-Elektronik-Einheiten 8 stoffschlüssig verbunden sind. Hierzu steht entsprechend der Darstellung der 2 und 3 vom elektrischen Versorgungsbus-Blechteil 28 für jedes elektrisch zu kontaktierende Heizmodul 1 ein elektrischer Kontaktabschnitt 29 ab. Jede elektrischer Kontaktabschnitt 29 ist mittels einer Lötverbindung oder einer anderen geeigneten, vorzugsweise stoffschlüssigen, Verbindung flächig mit einem entsprechenden elektrischen Kontaktbereich 25 der Leistungs-Elektronik-Einheit 8 verbunden.Also the power electronics units 8th the heating modules 1 each have an electrical contact area 25 (see. 1 and 2 ), which has a common electrical supply path 26 the heater 1 for electrical connection to an external electrical power source (not shown). The common electrical supply path 26 is doing according to the 2 and 3 as a supply bus 27 formed, in turn, a, preferably one-piece, supply bus sheet metal part 28 includes, with which the electrical contact areas 25 the power electronics units 8th are connected cohesively. This is according to the representation of 2 and 3 from the electrical supply bus sheet metal part 28 for each heating module to be electrically contacted 1 an electrical contact section 29 from. Each electrical contact section 29 is by means of a solder joint or another suitable, preferably cohesive, compound surface with a corresponding electrical contact area 25 the power electronics unit 8th connected.

Schließlich zeigen die 2 und 3 auch, dass von dem elektrischen Versorgungsbus-Blechteil 28 für jedes elektrisch zu kontaktierende Heizmodul 1 ein thermischer Kontaktabschnitt 34 absteht. Jeder solcher thermische Kontaktabschnitt 34 ist wie in 3 gezeigt mittels einer stoffschlüssigen Verbindung flächig mit einem entsprechenden thermischen Kontaktabschnitt 35 der Leistungs-Elektronik-Einheit 8 des jeweiligen Heizmoduls 1 verbunden.Finally, the show 2 and 3 also that of the electrical supply bus sheet metal part 28 for each heating module to be electrically contacted 1 a thermal contact section 34 projects. Each such thermal contact section 34 is like in 3 shown by means of a cohesive connection surface with a corresponding thermal contact portion 35 the power electronics unit 8th of the respective heating module 1 connected.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011089 B3 [0003]
DE 10028446 B4 [0004]

Claims

Heating module ( 1 ) for heating the vehicle interior of a motor vehicle, - with at least one PTC heating element ( 2 ), which between a first and a second carrier plate ( 3 . 4 ), each of a metal, is arranged, - wherein the first carrier plate ( 3 ) on at least one PTC heating element ( 2 ) facing side ( 5 ) an electrically insulating insulating layer ( 6 ), on which an electrical conductor ( 7 ) is electrically connected to the at least one PTC heating element ( 2 ), - wherein on the first carrier plate ( 3 ) one electrically connected to the conductor track ( 7 ) connected power electronics unit ( 8th ) for providing electrical heating power to the at least one PTC heating element ( 2 ) is available.

Heating module according to claim 1, characterized in that on one of the at least one PTC heating element ( 2 ) facing away ( 9 ) and on one of the at least one PTC heating element ( 2 ) facing away from the second carrier plate ( 4 ) a first or second rib structure ( 10 . 12 ) is arranged.

Heating module according to claim 2, characterized in that on one of the at least one PTC heating element ( 2 ) facing away from the first rib structure ( 10 ) a first heating module end plate ( 13 ) and / or on one of the at least one PTC heating element ( 2 ) facing away from the second rib structure ( 12 ) a second heating module end plate ( 14 ) is arranged.

Heating module according to claim 3, characterized in that - the first carrier plate ( 3 ) and the first heating module end plate ( 13 ) formed integrally with each other and as the first U-shaped profile part ( 30 ) are formed, wherein the first carrier plate ( 3 ) and the first heating module end plate ( 13 ) as legs of the first profile part ( 30 ) are formed, and / or that - the second carrier plate ( 4 ) and the second heating module end plate ( 14 ) formed integrally with each other and as a second U-shaped profile part ( 31 ) are formed, wherein the second carrier plate ( 4 ) and the second heating module end plate ( 14 ) as legs of the second profile part ( 31 ) are formed.

