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Die Erfindung gehört zu dem Gebiet der Kraftfahrzeugbelüftung, -beheizung und/oder -klimatisierung. Sie betrifft Vorrichtungen zur zusätzlichen Beheizung, die in einer Lüftungs-, Heizungs- und/oder Klimatisierungsanlage eines Kraftfahrzeugs eingebaut werden sollen.
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Die Erfindung betrifft insbesondere eine zusätzliche Heizvorrichtung mit Heizelementen mit elektrischen Widerständen, beispielsweise Widerständen mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC-Widerständen), mit denen rasch Wärme in den Fahrzeugen erzeugt werden kann, insbesondere wenn der Fahrgastraum rasch geheizt werden soll.
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Es sind Vorrichtungen für eine zusätzliche elektrische Beheizung dieser Art bekannt, um einen Luftstrom zu erwärmen, der insbesondere durch eine Leitung einer Lüftungs-, Heizungs- und/oder Klimatisierungsanlage eines Kraftfahrzeugs strömt, bei der ein Gehäuse Module tragen kann, die durch Wärmeverteilung unter der Wirkung eines elektrischen Potentials heizen, wobei das Gehäuse einen Heizraum aufweist, der die Aufnahme mindestens eines sich in Längsrichtung erstreckenden Heizmoduls ermöglicht, und eine erste Verbindungsschnittstelle, die sich quer zum Heizraum erstreckt. In dem Dokument
FR 2895204 trägt die erste Verbindungsschnittstelle Laschen, die sich innerhalb des Heizraums von der ersten Schnittstelle zu den Heizmodulen erstrecken, so dass ein elektrischer Kontakt mit den Endpunkten, die durch die freien Enden der Elektroden der Heizmodule gebildet sind, gewährleistet ist. Es wurde festgestellt, dass die Anbringung der Heizmodule in derartigen Vorrichtungen nicht sehr praktisch war und viel Platz stromaufwärts des Heizraums, d.h. zwischen dem Heizmodul und der Verbindungsschnittstelle in dem Kontaktbereich der Elektroden und Steckverbinder sowie stromabwärts des Heizraums erforderte, wo in der Praxis Mittel zur elastischen Rückstellung vorgesehen werden müssen, die dazu neigen, die Heizmodule zur ersten Verbindungsschnittstelle zu drücken, um den elektrischen Kontakt zwischen den Steckverbindern und den freien Enden der Elektroden zu gewährleisten.
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Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung eine Alternative zu den elektrischen Anschlussmitteln derartiger zusätzlicher Heizvorrichtungen vor, und ihr Gegenstand ist eine zusätzliche elektrische Heizvorrichtung für die Erwärmung eines Luftstroms, der insbesondere eine Leitung einer Lüftungs-, Heizungs- und/oder Klimatisierungsanlage eines Kraftfahrzeugs durchströmt, bei der ein Gehäuse Module tragen kann, die durch Wärmeverteilung unter der Wirkung eines elektrischen Potentials heizen. Das Gehäuse weist einen Heizraum, der die Aufnahme mindestens eines sich in Längsrichtung erstreckenden Heizmoduls ermöglicht, und eine erste Verbindungsschnittstelle auf, die sich quer zum Heizraum erstreckt und die Verbindung des mindestens einen Moduls mit einer Quellenstromversorgung des Fahrzeugs ermöglicht, wobei jedes Heizmodul in Längsrichtung durch ein freies Elektrodenende verlängert ist, das in der Nähe der ersten Schnittstelle mit der Stromquelle verbunden werden kann. Erfindungsgemäß ist eine elektrische Anschlussklemme direkt an das freie Elektrodenende angesetzt, das von dem Heizmodul hervorsteht, um dieses zu verlängern, so dass ein Endabschnitt der Klemme die erste Verbindungsschnittstelle durchqueren kann, um mit Anschlussmitteln der Stromquelle, die auf der Seite der Außenfläche der ersten Verbindungsschnittstelle angeordnet sind, in Eingriff zu sein, wobei der Endabschnitt der Klemme die erste Schnittstelle über einen Einführungsschlitz durchquert, der sich in Längsrichtung von einer Fläche der ersten Verbindungsschnittstelle zur anderen erstreckt.
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Somit liegt das proximale Ende der Heizmodule so nah wie möglich an der ersten Verbindungsschnittstelle, und es wird ein Platzgewinn in Längsrichtung erreicht, so dass das Einführen einer größeren Anzahl von Heizmodulen vorgesehen werden kann. Durch das zumindest partielle Einsetzen der Anschlussklemmen in einen Einführungsschlitz wird auch die Suche nach einem elektrischen Kontakt mit einer empfindlichen vorstehenden Lasche verhindert, wie dies im Stand der Technik der Fall war, und es kann ein Einsetzen der Heizmodule mit Kraft in die Verbindungsschnittstelle gewährleistet werden, ohne dass die Gefahr eines Bruchs eines elektrischen Elements besteht. Es ist somit nicht mehr erforderlich, Federn am Ende des Heizraums vorzusehen. Auch hier ermöglicht der daraus resultierende Platzgewinn eine Optimierung der Längsabmessung der Vorrichtung und/oder der Abmessung der Heizmodule innerhalb des Heizraums.
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Gemäß verschiedenen Merkmalen der Erfindung, die einzeln oder in Kombination herangezogen werden:
- – weist der Endabschnitt der elektrischen Anschlussklemme und der von der entsprechenden ersten Verbindungsschnittstelle getragene Einführungsschlitz Querschnitte mit komplementären Formen auf, wodurch eine translatorische Führung der Klemme durch die erste Verbindungsschnittstelle beim Einsetzen der Heizmodule in den Aufnahmeheizraum gewährleistet ist.
- – die elektrische Anschlussklemme wird mit dem freien Elektrodenende fest verbunden, insbesondere durch Schweißen, Crimpen, Clinchen oder Kleben.
