DE102018217030A1 - Elektrische Heizeinrichtung - Google Patents

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Tim Teichmann
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Mahle International GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizeinrichtung (1), insbesondere für eine Heizungs- oder Klimatisierungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einem Heizblock (2) mit einer Mehrzahl von elektrischen Heizelementen (3) mit Heizmitteln (6) und mit elektrischen Kontaktmitteln (5), welche die Heizmittel (6) elektrisch kontaktieren, wobei der Heizblock (2) eine Mehrzahl von Radiatorelementen (4) aufweist, welche thermisch mit den Heizmitteln (6) in Verbindung stehen, um Wärme von den Heizmitteln (6) an ein die Radiatorelemente (4) anströmendes Medium abzugeben, wobei die Heizmittel (6) zwei sich gegenüberliegende Breitflächen (8) und zwei sich gegenüberliegende Schmalflächen (7) aufweisen, wobei jeweils ein elektrisches Kontaktmittel (5) das jeweilige Heizmittel (6) elektrisch an einer der sich gegenüberliegenden Schmalflächen (7) kontaktiert, wobei das jeweilige elektrische Kontaktmittel (5) das Heizmittel (6) auch an einer Breitfläche (8) übergreift, wobei zwischen dem Kontaktmittel (5) und der Breitfläche (8) eine elektrische Isolierung (11) vorgesehen ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizeinrichtung, insbesondere zur Beheizung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs, insbesondere mit elektrischem Antriebsmotor und/oder mit einem Verbrennungsmotor, mit einem Heizblock mit einer Mehrzahl von Heizelementen mit Heizmitteln und mit Kontaktmitteln zum elektrischen Kontaktieren der Heizmittel, wobei der Heizblock weiterhin eine Mehrzahl von Radiatorelementen aufweist, welche in thermischem Kontakt zu den Heizelementen angeordnet sind.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Elektrische Heizeinrichtungen sind im Stand der Technik vielfältig bekannt geworden, insbesondere für die Beheizung eines Fahrzeuginnenraums als elektrischer Heizer oder als elektrischer Zuheizer. Dabei dient der elektrische Heizer als Hauptwärmequelle oder als einzige Wärmequelle, während der Zuheizer eine zusätzliche Wärmequelle darstellt, üblicherweise neben einem kühlmitteldurchströmten Heizkörper als Hauptwärmequelle.
  • Zusammenfassend werden daher Heizer und Zuheizer als elektrische Heizeinrichtungen im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet.
  • Elektrische Heizeinrichtungen werden beispielsweise dazu eingesetzt, um einen Luftstrom zu erwärmen, der in einer Heizungs- oder Klimaanlage von einem Gebläse erzeugt wird. Solche elektrischen Heizeinrichtungen weisen eine Mehrzahl von elektrischen Heizelementen auf, die Heizmittel aufweisen, wobei mit den Heizelementen Radiatorelemente thermisch verbunden sind, um den Luftstrom zu erwärmen, der die Radiatorelemente anströmt.
  • Dabei werden die Heizmittel beidseitig von Kontaktmitteln elektrisch kontaktiert, die als flächige Blechstreifen ausgebildet sind und welche die gesamte Seitenfläche der Heizmittel elektrisch kontaktieren. Dadurch werden eine breitflächige elektrische Berührung und ein geringer Übergangswiderstand erzeugt, so dass eine gleichmäßige Erwärmung der Heizmittel resultiert. Die Steuerung der Aufheizung der Heizmittel erfolgt über die Steuerung des elektrischen Stromflusses durch die Heizmittel.
  • Da die Radiatorelemente an die Heizelemente thermisch angrenzen bzw. mit diesen in thermischem Kontakt stehen, stellen die Kontaktmittel eine thermische Barriere dar, welche der Wärmestrom ausgehend von dem Heizmittel durchqueren muss, bevor die Wärme an das Radiatorelement gelangt und an den anströmenden Luftstrom abgegeben werden kann.
