DE202005002115U1 - Electric heating device, in particular for use in motor vehicles - Google Patents
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Abstract
Elektrische Heizvorrichtung insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem in einem Rahmen (8) gehaltenen Schichtaufbau (2) umfassend mehrere Heizelemente und zwischen diesen angeordnete Wärme abgebenden Elemente (4) und eine Steuereinrichtung (38) zur Steuerung der Heizelemente, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung mindestens ein von dem Rahmen (8) gehaltenes Relais (38) umfasst.electrical Heating device in particular for a motor vehicle, with a in a frame (8) held layer structure (2) comprising a plurality of heating elements and arranged between them Give off heat Elements (4) and a control device (38) for controlling the heating elements, characterized in that the control device at least one comprising relay (38) held by the frame (8).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Heizvorrichtung zur Lufterwärmung, die sich insbesondere für den Einsatz als elektrische Zuheizung in Kraftfahrzeugen eignet und die einen Rahmen aufweist, der einen Schichtaufbau mit mehreren Heizelementen und zwischen diesen angeordneten Wärme abgebenden Elementen umfasst. Die einzelnen Lagen dieses Schichtaufbaus können miteinander verklebt und/oder unter Vorspannung einer in dem Rahmen aufgenommenen Feder gegeneinander verpresst sein. Einzelne elektrische Heizelemente sind in dem Rahmen voneinander isoliert gehalten und in der Regel an einer Stirnseite des Rahmens in Längsrichtung des Schichtaufbaus mit elektrischen Kontaktelementen versehen, über welche bestimmte elektrische Heizelemente elektrisch an das Bordnetz des Fahrzeugs angeschlossen werden können.The The present invention relates to an electric heater for air heating, especially for suitable for use as electrical auxiliary heating in motor vehicles and having a frame having a layer structure with a plurality of heating elements and between these arranged heat-emitting elements comprises. The individual layers of this layer structure can be glued together and / or under bias of a spring received in the frame against each other be pressed. Individual electric heating elements are in the frame kept isolated from each other and usually on one end face of the frame in the longitudinal direction of the layer structure provided with electrical contact elements, via which certain electrical heating elements electrically to the electrical system of Vehicle can be connected.
Zur Bildung der Heizelemente kommen in der Regel Wiederstandsheizelemente, vorzugsweise PTC-Heizelemente zum Einsatz, bei denen aufgrund ihrer Regelungscharakteristik eine Überhitzung der Heizelemente sicher vermieden wird. Jedes der Heizelemente besteht üblicherweise aus mehreren in Längsrichtung des Schichtaufbaus hintereinander angeordneten PTC-Heizelementen. Diese liegen flächig an einer elektrisch leitenden und in der Regel gut Wärme leitenden Oberfläche an, über welche die Heizelementen bestromt werden und die von den Heizelementen erzeugte Wärme mittels Leitung abgeführt wird. Diese ebene Fläche wird regelmäßig durch die Wärme abgebenden Elemente gebildet, die zu auf ihrer Außenseite ein an den Heizelementen anliegendes Band haben, welches als separates Bauteil oder integral mit sich im Wesentlichen quer zum Schichtaufbau erstreckenden Heizrippen bzw. -lamellen verbunden ist.to Formation of the heating elements usually come resistance heating elements, preferably PTC heating elements are used in which, due to their Control characteristic overheating the heating elements is safely avoided. Each of the heating elements is usually from several in the longitudinal direction of the layer structure successively arranged PTC heating elements. These lie flat at an electrically conductive and usually good heat conducting surface on, over which the heating elements are energized and those of the heating elements generated heat discharged by line becomes. This flat surface is regularly through the heat donating elements formed on their outside have a voltage applied to the heating elements band, which as a separate component or integral with substantially transverse to the layer structure extending Heating ribs or fins is connected.
Eine
gattungsgemäße elektrische
Heizvorrichtung ist beispielsweise aus der
Die aus dem Stand der Technik bekannten elektrischen Heizvorrichtungen weisen zum Einen den Nachteil auf, dass zumindest die Kühlelemente der Leistungstransistoren innerhalb des Rahmens angeordnet und von der durchströmenden Luft beströmt werden müssen, was einem kompakten Aufbau der elektrischen Heizvorrichtung entgegensteht. Bei den Leistungstransistoren handelt es sich ferner um teure elektronische Bauteile, die mitunter störanfällig sind, und auch die Anordnung und Abdichtung der Kühlelemente macht konstruktiven Aufwand erforderlich, der eine Erhöhung der Fertigungskosten mit sich bringt. Darüber hinaus wird bei den vorbekannten elektrischen Heizvorrichtungen nicht der gesamte von der Luft beströmte Innenbereich des Rahmens durch den Wärme erzeugenden und -abgebenden Schichtaufbau gebildet, wodurch die Wärmeabgabe pro mit Luft beströmte Flächeneinheit vermindert ist.The known from the prior art electric heaters have on the one hand the disadvantage that at least the cooling elements of Power transistors arranged within the frame and by the flowing through Air flows Need to become, which precludes a compact construction of the electric heater. at The power transistors are also expensive electronic Components that are sometimes prone to failure, and also the arrangement and sealing of the cooling elements makes constructive Effort required, with an increase in manufacturing costs brings. About that In addition, in the prior art electric heaters not the entire interior airspace of the frame through the heat formed and -abgebenden layer structure, whereby the heat pro with air unit area is reduced.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine die obigen Nachteile vermeidende elektrische Heizvorrichtung anzugeben, die insbesondere kostengünstig hergestellt werden kann und darüber hinaus eine effektive Nutzung des von der Luft beströmten Innenbereiches des Rahmens ermöglicht.Of the The present invention is based on the problem, one of the above Specify disadvantages of avoiding electrical heating device, in particular economical can be made and above In addition, an effective use of the air-flowed inside area of the frame.
