EP2360437A1 - Elektrische Heizvorrichtung - Google Patents

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EP2360437A1
EP2360437A1 EP11153805A EP11153805A EP2360437A1 EP 2360437 A1 EP2360437 A1 EP 2360437A1 EP 11153805 A EP11153805 A EP 11153805A EP 11153805 A EP11153805 A EP 11153805A EP 2360437 A1 EP2360437 A1 EP 2360437A1
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EP
European Patent Office
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heating
heating device
elements
contact
electric
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EP11153805A
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English (en)
French (fr)
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EP2360437B1 (de
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Karl Lochmahr
Thomas Rais
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Mahle Behr GmbH and Co KG
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
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Publication date
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    • 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
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    • 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
    • F24H9/1872—PTC

Definitions

  • the invention relates to an electrical heating device, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.
  • Electric vehicles produce virtually no heat, unlike cars with diesel or gasoline engines. At low temperatures, this is a danger to safety.
  • the water heater can be replaced by an electric heater (PTC "Positive Temperature Coefficient"). Due to the good controllability of the electric heaters, for example, can be dispensed with temperature mixing valves, which in turn costs and space can be saved.
  • PTC Positive Temperature Coefficient
  • measures are required which lead to significant additional costs and an increased space requirement. For example, the use of a cold air bypass with an actuator would be conceivable driven air damper to produce a variable temperature stratification. It would also be conceivable to control the individual strands of the electric heater separately.
  • From the DE 10 2004 050 237 A1 is such an electric heater for a motor vehicle with a heat conducting known, which has at least two self-regulating, arranged in a first row heating elements, wherein the heating element is connected to an electrical contacting element.
  • the heating elements each have first contact elements for power supply and each second Korntaktium for current feedback, wherein the heating elements are arranged in rows and / or in substantially perpendicular columns in such a stack, and wherein the first contact elements or the second Contact elements close to the contact, preferably perpendicular, to a running as Siromzu Entry or as current return inside the heater common Sammeistromtechnisch, in particular Sammeistromschiene, arranged and electrically connected thereto.
  • the current recirculation is done centrally and this is not on one side of the heating network but preferably within the heating network.
  • the provision of a common central Sammeistromtechnisch represents a design simplification is a significant simplification over generic heaters.
  • the heating device can have heating zones which can be regulated in terms of their heating capacity via the respectively non-common power supply or non-common current return.
  • a (multi-zone) heating device designed in principle with almost any number of separate heating zones can be created, which enables different temperature control of different temperature zones.
  • the power supply is preferably carried out for each heating zone via its own controller (high-side regulator).
  • a further embodiment provides that the heating device with each heating zone arranged substantially parallel to each other, each provided with the first and second contact elements and with the power supply or, the current return electrically connected heating strands may be provided.
  • the heating device three to twelve heating strands are provided per heating zone.
  • the heating device three heating zones of which two heating zones, each with four heating strands and a heating zone is formed with nine heating strands. According to the invention, however, the exact number of heating strands in the individual heating zones plays a subordinate role,
  • the heating device can have a clamping contact, in particular in the form of a clamping connector, between the common collecting current on the one hand and the contact-proximate or first and second contact elements.
  • the heating device may have a soldering or welding or electrically conductive adhesive connection between the common collecting power line on the one hand and the contact-proximate or first and second contact elements.
  • the ultimately preferred embodiment of the contacting can be based on the size or nature of the heating device or the material properties of the individual components installed.
  • the heating device can have at least one contact element guided through a bore or recess of the collecting power line.
  • the heating device can have a contact element that is continuous for two heating strands arranged side by side or one beside another.
  • two heating strands assigned to different heating zones can be arranged on a common contact element for the current discharge.
  • two further separate contact elements for the power supply of each heating strand can be provided, which are arranged on the common contact element for power dissipation are preferred here are the Konfaktium for power supply with a power supply line or, Stromzu 1500schiene and the common contact element for power dissipation with the collecting power line or bus bar in operative connection.
  • the heating device has a parallelepiped stacking of four heating zones forming heating elements, of which two in each case in series or in column next to each other or are arranged one above the other, wherein the common collecting power line between the adjacent, provided with the contact elements surfaces the heating elements runs.