  • Die Dokumente EP 2 395 295 A1 , EP 2 395 296 A1 und EP 2 397 788 A1 offenbaren solche elektrischen Heizeinrichtungen, bei welchen die Kontaktmittel als Blechstreifen zwischen den Heizmitteln und den Radiatorelementen angeordnet sind. Dadurch wird der Wärmestrom ausgehend von dem Heizmittel hin zu dem Radiatorelement behindert, so dass die Heizmittel stärker erwärmt werden. Sind die Heizmittel als PTC-Elemente ausgebildet führt dies dazu, dass deren Heizleistung bei höherer Temperatur reduziert wird.
  • Darüber hinaus besteht die Problematik, dass insbesondere bei zukünftigen Elektrofahrzeugen die Bordnetzspannung bei bis zu 800 V oder darüber liegen kann, so dass auch die elektrische Heizeinrichtung mit einer solch hohen Spannung betrieben werden würde.
  • Allerdings sind die heutigen Heizelemente mit PTC-Elementen als Heizmittel nicht für solch hohe Spannungen ausgelegt. Bei den hohen Spannungen ist der Überschlagschutz bei den derzeit verwendeten PTC-Elementen nicht gewährleistet, weil der Abstand der Blechstreifen als Kontaktmittel bei den derzeit verwendeten PTC-Elementen relativ klein ist. Bei geringem Abstand ist der Überschlagschutz bei den hohen Spannungen nicht ausreichend. Gleichzeitig kann das PTC-Element aber nicht beliebig viel dicker gemacht werden, weil dadurch aufgrund der eher schlechten thermischen Leitfähigkeit des Materials des PTC-Elements die Wärmeauskopplung auf Basis des Wärmestroms leidet und das PTC-Element sich dadurch weiterhin unnötig und unerwünscht aufheizen würde, was die Heizleistung des PTC-Elements wiederum reduzieren würde.
  • Daher wurde in der von der Anmelderin angemeldeten älteren Anmeldung beschrieben, dass die quaderförmigen Heizmittel mit ihren Breitflächen und Schmalflächen nicht, wie ansonsten üblich, an ihren Breitflächen elektrisch kontaktiert werden, sondern an ihren Schmalflächen. Die Breitflächen sind dabei in thermischem Kontakt mit den Radiatorelementen und an den Schmalflächen liegen die elektrischen Kontaktmittel zur elektrischen Kontaktierung der Heizmittel an. Dadurch liegen die Kontaktmittel nicht im Wärmestrom zwischen dem Heizmittel und den Radiatorelementen und stören den Wärmestrom nicht durch einen zusätzlichen Wärmewiderstand der Kontaktmittel. Dies hat auch den Vorteil, dass der Abstand der Kontaktmittel auch bei Hochvoltanwendungen groß genug ist und dennoch die Heizmittel dünn ausgebildet werden können, um die Wärme gut aus dem Heizmittel zu den Radiatorelementen abfließen zu lassen.
  • Dabei zeigt sich jedoch, dass der Teileaufwand hoch ist und die Montage aufwändig ist.
  • Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Heizeinrichtung zu schaffen, die gegenüber dem Stand der Technik einfach und kostengünstig herzustellen ist und gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.
  • Die Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine elektrische Heizeinrichtung, insbesondere für eine Heizungs- oder Klimatisierungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einem Heizblock mit einer Mehrzahl von elektrischen Heizelementen mit Heizmitteln und mit elektrischen Kontaktmitteln, welche die Heizmittel elektrisch kontaktieren, wobei der Heizblock eine Mehrzahl von Radiatorelementen aufweist, welche thermisch mit den Heizmitteln in Verbindung stehen, um Wärme von den Heizmitteln an ein die Radiatorelemente anströmendes Medium abzugeben, wobei die Heizmittel zwei sich gegenüberliegende Breitflächen und zwei sich gegenüberliegende Schmalflächen aufweisen, wobei jeweils ein elektrisches Kontaktmittel das jeweilige Heizmittel elektrisch an einer der sich gegenüberliegenden Schmalflächen kontaktiert, wobei das jeweilige elektrische Kontaktmittel das Heizmittel auch an einer Breitfläche übergreift, wobei zwischen dem Kontaktmittel und der Breitfläche eine elektrische Isolierung vorgesehen ist. Dadurch wird erreicht, dass das Heizelement der elektrischen Heizeinrichtung einfach hergestellt werden und einfach montiert werden kann.