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Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung kann ferner eine oder mehrere der nachfolgenden Merkmale, einzeln oder in Kombination, aufweisen:
- – die elektrische Anschlussklemme weist einen Befestigungsabschnitt auf, der mit dem freien Elektrodenende zusammenwirken kann, sowie eine Zunge, die den freien Endabschnitt der Klemme bildet, der die erste Verbindungsschnittstelle in dem Einführungsschlitz durchqueren kann;
- – die Zunge kann die erste Platine der ersten Verbindungsschnittstelle in dem Einführungsschlitz durchqueren;
- – die Klemme weist eine Basis auf, die das freie Elektrodenende bedecken kann;
- – die Zunge hat einen Querschnitt mit rechteckiger Form, der zu der rechteckigen Form des Querschnitts des entsprechenden Einführungsschlitzes komplementär ist, welcher in der ersten Verbindungsschnittstelle ausgebildet ist, wobei der Einführungsschlitz vorzugsweise in der ersten Platine ausgebildet ist;
- – das freie Ende der Zunge weist mindestens eine Abschrägung auf, so dass am Ende der Elektrode ein spitzer Abschnitt gebildet ist und das Einsetzen der Klemme in den entsprechenden Schlitz vereinfacht ist;
- – die elektrische Anschlussklemme kann Rippen aufweisen, die sich am Übergang zwischen dem Befestigungsabschnitt und dem Endabschnitt der Klemme erstrecken und senkrecht zur Längsrichtung hervorstehen, so dass ein Entstellungsanschlag an der Innenfläche der ersten Verbindungsschnittstelle gebildet ist.
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Gemäß einem möglichen Merkmal weist die elektrische Anschlussklemme ein elastisch verformbares Rastelement auf, das beim Einsetzen der Klemme in den Schlitz eine eingezogene Stellung und in der Anschlussstellung der Klemme eine ausgefahrene Stellung in einer Aufnahme einnehmen kann, welche angrenzend an den Schlitz ausgebildet ist.
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Gemäß besonderen Merkmalen einer Ausführungsform, bei der das Gehäuse eine zweite Verbindungsschnittstelle aufweist, die an dem Längsende des Gehäuses liegt, das zu der von der Anschlussklemme durchquerten ersten Verbindungsschnittstelle entgegengesetzt ist, können sich die Heizmodule in Längsrichtung zwischen den Verbindungsschnittstellen erstrecken, so dass das distale Ende der Heizmodule in Längsrichtung im Wesentlichen gegenüber dieser zweiten Verbindungsschnittstelle angeordnet ist. Es sollte angemerkt werden, dass es erfindungsgemäß durch die Art des Anschlusses durch Einsetzen der Klemmen in die erste Verbindungsschnittstelle möglich ist, auf Federn zu verzichten, die üblicherweise am Boden des Heizraums gegenüber der ersten Verbindungsschnittstelle angeordnet sind, um die Heizmodule gegen die Anschlusslaschen zu pressen. Hier ist das Einschieben der Anschlussklemmen und ihre mögliche Blockierung in Stellung durch direkt von den Klemmen getragenen Rastelementen ausreichend, so dass ein Platzgewinn in Längsrichtung erhalten wird, der erfindungsgemäß dazu verwendet wird, die Längsabmessung der Heizmodule und die Wirksamkeit der Heizvorrichtung zu erhöhen.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist das Gehäuse einen Heizraum auf, der die Heizmodule trägt, sowie zwei Verbindungschnittstellen, die an Längsenden des Heizraums angeordnet sind, wobei das Gehäuse aus einem einzelnen und einzigen Stück gebildet ist. Die Heizmodule werden über einen Zugang, der in der zweiten Verbindungsschnittstelle ausgebildet ist, die zur ersten Verbindungsschnittstelle entgegengesetzt ist, die von mindestens einer Anschlussklemme durchquert werden kann, in den Heizraum eingesetzt. Es wird somit eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung gezeigt, bei der das Einsetzen der Heizmodule in den Heizraum und das Einsetzen der elektrischen Anschlussklemmen in die entsprechenden Schlitze in einer einzigen Translationsbewegung erfolgt. Das korrekte Einsetzen der elektrischen Klemme in den Schlitz, die eine Bedingung für den korrekten Anschluss der Heizmodule an die Stromquelle des Fahrzeugs und somit für den ordnungsgemäßen Betrieb der Heizvorrichtung bildet, ist somit vereinfacht.
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Das Gehäuse der elektrischen Vorrichtung zur Erwärmung eines Luftstroms gemäß der Erfindung kann ferner eines oder mehrere der nachfolgenden Merkmale, einzeln oder in Kombination, aufweisen:
- – wenn es in dem Heizraum angeordnet ist, erstreckt sich das mindestens eine Heizmodul entsprechend einer allgemeinen Erstreckungsrichtung zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende;
- – die allgemeine Erstreckungsrichtung des mindestens einen Heizmoduls verläuft im Wesentlichen in Längsrichtung;
- – der Heizraum erstreckt sich entsprechend einer allgemeinen Erstreckungsrichtung zwischen einem ersten und eine zweiten Ende;
- – die allgemeine Erstreckungsrichtung des Heizraums verläuft im Wesentlichen in Längsrichtung;
- – der für die Aufnahme des Heizblocks vorgesehene Heizraum hat im Wesentlichen die Form eines Quaders;
- – zumindest ein Teil mindestens einer Seite des Heizraums ist vertieft oder durchbrochen;
- – der Heizraum weist zwei parallele laterale Seiten auf, die sich entsprechend der allgemeinen Erstreckungsrichtung des Heizraums erstrecken, sowie zwei parallel Hauptseiten, die sich entsprechend der allgemeinen Erstreckungsrichtung des Heizraums erstrecken;
- – diese beiden lateralen Seiten sind durch Wände gebildet;
- – die beiden lateralen Seiten des Heizraums liegen im Wesentlichen einander gegenüber;
- – die beiden Hauptseiten des Heizraums liegen im Wesentlichen einander gegenüber;
- – die lateralen Seiten erstrecken sich im Wesentlichen senkrecht zu den Hauptseiten;
- – jede der Hauptseiten weist mindestens eine Querstrebe auf, die die lateralen Seiten verbindet;
