EP2293648B1 - Wärmeübertrager - Google Patents

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EP2293648B1
EP2293648B1 EP09290663.5A EP09290663A EP2293648B1 EP 2293648 B1 EP2293648 B1 EP 2293648B1 EP 09290663 A EP09290663 A EP 09290663A EP 2293648 B1 EP2293648 B1 EP 2293648B1
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EP
European Patent Office
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insulation
profile
heating
heat exchanger
auxiliary heater
Prior art date
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Revoked
Application number
EP09290663.5A
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English (en)
French (fr)
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EP2293648A1 (de
Inventor
Thierry Clauss
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Mahle Behr France Rouffach SAS
Original Assignee
Mahle Behr France Rouffach SAS
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Publication date
Family has litigation
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Application filed by Mahle Behr France Rouffach SAS filed Critical Mahle Behr France Rouffach SAS
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Publication of EP2293648A1 publication Critical patent/EP2293648A1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/48—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • H05B3/50—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material heating conductor arranged in metal tubes, the radiating surface having heat-conducting fins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/02—Air heaters with forced circulation
    • F24H3/04—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/02—Air heaters with forced circulation
    • F24H3/04—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between
    • F24H3/0429—For vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
    • F24H9/1854—Arrangement or mounting of grates or heating means for air heaters
    • F24H9/1863—Arrangement or mounting of electric heating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
    • F24H9/1854—Arrangement or mounting of grates or heating means for air heaters
    • F24H9/1863—Arrangement or mounting of electric heating means
    • F24H9/1872—PTC

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger according to the preamble of claim 1.
  • the electric auxiliary heating in consumption-optimized vehicles which provide, for example, in the start-up phase or at low outside temperatures too little waste heat for heating the interior of a motor vehicle, is carried out in the prior art, for example by means of so-called PTC heaters.
  • Such a PTC heating device essentially comprises two main components: on the one hand heating strands or heating registers and on the other hand power supply elements.
  • the heating registers essentially comprise PTC heating elements, contact plates and heat dissipation elements.
  • the power supply elements comprise electrical cables or busbars which are connected to the contact plates of the heating coils and connect them to a power supply.
  • such a PTC heating device is arranged behind or behind the evaporator in the air flow direction.
  • forms are on the evaporator condensation, which can be forwarded to the heating registers of the PTC heater.
  • PTC device In a high-voltage PTC device, however, it is important that this water does not reach the power supply elements or only to the smallest possible extent in order to avoid disturbances.
  • a heating device in which the PTC elements are held in a "clamping package" with the other elements of the heating device.
  • the clamp acts to hold all the elements together and stands vertically on the contact surfaces of the PTC element.
  • the outer heating stages each have a PTC row, wherein electrode sheets of the middle assemblies are connected by means of a bridge.
  • the modules are held in a frame of side rails and longitudinal beams, wherein electrical connection lugs laterally protrudes through one of the two side rails for contacting the contact plates.
  • this side rail forms a partition between the Schuregistem and the power supply elements.
  • EP 2 063 683 A1 and EP 1 768 457 A1 also describe heating devices according to the prior art.
  • the power supply elements are not protected against moisture and dust and, as already mentioned, a build-up of dust between the contact components and the partition may create a bridge, which is the risk of breakdown due to the accumulation of dust and moisture on the surface of the partition elevated.
  • a heat exchanger in particular an electric heater for a motor vehicle, with at least one at least one heating element and at least two contact plates having heater, wherein the at least one heater is disposed in a frame, wherein on the at least one heater an insulation profile is provided in potential-free arrangement wherein the at least one heating coil comprises a substantially plate-like insulating member, wherein the insulating member on opposite surfaces each having an insulating layer and is disposed between the insulating layers, wherein on the insulating layer in each case a heat conducting plate is provided, wherein adjacent to the heat conducting rib members, which the the heat register provided heat conducting contacted, wherein the insulating profile is in contact with the insulating layer and the insulating profile has at least one opening through which the striginde a heater is inserted therethrough and wherein the insulation profile is a separate component which is fastened via fastening means to the frame.