  • Vorteilhaft ist es, wenn das elektrische Kontaktmittel ein elektrisch leitendes Formelement ist, welches eine erste Fläche aufweist zur elektrischen Kontaktierung des Heizmittels und zumindest eine zweite Fläche aufweist, welche elektrisch isoliert an dem Heizmittel anliegt. Dabei kann das Formelement vorteilhaft als Extrusionsteil oder als Spritzgussteil ausgebildet sein, um einfach herstellbar zu sein. Dabei kann das Formelement als leitfähiges Element aus Metall oder aus Kunststoff oder aus leitfähigem Kunststoff oder aus beschichtetem Kunststoff bestehen.
  • Vorteilhaft ist es auch, wenn die Isolierung als eine erste Schicht ausgebildet ist, die das elektrische Kontaktmittel teilweise abdeckt oder umgibt. Damit kann erreicht werden, dass die der Breitfläche des Heizmittels benachbarten Flächen des Kontaktmittels elektrisch isoliert sind, damit die elektrische Kontaktierung nur oder im Wesentlichen nur an den Schmalflächen stattfindet.
  • Auch ist es vorteilhaft, wenn die erste Schicht als eine Folie ausgebildet ist, die auf das elektrische Kontaktmittel aufgelegt oder um dieses gewunden ist und/oder als eine Beschichtung des elektrischen Kontaktmittels ausgebildet ist. Die Folie kann vorteilhaft an das elektrische Kontaktmittel angelegt oder um dieses teilweise umgewunden werden. Ist das elektrische Kontaktmittel als Schicht ausgebildet, so kann diese beispielsweise durch Spritzgießen oder Lackieren etc. aufgebracht werden.
  • Auch ist es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel zweckmäßig, wenn eine zweite Schicht vorgesehen ist, welche zumindest teilweise um eine Anordnung zweier elektrischer Kontaktmittel mit dazwischen angeordnetem zumindest einem Heizmittel angeordnet ist. Diese zweite Schicht kann auf der ersten Schicht vorgesehen sein, um einen guten thermischen Kontakt zwischen dem Radiatorelement und dem elektrischen Kontaktmittel zu erreichen.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die zweite Schicht eine elektrisch isolierende Schicht ist, wie beispielsweise eine Folie und/oder eine Beschichtung. Dabei kann es alternativ auch vorteilhaft sein, wenn die zweite Schicht eine elektrisch leitende Schicht ist.
  • Auch ist es zweckmäßig, wenn das Radiatorelement an einer ersten Schicht und/oder an einer zweiten Schicht angrenzend angeordnet ist. So kann der thermische Kontakt verbessert werden.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch zweckmäßig, wenn an eine Anordnung zweier elektrischer Kontaktmittel mit dazwischen angeordnetem zumindest einem Heizmittel auf zumindest einer Schmalfläche der Anordnung ein Kappenelement angeordnet ist oder auf beiden Schmalflächen jeweils ein Kappenelement angeordnet ist. Durch das Kappenelement kann die Kriechstrecke für den elektrischen Strom erhöht werden, beispielsweise wenn das Kappenelement aus einem Kunststoff hergestellt ist.
  • Auch ist es vorteilhaft, wenn an zumindest einer Stirnseite der elektrischen Kontaktmittel ein Isolationselement angeordnet ist. Dabei dient das Isolationsmittel an der Stirnseite der lateralen Erhöhung der Kriechstrecke und der elektrischen Isolierung.
  • Vorteilhaft ist es auch, wenn eines der Isolationselemente von zumindest einem Anschlusselement durchgriffen wird, welches eines der elektrischen Kontaktmittel elektrisch kontaktiert oder eines der Isolationselemente von zwei Anschlusselementen durchgriffen wird, welche jeweils eines der elektrischen Kontaktmittel elektrisch kontaktieren. Dadurch wird es möglich, dass die elektrische Kontaktierung des Heizelements vereinfacht durchführbar ist.