- – jede der Hauptseiten weist mindestens zwei voneinander beabstandete und vorzugswese parallele Querstreben auf;
- – jedes Ende einer Querstrebe ist mit einer lateralen Seite des Heizraums verbunden;
- – die Verbindungsschnittstellen sind jeweils an entgegengesetzten Enden des Heizraums angeordnet, wobei diese entgegengesetzten Enden vorzugsweise das erste und zweite Ende sind, zwischen denen sich der Heizraum in der allgemeinen Erstreckungsrichtung erstreckt;
- – die Heizmodule weisen mindestens ein Element auf, das Wärme erzeugen kann, und mindestens ein zugeordnetes Element, das mit dem den Heizblock durchströmenden Luftstrom Wärme austauschen kann;
- – bei dem mindestens einen Element, das Wärme erzeugen kann, handelt es sich um ein resistives Element;
- – bei dem mindestens einen Element, das Wärme erzeugen kann, handelt es sich um ein resistives Element mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC);
- – bei dem mindestens einen Element, das Wärme erzeugen kann, handelt es sich um ein resistives Element mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC), das in oder an einem Halter, wie etwa einem Stab angeordnet ist;
- – bei dem mindestens einen Element, das Wärme erzeugen kann, handelt es sich um ein zwischen zwei Elektroden angeordnetes resistives Element;
- – bei dem mindestens einen zugeordneten Element, das Wärme austauschen kann, handelt es sich um ein Strahlungselement oder um einen Kühlkörper;
- – bei dem mindestens einen zugeordneten Element, das Wärme austauschen kann, handelt es sich um mindestens eine Rippe, die von mindestens einem Element durchquert wird, das Wärme erzeugen kann, oder um Zwischenelemente wie etwa faltige oder gewellte Metallbänder, die zwischen den Elementen angeordnet sind, die Wärme erzeugen können;
- – das mindestens eine Element, das Wärme erzeugen kann, ist zwischen zwei Elementen angeordnet, die Wärme austauschen können;
- – das mindestens eine Heizmodul weist ein Element auf, das Wärme erzeugen kann und zwischen zwei Elementen angeordnet ist, die Wärme austauschen können;
- – das mindestens eine Heizmodul umfasst zwei Elemente, die Wärme erzeugen können, sowie drei Elemente, die Wärme austauschen können, wobei ein Element, das Wärme austauschen kann, zwischen zwei Elementen angeordnet ist, die Wärme erzeugen können, wobei jedes dieser Elemente, die Wärme erzeugen können, zwischen dem mittleren Element, das Wärme austauschen kann, und einem äußeren Element, das Wärme austauschen kann, angeordnet ist.
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Gemäß einem möglichen Merkmal kann mindestens eine laterale Seite des Heizraums mindestens einen elastisch verformbaren Rastfinger aufweisen, der das Halten eines entsprechenden Heizmoduls ermöglicht. Dieser Rastfinger ist vorzugsweise in der Nähe der zweiten Verbindungsschnittstelle angeordnet.
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Gemäß einem möglichen Merkmal weist der Heizraum mindestens eine Zwischenwand auf, die sich innerhalb der Aufnahme erstreckt, in dem mindestens ein Heizmodul eingebaut sein kann.
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Das Gehäuse der elektrischen Vorrichtung zur Erwärmung eines Luftstroms gemäß der Erfindung kann ferner eines oder mehrere der nachfolgenden Merkmale, einzeln oder in Kombination, aufweisen, die sich auf die Zwischenwand beziehen:
- – die mindestens eine Zwischenwand ist im Wesentlichen parallel zu den lateralen Seiten des Heizraums und zwischen diesen lateralen Seiten angeordnet, die sich in der allgemeinen Erstreckungsrichtung des Heizraums erstrecken;
- – die mindestens eine Zwischenwand erstreckt sich in einer allgemeinen Erstreckungsrichtung zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende;
- – die mindestens eine Zwischenwand verläuft im Wesentlichen in Längsrichtung;
- – die mindestens eine Zwischenwand erstreckt sich auf der gesamten Länge des Heizraums von einer Verbindungsschnittstelle zur anderen;
- – die mindestens eine Zwischenwand weist mindestens eine Öffnung auf;
- – die mindestens eine Zwischenwand ist gestanzt;
- – zumindest ein Teil der mindestens einen Zwischenwand weist die Eigenschaften eines Blättchens zur elastischen Rückstellung auf;
- – mit der mindestens einen Zwischenwand kann die Hauptaufnahme des Heizraums in zwei Unterabschnitte unterteilt werden, mit denen es jeweils möglich ist, mindestens ein Heizmodul aufzunehmen; ein erster Unterabschnitt oder eine erste Aufnahme ist durch eine Innenfläche einer lateralen Seite des Heizraums und durch die Zwischenwand begrenzt, und ein zweiter Unterabschnitt oder eine zweite Aufnahme ist durch eine Innenfläche einer gegenüberliegenden lateralen Seite und durch die Zwischenwand begrenzt;
- – die Zwischenwand ist nicht zentriert, so dass sie näher an eine der lateralen Seiten des Heizraums liegt, wobei das Mittel, mit dem ein Druckverlust erzeugt werden kann, mit dieser lateralen Seite einstückig ausgebildet ist;
- – die Zwischenwand weist mindestens einen Rastfinger auf;
- – die erste Aufnahme ist so bemessen, dass sie ein Heizmodul mit einem Element aufnimmt, das Wärme erzeugen kann und zwischen zwei Elementen angeordnet ist, die Wärme austauschen können;
- – die zweite Aufnahme ist so bemessen, dass sie ein Heizmodul mit zwei Elementen aufnimmt, die Wärme erzeugen können, und mit drei Elementen, die Wärme austauschen können.
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Gemäß einem möglichen Merkmal weist das Gehäuse einer erfindungsgemäßen elektrischen Heizvorrichtung mindestens ein Mittel auf, mit dem ein Druckverlust des Luftstroms, der an der Stelle zirkuliert, an der das Gehäuse angebracht ist, erzeugt werden kann.
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Durch die Bildung dieses Druckverlusts ist es vorteilhafterweise möglich, den Wärmeaustausch zwischen der elektrischen Heizvorrichtung und dem Luftstrom zu verstärken.