  • the insulation profile is arranged on the floating components of the at least one heating register or the heating register, with this arrangement, no bridges between the contact members or plugs can be formed, the risk of breakdown due to dust accumulation and moisture would increase on the insulation profile.
  • the at least one opening is U-shaped.
  • the insulation profile has a thickness which lies in a range of 2 to 3 mm.
  • the insulation profile is formed as a separate component.
  • the insulation profile may also be cast in the frame.
  • the insulation profile is made of silicone. This material is particularly preferred because it can withstand temperatures of about 140 ° C to 170 ° C.
  • the contact plates protrude from the heat exchanger on the opposite side of the insulation profile of this.
  • a cover element which is in particular made of plastic, is provided on the heat exchanger, which covers the contact plates and power supply elements connected to the contact plates, such as cables or busbars.
  • the cover element which covers the contact sheets and the wiring or busbars, these are not exposed and thus can not be touched or contacted in any other way. This increases the electrical safety.
  • the power-conducting elements are protected by providing the cover from dust and moisture.
  • a first seal in particular a rubber profile or a foam profile, is provided between the cover element and the heat exchanger, and a second seal is provided between the cover element and a supply plug.
  • the cover element By tightly connecting the cover element with the heat exchanger or with the insulation profile, the cover element forms a sealed box and can thus act as a second seal for an electrically insulating potting compound.
  • an electrical insulating element is provided which electrically insulates an electrical resistance heating element and / or electrical conductors of the heating register in that they are arranged in a cavity which is filled by an electrically insulating potting compound. In case of failure of the seal on a resistance heating element and / or electrical conductor, the potting compound is collected in the cover element.
  • the inner region of the cover element thus forms a sealed box from which the potting compound can not leak - for example into the passenger compartment.
  • the heating capacity of this heater may be reduced, but no operating hazard is caused.
  • the box remains relatively cool during normal operation as well as when the potting compound drains.
  • the seals also protect the electrical components inside the box from the ingress of external moisture and from dust.
  • FIG. 1 an exploded view of a heating register 1 according to the prior art is shown.
  • the heating register 1 comprises a receiving frame 2, in which three heating elements 3 are arranged or fixed in the form of PTC elements.
  • the PTC elements 3 are PTC thermistors made of ceramic and represent a very strong temperature-dependent semiconductor resistance. This means that with increasing temperature, the resistance of the ceramic element increases very greatly. This raises regardless of the boundary conditions such. B. applied voltage, nominal resistance, amount of air above the PTC element a very uniform surface temperature at the PTC element, wherein with increasing temperature, the electrical resistance increases proportionally strong.
  • Fig. 2 shows a perspective view of a heat exchanger 10 according to an embodiment.
  • the not visible here heating register 1 are received in a frame 11.
  • the frame 11 has on its front side 12 and on its rear side 13 respective grid elements 14, through which an air flow can enter or exit the heat exchanger 10.
  • the insulating profile 16 here has a thickness of 2 mm and is made of silicone, so that it withstands temperatures in a range of 140 ° C to 170 ° C.
  • the insulating profile 16 is made as a separate component and is fastened to the frame 11 via fastening devices 17.
  • the insulating profile 16 is positioned on the Schuregistem 1, wherein the respective contact plates 6, 6 'protrude through U-shaped openings 16 formed in the insulating profile 16 therethrough.
  • FIG. 3 shows a detailed view of a lower portion of the heat exchanger 10 of Fig. 2 , wherein only a lower half of the insulation profile 16 is shown and the upper half has been omitted for illustrative purposes.
  • each heating register 1 on both sides of the insulating layers 7, 7 'and disposed thereon heat conducting plates 8, 8', to which the ribbing elements 9 adjacent.
  • an insulating member 19 is arranged centrally, in which the not visible here PTC elements are housed.
  • the insulation profile 16 does not form a bridge between the contact components or plugs, which would increase the risk of breakdown due to dust accumulation and moisture precipitation.
  • Fig. 4 shows a schematic sectional view of a heat exchanger 10 according to another embodiment.
  • the individual heating registers 1 are only indicated schematically, on which the insulation profile 16 on the above in connection with Fig. 2 and Fig. 3 described manner is arranged floating.