  • the contact elements are arranged offset substantially 90 degrees to the collecting stream line. In this case, the current return takes place via the contact elements provided for the removal of current to the centrally arranged collecting current line.
  • the heating device may have at least one between two adjacent heating elements to a parallel to the Helzstrangen partition.
  • the realization of individual, separately formed heating zones can be created with simple means.
  • the heater may be conventionally constructed of ceramic PTC elements (ceramic base with a non-linear resistance profile) made of plastic with PTC character (polymer-based with a nonlinear horrsvevier) or other materials with PTC character.
  • the electric heater can find application in an electric vehicle as a replacement for a water heater in an air conditioner.
  • Fig. 1 shows the schematic representation of a first embodiment of an electric heater H.
  • the heater H has three heating zones Z 1, Z 2 and Z 3,
  • the heating zones Z 1 and Z 2 are each assigned a heating element 1a and 2a.
  • the heating zone Z 3 is associated with the heating element 3a, each heating element 1a, 2a, 3a is also a separate power supply 4, 5, 6 assigned.
  • Each heating element 1a, 2a and 3a is arranged with each heating zone Z 1, Z 2, Z 3 substantially parallel to each other and each with first or second contact elements 7, 8 (same components bear the same reference numerals) provided heating strands 9 (same components bear the same reference numerals ) Mistake.
  • the contact elements 7 are in each case electrically connected to the corresponding power supply lines 4, 5 and 6, while the contact elements 8 are electrically connected in each case with the centrally arranged busbar 10.
  • the current is dissipated together for all heating zones Z 1, Z 2 and Z 3 via the bus bar 10th
  • the heating elements 1a and 2a each have four individual heating strands 9, while the heating element 3a comprises nine individual heating strands 9.
  • the heating zones Z 1 and Z 2 or the heating elements 1 a and 2 a are spatially separated from one another by a partition wall 11 running parallel to the heating strands 9.
  • Fig. 2 shows the schematic representation of a second embodiment of an electric heater H ', the heater H' has four heating zones Z 1 ', Z 2', Z 3 'and Z 4,
  • the heating zones Z 1 'and Z 2' are each assigned a heating element 1a 'and 2a'.
  • the heating zones Z 3 'and Z4 are each assigned a heating element 3a' and 4a.
  • Each heating element 1a ', 2a', 3a 'and 4a is further associated with a separate power supply 4', 5 ', 6' and 12.
  • Each heating element 1a ', 2a', 3a 'and 4a is arranged with each heating zone Z1 Z 2', Z 3 'and Z4 substantially parallel to each other, and in each case with first and second contact elements 7'. 8 '(same components carry the same Reference numerals) provided heating strands 9 (same components bear the same reference numerals).
  • the current is conducted for all heating zones Z 1 ', Z 2', Z 3 'and Z 4 together via the Samimelstromschiene 10',
  • the heating elements 1a, 2a ', 3a' and 4a each comprise four individual heating strands 9 '.
  • the heating zones Z 1 'and Z 2' or the heating elements 1 a 'and 2 a' are spatially separated from one another by a partition wall 11 'extending parallel to the heating strands 9'.
  • the heating zones Z 3 'and Z 4 or the heating elements 3a' and 4a are spatially separated from one another by a partition 11 'running parallel to the heating strands 9'.
  • Fig. 3 shows the schematic representation of a contact element arrangement, wherein the contacts! ernentan extract the Kontaki shame 13 and 14 includes.
  • the contact element 14 takes over the common current discharge of two heating strands 15 and is therefore designed as a continuous contact element 14,
  • the common current discharge of the two heating strands 15 via the single bus bar 16 with the contact surfaces 17 and 18 of the Koritaklelements 14 are electrically connected.
  • the contact element arrangement can be electrically connected to a power supply, not shown. If the contact element 14 is formed continuously, a corresponding bore or recess or the like can be provided in the busbar 16, through which the contact element 14 extends.
  • Fig. 4 shows a schematically illustrated first connection variant between a shortened illustrated contact element 19 and a shortened Sammeistromschiene 20.
  • the spring element 21 has two prestressed spring legs 22 and 23 which fix the contact element 19 in a fixed position,
  • the spring element 21 may be fastened to the Sarrimeistromschiene 20 for example by means of a soldering, welding, riveting, adhesive or screw connection.