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Dieses Mittel, das die Bildung eines Druckverlusts ermöglicht, kann insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, die Form einer Blättchens, eines Stegs, eines Profilblechs, einer Platte haben.
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Die Erfindung betrifft auch eine Lüftungs-, Heizungs- und/oder Klimatisierungsanlage mit einer wie eben gezeigten Heizvorrichtung.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Beschreibung und der Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
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1 eine Seitenansicht einer zusätzlichen Heizvorrichtung, die erfindungsgemäß quer in einer Luftumlaufleitung einer Lüftungs-, Heizungs- und Klimatisierungsbaugruppe angeordnet sein kann;
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2 eine perspektivische Dreiviertelansicht der Vorrichtung aus 1 von hinten, bei der die Heizmodule entfernt wurden, um die grundlegenden Wände des Heizraums zur Aufnahme dieser Heizmodule besonders sichtbar zu machen;
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3 eine perspektivische Dreiviertelansicht der Vorrichtung aus 1 von vorne, bei der insbesondere die freien Enden der elektrischen Klemmen, die quer an einer ersten Verbindungsschnittstelle ausmünden, sichtbar gemacht wurden;
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4 eine perspektivische Dreiviertelansicht der Heizmodule von hinten, die in dem Heizraum der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung angeordnet sein können und jeweils mit elektrischen Klemmen versehen sind, die jeweils auf eine Elektrodenzunge angesetzt sind, die die Heizmodule vorstehend verlängern;
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5 eine Ansicht der in 4 veranschaulichten Elemente, dieses Mal in einer perspektivischen Dreiviertelansicht von vorne;
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6 eine Ansicht entsprechend der gleichen Perspektive wie bei 5 eines Heizmoduls und der zugeordneten elektrischen Klemme in der eingebauten Stellung und eines Heizmoduls und der zugeordneten elektrischen Klemme in der ausgebauten Stellung;
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und 7 eine perspektivische Darstellung einer elektrischen Klemme entsprechend der gleichen perspektivischen Ansicht wie bei 4.
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Bei der nachfolgenden Beschreibung wird auf eine von den Längsachsen, vertikalen Achsen und Querachsen abhängige Ausrichtung Bezug genommen, wie sie willkürlich von dem in den 1 bis 4 gezeigten Trieder definiert sind. Durch die Auswahl der Benennungen dieser Achsen wird die Ausrichtung, die die Vorrichtung bei ihrem Einsatz in einem Kraftfahrzeug annehmen kann, nicht beschränkt, und die Benutzung der Begriffe wie "obere, oberer, oberes" und "untere, unterer, unteres" wird in Abhängigkeit von der Ausrichtung in der mit dieser Beschreibung zusammenhängenden Veranschaulichung ausgewählt, ohne einschränkend zu sein.
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In den 1 bis 3 ist eine erfindungsgemäße zusätzliche Heizvorrichtung veranschaulicht, die quer in einer Luftumlaufleitung einer Lüftungs-, Heizungs- und/oder Klimatisierungsanlage angeordnet sein kann, so dass am Fahrzeug entnommene elektrische Energie in Wärmeenergie umgewandelt wird, die an die Luft abgegeben wird, die die Lüftungs-, Heizungs- und/oder Klimatisierungsanlage durchströmt. Die Anlage ist hier nicht veranschaulicht, es ist jedoch zu verstehen, dass eine Hauptleitung dieser Anlage in herkömmlicher Weise eine in der Wand ausgebildete Öffnung zum Einsetzen der zusätzlichen Heizvorrichtung aufweist.
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Die erfindungsgemäße zusätzliche Heizvorrichtung
2 weist ein Gehäuse und Heizmodule
4 auf, die einen elektrischen Strom in Wärmeenergie umwandeln können. Für die ausführlichere Beschreibung der Heizmodule und eines Ausführungsbeispiels mit Kühlkörpern, die von Elektroden auf der einen und auf der anderen Seite eines oder mehrerer Stücke mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC-Wirkung) umschlossen sind, kann auf das Patentdokument
FR2895204 verwiesen werden.
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Erfindungsgemäß weist das einstückige Gehäuse einen Heizraum 6 zur Aufnahme der Heizmodule 4 auf, eine erste Verbindungsschnittstelle 8, die an einem proximalen Ende 10 des Heizraums 6 für den Anschluss der Vorrichtung 2 an ein Stromnetz des Fahrzeugs und zur Speisung der Heizmodule 4 angeordnet ist, eine zweite Schnittstelle 12, insbesondere für die mechanische Befestigung, die an dem distalen Ende 14 des Heizraums 6 entgegengesetzt zu dem proximalen Ende angeordnet ist, das die erste Verbindungsschnittstelle 8 trägt, und die mit einer Wand der Leitung der Lüftungs-, Heizungs- und/oder Klimatisierungsanlage zusammenwirken kann, sowie einen Steg 16, der sich am Heizraum 6 entlang zwischen den beiden Verbindungsschnittstellen 8, 12 erstreckt. Die zusätzliche Heizvorrichtung 2 besteht aus Kunststoff, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Polypropylen oder Polyamid. Es wird davon ausgegangen, dass der Heizraum 6 und die beiden Verbindungsschnittstellen 8, 12 einstückig sind, da ihre Trennung eine Zerstörung des Heizraums 6 und der einen und/oder der anderen Schnittstelle 8, 12 verursacht. Es ist hier zu verstehen, dass der Heizraum 6 und die beiden Schnittstellen 8, 12 aus ein und demselben Formvorgang hervorgehen. Der Heizraum 6 und die Verbindungsschnittstellen 8, 12 könnten jedoch unabhängig voneinander ausgebildet und anschließend fest miteinander verbunden werden, ohne dabei den Kontext der Erfindung zu verlassen.
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Der Heizraum 6 hat die Form eines rechteckigen Quaders, bei dem die beiden Hauptflächen durchbrochen sind, um die Wärme, die von den innerhalb des Heizraums 6 angeordneten Heizmodulen 4 abgegeben wird, in der Leitung zu verteilen. Streben 18, die in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind oder nicht, erstrecken sich vertikal über die gesamte Höhe dieser Hauptflächen, so dass die Baugruppe versteift wird, ohne die Wärmeabgabe und den Durchgang des Luftstroms zu behindern.
