ITRM20120022A1

ITRM20120022A1 - Dispositivo di riscaldamento.

Info

Publication number: ITRM20120022A1
Application number: IT000022A
Authority: IT
Inventors: Emiliano Coccia; Fabrizio Promutico
Original assignee: Bitron Spa
Priority date: 2012-01-20
Filing date: 2012-01-20
Publication date: 2013-07-21

Description

Dispositivo di riscaldamento.

La presente invenzione riguarda un dispositivo di riscaldamento .

Più dettagliatamente, l'invenzione concerne un dispositivo di riscaldamento o riscaldatore per l'abitacolo di una automobile, studiato e realizzato in particolare per consentire una elevata efficienza di funzionamento ed una ottimizzazione costruttiva.

Nel seguito la descrizione sarà rivolta all'uso nell'abitacolo di una automobile, ma è ben evidente come la stessa non debba essere considerata limitata a questo impiego specifico.

Com'è ben noto attualmente i motori a combustione interna, ed in particolare dei motori diesel, impiegano diverso tempo a scaldarsi qualora non vengano inizialmente richieste prestazioni elevate.

L'energia elettrica assorbita dal riscaldatore viene trasformata in calore a sua volta impiegato per garantire un maggior confort agli utilizzatori del veicolo. Il flusso d'aria che attraversa il riscaldatore, raffreddando la massa radiante riscaldata in genere da pastiglie PTC (Positive Temperature Coefficient), raggiunge le bocchette di aerazione presenti sulla plancia dell'automobile con una temperatura superiore di 10 - 15°C rispetto a quella dell 'ambiente .

Il dispositivo di riscaldamento in genere viene azionato automaticamente dalla vettura al verificarsi di determinati eventi, quali:

- temperatura esterna inferiore ad una soglia prestabilita dal costruttore (e.g. 15°C);

- adeguato bilancio energetico: la tensione di batteria deve essere sufficiente a garantire il regolare funzionamento delle funzioni essenziali della vettura quali, ad esempio, la gestione del motore, l'illuminazione e l'alimentazione dei dispositivi di sicurezza;

- temperatura del liquido raffreddamento motore inferiore ad una soglia prestabilita dal costruttore (e.g. 60°C) .

In genere il dispositivo di riscaldamento non può essere acceso o spento dall'autista.

Esempi di dispositivi di riscaldamento secondo la tecnica nota sono dati dai brevetti EP 1564503 B1 e EP 2298582 B1.

I dispositivi di riscaldamento sopra descritti presentano problemi di assemblaggio, in particolare in relazione al contatto elettrico tra il PTC e gli elettrodi, così non garantendo il corretto utilizzo degli elementi riscaldanti in essi integrati e soprattutto una elevata efficienza energetica.

Alla luce di quanto sopra, è, pertanto, scopo della presente invenzione quello di fornire un dispositivo di riscaldamento che permetta un assemblaggio efficace ed una ottimale trasmissione del calore prodotto dalla pastiglie PTC agli elementi radianti, così ottimizzando l'efficienza di funzionamento .

Forma pertanto oggetto specifico della presente invenzione un dispositivo di riscaldamento, in particolare per il riscaldamento dell'abitacolo di una automobile, comprendente un involucro comprendente una base e un coperchio, mezzi di collegamento elettrico e una o più unità riscaldanti, disposte in detto involucro, detto dispositivo essendo caratterizzato dal fatto che dette una o più unità riscaldanti comprendono almeno un elemento radiante, provvisto di una piastra, e mezzi di generazione del calore mediante una corrente elettrica, e dal fatto di comprendere mezzi di compressione disposti a contatto con almeno un elemento radiante di almeno una unità riscaldante e collegati a detti mezzi di collegamento elettrico, detti mezzi di compressione essendo atti a esercitare una forza su detto almeno un elemento radiante, in modo da mantenere detti mezzi di generazione del calore a contatto termico con dette piastre, ed a consentire il passaggio di corrente elettrica attraverso detti mezzi di generazione del calore.

Sempre secondo l'invenzione, ciascun unità riscaldanti può comprendere due elementi radianti, detti mezzi di generazione del calore essendo interposti tra detti elementi radianti a contatto con dette rispettive piastre.