  • Auch ist es bei einem alternativen Ausführungsbeispiel vorteilhaft, wenn eine Anordnung zweier elektrischer Kontaktmittel eine Vielzahl von Heizmitteln elektrisch kontaktiert, wobei die Heizmittel in einer Ebene oder in versetzten Ebenen angeordnet sind, wobei die Heizmittel in einer Reihe oder in Reihen angeordnet sind.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die nachfolgende Figurenbeschreibung und durch die Unteransprüche beschrieben.
  • Figurenliste
  • Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Figuren der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen elektrischen Heizeinrichtung,
    • 2 eine Schnittdarstellung eines Heizelements mit einem Radiatorelement,
    • 3 eine Schnittdarstellung eines alternativen Heizelements mit einem Radiatorelement,
    • 4 eine Schnittdarstellung eines alternativen Heizelements mit einem Radiatorelement,
    • 5 eine perspektivische Darstellung eines alternativen Heizelements mit einem Radiatorelement,
    • 6 eine perspektivische Darstellung des Heizelements gemäß 5,
    • 7 eine Schnittdarstellung des Heizelements der 6,
    • 8 eine weitere Schnittdarstellung des Heizelements der 6,
    • 9 eine Schnittdarstellung eines alternativen Heizelements mit einem Radiatorelement,
    • 10 eine Schnittdarstellung eines alternativen Heizelements mit einem Radiatorelement,
    • 11 eine perspektivische Darstellung eines alternativen Heizelements mit einem Radiatorelement,
    • 12 eine Schnittdarstellung eines alternativen Heizelements mit einem Radiatorelement,
    • 13 eine perspektivische Darstellung einer Anordnung von Kontaktmitteln und Heizmitteln eines alternativen erfindungsgemäßen Heizelements,
    • 14 eine Schnittdarstellung einer Anordnung von Kontaktmitteln und Heizmitteln eines alternativen erfindungsgemäßen Heizelements, und
    • 15 eine Schnittdarstellung einer Anordnung von Kontaktmitteln und Heizmitteln eines alternativen erfindungsgemäßen Heizelements.
  • Bevorzugte Ausführung der Erfindung
  • Die 1 zeigt eine perspektivische, schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen elektrischen Heizeinrichtung 1, bei welcher ein Heizblock 2 vorgesehen ist, insbesondere zum Beheizen von Luft für eine Heizungs- oder Klimatisierungseinrichtung. Alternativ kann die elektrische Heizeinrichtung 1 auch zum Beheizen eines anderen Gases oder eines flüssigen Fluids, wie beispielsweise eines Kühlmittels oder Wasser, gegebenenfalls mit Zusätzen, vorgesehen sein. Der Heizblock 2 kann dabei je nach Anwendung und je nach zu erwärmendem Fluid unterschiedlich gestaltet sein.
  • Der Heizblock 2 gemäß 1 weist eine Mehrzahl von Heizelementen 3 und eine Mehrzahl von Radiatorelementen 4 auf. Die Heizelemente 3 sind im Ausführungsbeispiel der 1 mit den Radiatorelementen 4 abwechselnd in einer Sandwichbauweise angeordnet, so dass die Luft oder ein anderes Fluid zwischen den Heizelementen 3 an den Radiatorelementen 4 vorbeiströmen kann, siehe den Pfeil 95, welcher den Luftstrom bzw. Fluidstrom andeutet. Dadurch wird eine effektive Erwärmung erreicht. Auch sind andere Anordnungen von Heizelementen 3 und Radiatorelementen 4 möglich, welche eine andere Reihenfolge bzw. eine andere räumliche Anordnung von Heizelementen 3 und/oder Radiatorelementen 4 vorsehen. Für die Erwärmung von flüssigen Medien bzw. Fluiden können auch andere Anordnungen vorgesehen sein.
  • Die Heizelemente 3 weisen Heizmittel auf, die mit einem elektrischen Strom beaufschlagt werden und sich daher erwärmen. Vorteilhaft sind solche Heizmittel PTC-Elemente, also elektrische Widerstandselemente mit PTC-Charakteristik. Die Wärme wird über die Radiatorelemente 4 an den Fluidstrom bzw. Luftstrom 95 übertragen, der dadurch erwärmt wird.