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Der Heizraum 6 weist zusätzlich zu diesen Streben 18 drei Längswände auf, die zueinander parallel verlaufen und bei denen zwischen zwei Seitenwänden 20, 22 und einer zwischen diesen Seitenwänden 20, 22 liegenden Zwischenwand 24 unterschieden wird. Die Streben 18 verlängern ausgehend von einem entsprechenden Querrand die beiden Seitenwände 20, 22 in eine senkrechte Richtung, um die Seitenwände 20, 22 miteinander zu verbinden. Auf diese Weise werden zwei getrennte Aufnahmen zum Aufnehmen der Heizmodule 4 in dem Heizraum 6 definiert. Eine erste Aufnahme 26 wird durch die sogenannte obere Seitenwand 20, die Streben 18 und die Zwischenwand 24 definiert, während eine zweite Aufnahme 28 durch die sogenannte untere Seitenwand 22, die Streben 8 und die Zwischenwand 24 definiert wird.
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Bei den veranschaulichten Beispiel kann zwischen einer sogenannten oberen Seitenwand 20 und einer sogenannten unteren Seitenwand 22 unterschieden werden, wobei die sogenannte obere Seitenwand 20 die den Steg 16 tragende Seitenwand ist und die Zwischenwand 24 in vertikaler Richtung dezentriert ist, so dass sie näher an der sogenannten oberen Seitenwand 20 liegt. Wie in den Figuren zu sehen ist, hat daher die erste Aufnahme 26 in vertikaler Richtung eine geringere Höhe als die zweite Aufnahme 28, und die erste Aufnahme 26 ist so bemessen, dass ein erstes Heizmodul 30 mit zwei Kühlkörpern 29 aufgenommen wird, während die zweite Aufnahme 28 so bemessen ist, dass ein zweites Heizmoduls 32 mit drei Kühlkörpern 29 aufgenommen wird. Es ist zu verstehen, dass dies lediglich beispielhaft angegeben ist und die Höhe der Aufnahmen 26, 28, die in den Figuren willkürlich in vertikaler Richtung definiert ist, insbesondere in Abhängigkeit von der Position des Zwischenwand 24 variieren könnte, ohne dabei den Kontext der Erfindung zu verlassen. Die Anzahl der Kühlkörper 29, die das bzw. die Heizmodule 30, 32 bilden, wobei diese Anzahl hier wie in den 1 und 4 zu sehen ist fünf beträgt, könnte auf diese Weise verändert werden.
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Die Zwischenwand 24 weist Führungsränder 34 auf, die sich vertikal vorstehend teilweise entlang der Zwischenwand 24 auf jeder Querseite von dieser erstrecken, um die translatorische Führung der Heizmodule 30, 32 in den im Heizraum 6 definierten Aufnahmen 26, 28 bei deren Einsetzen durch Gleiten zu vereinfachen. Es ist zu verstehen, dass die Seitenwände 20, 22 vorteilhafterweise äquivalente Führungsränder aufweisen.
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Die Zwischenwand 24 weist ferner ein elastisch verformbares Blättchen 36 auf, das insbesondere durch partielles Ausstanzen eines Abschnitts der Wand 24 gebildet ist, so dass es an einem ersten Längsende an der Zwischenwand 24 angelenkt ist und gegenüber ein freies Ende aufweist, das sich in der Ruhestellung des Blättchens 36 vorstehend von der Ebene, die durch die Zwischenwand 24 definiert ist, in die zweite Aufnahme 28 erstreckt. Das Blättchen 36 ist so ausgebildet, dass dieses freie Ende federnd in diese in die zweite Aufnahme 28 vorstehende Stellung zurückgestellt wird. In 1 ist darüber hinaus zu sehen, dass das freie Ende eine Erhebung 38 aufweist, die in Richtung der Annäherung der Ebene der Zwischenwand 24 von der Ebene des Blättchens 36 hervorsteht, so dass die Erhebung 38 in der ersten Aufnahme 26 liegt, wenn das Blättchen 36 dazu gezwungen ist, in der von der Zwischenwand 24 definierten Ebene zu liegen.
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Es ist zu verstehen, dass die Seitenwände 20 und 22 ein elastisch verformbares Blättchen 36 aufweisen können, das sich in der einen oder in der anderen Aufnahme 26, 28 erstreckt, um die gleiche Funktion des Haltens der Heizmodule 30, 32 in der Aufnahme auszuführen.
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In 3 sind elastisch verformbare Rastfinger 40 zu sehen, die an den distalen Enden 42, d.h. an den zur zweiten Verbindungsschnittstelle 12 gewandten Enden der Seitenwände 20, 22 und der Zwischenwand 24 ausgebildet sind. Jeder Rastfinger 40 ist so ausgeführt, dass er vertikal von der Wand 20, 22, 24, die er verlängert, hervorsteht, wobei sich die von den Seitenwänden 20 und 22 getragenen Finger 40 vorstehend zur Zwischenwand 24 erstrecken, während diese Zwischenwand 24 einen Rastfinger 40 aufweist, der sich vertikal sowohl zur oberen Seitenwand 20 als auch zur unteren Seitenwand 22 erstreckt. Der Rastfinger 40 weist eine Außenfläche 44 auf, die zur zweiten Verbindungschnittstelle 12 gewandt und zur Vertikalen geneigt ist, sowie eine Innenfläche, die zum Inneren des Heizraums 6 gewandt ist und im Wesentlichen gerade ist, um einen Freigabeanschlag für die Heizmodule 30, 32 zu bilden, wenn diese in den Heizraum 6 der Vorrichtung eingesetzt sind. Es ist zu verstehen, dass derartige Formen der Finger 40 das Spreizen der Finger 40 beim Durchgang der Heizmodule 30, 32 zum Inneren des Heizraums 6 vereinfachen und sie diese Heizmodule 30, 32 darin blockieren, wenn sie in Stellung sind.