Ancora secondo l'invenzione, detti mezzi di generazione del calore possono comprendere pastiglie PTC (Positive Temperature Coefficient - Coefficiente Di Temperatura Positivo).

Ulteriormente secondo l'invenzione, detti elementi radianti possono comprendere una pluralità di alette di dissipazione fissate e disposte perpendicolarmente a detta piastra.

Vantaggiosamente secondo l'invenzione, detti mezzi di compressione possono comprendere uno o più elementi di compressione, ciascuno avente una prima faccia, una seconda faccia, opposta a detta prima faccia, una porzione intermedia di connessione elettrica e delle estremità, una pluralità di linguette elastiche, ricavate su una o ciascuna di dette facce e disposte a contatto con gli elementi radianti di una unità riscaldante o di due unità riscaldanti adiacenti.

Sempre secondo l'invenzione, detto dispositivo può comprendere una pluralità di unità riscaldanti disposte in fila, e detti mezzi di collegamento elettrico possono comprendere un terminale principale, collegato ad una polarità dell'alimentazione elettrica, e almeno un terminale laterale, collegato alla polarità dell'alimentazione elettrica opposta a quella cui è collegato detto terminale principale, detti elementi di compressione essendo interposti tra due unità riscaldanti o a contatto con almeno una unità riscaldante e collegati alternativamente a detto terminale principale o a detto almeno un terminale laterale.

Ancora secondo l'invenzione, detto dispositivo può comprendere una pluralità di unità riscaldanti disposte in due file affiancate, e due terminali laterali, disposti in modo che detto terminale principale si trovi disposto tra essi, detti elementi di compressione essendo interposti tra due unità riscaldanti della prima fila e due unità riscaldanti della seconda fila o a contatto con almeno una unità riscaldante di ciascuna fila, e collegati alternativamente a detto terminale principale o a detti terminali laterali.

Vantaggiosamente ente secondo l'invenzione, detta base può prevedere uno o più alloggiamenti, in ciascuno dei quali è disposta una unità riscaldante e può presentare una o più aperture, in corrispondenza di ciascuno di detto alloggiamenti e detto coperchio è fissabile a detta base e presenta una o più aperture, ciascuna delle quali si trova in corrispondenza di una rispettiva apertura di detta base, e dal fatto di comprendere un connettore elettrico, collegato a detti mezzi di collegamento elettrico.

La presente invenzione verrà ora descritta a titolo illustrativo ma non limitativo, secondo le sue preferite forme di realizzazione, con particolare riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui: la figura 1 mostra una vista prospettica di un dispositivo di riscaldamento per autoveicoli secondo la presente invenzione;

la figura 2 mostra una vista esplosa del dispositivo di riscaldamento secondo la figura 1;

la figura 3 mostra una vista dall'alto del dispositivo di riscaldamento secondo la figura 1;

la figura 4 mostra una unità riscaldante di un dispositivo di riscaldamento secondo la figura 1;

la figura 5 mostra una vista esplosa dell'unità riscaldante secondo la figura 4;

la figura 6 mostra una vista prospettica di un elemento elastico di un dispositivo di riscaldamento secondo la figura 1; e

la figura 7 mostra un particolare del dispositivo di riscaldamento secondo la figura 1.

Nelle varie figure le parti simili verranno indicate con gli stessi riferimenti numerici.

Facendo riferimento alle figure 1-3, si osserva un dispositivo di riscaldamento 1 per autoveicoli secondo la presente invenzione.

Detto dispositivo di riscaldamento 1 comprende un involucro 2 avente una base 21, un coperchio 22 ed un connettore elettrico 23. Detta base 22 prevede una pluralità di alloggiamenti 211 disposti su una o più file (nel caso in esame due). In corrispondenza di detti alloggiamenti 211, detta base 21 presenta anche delle aperture 212. Detto coperchio 22 è fissabile a detta base 21 e presenta rilievi 221, il cui funzionamento sarà meglio specificato nel seguito. Inoltre, detto coperchio 22 presenta una pluralità di aperture 222, ciascuna delle quali si trova in corrispondenza di una rispettiva apertura 212 di detta base 21.

Inoltre, il dispositivo di riscaldamento 1 comprende, facendo anche riferimento alle figure 4 e 5, una pluralità di unità riscaldanti 3, ciascuna disposta in un rispettivo alloggiamento 211 di detta base 21.