  • Zur Aufprägung des elektrischen Stroms sind die Heizmittel von Kontaktmitteln beaufschlagt und kontaktiert, so dass eine elektrische Spannung anlegbar ist und der elektrische Strom aufgeprägt werden kann.
  • Die erfindungsgemäße elektrische Heizeinrichtung 1 ist also mit einem Heizblock 2 mit einer Mehrzahl von elektrischen Heizelementen 3 mit Heizmitteln und mit elektrischen Kontaktmitteln, welche die Heizmittel elektrisch kontaktieren, versehen. Dabei weist der Heizblock auch eine Mehrzahl von Radiatorelementen 4 auf, welche thermisch mit den Heizmitteln in Verbindung stehen, um Wärme von den Heizmitteln an ein die Radiatorelemente 4 anströmendes Medium als Fluid 95 abzugeben.
  • Dabei sind die Heizmittel typischerweise als Quader ausgebildete Elemente mit zwei sich gegenüberliegende Breitflächen und zwei sich gegenüberliegende Schmalflächen. Auch haben die quaderförmigen Elemente typischerweise zwei sich gegenüberliegende Stirnflächen. Dabei sind die Breitflächen typischerweise rechteckige Flächen und die größten Flächen des Quaders. Die Schmalflächen und die Stirnflächen sind typischerweise senkrecht zu den Breitflächen angeordnete Flächen, die relativ zueinander wieder etwa senkrecht zueinanderstehen und die einen umlaufenden Rand des quaderförmigen Elements bilden. Typischerweise sind die Schmalflächen und die Stirnflächen kleiner als die Breitflächen.
  • Im Stand der Technik kontaktieren die Kontaktmittel typischerweise die Breitflächen, so dass die größtmögliche Fläche zur elektrischen Kontaktierung zur Verfügung steht.
  • Gemäß der Erfindung kontaktiert jeweils ein elektrisches Kontaktmittel das jeweilige Heizmittel elektrisch an einer der sich gegenüberliegenden Schmalflächen.
  • Die 2 zeigt in einer Schnittdarstellung ein Heizelement 3 mit einem Radiatorelement 4. Dabei sind typischerweise zwei Radiatorelemente 4 vorgesehen, die beiderseits des Heizelements 3 angeordnet sind. Es ist der Einfachheit halber jedoch nur ein solches Radiatorelement gezeigt. Es kann aber auch nur ein Radiatorelement 4 vorgesehen sein. Grundsätzlich kann jedoch auch ein zweites Radiatorelement 4 vorgesehen sein. Gegebenenfalls können auch mehr als zwei Radiatorelemente 4 vorgesehen sein. Im Ausführungsbeispiel der 1 und 2 sind die Radiatorelemente 4 als Wellrippen ausgebildet. Die Radiatorelemente 4 können grundsätzlich jedoch auch anderweitig ausgebildet sein. Der Pfeil 99 zeigt die Stromrichtung des Fluids durch das oder die Radiatorelemente 4.
  • In 2 ist erkennbar, dass zwei elektrische Kontaktmittel 5 vorgesehen sind, wobei jeweils ein elektrisches Kontaktmittel 5 das jeweilige Heizmittel 6 elektrisch an einer der sich gegenüberliegenden Schmalflächen 7 elektrisch kontaktiert.
  • Das jeweilige elektrische Kontaktmittel 5 ist dabei als etwa L-förmiges Element ausgebildet, das eine Fläche 9 aufweist, welche die Schmalfläche 7 kontaktiert. Dabei ist zu erkennen, dass das jeweilige elektrische Kontaktmittel 5 das Heizmittel 6 auch an einer Breitfläche 8 übergreift. Die elektrische Kontaktierung erfolgt zwischen dem elektrischen Kontaktmittel 5 an der Fläche 9 und der Schmalfläche 7 und es erfolgt eine elektrisch isolierte Abstützung zwischen der Fläche 10 des elektrischen Kontaktmittels 5 und der Breitfläche 8, wobei dazwischen eine elektrische Isolierung 11 vorgesehen ist.