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Wie oben beschrieben, ist der Heizraum 6 einstückig mit der ersten Verbindungsschnittstelle 8 ausgebildet, die eine Doppelfunktion hat, nämlich eine Funktion zur elektrischen Verbindung, um das Anschließen der Heizmodule an eine elektrische Energiequelle zu ermöglichen, sowie eine mechanische Funktion, um die Öffnung der Leitung der Lüftungs-, Heizungs- und/oder Klimatisierungsanlage, durch die die Heizvorrichtung eingesetzt wird, in dichter Weise zu verschließen.
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Die erste Verbindungsschnittstelle 8 weist eine im Wesentlichen ebene erste Platine 46 auf, die sich senkrecht zu den Wänden 20, 22, 24 des Heizraums 6 erstreckt, sowie eine Hülse 48, die sich in Längsrichtung von der ersten Platine 46 entgegengesetzt zum Heizraum 6 erstreckt.
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Die Mittel zur mechanischen Befestigung, die der ersten Verbindungsschnittstelle 8 zugeordnet sind, werden von der ersten Platine 46 getragen, die an ihren vertikalen Enden 50 Befestigungslaschen 52 aufweist, in denen Befestigungslöcher 54 die Zusammenwirkung von Verschraubungsmitteln mit Gewindemitteln ermöglichen, die hier nicht dargestellt sind und für die mechanische Befestigung der zusätzlichen Heizvorrichtung 2 in Bezug auf die Leitung mit der Leitung der Lüftungs-, Heizungs- und/oder Klimatisierungsanlage fest verbunden sind. Es ist zu verstehen, dass andere Befestigungsmittel, zum Beispiel durch Clipsen oder Vernieten eingesetzt werden können, ohne den Kontext der Erfindung zu verlassen. Darüber hinaus weist die erste Platine 46 an ihrer Innenfläche 56, die zum Heizraum 6 gewandt ist, eine Umfangsrille 58 (in 2 sichtbar) auf, in der eine Dichtung angeordnet sein kann, so dass die Luftundurchlässigkeit zwischen dem Inneren der Stelle, an der sich der Heizraum 6 der Vorrichtung 2 erstreckt, und dem Äußeren dieser Stelle, an der sich die erste Platine 46 und insbesondere die Hülse 48 erstrecken, zu gewährleisten.
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Die erste Schnittstelle 8 weist Schlitze 60 (in 2 zu sehen) auf, die sich von der zum Heizraum 6 gewandten Innenfläche 56 der ersten Platine 46 zur Außenfläche 62, die die Hülse 48 trägt, erstrecken. Die Schlitze 60 münden innerhalb der Hülse 48 aus, deren Abmessungen es ermöglichen, Quellenmittel für den elektrischen Anschluss, d.h. direkt mit dem Netz des Fahrzeugs verbundenen Mittel in dieser Hülse 48 aufzunehmen.
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In 3 ist das freie Ende von elektrischen Anschlussklemmen 64 zu sehen, die aus den Schlitzen 60 innerhalb der Hülse 48 ausmünden und mit den Quellenmittel für den elektrischen Anschluss zusammenwirken können, wenn diese in der Hülse 48 eingeschoben sind. Erfindungsgemäß werden die elektrischen Anschlussklemmen 64 mit Elektroden 66 der Heizmodule 30, 32 fest verbunden, wie dies nachfolgend beschrieben ist, und sie durchqueren die (in 2 sichtbaren) Schlitze 60, um mit Anschlussmitteln, die auf einer Seite der ersten Verbindungsschnittstelle 8 angeordnet sind, die auf der anderen Seite dieser ersten Schnittstelle 8 angeordneten Heizmodule 30, 32 verbinden zu können. Mit der Veranschaulichung aus 3 ist insbesondere zu verstehen, dass die Schlitze 60 einen Querschnitt haben, der so definiert ist, dass diese elektrischen Anschlussklemmen 64 durch die erste Schnittstelle 8 aufgenommen und geführt werden, damit sie einerseits mit den Elektroden 66 innerhalb des Heizraums 6 fest verbunden werden können und sie sich andererseits in der von der Außenfläche 62 der ersten Platine 46 vorstehenden Hülse 48 erstrecken können.
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Bei der veranschaulichten Ausführungsform und wie in den 4 bis 6 zu sehen ist, ist eine elektrische Klemme 64 für den Anschluss an das elektrische Leitungsbündel des Fahrzeugs an einem freien Ende jeder Elektrode 66 angeordnet, das die Heizmodule 4 an einem proximalen Ende 67 verlängert. Die Klemme 64 umfasst einen Abschnitt 68 zur Befestigung an der Elektrode 66 und einen Anschlussabschnitt 69, der durch eine Zunge 70 gebildet ist, die sich in der Verlängerung der Elektrode 66 erstreckt.
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Der Befestigungsabschnitt 68 hat die Form einer Muffe mit einer Breite, die geringfügig größer ist als die Breite der Elektrode 66 (in 6 zu sehen), so dass sie die zugeordnete Elektrode 66 umgeben und beispielsweise durch Schweißen oder Crimpen oder auch durch Clinchen oder Kleben mit dieser fest verbunden werden kann. Es ist ferner zu verstehen, dass der Befestigungsabschnitt, ohne den Kontext der Erfindung zu verlassen, die Elektrode möglicherweise nicht vollständig umgeben und die eine oder andere Fläche der Elektrode beispielsweise durch Schweißen oder Kleben bedecken könnte. Bei der veranschaulichten Ausführungsform wird die Form der Muffe durch Umbiegen des Befestigungsabschnitts auf sich selbst erhalten, wobei ein Zwischenraum zwischen der oberen Wand 72 der Muffe, die sich in der Ebene des Anschlussabschnitts erstreckt, und der unteren Wand 74 der Muffe belassen wird, die unter die untere Wand umgebogen ist. Die Klemme 64 wird an das freie Ende der Elektrode 66 auf Höhe dieser umgebogenen unteren Wand 74 der Muffe geschweißt oder gecrimpt, wobei die Figuren die Ansatzpunkte 76 beim Crimpen auf dieser unteren Wand 74 veranschaulichen.