Ciascuna unità riscaldante 3 comprende, a sua volta, una coppia di elementi radianti 31, ciascuno realizzato in alluminio estruso tra i quali è disposto un elemento PTC (Positive Temperature Coefficient) 32, che è una pastiglia realizzata in ceramica. Ogni elemento radiante 31 presenta una piastra 311 e delle alette di dissipazione 312, perpendicolari a detta piastra 311.

Detto dispositivo di riscaldamento 1 comprende anche collegamenti elettrici 4, per l'alimentazione di detti elementi PTC 32. Detti collegamenti elettrici 4 comprendono almeno un terminale principale 41, realizzato naturalmente in materiale conduttore, connesso all'alimentazione di energia elettrica mediante il connettore 23, disposto tra due file di alloggiamenti 211 e tenuto in posizione da detti rilievi 221 di detto coperchio 22; e almeno due terminali laterali 42' e 42", anch'essi realizzati in materiale conduttore, connessi all'alimentazione di energia elettrica mediante il connettore 23 e disposti lateralmente a due file di alloggiamenti 211 e atti ad alimentare elettricamente detti elementi radianti.

Detto dispositivo di riscaldamento 1 comprende ulteriormente, facendo anche riferimento alla figura 6, una pluralità di elementi di compressione 5, ciascuno avente una prima faccia 51', una seconda faccia 51", opposta a detta prima faccia 51', una porzione intermedia di connessione elettrica 53 e le estremità 54' e 54". Su ciascuna di dette facce 51' e 51" sono ricavate una pluralità di linguette elastiche 52.

Ciascuno di detti elementi di compressione 5 è interposto tra due coppie di unità riscaldanti 3, esercitando una pressione mediante le linguette elastiche 52 sulle alette di dissipazione 312, come mostrato nelle frecce A della figura 6. In tal modo, detti elementi di compressione 5 da un lato mettono in tensione dette unità riscaldanti 3, bloccandole nei rispettivi alloggiamenti 211, e dall'altro lato permettono di migliorare il contatto termico tra ciascun elemento PTC 32 e le piastre 311 degli elementi radianti 31 tra cui è interposto.

Detti elementi di compressione 5 sono, come è evidente dalle figure, disposti parallelamente tra loro e collegati in modo da avere una polarità alternata tra loro, i.e., gli elementi di compressione 5 indicati con 5b sono collegati elettricamente con il connettore centrale 41, tramite detta porzione intermedia di connessione elettrica 53, mentre gli elementi di compressione 5 indicati con 5a sono collegati elettricamente con detto connettore laterale 42' o in alternativa con detto connettore laterale 42", tramite le estremità 54' e 54". Detti elementi radianti 31 sono collegati all'alimentazione elettrica mediante detto connettore laterale 42' o in alternativa con detto connettore laterale 42". Gli elementi di compressione 5 garantiscono la connessione elettrica tra elementi radianti contrapposti rispetto all'asse del connettore centrale 41.

Il funzionamento del dispositivo di riscaldamento 1 sopra descritto si svolge nel modo seguente.

Quando l'automobile in cui il dispositivo di riscaldamento 1 è installato viene accesa, al connettore elettrico 23 viene fornita energia elettrica. Nella forma di realizzazione descritta al terminale principale 41 viene applicata la polarità negativa e ai terminali laterali 42' e 42" viene applicata la polarità positiva. In tal modo, mediante l'assieme descritto, vengono creati circuiti elettrici per il passaggio della corrente tra il terminale 41, gli elementi di compressione 5a, gli elementi radianti 31 a contatto con le alette 52 degli elementi di compressione 5a, l'elemento PTC 32, che funge da resistenza elettrica al passaggio della corrente, così che ciascun elemento PTC 32 generi calore che viene dissipato dagli elementi radianti 31 con cui è a contatto. I circuiti elettrici si chiudono con gli elementi radianti 31 a contatto con ciascun elemento PTC 32 e con gli elementi di compressione 5b, gli elementi di compressione 5b stessi e, naturalmente, i terminali laterali 42' o 42".