Heating module according to one of the preceding claims, characterized in that - at least two PTC heating elements ( 2 ) are arranged adjacent to each other along a longitudinal direction (L), - the first carrier plate ( 3 ) along the longitudinal direction (L) via the second carrier plate ( 4 ), wherein the power electronics unit ( 8th ) in a via the second carrier plate ( 4 ) projecting longitudinal section ( 15 ) of the first carrier plate ( 3 ) is arranged on this.

Heating module according to one of claims 3 to 5, characterized in that the second heating module end plate ( 14 ) in the longitudinal direction (L) over the first heating module end plate ( 13 protruding beyond the first heating module end plate ( 13 ) projecting longitudinal section ( 18 ) of the second heating module end plate ( 14 ) as electrical contact gate ( 19 ) for electrical connection to an electrical ground path ( 21 ) is trained.

Heating module according to one of claims 3 to 6, characterized in that - the second heating module end plate ( 4 ) and the first carrier plate ( 13 ) in the longitudinal direction have substantially the same plate length, and / or that - the first heating module end plate ( 3 ) and the second carrier plate ( 14 ) in the longitudinal direction have substantially the same plate length.

Heating module according to one of claims 3 to 7, characterized in that - the first carrier plate ( 3 ) and the first heating module end plate ( 13 ) formed integrally with each other and as a U-shaped first profile part ( 30 ) are formed, and / or that - the second carrier plate ( 4 ) and the second heating module end plate ( 14 ) formed integrally with each other and as a U-shaped second profile part ( 31 ) are formed.

Heating module according to claim 8, characterized in that - in one of the first U-shaped profile part ( 30 ) partially enclosed first interspace ( 32 ) the first rib structure ( 10 ) is arranged and on the two opposite legs of the first U-shaped profile part ( 30 ), and / or that - in one of the second U-shaped profile part ( 31 ) partially enclosed second space ( 33 ) the second rib structure ( 12 ) is arranged and on the two opposite legs of the second U-shaped profile part ( 31 ) is supported.

Heating module according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the electrically insulating insulating layer ( 6 ) is a ceramic.

Heating device ( 20 ), - with at least two heating modules ( 1 ), preferably with a plurality of heating modules ( 1 ), according to one of claims 4 to 10, which are arranged along a stacking direction (S) adjacent to each other, - wherein between two in the stacking direction (S) adjacent heating module end plates ( 13 . 14 ) of two adjacent heating modules ( 1 ) sandwiched at least one PTC heating element ( 2 ' ), preferably a plurality of PTC heating elements ( 2 ' ) is arranged.

Heating device according to claim 11, characterized in that the electrical contact section ( 19 ) of the second heating module end plates ( 14 ) electrically with a common electrical ground path ( 21 ) of the heater ( 20 ) connected is.

Heating device according to claim 12, characterized in that the electrical ground path ( 21 ) as ground bus ( 22 ) is formed, which is an electrical mass-sheet metal part ( 23 ), from which angled contacting sections ( 24 ) protrude, with which the electrical contact sections ( 19 ) of the second heating module end plates ( 14 ) are cohesively connected.

Heating device according to one of claims 11 to 13, characterized in that the power electronics units ( 8th ) of the heating modules ( 1 ) each have an electrical contact area ( 25 ) provided with a common electrical supply path ( 26 ) of the heater ( 20 ) is connected for electrical connection to an electrical energy source.

Heating device according to claim 14, characterized in that the electrical supply path ( 26 ) as a supply bus ( 27 ), which forms a supply bus sheet metal part ( 28 ), with which the contact areas ( 25 ) of the power electronics units ( 8th ) are cohesively connected.

Heating device according to claim 15, characterized in that of the electrical supply bus sheet metal part ( 28 ) for each heating module to be electrically contacted ( 1 ) angularly an electrical contact section ( 19 ) projects, which by means of a cohesive connection surface with a corresponding electrical contact area ( 25 ) of the power electronics unit ( 8th ) of the respective heating module ( 1 ) connected is.

Heating device according to claim 15 or 16, characterized in that of the electrical supply bus sheet metal part ( 28 ) for each heating module to be electrically contacted ( 1 ) angularly a thermal contact section ( 34 ) projecting, which by means of a material connection flat with a corresponding thermal contact portion ( 35 ) of the power electronics unit ( 8th ) of the respective heating module ( 1 ) connected is.

Motor vehicle, - with a vehicle interior, - with at least one heating module ( 1 ) according to one of claims 1 to 10 and / or with a heating device ( 20 ) according to one of claims 11 to 17.