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Der Anschlussabschnitt ist über einen verengten Teil 78 mit dem Befestigungsabschnitt verbunden und weist unmittelbar nach diesem verengten Teil zwei Rippen 80 auf, die sich auf der einen und auf der anderen Seite des Anschlussabschnitts radial vorstehend erstrecken, so dass ein Anschlag durch einen Absatz für die Verlagerung der Klemme 64 in Längsrichtung gebildet ist, und die die Lasche 70 tragen. Am Übergang zwischen den Rippen 80 und der Zunge 70 sind Einkerbungen 82 vorgesehen, die eine Reduzierung der Breite der Zunge 70 an ihrer Basis bilden.
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Die Zunge 70 weist hier einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf, dessen Form komplementär zu derjenigen der Einführungsschlitze 60 ist, die in der ersten Schnittstelle 8 ausgebildet sind. Insbesondere in 7 ist zu sehen, dass das freie Ende 71 dieser Zunge 70 eine geringfügige Abschrägung aufweist, insbesondere um ihr Einsetzen in den entsprechenden Schlitz 60 zu vereinfachen.
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Die Zunge 70 weist auch ein elastisch verformbares Rastelement auf, das durch ein Blättchen 84 gebildet ist, das an einem seiner Enden an der Zunge 70 um eine zur Zunge 70 quer verlaufende Achse angelenkt ist. Das Blättchen 84 wird beispielsweise durch Stanzen ausgebildet, um eine Ruhestellung einzunehmen, in der sich sein freies Ende 86 vorstehend von der durch die Zunge 70 definierte Längsebene und Querebene erstreckt. Es ist zu sehen, dass das Blättchen 84 so angeordnet ist, dass sein freies Ende hinter seinem an der Zunge 70 angelenkten Ende positioniert ist, d.h. das freie Ende liegt näher am Befestigungsabschnitt der Klemme 64.
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Bei der veranschaulichten Ausführungsform werden die Anschlussklemmen 64 von Elektroden 66 getragen, und die in der ersten Schnittstelle 8 ausgebildeten Schlitze 60 münden auf der einen und auf der anderen Seite der ersten Platine 46 aus, damit die Klemmen 64, die auf der Seite der Innenfläche 56 der ersten Platine 46 mit den Elektroden 66 in Eingriff sind, die erste Verbindungsschnittstelle 8 durchqueren und mit den elektrischen Anschlussmitteln in Eingriff sein können, welche auf der Seite der Außenfläche 62 der ersten Platine 46 mit dem Stromnetz des Fahrzeugs verbunden sind.
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Es ist zu verstehen, dass die erste Verbindungsschnittstelle 8 Einführungsschlitze 60 aufweist, deren Querschnitt komplementär zu dem der Zungen 70 der Klemmen ist. Darüber hinaus weist die erste Verbindungsschnittstelle 8 vorteilhaft Aufnahmen auf, die mit den von den Klemmen 64 getragenen Rastelementen 84 zusammenwirken. Auf diese Weise können die elastisch verformbaren Rastelemente 84 von einer eingezogenen Stellung beim Einsetzen des freien Endabschnitts der Klemme 64 in den entsprechenden Schlitz 60 der ersten Verbindungsschnittstelle 8 in eine ausgezogene Stellung in der entsprechende Aufnahme übergehen, wenn das Heizmodul 4 in Bezug auf den Heizraum 6 und die erste Verbindungsschnittstelle 8 in Position ist.
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Die zweite Schnittstelle 12 weist eine zweite Platine 88 auf, die sich quer zu den Längswänden des Heizraums 6 und im Wesentlichen parallel zur ersten Platine 46 der ersten Verbindungsschnittstelle 8 erstreckt, und sie weist außerdem eine Führungslasche 90 auf, die an einem vertikalen Ende der zweiten Platine 88 angeordnet ist. Die zweite Platine 72 weist zum Stützen des Stegs 16 einen vollen Abschnitt 92 an dem zur Führungslasche 90 entgegengesetzten Ende auf, und sie weist einen mittleren Abschnitt auf, der mit einer Öffnung 94 versehen ist, die den Zugang zu den beiden Aufnahmen 26 und 28 innerhalb des Heizraums 6 gewährt. Es ist wichtig, dass die in der zweiten Platine 88 ausgebildete Öffnung in die vertikale Richtung von der Führungslasche 90 bis zu dem vollen Abschnitt 92 eine Höhe hat, die zumindest der Höhe der in dem Heizraum 6 ausgebildeten Aufnahmen in der gleichen Richtung entspricht, um das Einsetzen der Heizmodule 4 in den Heizraum 6 durch diese Öffnung 94, die zur ersten Verbindungsschnittstelle 8 entgegengesetzt ist, zu ermöglichen.
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Es wird nun die Anbringung der zusätzlichen Heizvorrichtung und insbesondere die Zusammenwirkung der elektrischen Anschlussklemmen 64 und der Schlitze 60 der ersten Verbindungsschnittstelle 8 beschrieben, wenn die Heizmodule 4 in den Heizraum 6 angebracht werden.
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Zunächst wird das Crimpen oder Schweißen der Klemmen 64 auf den Elektroden 66 aufgeführt. Die Muffe wird um das freie Ende der Elektrode 66 angeordnet und dabei eingeschoben, bis das freie Ende der Elektrode 66 an dem Boden der Muffe in Anschlag gelangt. In dieser Anschlagstellung ist die Klemme 64 mit der Elektrode 66 fest verbunden.