  • Fig. 5 shows a shortened contact element 24 soft about a solder joint 25 with a shortened Samimelstromschiene 26 is shown attached
  • Fig. 6 shows a contact element arrangement in which a continuous contact element 27 is provided with a bore 28. Through the bore 28 extends the collecting busbar 29, which takes over the entire current return as the only collective busbar.
  • the mechanical and / or electrical connection takes place via a welded connection 30.
  • the mechanical and / or electrical connection can also take place via an adhesive and / or solder connection.

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Abstract

Elektrische Heizvorrichtung (H, H'), insbesondere elektrische Zusatzheizung für ein Kraftfahrzeug, mit mehreren, jeweils einer Heizzone (Z1, Z1, Z2, Z2', Z3, Z3', Z4) zugeordneten Heizelementen (1a, 1a', 2a, 2a', 3a, 3a', 4a), wobei die Heizelemente (1a, 1a', 2a, 2a', 3a, 3a', 4a) jeweils erste Kontaktelemente (7, 13) zur Stromzuführung und jeweils zweite Kontaktelemente (8, 14, 19, 24, 27) zur Stromrückführung aufweisen, und wobei die Heizelemente (1a. 1a', 2a, 2a', 3a, 3a', 4a) in Reihen und/oder in dazu im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Spalten derart stapelartig angeordnet sind, wobei die ersten Kontaktelemente (7, 13) oder die zweiten Kontaktelemente (8, 14, 19, 24, 27) kontaktnah, vorzugsweise senkrecht, zu einer als Stromzuführung oder als Stromrückführung im Innern der Heizvorrichtung verlaufenden gemeinsamen Sammelstromleitung (10, 10', 16, 20, 26, 29) insbesondere Sammeisiromschiene, angeordnet und mit dieser elektrisch verbunden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriffdes Anspruchs 1.
  • Elektrofahrzeuge produzieren im Gegensatz zu Autos mit Diesel- oder Ottomotoren so gut wie keine Ahwärme. Bei tiefen Temperaturen ist dies eine Gefahr für die Sicherheit, Als Konsequenz daraus, kann im Klimagerät der Wasserheizkörper durch einen elektrischen Zuheizer (PTC "Positive Temperature Coefficient") ersetzt werden. Durch die gute Regelbarkeit der elektrischen Zuheizer kann beispielsweise auf Temperaturmischklappen verzichtet werden, wodurch wiederum Kosten und Bauraum eingespart werden können. Als nachteilig hat sich jedoch erwiesen, dass bei einer homogenen Temperatur des elektrischen Zuheizers (1-zoniger PTC) weder eine ausreichende Temperaturschichtung an den verschiedenen Luftauslässen des Klimageräts noch eine unterschiedliche Temperatur für beispielsweise Fahrer oder Beifahrer oder Fondpassagiere einstellen lässt. Zur Umgehung dieser Nachteile sind wiederum Maßnahmen erforderlich, die zu signifikanten Mehrkosten und einem erhöhten Bauraumbedarf führen, Beispielsweise denkbar wäre die Verwendung eines Kaltluft-Bypasses mit einer aktuatorisch angetriebenen Luftklappe, um eine variable Temperaturschichtung zu erzeugen. Ebenfalls denkbar wäre, die einzelnen Stränge des elektrischen Zuheizers separat anzusteuern.
  • Aus der DE 10 2004 050 237 A1 ist eine solche elektrische Zuheizung für ein Kraftfahrzeug mit einem Wärmeleitelement bekannt, das zumindest zwei selbstregelnde, in einer ersten Reihe angeordnete Heizelemente aufweist, wobei das Heizelement mit einem elektrischen Kontaktierungselement verbunden ist.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannten elektrischen Zuheizer (Heizvorrichtungen) unterliegen jedoch einem erhöhten konstruktiven Aufwand,
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine konstruktiv vereinfachte und verbesserte elektrische Heizvorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der auf einfache und kostengünstige Weise sowohl eine variable Temperaturschichtung als auch eine Beheizung einzelner Zonen realisiert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine elektrische Heizvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche
  • Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Heizelemente jeweils erste Kontaktelemente zur Stromzuführung und jeweils zweite Korntaktelemente zur Stromrückführung aufweisen, wobei die Heizelemente in Reihen und/oder in dazu im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Spalten derart stapelartigangeordnet sind, und wobei die ersten Kontaktelemente oder die zweiten Kontaktelemente kontaktnah, vorzugsweise senkrecht, zu einer als Siromzuführung oder als Stromrückführung im Innern der Heizvorrichtung verlaufenden gemeinsamen Sammeistromleitung, insbesondere Sammeistromschiene, angeordnet und mit dieser elektrisch verbunden sind. Von besonderer Bedeutung und vorteilhaft ist für die vorliegende Erfindung somit, dass die Strom rückführung zentral erfolgt und diese nicht auf einer Seite des Heiznetzes liegt sondern bevorzugt innerhalb des Heiznetzes. Das Vorsehen einer gemeinsamen zentralen Sammeistromleitung stellt unter konstruktiven Gesichtspunkten eine wesentliche Vereinfachung gegenüber gattungsgemäßen Heizvorrichtungen dar.
  • Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Heizvorrichtung über die jeweils nicht gemeinsame Stromzuführung oder nicht gemeinsame Stromrückführung in ihrer Heizleistung regelbare Heizzonen aufweisen kann. Damit kann eine grundsätzlich mit nahezu beliebig vielen separaten Heizzonen ausgebildete (mehrzonige) Heizvorrichtung geschaffen werden, die eine unterschiedliche Temperierung verschiedener Temperaturzonen ermöglicht. Die Stromzuführung erfolgt bevorzugt für jede Heizzone über einen eigenen Regler (High-Side-Regler).
  • Denkbar wäre auch, den Strom zentral über die Sammelstromleitung zuzuführen und die Stromrückführung der einzelnen Heizzonen zu regeln (Low-Side-Regler).
  • Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Heizvorrichtung mit je Heizzone im Wesentlichen parallel zueinander angeordneten, jeweils mit den ersten bzw. zweiten Kontaktelementen versehenen und mit der stromzuführung bzw, der Stromrückführung elektrisch verbundenen Heizsträngen, versehen sein kann. Beispielsweise sind pro Heizzone drei bis zwölf Heizstränge vorgesehen. Beispielsweise kann die Heizvorrichtung drei Heizzonen von denen zwei Heizzonen mit jeweils vier Heizsträngen und eine Heizzone mit neun Heizsträngen ausgebildet ist. Erfindungsgemäß spielt die genaue Anzahl der Heizstränge in den einzelnen Heizzonen jedoch eine untergeordnete Rolle,
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Heizvorrichtung eine Klemmkontaktierung, insbesondere in Form einer Klemm-Steckverbindung, zwischen der gemeinsamen Sammelstromieltung einerseits und den kontaktnahen bzw. ersten und zweiten Kontaktelementen, aufweisen kann. Diese Ausgestaltung führt zu einer weiteren konstruktiven Vereinfachung der Heizvorrichtung und ermöglicht eine einfache Montage bzw. Demontage der Heizvorrichtung im Allgemeinen bzw. einzelner Bauteile im Schadensfall.
  • Eine weitere bevorzugte Ausfuhrungsform sieht vor, dass die Heizvorrichtung eine Löt- oder Schweiß- oder elektrisch leitende Klebverbindung zwischen der gemeinsamenSammelstromleitung einerseits und den kontaktnahen bzw. ersten und zweiten Kontaktelementen, aufweisen kann. Beispielsweise kann sich die letztendlich bevorzugte Ausbildung der Kontaktierung nach der Größe oder Beschaffenheit der Heizvorrichtung bzw. den Materialeigenschaften der einzelnen verbauten Komponenten richten.
  • Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Heizvorrichtung zumindest ein durch eine Bohrung oder Ausnehmung der Sammeistromleitung geführtes Kontaktelement aufweisen kann.
  • Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Heizvorrichtung ein für zwei nebeneinander bzw. voreinander angeordnete Heizstränge gemeinsam durchgängiges Kontaktelement aufweisen kann Beispielsweise können hierbei zwei, verschiedenen Heizzonen zugeordnete, Heizstränge auf einem gemeinsamen Kontaktelement für die Stromabführung angeordnet sein. Ferner können zwei weitere separate Kontaktelemente für die Stromzuführung eines jeden Heizstranges vorgesehen sein, die auf dem gemeinsamen Kontaktelement zur Stromabführung angeordnet sind Bevorzugt stehen dabei die Konfaktelemente zur Stromzuführungmit einer Stromzuführleitung bzw, Stromzuführschiene und das gemeinsame Kontaktelement zur Stromabführung mit der Sammelstromleitung bzw. Sammelstromschiene in Wirkverbindung.
  • Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Heizvorrichtung eine quaderförmige Stapelung von vier Heizzonen bildenden Heizelementen aufweist, von denen jeweils zwei in Reihe oder in Spalte neben bzw. übereinander angeordnet sind, wobei die gemeinsame Sammelstromleitung zwischen den benachbarten, mit den Kontaktelementen versehenen Flächen der Heizelemente verläuft. Bevorzugt, jedoch keinesfalls zwingend, sind die Kontaktelemente im Wesentlichen 90 Grad versetzt zur Sammelstromleitung angeordnet. Die Stromrückführung erfolgt hierbei somit über die zur Stromabfuhr vorgesehenen Kontaktelemente an die zentral angeordnete Sammelstromleitung.
  • Beispielsweise kann die Heizvorrichtung zumindest eine zwischen zwei benachbarten Heizelementen eine zu den Helzstrangen parallel verlaufende Trennwand aufweisen. Somit kann mit einfachen Mitteln die Realisierung von einzelnen, getrennt voneinander ausgebildeten Heizzonen geschaffen werden.
  • Die Heizvorrichtung (PTC) kann dabei konventionell aus keramischen PTC-Elementen (Keramikbasis mit einem nichtlinearen Widerstandsverlauf) aus Kunststoff mit PTC-Charakter (Polymerbasis mit einem nichtlinearen Widerstandsvelauf) oder anderen Materialien mit PTC-Charakter aufgebaut sein.
  • Insbesondere kann die elektrische Heizvorrichtung Anwendung in einem Elektrofahrzeug als Ersatz für einen Wasserheizkörper in einem Klimagerät finden.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    die schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Heizvorrichturig;
    Fig .2
    die schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Heizvorrichtung;
    Fig. 3
    die schematische Darstellungeiner Kontaktelernentanordnung;
    Fig. 4
    eine schematisch dargestellte erste Anbindungsvariante zwischen einem Kontaktelement und einer Stromsammelschiene;
    Fig. 5
    eine schematisch dargestellte zweite Anbindungsvanante zwischen einem Kontaktelement und einer Stromsammeischiene;
    Fig.6
    die schermatische Darstellung einer weiteren Kontakteiementanordnung.
  • Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer elektrischen Heizvorrichtung H. Die Heizvorrichtung H weist drei Heizzonen Z 1, Z 2 und Z 3 auf,
  • Den Heizzonen Z 1 und Z 2 ist jeweils ein Heizelement 1a und 2a zugeordnet. Der Heizzone Z 3 ist das Heizelement 3a zugeordnet, Jedem Heizelement 1a, 2a, 3a ist ferner eine separate Stromzuführung 4, 5, 6 zugeordnet.
  • Jedes Heizelement 1a, 2a und 3a ist mit je Heizzone Z 1, Z 2, Z 3 im wesentlichen parallel zueinander angeordneten und jeweils mit ersten bzw, zweiten Kontaktelementen7, 8 (gleiche Bauteile tragen gleiche Bezugszeichen) versehenen Heizsträngen 9 (gleiche Bauteile tragen gleiche Bezugszeichen) versehen.
  • Die Kontaktelemente 7 sind dabei jeweils mit den entsprechenden Stromzuführungen 4, 5 und 6 elektrisch verbunden, während die Kontaktelemente 8 jeweils mit der zentralangeordneten Sammelstromschiene 10 elektrisch Verbunden sind. Die Stromableitung erfolgt gemeinsam für alle Heizzonen Z 1, Z 2 und Z 3 über die Sammelstromschiene 10.
  • Die Heizelemente 1a und 2a weisen jeweils vier einzelne Heizstränge 9 auf, während das Heizelement 3a neun einzelne Heizstränge 9 umfasst.
  • Die Heizzonen Z 1 und Z 2 bzw. die Heizelemente 1a und 2a werden durch eine parallel zu den Heizsträngen 9 verlaufende Trennwand 11 räumlich voneinander getrennt.