Zur Lösung dieses Problems wird mit der vorliegenden Erfindung eine elektrische Heizvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 angegeben.to solution This problem is with the present invention, an electrical Heating device with the features of claim 1 specified.
Die erfindungsgemäße elektrische Heizvorrichtung unterscheidet sich dadurch vom gattungsbildenden Stand der Technik, dass die Steuereinrichtung ein Relais umfasst. Im Gegensatz zu den vorerwähnten elektrischen Heizvorrichtungen, bei denen Leistungs transistoren in den Rahmen integriert sind, nutzt die erfindungsgemäße Heizvorrichtung kostengünstige Relais zur Steuerung der Heizelemente. Diese Relais sind von dem Rahmen gehalten, liegen aber nicht einmal teilweise innerhalb des Luftstroms frei, so dass der gesamte von der Luft durchströmte Innenbereich des Rahmens zur Anordnung des Schichtaufbaus, d. h. zur gezielten Erwärmung der durchströmenden Luft genutzt werden kann.The electrical according to the invention Heater differs from the generic State of the art that the control device comprises a relay. In contrast to the aforementioned electric heaters in which power transistors are integrated in the frame, uses the heating device according to the invention inexpensive Relay for controlling the heating elements. These relays are from the Frame, but are not even partially within the Air flow freely, so that the entire air flowed through the interior area the frame for the arrangement of the layer structure, d. H. for targeted warming the flowing through Air can be used.
Das bzw. die Relais können in den Rahmen bildenden Gehäuseteilen angeordnet oder von diesen umgeben sein, d. h. in dem den Rahmen bildenden Gehäuse aufgenommen sein. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das mindestens eine Relais an einer Leiterplatte anzuordnen, die in Längsrichtung des Schichtaufbaus über diesen verlängerte elektrische Kontaktelemente aufnimmt. Diese elektrischen Kontaktelemente werden auf einfache Weise durch Verlängerung einzelner Blechbänder, die als separate Teile zwischen den Heizelementen und den Wärme abgebenden Rippen angeordnet sind, über den Schichtaufbau hinaus gebildet. Die elektrischen Kontaktelemente werden dabei vorzugsweise bis an die Außenseite des Rahmens geführt und dort in der Leiterplatte angeordnet, die auch das mindestens eine Relais trägt. Bei dieser bevorzugten Ausgestaltung befinden sich die wesentlichen Steuerungselemente der elektrischen Heizvorrichtung außerhalb des Rahmens und sind so für Reparaturarbeiten von außen zugänglich. Die Montage und der Austausch eines eventuell schadhaften Relais wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung dadurch vereinfacht, dass das mindestens eine Relais auf der dem Schichtaufbau abgewandten Seite der Leiterplatte angeordnet ist. Das mindestens eine Relais ist dementsprechend auch bei in einer in einen Luftkanal eingebauten elektrischen Heizvorrichtung von außen zugänglich.The relay or the relays may be arranged in the frame-forming housing parts or surrounded by these, ie be accommodated in the housing forming the frame. It has proved to be advantageous to arrange the at least one relay on a printed circuit board, which receives in the longitudinal direction of the layer structure on this extended electrical contact elements. These electrical contact elements are easily by extending individual metal strips, which are used as separate parts between the heating elements and the Heat-emitting ribs are arranged, formed beyond the layer structure addition. The electrical contact elements are preferably guided to the outside of the frame and arranged there in the circuit board, which also carries the at least one relay. In this preferred embodiment, the essential control elements of the electric heater are outside the frame and are accessible for repair work from the outside. The assembly and replacement of a possibly defective relay is simplified in that the at least one relay on the side facing away from the layer structure of the circuit board is arranged according to a preferred embodiment of the present invention. Accordingly, the at least one relay is also accessible from outside in an electrical heating device installed in an air duct.