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Anschließend werden die Heizmodule 30, 32 in die entsprechenden Aufnahmen 26 und 28 innerhalb des Heizraums 6 eingesetzt. Dazu werden erfindungsgemäß die Heizmodule 30, 32 durch die in der zweiten Verbindungsschnittstelle 12 ausgebildete Öffnung 94 eingesetzt, wobei die Anschlussklemmen 64 zuerst eingesetzt werden, und die Heizmodule 30, 32 werden in einer Translationsbewegung zur ersten Verbindungsschnittstelle 8 geschoben. Beim Vorbeigleiten drücken die Wände der Heizmodule 30, 32 die Rastfinger 40 zum Äußeren der Aufnahme, die diese Heizmodule 30, 32 eingenommen haben. Das Einsetzen des zweiten Heizmoduls 32 in die zweite Aufnahme 28 erzeugt die Verlagerung des elastischen Blättchens 36 in der Ebene der Zwischenwand 24, und die Erhebung 38 des freien Endes des Blättchens 36 drückt das erste Heizmodul 30 mit zwei Kühlkörpers 29 in der ersten Aufnahme 26 gegen die sogenannte obere Seitenwand 20. Am Ende des Einsatzvorgangs dringt die Zunge 70 jeder Klemme 64 in den Schlitz 60, der ihr zugeordnet ist, so dass sie auf der anderen Seite der ersten Verbindungschnittstelle 8 innerhalb der Hülse 48 austritt. Die von jeder Klemme 64 getragenen Rastelemente 84 nehmen in den entsprechenden Aufnahmen 88, die in der ersten Verbindungsschnittstelle 8 ausgebildet sind, eine Verriegelungsstellung ein, wobei dadurch die Position der Heizmodule 30, 32 festgelegt wird. In dieser Stellung wird die Wand an dem distalen Ende der Heizmodule 65, d.h. die zur zweiten Verbindungsschnittstelle 12 gewandte Wand durch die Rastfinger 40 blockiert, die ihre ursprüngliche Stellung durch elastische Rückstellung erneut eingenommen haben, wenn die Wände der Heizmodule 30, 32 sie nicht mehr vertikal beaufschlagen. Somit wird ein Andrücken der Heizmodule 30, 32 gegen die erste Verbindungsschnittstelle 8 und die korrekte Position der Anschlussklemmen 64 gewährleistet, damit sie auf der Seite der Außenfläche der ersten Verbindungsschnittstelle 8 ausreichend hervorstehen und korrekt mit den Quellenmitteln für den elektrischen Anschluss verbunden werden können. Es ist anzumerken, dass diese Kraft auf die Heizmodule 30, 32 in Längsrichtung ohne Hinzufügen von zwischen der zweiten Verbindungsschnittstelle 12 und den Heizmodulen 30, 32 angeordneten Federn sichergestellt wird. Das distale Ende dieser Heizmodule 30, 32 erstreckt sich im Wesentlichen gegenüber der Innenfläche der zweiten Verbindungsschnittstelle 12, so dass der Platzverbrauch der zusätzlichen Heizvorrichtung in Längsrichtung bei Heizmodulen 30, 32 mit einer gegebenen Länge verbessert ist. Umgekehrt ist zu verstehen, dass bei einem gegebenen Platzverbrauch der zusätzlichen Heizvorrichtung 2 in Längsrichtung, die sich an die Abmessungen der Leitung der Lüftungs-, Heizungs- und/oder Klimatisierungsanlage, in der sie angeordnet ist, anpassen muss, es möglich ist, die Länge der Heizmodule 30, 32 zu erhöhen, da zwischen der zweiten Verbindungsschnittstelle 12 und dem distalen Ende der Heizmodule 30, 32 keine Aussparung erforderlich ist. Dieser Platzgewinn in Längsrichtung zur Erhöhung des Umfangs der Heizmodule 30, 32 in Längsrichtung wird auch durch die Überdeckung des freien Endes der Elektrode 66 durch die Anschlussklemme 64 realisiert. Die zwischen der ersten Verbindungsschnittstelle 8 und dem proximalen Ende der Heizmodule 30, 32 erforderliche Aussparung ist auf die Länge des vorstehenden Endes der Elektrode 66 begrenzt, wobei es nicht mehr erforderlich ist, eine zusätzliche Aussparung zur Aufnahme der Anschlusslaschen, die von der ersten Verbindung Schnittstelle 8 hervor stehen, vorzusehen.
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Die zusätzliche Heizvorrichtung 2 der Heizvorrichtung wird anschließend in eine Leitung der Lüftungs-, Heizungs- und/oder Klimatisierungsanlage eingesetzt, indem zunächst die zweite Verbindungsschnittstelle 12 in eine in dieser Leitung ausgebildete Öffnung eingesetzt wird. Die von der zweiten Verbindungsschnittstelle 12 getragenen Führungsmittel werden dazu gebracht, mit von der Leitung getragenen komplementären Führungsmitteln zusammenzuwirken, um die zweite Verbindungsschnittstelle 12 und die erste Verbindungsschnittstelle 8 jeweils gegen die von der Leitung getragenen Befestigungsmittel zu bringen. Die erste Verbindungsschnittstelle 8 wird durch Schrauben, Clipsen oder durch andere ähnliche Mittel mit der Leitung fest verbunden, während die zweite Verbindungschnittstelle 12 gegen die Wand der Leitung gepresst und durch Positioniernasen, die vorstehend von dieser Wand angeordnet sind, in Stellung blockiert. Es kann vorgesehen sein, dass die zweite Verbindungschnittstelle 12 vorteilhaft mit Kraft in oder um eine zusätzliche Muffe mit der buchsenartigen Form der Öffnung der zweiten Verbindungschnittstelle 12 eingeschoben wird. Auf diese Weise ist zu sehen, dass die zweite Verbindungschnittstelle 12 einerseits das Halten der Heizmodule in dem Heizraum 6 und andererseits das Positionieren des Heizraums 6 in der Leitung der Anlage ermöglicht.
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Die Enden der Anschlussklemmen, d.h. die Zungen 70, die von der Außenfläche der ersten Verbindungschnittstelle 8 in der Mitte der Hülse 48 hervorstehen, werden anschließend mit dem Stromnetz des Fahrzeugs verbunden. Bei dem veranschaulichten Fall ist die Verwaltung der Steuerung der zusätzlichen Heizvorrichtung 2 an einer anderen Stelle an dem Fahrzeug, beispielsweise in einem elektronischen Rechner des Fahrgastraums angeordnet. Es könnte jedoch in Betracht gezogen werden, ein Steuermodul in die und/oder an der ersten Verbindungschnittstelle 8 zu integrieren.