  • Das elektrische Kontaktmittel 5 ist dabei als ein elektrisch leitendes Formelement ausgebildet, welches etwa L-förmig ausgebildet ist und eine erste Fläche 9 aufweist zur elektrischen Kontaktierung des Heizmittels 6 und das zumindest eine zweite Fläche 10 aufweist, welche elektrisch isoliert an dem Heizmittel 6 anliegt. Die beiden Flächen 9, 10 stehen dazu etwa in einem rechten Winkel, wobei auch die Breitfläche 8 und die Schmalfläche 7 des Heizmittels 6 etwa in einem rechten Winkel stehen.
  • Die Isolierung 11 bedeckt einen großen Teil der Oberfläche des elektrischen Kontaktmittels 5 und lässt die erste Fläche 9 aus. Man erkennt, dass die Isolierung 11 fast vollständig um das elektrische Kontaktmittel 5 erstreckend angeordnet ist.
  • Die Isolierung 11 ist vorteilhaft als eine erste Schicht 12 ausgebildet, die das elektrische Kontaktmittel 5 teilweise abdeckt oder umgibt. So kann die erste Schicht 12 als eine Folie ausgebildet sein, die auf das elektrische Kontaktmittel 5 aufgelegt oder um dieses gewunden ist und/oder als eine Beschichtung des elektrischen Kontaktmittels 5 ausgebildet ist.
  • Auf diese erste Schicht 12 kann das Radiatorelement 4 unmittelbar aufgesetzt oder angelegt sein, um einen guten thermischen Kontakt zu dem Heizmittel 6 zu erzeugen. Damit wird die Wärme des Heizmittels 6 gut an das das Radiatorelement umströmende Fluid abgegeben.
  • Die 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem neben den Merkmalen des Ausführungsbeispiels der 2 eine zweite Schicht 13 vorgesehen ist, welche zumindest teilweise um eine Anordnung zweier elektrischer Kontaktmittel 5 mit dazwischen angeordnetem zumindest einem Heizmittel 6 angeordnet ist. Dabei kann die zweite Schicht 13 als thermisch gut anbindende Schicht ausgebildet sein, um den thermischen Kontakt zu dem Heizmittel 6 über die Kontaktmittel 5 und die Isolierung 11, 12 zu verbessern. Auch kann die zweite Schicht zur verbesserten mechanischen Anbindung des Radiatorelements vorgesehen sein.
  • Dabei kann die zweite Schicht 13 eine elektrisch isolierende Schicht sein, wie beispielsweise eine Folie und/oder eine Beschichtung. Auch kann die zweite Schicht eine elektrisch leitende Schicht sein, beispielsweise eine Aluminiumschicht, die als Blech, Folie etc. aufgebracht werden kann.
  • In den Ausführungsbeispielen ist zu erkennen, dass das Radiatorelement 4 an eine erste Schicht 11, 12 und/oder an einer zweiten Schicht 13 angrenzend angeordnet ist.
  • Die 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem neben den Merkmalen des Ausführungsbeispiels der 2 oder alternativ der 3 zumindest ein Kappenelement 14 oder zwei Kappenelemente 14 vorgesehen sind.
  • Dabei zeigt 4 eine Anordnung zweier elektrischer Kontaktmittel 5 mit dazwischen angeordnetem zumindest einem Heizmittel 6, wobei auf zumindest einer Schmalfläche 15 der Anordnung ein Kappenelement 14 angeordnet ist oder auf beiden Schmalflächen 15 jeweils ein Kappenelement 14 angeordnet ist, wie dies die 4 zeigt.
  • Das Kappenelement 14 ist bevorzugt aus einem elektrisch nichtleitenden Material und erhöht die Kriechstrecke an den Rändern der Anordnung. Das Kappenelement 14 ist bevorzugt aus Kunststoff ausgebildet. Es leitet bevorzugt die Wärme gut und ist elektrisch ein Isolator. Das jeweilige Kappenelement 14 kann dabei nicht nur auf die erste Schicht 11, 12 aufgesetzt sein, sondern auch auf die zweite Schicht 13 der 3.