  • Each heating register 1 in this case has at least two conductor tracks 17 which have different electrical potentials (high-voltage minus "HV" and high-voltage plus "HV + ").
  • the conductor tracks 17 are connected to a power plug 21.
  • a cover element 22 is placed tightly on the heat exchanger 10 or on the insulation profile 16 by means of a first seal 23.
  • a second seal 24 is provided between the cover member 22 and the power plug 21.
  • FIG. 5 shows a schematic sectional view of a heat exchanger 10 according to a further embodiment, which differs from the in Fig. 4 shown embodiment differs only in that instead of the cable 20 busbars 26 are provided, which connect the contact plates 6, 6 'of each heater 10 with the power connector 21.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die elektrische Zuheizung bei verbrauchsoptimierten Fahrzeugen, die beispielsweise in der Startphase oder bei geringen Außentemperaturen zu wenig Abwärme zum Heizen des Innenraums eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung stellen, wird im Stand der Technik beispielsweise mittels so genannter PTC-Heizeinrichtungen durchgeführt.
  • Eine derartige PTC-Heizeinrichtung umfasst im Wesentlichen zwei Hauptbestandteile: zum einen Heizstränge bzw. Heizregister und zum anderen Stromversorgungselemente. Die Heizregister umfassen im Wesentlichen PTC-Heizelemente, Kontaktbleche und Wärmeabführelemente. Die Stromversorgungselemente umfassen elektrische Kabel oder Stromschienen, die an den Kontaktblechen der Heizregister angeschlossen sind und diese mit einer Stromversorgung verbinden.
  • In einer Kraftfahrzeugklimaanlage ist eine derartige PTC-Heizeinrichtung in Luftströmungsrichtung hinter bzw. nach dem Verdampfer angeordnet. Bei Betriebsphasen mit einer Luftkonditionierung, welche auf "kalt" geschaltet ist, bildet sind an dem Verdampfer Kondenswasser, das zu den Heizregistern der PTC-Heizeinrichtung weitergeleitet werden kann. Bei einer Hochvolt-PTC-Einrichtung ist es jedoch wichtig, dass dieses Wasser nicht oder nur zu einem möglichst geringen Anteil zu den Stromversorgungselementen gelangt, um Störungen zu vermeiden.
  • Darüber hinaus ist es möglich, dass sich Staub auf der PTC-Heizeinrichtung sammelt. Dies ist insbesondere nach einer langen Betriebspause der Fall. Die Ansammlung von Staubpartikeln auf den Heizregistern und den Stromversorgungselementen kann zu Kriechstrecken führen.
  • Aus EP 1 182 908 B1 ist eine Heizvorrichtung bekannt, bei welcher die PTC-Elemente in einem "Klemmpaket" mit den übrigen Elementen der Heizvorrichtung gehalten werden. Die Klemmung wirkt dabei so, dass sie alle Elemente zusammenhält und steht vertikal auf den Kontaktoberflächen des PTC-Elements. Die äußeren Heizstufen weisen jeweils eine PTC-Reihe auf, wobei Elektrodenbleche der mittleren Baugruppen mittels einer Brücke verbunden sind. Die Baugruppen werden in einem Rahmen aus Seitenholmen und Längsholmen gehalten, wobei elektrische Anschlusslaschen seitlich durch einen der beiden Seitenholme zur Kontaktierung der Kontaktbleche ragt. Somit bildet dieser Seitenholm eine Trennwand zwischen den Heizregistem und den Stromversorgungselementen.
  • EP 2 063 683 A1 und EP 1 768 457 A1 beschreiben auch Heizvorrichtungen gemäß dem Stand der Technik. Jedoch sind bei einer derartigen Konfiguration die Stromversorgungselemente nicht gegen Feuchtigkeit und Staub geschützt und es kann - wie bereits erwähnt - durch Staubansammlungen eine Brücke zwischen den Kontaktbauteilen und der Trennwand gebildet werden, was das Durchschlagrisiko aufgrund der Ansammlung von Staub und Feuchtigkeit an der Oberfläche der Trennwand erhöht.
  • Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmeübertrager zu schaffen, bei welchem das Durchschlagrisiko aufgrund von Staubansammlungen und Feuchtigkeit an den Bauteilen des Wärmeübertragers minimiert wird.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch einen Wärmeübertrager mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
  • Erfindungsgemäß wird ein Wärmeübertrager, insbesondere ein elektrischer Zuheizer für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einem zumindest ein Heizelement und zumindest zwei Kontaktbleche aufweisenden Heizregister, wobei das zumindest eine Heizregister in einem Rahmen angeordnet ist, wobei auf dem zumindest einen Heizregister ein Isolierungsprofil in potentialfreier Anordnung vorgesehen ist, wobei das zumindest eine Heizregister ein im Wesentlichen plattenartiges Isolierbauteil aufweist, wobei das Isolierbauteil auf gegenüberliegenden Oberflächen jeweils eine Isolierschicht aufweist und zwischen den Isolierschichten angeordnet ist, wobei auf der Isolierschicht jeweils eine Wärmeleitplatte vorgesehen ist, wobei an die Wärmeleitplatten Rippenelemente angrenzen, welches die an dem Heizregister vorgesehene Wärmeleitplatte kontaktiert, wobei das Isolierungsprofil mit der Isolierschicht in Kontakt steht und das Isolierungsprofil zumindest eine Öffnung aufweist, durch welche das zumindest eine Heizregister hindurch gesteckt ist und wobei das Isolierungsprofil ein separates Bauteil ist, welches über Befestigungseinrichtungen an dem Rahmen befestigt ist. Um die Stromversorgungselemente gegen Feuchtigkeit und Staub zu schützen, ist das Isolierungsprofil auf den potentialfreien Komponenten des zumindest einen Heizregisters bzw. der Heizregister angeordnet, wobei bei dieser Anordnung keine Brücken zwischen den Kontaktbauteilen oder Steckern gebildet werden können, die das Durchschlagrisiko aufgrund von Staubansammlungen und Feuchtigkeitsniederschlägen an dem Isolierungsprofil erhöhen würden.
  • Vorzugsweise ist die zumindest eine Öffnung U-förmig ausgebildet.
    Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Isolierungsprofil eine Dicke auf, welche in einem Bereich von 2 bis 3 mm liegt.
  • Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Isolierungsprofil als separates Bauteil ausgebildet.
  • Alternativ kann das Isolierungsprofil auch in den Rahmen eingegossen sein.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn das Isolierungsprofil aus Silikon hergestellt ist. Dieses Material ist besonders bevorzugt, da es Temperaturen von ca. 140 °C bis 170 °C standhält.
  • Vorzugsweise ragen die Kontaktbleche auf der dem Wärmeübertrager abgewandten Seite des Isolierungsprofils von diesem ab.
  • Es ist darüber hinaus bevorzugt, wenn ein Abdeckungselement, welches insbesondere aus Kunststoff hergestellt ist, an dem Wärmeübertrager vorgesehen ist, welches die Kontaktbleche und an den Kontaktblechen angeschlossene Stromversorgungselemente, wie Kabel oder Stromschienen, abdeckt. Durch das Abdeckungselement, welches die Kontaktbleche und die Verkabelung oder Stromschienen überdeckt, sind diese nicht freiliegend und können somit nicht berührt oder auf andere Art und Weise kontaktiert werden. Dies erhöht die elektrische Sicherheit. Darüber hinaus sind die stromführenden Elemente durch Vorsehen der Abdeckung vor Staub und Feuchtigkeit geschützt.
  • In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind zwischen dem Abdeckungselement und dem Wärmeübertrager eine erste Dichtung, insbesondere ein Gummiprofil oder ein Schaumprofil, und zwischen dem Abdeckungselement und einem Versorgungsstecker eine zweite Dichtung vorgesehen.