  • Fig. 2 zeigt die schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer elektrischen Heizvorrichtung H', Die Heizvorrichtung H' weist vier Heizzonen Z 1', Z 2', Z 3' und Z 4 auf,
  • Den Heizzonen Z 1' und Z 2' ist jeweils ein Heizelement 1a' und 2a' zugeordnet. Den Heizzonen Z 3' und Z4 ist jeweils ein Heizelement 3a' und 4a zugeordnet. Jedem Heizelement 1a', 2a', 3a' und 4a ist ferner eine separate Stromzuführung 4', 5', 6' und 12 zugeordnet.
  • Jedes Heizelement 1a', 2a', 3a' und 4a ist mit je Heizzone Z1 Z 2', Z 3' und Z4 im Wesentlichen parallel zueinander angeordneten, und jeweils mit ersten bzw. zweiten Kontaktelementen 7'. 8' (gleiche Bauteile tragen gleiche Bezugszeichen) versehenen Heizsträngen 9 (gleiche Bauteile tragen gleiche Bezugszeichen) versehen.
  • Die Kontakteleniente 7' sind dabei jeweils mit den entsprechenden Stromzuführungen 4', 5' 6' und 12 elektrisch verbunden, während die Kontaktelemente 8' jeweils mit der zentral angeordneten Sammeistromschiene 10' elektrisch verbunden sind. Die Stromableitung erfolgt für alle Heizzonen Z 1', Z 2', Z 3' und Z4 gemeinsam über die Samimelstromschiene 10',
  • Die Heizelemente 1a, 2a', 3a' und 4a umfassen jeweils vier einzelne Heizstränge 9'.
  • Die Heizzonen Z 1' und Z 2' bzw. die Heizelemente 1a' und 2a' werden durch eine parallel zu den Heizsträngen 9' verlaufende Trennwand 11' räumlich voneinander getrennt. Die Heizzonen Z 3' und Z 4 bzw. die Heizelemente 3a' und 4a werden durch eine parallel zu den Heizsträngen 9' verlaufende Trennwand 11' räumlich voneinander getrennt.
  • Fig. 3 zeigt die schematische Darstellung einer Kontaktelementanordnung, wobei die Kontakte!ernentanordnung die Kontakielemente 13 und 14 umfasst. Bei der hier gezeigten Kontakteleinentafiordnung übernimmt das Kon~ taktelement 14 die gemeinsame Stromabführung zweier Heizstränge 15 und ist daher als durchgängiges Kontaktelement 14 ausgebildet,
  • Die gemeinsame Stromabführung der beiden Heizstränge 15 erfolgt über die einzige Sammelstromschiene 16 mit der die Kontaktflächen 17 und 18 des Koritaklelements 14 elektrisch verbunden sind. Über das Kontaktelement 13 kann die Kontaktelementanordnung mit einer nicht dargestellten Stromzuführung elektrisch verbunden werden. Ist das Kontaktelement 14 durchgängig ausgebildet, kann in der Sammeistromschiene 16 eine entsprechende Bohrung oder Ausnehmung oder dergleichen vorgesehen sein, durch die das Kontaktelement 14 verläuft.
  • Fig. 4 zeigt eine schematisch dargestellte erste Anbindungsvariante zwischen einem verkürzt dargestellten Kontaktelement 19 und einer verkürzt dargestellten Sammeistromschiene 20. Die elektrische sowie mechanische Anbindung des Kontaktelements 19 an die Sammelstromschiene 20 erfolgt über ein Federelement 21. Das Federelement 21 weist zwei unter Vorspannung stehende Federschenkel 22 und 23 auf, die das Kontaktelement 19 positionsfest fixieren,
  • Das Federelement 21 kann beispielsweise mittels einer Löt-, Schweiß-, Niet-, Kleb- oder Schraubverbindung an der Sarrimeistromschiene 20 befestigt sein.