  • Die 5 und die 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem neben den Merkmalen des Ausführungsbeispiels der 4 weiterhin an zumindest einer Stirnseite der elektrischen Kontaktmittel 5 ein Isolationselement 16 angeordnet ist. Dieses Isolationselement 16 ist an der Stirnseite der Anordnung der beiden Kontaktmittel 5 angeordnet und vergrößert die Kriechstrecken an der Stirnseite. Dazu ist das Isolationselement 16 als elektrischer Isolator ausgebildet.
  • Es ist in der 5 bzw. in der 6 zu erkennen, dass in dem Isolationselement 16 Durchführungen 17 vorgesehen sind, so dass eines der Isolationselemente 16 von zumindest einem Anschlusselement 18 durchgriffen wird, welches eines der elektrischen Kontaktmittel 5 elektrisch kontaktiert. Alternativ ist es auch möglich, dass eines der Isolationselemente 16 von zwei Anschlusselementen 18 durchgriffen wird, welche jeweils eines der elektrischen Kontaktmittel 5 elektrisch kontaktiert.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Isolationselemente 16 vorgesehen, die etwa u-förmig ausgebildet sind und die ineinander verschachtelt angeordnet sind.
  • Die 6 zeigt die Schnittebenen I und II der Schnitte der Darstellungen der 7 und 8. Man erkennt, dass die Isolationselemente 16 stirnseitig der Kontaktmittel 5 angeordnet sind.
  • Die 9 bis 11 zeigen jeweils ein alternatives Ausführungsbeispiel, bei welchem die Kontaktmittel etwa L-förmig mit einer gepfeilten Längsseite 20 ausgebildet sind, so dass zwei benachbart angeordnete Kontaktmittel 5 eine Rinne 21 bilden, in die das Kappenelement 14 mit einem etwa dreieckigen Vorsprung 22 entlang seiner Längsseite eingreifen kann. Dabei kann die Gestaltung ansonsten wie auch in den 1 bis 8 gestaltet sein.
  • In den 1 bis 11 sind Ausführungsbeispiele gezeigt, bei welchen die Heizmittel 6 in einer Ebene angeordnet sind und vorzugsweise eine Mehrzahl von solchen Heizmittel 6 in einer Reihe angeordnet sind, wie dies die 8 zeigt. Zwischen zwei Heizmitteln 6 blickt man in der 8 auf den hinten liegenden Absatz des Kontaktmittels 5, siehe 23.
  • Die 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem in versetzten Ebenen, in entsprechenden Reihen, jeweils eine Mehrzahl von Heizmitteln 6 angeordnet sind. Dabei sind zwei Kontaktmittel 5 vorgesehen, welche jeweils zwei Heizmittel in der gezeigten Schnittebene kontaktieren, wobei die Heizmittel 6 in zwei Ebenen versetzt zueinander angeordnet sind. Dabei ist jedes Kontaktmittel 5 von einer Isolierung 11 teilweise umgeben, wobei zwischen den Kontaktmitteln 5 noch eine Ebene einer Isolierung 11 angeordnet ist, um die Kontaktmittel 5 selbst gegeneinander zu isolieren. Dabei können je Ebene auch eine Mehrzahl von Heizmitteln 6 vorgesehen sein, die hintereinander angeordnet sind.
  • Entsprechend kann eine Anordnung zweier elektrischer Kontaktmittel 5 eine Vielzahl von Heizmitteln 6 elektrisch kontaktieren, wobei die Heizmittel 6 in einer Ebene oder in versetzten Ebenen angeordnet sind, wobei die Heizmittel in einer Reihe oder in Reihen angeordnet sein können.