  • Durch dichtes Verbinden des Abdeckungselements mit dem Wärmeübertrager bzw. mit dem Isolierungsprofil bildet das Abdeckungselement einen dichten Kasten und kann somit als zweite Dichtung für eine elektrisch isolierende Vergussmasse wirken. Bei dieser Ausführungsform ist ein elektrisches Isolierelement vorgesehen, welches ein elektrisches Widerstandsheizelement und/oder elektrische Leiter des Heizregisters dadurch elektrisch isoliert, dass diese in einem Hohlraum angeordnet sind, welcher durch eine elektrisch isolierende Vergussmasse ausgefüllt ist. Im Falle eines Versagens der Abdichtung an einem Widerstandsheizelement und/oder elektrischem Leiter wird die Vergussmasse in dem Abdeckungselement aufgefangen. Durch die erste Dichtung zwischen dem Abdeckungselement und dem oberen Rand des Wärmeübertragers und die zweite Dichtung zwischen dem Versorgungsstecker und dem Abdeckungselement bildet der innere Bereich des Abdeckungselements somit einen dichten Kasten, aus dem die Vergussmasse nicht - beispielsweise in den Fahrgastraum - auslaufen kann. Zwar wird in einem solchen Fall möglicherweise die Heizleistung dieses Heizregisters reduziert, jedoch wird keine Betriebsgefahr verursacht. Der Kasten bleibt sowohl beim normalen Betrieb als auch beim Auslaufen der Vergussmasse relativ kühl. Durch die Abdichtungen sind darüber hinaus die elektrischen Bauteile innerhalb des Kastens vor dem Eindringen externer Feuchtigkeit und vor Staub geschützt.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig.1
    eine Explosionsansicht eines Heizregisters gemäß dem Stand der Technik;
    Fig. 2
    eine perspektivische Ansicht eines Wärmeübertragers gemäß einer Ausführungsform;
    Fig. 3
    eine Detailansicht eines unteren Abschnitts des Wärmeübertragers von Fig. 2;
    Fig. 4
    eine schematische Schnittansicht eines Wärmeübertragers gemäß einer Ausführungsform;
    Fig. 5
    eine schematische Schnittansicht eines Wärmeübertragers gemäß einer weiteren Ausführungsform.
  • In Fig. 1 ist eine Explosionsdarstellung eines Heizregisters 1 gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Das Heizregister 1 umfasst einen Aufnahmerahmen 2, in welchem drei Heizelemente 3 in Form von PTC-Elementen angeordnet bzw. fixiert sind. Die PTC-Elemente 3 sind Kaltleiter aus Keramik und stellen einen sehr stark temperaturabhängigen Halbleiterwiderstand dar. Das heißt, dass mit zunehmender Temperatur der Widerstand des Keramik-Elements sehr stark zunimmt. Dadurch stellt sich unabhängig von den Randbedingungen wie z. B. angelegte Spannung, Nominalwiderstand, Luftmenge über dem PTC-Element eine sehr gleichmäßige Oberflächentemperatur am PTC-Element ein, wobei bei zunehmender Temperatur der elektrische Widerstand proportional stark ansteigt.
  • Weiterhin sind auf beiden gegenüberliegenden Seiten des Aufnahmerahmens 2 Leiterplatten 4, 4' angeordnet, welche an einem jeweiligen ersten Ende 5, 5' mit jeweiligen Kontaktblechen 6, 6' versehen sind, über welche sie an eine Stromversorgung (nicht dargestellt) anschließbar sind, um elektrischen Strom über die Leiterplatten 4, 4' zu den Heizelementen 3 zu leiten. Jeweils angrenzend an die Leiterplatten 4. 4' sind jeweilige Isolierelemente in Form von Isolierschichten 7, 7' angeordnet, an welche sich wiederum jeweilige Wärmeleitplatten 8, 8' zum Übertragen der Wärme an die daran angrenzenden jeweiligen Rippenelemente 9, 9' in Form von Wellrippen anschließen.
  • Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Wärmeübertragers 10 gemäß einer Ausführungsform. Die hier nicht sichtbaren Heizregister 1 sind dabei in einem Rahmen 11 aufgenommen. Der Rahmen 11 weist an seiner Vorderseite 12 und an seiner Rückseite 13 jeweilige Gitterelemente 14 auf, durch welche eine Luftströmung in den Wärmeübertrager 10 eintreten bzw. daraus austreten kann. An einer Unterseite 15 des Wärmeübertragers 10 ist ein Isolierungsprofil 16 vorgesehen, welches lediglich an potentialfreien Bauteilen des Wärmeübertragers 10 anliegt, wie weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 3 noch näher erläutert werden wird. Das Isolierungsprofil 16 weist hier eine Dicke von 2 mm auf und ist aus Silikon hergestellt, so dass es Temperaturen in einem Bereich von 140 °C bis 170 °C standhält. In der Ausführungsform ist das Isolierungsprofil 16 als separates Bauteil hergestellt und ist über Befestigungseinrichtungen 17 an dem Rahmen 11 befestigt. Das Isolierungsprofil 16 ist auf den Heizregistem 1 positioniert, wobei die jeweiligen Kontaktbleche 6, 6' durch U-förmig in dem Isolierungsprofil 16 ausgebildete Öffnungen 18 hindurch ragen.