Il calore prodotto da detti elementi PTC 32 viene dissipato, come detto, dalle alette di dissipazione 312 di detti elementi radianti 31 e viene veicolato all'interno dell'abitacolo dell'automobile eventualmente mediante una ventola, in modo che il flusso d'aria passi attraverso ciascuna di dette aperture 212 di detta base 21, dette unità riscaldanti 3 e ciascuna di dette aperture 222 di detto coperchio 22 .

La presente invenzione è stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo le sue forme preferite di realizzazione, ma è da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti del ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di riscaldamento (1), in particolare per il riscaldamento dell'abitacolo di una automobile, comprendente un involucro (2) comprendente una base (21) e un coperchio (22), mezzi di collegamento elettrico (41, 42', 42") e una o più unità riscaldanti (3), disposte in detto involucro (2), detto dispositivo (1) essendo caratterizzato dal fatto che dette una o più unità riscaldanti (3) comprendono almeno un elemento radiante (31), provvisto di una piastra (311), e mezzi di generazione del calore (32) mediante una corrente elettrica, e dal fatto di comprendere mezzi di compressione (5, 5a, 5b) disposti a contatto con almeno un elemento radiante (31) di almeno una unità riscaldante (3) e collegati a detti mezzi di collegamento elettrico (41, 42', 42"), detti mezzi di compressione (5, 5a, 5b) essendo atti a esercitare una forza su detto almeno un elemento radiante (31), in modo da mantenere detti mezzi di generazione del calore (32) a contatto termico con dette piastre (311), ed a consentire il passaggio di corrente elettrica attraverso detti mezzi di generazione del calore (32).
2. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ciascun unità riscaldanti (3) comprende due elementi radianti (31), detti mezzi di generazione del calore (32) essendo interposti tra detti elementi radianti (31) a contatto con dette rispettive piastre (311).
3. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di generazione del calore (32) comprendono pastiglie PTC (32) (Positive Temperature Coefficient -Coefficiente Di Temperatura Positivo).
4. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti elementi radianti (31) comprendono una pluralità di alette di dissipazione (312) fissate e disposte perpendicolarmente a detta piastra (311).
5. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di compressione comprendono uno o più elementi di compressione (5, 5a, 5b), ciascuno avente una prima faccia (51'), una seconda faccia (51"), opposta a detta prima faccia (51'), una porzione intermedia di connessione elettrica (53) e delle estremità (54', 54"), una pluralità di linguette elastiche (52), ricavate su una o ciascuna di dette facce (51', 51") e disposte a contatto con gli elementi radianti (31) di una unità riscaldante (3) o di due unità riscaldanti (3) adiacenti.
6. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralità di unità riscaldanti (3) disposte in fila, e dal fatto che detti mezzi di collegamento elettrico (41, 42', 42") comprendono un terminale principale (41), collegato ad una polarità dell'alimentazione elettrica, e almeno un terminale laterale (42', 42"), collegato alla polarità dell'alimentazione elettrica opposta a quella cui è collegato detto terminale principale (41), detti elementi di compressione (5, 5a, 5b) essendo interposti tra due unità riscaldanti (3) o a contatto con almeno una unità riscaldante (3) e collegati alternativamente a detto terminale principale (41) o a detto almeno un terminale laterale (42', 42").
7. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralità di unità riscaldanti (3) disposte in due file affiancate, e dal fatto di comprendere due terminali laterali (42', 42"), disposti in modo che detto terminale principale (41) si trovi disposto tra essi, detti elementi di compressione (5, 5a, 5b) essendo interposti tra due unità riscaldanti (3) della prima fila e due unità riscaldanti (3) della seconda fila o a contatto con almeno una unità riscaldante (3) di ciascuna fila, e collegati alternativamente a detto terminale principale (41) o a detti terminali laterali (42', 42").
8. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta base (21) prevede uno o più alloggiamenti (211), in ciascuno dei quali è disposta una unità riscaldante (3) e presenta una o più aperture (212), in corrispondenza di ciascuno di detto alloggiamenti (211) e detto coperchio (22) è fissabile a detta base (21) e presenta una o più aperture (222), ciascuna delle quali si trova in corrispondenza di una rispettiva apertura (212) di detta base (21), e dal fatto di comprendere un connettore elettrico (23), collegato a detti mezzi di collegamento elettrico (41, 42', 42").