  • Die 13, 14 und 15 zeigen Ausführungsbeispiele, bei welchen die Heizmittel in einer Ebene angeordnet sind, wobei die Heizmittel 6 in einer Ebene liegen, wie dies die Schnitte III und IV zeigen, siehe die 14 und 15. Dabei sind die elektrischen Kontaktmittel 5 mit einer Art Sägezahn 30 ausgebildet, um die gegenüberliegenden Schmalflächen 7 kontaktieren zu können. Die Isolierung 11 isoliert dabei eine Oberseite eines Heizmittels 6 und eine Unterseite eines benachbarten Heizmittels 6. Die Heizmittel 6 sind dabei in einer zweidimensionalen Matrix angeordnet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2395295 A1 [0007]
    • EP 2395296 A1 [0007]
    • EP 2397788 A1 [0007]

Claims (11)

  1. Elektrische Heizeinrichtung (1), insbesondere für eine Heizungs- oder Klimatisierungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einem Heizblock (2) mit einer Mehrzahl von elektrischen Heizelementen (3) mit Heizmitteln (6) und mit elektrischen Kontaktmitteln (5), welche die Heizmittel (6) elektrisch kontaktieren, wobei der Heizblock (2) eine Mehrzahl von Radiatorelementen (4) aufweist, welche thermisch mit den Heizmitteln (6) in Verbindung stehen, um Wärme von den Heizmitteln (6) an ein die Radiatorelemente (4) anströmendes Medium abzugeben, wobei die Heizmittel (6) zwei sich gegenüberliegende Breitflächen (8) und zwei sich gegenüberliegende Schmalflächen (7) aufweisen, wobei jeweils ein elektrisches Kontaktmittel (5) das jeweilige Heizmittel (6) elektrisch an einer der sich gegenüberliegenden Schmalflächen (7) kontaktiert, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige elektrische Kontaktmittel (5) das Heizmittel (6) auch an einer Breitfläche (8) übergreift, wobei zwischen dem Kontaktmittel (5) und der Breitfläche (8) eine elektrische Isolierung (11) vorgesehen ist.
  2. Elektrische Heizeinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Kontaktmittel (5) ein elektrisch leitendes Formelement ist, welches eine erste Fläche (9) aufweist zur elektrischen Kontaktierung der Heizmittels (6) und zumindest eine zweite Fläche (10) aufweist, welche elektrisch isoliert an dem Heizmittel (6) anliegt.
  3. Elektrische Heizeinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung (11) als eine erste Schicht (12) ausgebildet ist, die das elektrische Kontaktmittel (5) teilweise abdeckt oder umgibt.
  4. Elektrische Heizeinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (12) als eine Folie ausgebildet ist, die auf das elektrische Kontaktmittel (5) aufgelegt oder um dieses gewunden ist und/oder als eine Beschichtung des elektrischen Kontaktmittels (5) ausgebildet ist.
  5. Elektrische Heizeinrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Schicht (13) vorgesehen ist, welche zumindest teilweise um eine Anordnung zweier elektrischer Kontaktmittel (5) mit dazwischen angeordnetem zumindest einem Heizmittel (6) angeordnet ist.
  6. Elektrische Heizeinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (13) eine elektrisch isolierende Schicht ist, wie beispielsweise eine Folie und/oder eine Beschichtung.
  7. Elektrische Heizeinrichtung (1) nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Radiatorelement (4) an einer ersten Schicht (12) und/oder an einer zweiten Schicht (13) angrenzend angeordnet ist.
  8. Elektrische Heizeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an eine Anordnung zweier elektrischer Kontaktmittel (5) mit dazwischen angeordnetem zumindest einem Heizmittel (6) auf zumindest einer Schmalfläche (15) der Anordnung ein Kappenelement (14) angeordnet ist oder auf beiden Schmalflächen (15) jeweils ein Kappenelement (14) angeordnet ist.
  9. Elektrische Heizeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einer Stirnseite der elektrischen Kontaktmittel (5) ein Isolationselement (16) angeordnet ist.
  10. Elektrische Heizeinrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Isolationselemente (16) von zumindest einem Anschlusselement (18) durchgriffen wird, welches eines der elektrischen Kontaktmittel (5) elektrisch kontaktiert oder eines der Isolationselemente (16) von zwei Anschlusselementen (18) durchgriffen wird, welche jeweils eines der elektrischen Kontaktmittel (5) elektrisch kontaktieren.
  11. Elektrische Heizeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anordnung zweier elektrischer Kontaktmittel (5) eine Vielzahl von Heizmitteln (6) elektrisch kontaktiert, wobei die Heizmittel (6) in einer Ebene oder in versetzten Ebenen angeordnet sind, wobei die Heizmittel (6) in einer Reihe oder in Reihen angeordnet sind.
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