  • Fig. 3 zeigt eine Detailansicht eines unteren Abschnitts des Wärmeübertragers 10 von Fig. 2, wobei nur eine untere Hälfte des Isolierungsprofils 16 dargestellt ist und die obere Hälfte zu Darstellungszwecken weggelassen wurde. Wie in der Figur erkennbar ist, weist jedes Heizregister 1 beidseitig die Isolierschichten 7, 7' und darauf angeordnete Wärmeleitplatten 8, 8' auf, an die die Rippelenelemente 9 angrenzen. Zwischen jeweils zwei Isolierschichten 7, 7' ist ein Isolierbauteil 19 mittig angeordnet, in welchem die hier nicht sichtbaren PTC-Elemente untergebracht sind. Durch Vorsehen der Isolierschichten 7, 7' und des Isolierbauteils 19 wird ermöglicht, dass das Isolierungsprofil 16 nur mit potentialfreien Bauteilen des Wärmeübertragers 10 bzw. eines jeden Heizregisters 1 in Kontakt steht. An den jeweiligen Öffnungen 18 in dem Isolierungsprofil 16 wird lediglich der Umfang des isolierten Anteils des Heizregisters 1 kontaktiert, nämlich seitlich bzw. an den langen Seiten der Öffnungen 18 die Isolierschichten 7, 7' und an den kurzen Seiten das Isolierbauteil 19. Gemäß dieser Ausführungsform bildet das Isolierungsprofil 16 keine Brücke zwischen den Kontaktbauteilen bzw. Steckern, die das Durchschlagrisiko aufgrund von Staubansammlungen und Feuchtigkeitsniederschlägen erhöhen würden.
  • Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Wärmeübertragers 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform. In der Figur sind die einzelnen Heizregister 1 lediglich schematisch angedeutet, auf welchen das Isolierungsprofil 16 auf die oben im Zusammenhang mit Fig. 2 und Fig. 3 beschriebene Art und Weise potentialfrei angeordnet ist. Die Kontaktbleche 6, 6' ragen von der Oberseite des Isolierungsprofils 16 ab. Jedes Heizregister 1 weist dabei zumindest zwei Leiterbahnen 17 auf, die unterschiedliche elektrische Potentiale aufweisen (Hochvolt Minus "HV" und Hochvolt Plus "HV+"). Durch Kabel 20 sind die Leiterbahnen 17 an einen Versorgungsstecker 21 angeschlossen. Um die elektrischen Komponenten vor Staubpartikeln und Feuchtigkeit zu schützen, ist gemäß der Ausführungsform ein Abdeckungselement 22 auf dem Wärmeübertrager 10 bzw. auf das Isolierungsprofil 16 dicht mittels einer ersten Dichtung 23 aufgesetzt. Eine zweite Dichtung 24 ist zwischen dem Abdeckungselement 22 und dem Versorgungsstecker 21 vorgesehen. Durch das Abdeckungselement 22 sind die stromführenden elektrischen Bauteile des Wärmeübertragers 10 nicht freiliegend, so dass sie weder von außen berührt werden können noch durch Feuchtigkeit oder Staubpartikel beschädigt werden können. Auch bildet das Abdeckungselement 22 mit dem Isolierungsprofil 16 zusammen einen dichten Kasten, so dass Vergussmasse, welche in jeweilige nicht dargestellte Hohlräume der Heizregister 1 gefüllt ist, beispielsweise im Falle eines Versagens nicht in den Fahrgastraum auslaufen kann.