Die vorerwähnte Leiterplatte weist vorzugsweise sämtliche Leitungsbahnen zum Anschluss der elektrischen Kontaktelemente an das mindestens eine Relais und zum Anschluss des wenigstens einen Relais an das Bordnetz eine Kraftfahrzeuges auf, sofern die elektrische Heizvorrichtung an einem Fahrzeug realisiert wird. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung hat die Leiterplatte in Längsrichtung des Schichtaufbaus durchgehende Steckaufnahmen zur leitenden Aufnahme der elektrischen Kontaktelemente und von Kontaktzungen zu den Relais. Die Leiterplatte kann somit auf einfache Weise zunächst durch Aufstecken auf die elektrischen Kontaktelemente an den in dem Rahmen aufgenommenen Schichtaufbau vormontiert werden. Von der anderen Seite können dann die Kontaktzungen zu den Relais in die Leiterplatte leitend eingebracht werden.The aforementioned Printed circuit board preferably has all the conductor paths to Connection of the electrical contact elements to the at least one Relay and for connecting the at least one relay to the electrical system a motor vehicle, provided that the electric heater is realized on a vehicle. According to a preferred embodiment has the circuit board in the longitudinal direction of the Layer structure through plug-in receptacles for conductive recording the electrical contact elements and contact tongues to the relay. The circuit board can thus easily by first Plugging on the electrical contact elements to those in the frame pre-assembled layer structure are pre-assembled. From the other side can then conducting the contact tongues to the relays in the printed circuit board be introduced.
Die Leiterplatte und/oder das mindestens eine Relais befinden sich vorzugsweise außerhalb des Rahmens. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das mindestens eine Relais gegen Stöße und andere unerwünschte Beanspruchungen insbesondere während der Montage dadurch zu schützen, dass das Relais von einem an der Außenseite des Rahmens angeordneten Steckergehäuse umgeben wird. Dieses Steckergehäuse bildet vorzugsweise den weiblichen Teil eines Anschlusssteckers aus, der zumindest die Steckkontakte zu dem Bordnetz umfasst und mit dem die elektrische Heizvorrichtung an das Bordnetz angeschlossen wird. Die Leiterplatte hat auf ihrer das mindestens eine Relais tragenden Seite gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung aber nicht nur die elektrischen Hauptanschlusselemente zum Anschluss der elektrischen Heizvorrichtung an das Bordnetz, sondern trägt darüber hinaus Steueranschlusselemente zum Anschluss einer Steuerungsleitung an die elektrische Heizvorrichtung. Diese Steuerungsanschlusselemente können beispielsweise durch einen auf die Leiterplatte aufgebrachten Stecker ausgeformt sein.The Printed circuit board and / or the at least one relay are preferably located outside the Frame. It has proved to be useful, the at least a relay against shocks and others undesirable Stresses especially during to protect the assembly in that the relay of one on the outside Surrounding the frame housing is surrounded. This connector housing forms Preferably, the female part of a connector plug, at least the plug contacts to the electrical system includes and with which the electrical Heating device is connected to the electrical system. The circuit board has on its carrying the at least one relay side according to a preferred embodiment but not only the main electrical connection elements for Connecting the electric heater to the electrical system, but goes beyond that Control connection elements for connecting a control line the electric heater. These control connection elements can for example, by an applied to the circuit board connector be formed.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:Further Details and advantages of the present invention will become apparent from the following description of an embodiment in conjunction with the drawing. In this show:
Bei
dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich
um eine elektrische Heizvorrichtung, die als Zuheizer in einem Kraftfahrzeug
zum Einsatz kommt und die einen Schichtaufbau
Der
im Ausführungsbeispiel
gezeigten Schichtaufbau umfasst sechs sich parallel zueinander erstreckende
längliche
Heizrippenelemente
Das
Ausführungsbeispiel
hat dementsprechend einen wesentlich kompakteren Aufbau in Längsrichtung
des Schichtaufbaus
Der
Befestigungsflansch
Der
Rahmen
Diese
Kontaktelemente
Auf
ihrer dem Befestigungsflansch
Die
Leiterplatte
Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel
beschränkt.
So kann beispielsweise die Leiterplatte
- 22
- Schichtaufbaulayer structure
- 44
- HeizrippenelementHeizrippenelement
- 66
- Längssteglongitudinal web
- 88th
- Rahmenframe
- 1010
- Rahmenhälfteframe half
- 1212
- Rahmenhälfteframe half
- 1414
- Randedge
- 1616
- Querstegcrosspiece
- 1818
- Befestigungsrandfastening edge
- 2020
- Befestigungsmittelfastener
- 2222
- Befestigungsflanschmounting flange
- 2424
- Rastelementlocking element
- 2626
- Rastnutenlocking grooves
- 2828
- Befestigungsbohrungmounting hole
- 3030
- Kontaktelementcontact element
- 3232
- Leiterplattecircuit board
- 3434
- elektrisches Hauptanschlusselementelectrical Main terminal
- 3636
- Anschlussstiftpin
- 3838
- Relaisrelay
- 4040
- Kontaktzungecontact tongue
Claims (8)
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Legal Events
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Effective date: 20060720 |
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R150 | Term of protection extended to 6 years |
Effective date: 20071205 |
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Effective date: 20130903 |