  • Fig. 5 zeigt ein verkürzt dargestelltes Kontaktelement 24 weiches über eine Lötverbindung 25 mit einer verkürzt dargestellten Samimelstromschiene 26 befestigt ist
  • Fig. 6 zeigt eine Kontaktelementanordnung bei der ein durchgängiges Kontaktelement 27 mit einer Bohrung 28 versehen ist, Durch die Bohrung 28 verläuft die Sammelstromschiene 29, welche als einzige Sammelstromschiene die gesamte Stromrückführung übernimmt. Die mechanische und/oder elektrische Anbindung erfolgt über eine Schweißverbindung 30. Die mechanische und/oder elektrische Anbindung kann auch über eine Kleb- und/oder Lötverbindung erfolgen,

Claims (10)

  1. Elektrische Heizvorrichtung (H, H'), insbesondere e!ektnsche Zusatzheizung für ein Kraftfahrzeug, mit mehreren, jeweils einer Heizzone (Z1, Z1', Z2, Z2', Z3, Z3', Z4) zugeordneten Heizelementen (1a, 1a', 2a, 2a', 3a, 3a', 4a), dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (1a, 1a', 2a, 2a', 3a, 3a', 4a) jeweils erste Kontaktelemente (7, 13) zur Stromzuführung und jeweils zweite Kontaktelemente (8, 14, 19, 24, 27) zur Stromrückführung aufwehen, wobei die Heizelemente (1a, 1a', 2a, 2a', 3a, 3a', 4a) in Reihen und/oder in dazu im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Spalten stapelartig angeordnet sind und wobei die ersten Kontaktelemente (7, 13) oder die zweiten Kontaktelemente (8, 14, 19, 24, 27) kontaktnah, vorzugswe!se senkrecht, zu einer als Stromzuführung oder als Stromrückführung im innern der Heizvorrichtung verlaufenden gemeinsamen Sammelstromleitung insbesondere Sammelstromschiene (10, 10', 16, 20, 26, 29) angeordnet und mit dieser elektrisch verbunden sind.
  2. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (H, H') über die jeweils nicht gemeinsame Stromzuführung oder nicht gemeinsame Stromrückführung in ihrer Heizleistung regelbare Heizzonen (Z1, Z1', Z2, Z2', Z3, Z3', Z4) aufweist.
  3. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (H, H') mit je Heizzone (Z1, Z1', Z2, Z2', Z3, Z3', Z4) im Wesentlichen parallel zueinander angeordneten, jeweils mit den ersten bzw. zweiten Köntakteiernenten (7,13, 8, 14, 19, 24, 27) versehenen und mit der Stromzuführung bzw. der Stromrückführung elektrisch verbundenen Heizsträngen (9, 9', 15), versehen ist,
  4. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (H, H') eine Klemmkotitaktierung, insbesondere in Form einer Klemm-Steckverbindung, zwischen der gemeinsamen Sammeltromleitung (10, 10', 16, 20, 26, 29) einerseits und den kontaktnahen bzw. ersten und zweiten Kontaktelementen (7, 13, 8, 14, 19, 24. 27), aufweist.
  5. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (H, H') eine Lot- oder Schweiß- oder elektrisch leitende Klebverbindung zwischen der gemeinsamen Sammelstromleitung (10, 10', 16, 20, 26, 29) einerseits und den Kontaktnahen bzw. ersten und zweiten Kontaktelementen (7, 13, 8, 14, 19, 24, 27), aufweist.
  6. Elektrische Heizvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (H, H') zumindest ein durch eine Bohrung der Samrnelstromteitung (16) geführtes Kontaktelement (14) aufweist.
  7. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (H, H') ein für zwei nebeneinander bzw, voreinander angeordnete Heizstränge (15) gemeinsam durchgängiges Kontaktelement (14) aufweist.
  8. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (H, H') eine quaderförmige Stapelung von vier Heizzonen (Z1', 22',Z3', Z4) bildenden Heizelenienten (1a', 2a', 3a', 4a) aufweist, von denen jeweils zwei in Reihe oder in Spalte neben bzw. übereinander angeordnet sind, wobei die gemeinsame Sarnmeistromieitung (10') zwischen den benachbarten, mit den Kontaktelementen (7, 13, 8, 14, 19, 24, 27) versehenen Flächen der Heizelemente (1a', 2a', 3a', 4a) verlauft.
  9. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung (H, H') zwischen zwei benachbarten Heizelementen (1a, 2a, 1a'. 2a') eine zu den Heizsträngen (9, 9') parallel verlaufende Trennwand (11,11') aufweist
  10. Elektrische Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einer Anwendung für ein Elektrofahrzeug als Ersatz für einen Wasserheizkörper in einem Klimagerät.
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