  • Fig. 5 zeigt schließlich eine schematische Schnittansicht eines Wärmeübertragers 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform, welche sich von der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform lediglich dadurch unterscheidet, dass anstelle der Kabel 20 Stromschienen 26 vorgesehen sind, welche die Kontaktbleche 6, 6' eines jeden Heizregisters 10 mit dem Versorgungsstecker 21 verbinden.
  • Insgesamt betrachtet kann mit dem so ausgestalteten Wärmeübertrager 1 ein besonders sicherer und gegen Störungen geschützter elektrischer Zuheizer bereitgestellt werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Heizregister
    2
    Aufnahmerahmen
    3
    Heizelement
    4,4'
    Leiterplatten
    5,5'
    erstes Ende
    6,6'
    Kontaktblech
    7,7'
    Isolierschicht
    8,8'
    Wärmeleitplatte
    9,9'
    Rippenelement
    10
    Wärmeübertrager
    11
    Rahmen
    12
    Vorderseite
    13
    Rückseite
    14
    Gitterelement
    15
    Unterseite
    16
    Isolierungsprofil
    17
    Befestigungseinrichtung
    18
    Öffnung
    19
    Isolierbauteil
    20
    Kabel
    21
    Versorgungsstecker
    22
    Abdeckungselement
    23
    erste Dichtung
    24
    zweite Dichtung
    25
    Kasten
    26
    Stromschiene

Claims (8)

  1. Elektrischer Zuheizer für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem zumindest ein Heizelement (3) und zumindest zwei Kontaktbleche (6, 6') aufweisenden Heizregister (1), wobei das zumindest eine Heizregister (1) in einem Rahmen (11) angeordnet ist, wobei auf dem zumindest einen Heizregister (1) ein Isolierungsprofil (16) in potentialfreier Anordnung vorgesehen ist, wobei das zumindest eine Heizregister (1) ein im Wesentlichen plattenartiges Isolierbauteil (19) aufweist, in welchem das zumindest eine Heizelement untergebracht ist, wobei das Isolierbauteil (19) auf gegenüberliegenden Oberflächen jeweils eine Isolierschicht (7, 7') aufweist und zwischen den Isolierschichten angeordnet ist, wobei auf der Isolierschicht (7, 7') jeweils eine Wärmeleitplatte (8, 8') vorgesehen ist, wobei an die Wärmeleitplatten Rippenelemente angrenzen, welches die an dem Heizregister (1) vorgesehene Wärmeleitplatte (8, 8') kontaktiert, wobei das Isolierungsprofil (16) mit der Isolierschicht (7, 7') in Kontakt steht und das Isolierungsprofil (16) zumindest eine Öffnung (18) aufweist, durch welche das zumindest eine Heizregister (1) hindurch gesteckt ist und wobei das Isolierungsprofil ein separates Bauteil ist, welches über Befestigungseinrichtungen an dem Rahmen befestigt ist.
  2. Elektrischer Zuheizer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Öffnung (18) U-förmig ausgebildet ist.
  3. Elektrischer Zuheizer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierungsprofil (16) eine Dicke aufweist, welche in einem Bereich von 2 bis 3 mm liegt.
  4. Elektrischer Zuheizer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Isolierungsprofil (16) in den Rahmen (11) eingegossen ist.
  5. Elektrischer Zuheizer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierungsprofil (16) aus Silikon hergestellt ist.
  6. Elektrischer Zuheizer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbleche (6, 6') auf einer dem Wärmeübertrager (10) abgewandten Seite des Isolierungsprofils (16) von diesem abragen.
  7. Elektrischer Zuheizer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abdeckungselement (22), welches insbesondere aus Kunststoff hergestellt ist, an dem Wärmeübertrager (10) vorgesehen ist, welches die Kontaktbleche (6, 6') und an den Kontaktblechen (6, 6') angeschlossene Stromversorgungselemente, insbesondere Kabel (20) oder Stromschienen (26), abdeckt.
  8. Elektrischer Zuheizer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Abdeckungselement (22) und dem Wärmeübertrager (10) eine erste Dichtung (23), insbesondere ein Gummiprofil oder ein Schaumprofil, und zwischen dem Abdeckungselement (22) und einem Versorgungsstecker (21) eine zweite Dichtung (24) vorgesehen ist.
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