JP2006527347A - 電気加熱装置、主として自動車用の電気加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】必要な加熱量に応じて、加熱ユニットの表面積を変えるようにする。
【解決手段】本発明は、電源に接続された電源制御回路によって制御される加熱空間の境界を定め、加熱すべき空気が通過できるハウジング（１５）を備えた加熱装置に関する。前記加熱空間は、電気加熱モジュール（１４）を備え、各加熱モジュールは横方向（Ｄ）に沿った概ね平行な第１および第２テープ（１０）（１０’）と、これら２つの金属テープの間に固定された正の温度係数を有する抵抗要素（１２）によって構成されている。

Description

本発明は、空気加熱装置、主として自動車用空気加熱装置に関する。

現在の技術では、自動車の乗員コンパートメント内の空気の加熱または霜取り、またはミスト除去は、加熱すべき空気の循環ダクト内にあるエンジンの冷却剤と空気流との間で、熱交換を行うことによって行われている。しかし、自動車の始動時に、エンジンの冷却剤によって運ばれる熱は、所定の時間の間に、乗員コンパートメントを、急速かつ効率的に暖房できるほど十分ではないことがある。

上記の他に、熱交換器のすぐ下流側の、乗員コンパートメントに向かう空気流路上に電気加熱装置を設けたものもある。

この場合、熱交換器が空気自身を加熱できるまで、この加熱装置の電源を一時的にオンにする。

この加熱装置は、通常、正の温度係数（ＰＴＣ）を有するタイプの抵抗要素を備えている。この抵抗要素は、自身で温度制御することができ、過熱を防止できる。

ＰＴＣ抵抗要素は、電極内に、小ブロックまたはストーンとして設けられている。電極の間には、互いに離間した１組のＰＴＣストーンが配置され、電極によって、これらストーンに給電し、加熱ブロックを形成しうるようになっている。

加熱装置を通過する空気流との熱交換を促進するために、この電極には、放熱要素が関連づけられている。この放熱要素は、並列に配置された、折りたたまれているか、または波形の金属リボンによって形成され、電極上の所定の場所に機械的に保持され、電極の間に、ＰＴＣストーンが配置されている。こうして形成された加熱ブロックは、支持フレーム内に配置されている。

電極に選択的に給電し、加熱装置から出力される加熱量を調節するよう、支持フレームに制御回路を設けることができる。この加熱装置は、電極を選択するのに使用されるトランジスタタイプの電源スイッチと共に使用される。

更に、現在の技術では、加熱ブロックと制御回路と支持フレームとは、単一のアセンブリを形成しており、必要な加熱量に応じて、加熱ユニットの表面積を変えることが望ましい。

更に、かかるユニットアセンブリを用いた場合、加熱ブロックが故障したときに、加熱ブロックの面に、局部的な作用を加えることができない。加熱ブロックの部品は、機械的な圧力を加えるスプリングブレードシステム、または支持フレームのいずれかによって、一体的に保持されている。従って、ユニットアセンブリとは別個に、加熱ブロックの部品の一部を交換することはできない。従って、一部が故障しても、アセンブリ全体を交換しなければならず、また故障を修理するコストも高くなる。

更に、従来の電気加熱装置は、部品の数が多く、必要な組み立て時間が長く、ＰＴＣ抵抗給電電極が腐食を受けることによって、複雑かつ高価な構造となっている。

本発明は、かかる状況を改善することを目的とするものである。

本発明は、電源に接続された電源制御回路によって制御される加熱空間の境界を定め、加熱すべき空気が通過できるハウジングを備える加熱装置を提供するものである。加熱空間は、電気加熱モジュールを備え、各加熱モジュールは、横方向に沿った互いに平行な第１および第２リボンと、これら２つの金属リボンの間に固定された正の温度係数を有する抵抗要素によって構成されているのが好ましい。

接着により、２つの金属リボンの間に正の温度係数を有する抵抗要素を固定することができる。

溶接により、２つの金属リボンの間に正の温度係数を有する抵抗要素を固定することもできる。

本発明の別の特徴によれば、ハウジングは、必要とされる全加熱量に応じて、選択された数の加熱モジュールを収容しうるような形状の加熱コンパートメントを備えている。

ハウジングは、電源制御回路、および少なくとも１つの加熱モジュールから成るグループに接続できる電源モジュールを収容するようになっている電源コンパートメントも備えている。

電源制御回路は、電源制御コンパートメント内において、ハウジングの片側に配置されており、他方、電源コンパートメントは、コンパートメントの間が等間隔の状態で、横方向に沿って制御回路の近くに平行に配置されている。

各電源モジュールは、電子スイッチ素子が固定された電源に接続された金属サポートも備えている。

特に、金属サポートは、電子スイッチング素子との電気接続を維持できる電子スイッチングモジュールのまわりに設けられたインサートモールディングを備えている。

金属サポートのインサートモールディングによって境界が定められたゾーンは、電子スイッチング要素を保護するシリカゲル、接着剤、およびコンパウンドから選択されたシールされた被膜を有するものとすることができる。

更に、この金属サポートは、その表面に配置されたルーバータイプの開口部を有していてもよく、この開口部を、加熱すべき空気が通過し、電子スイッチング素子からの熱の散逸を促進することができるようにされている。

本発明の別の特徴によれば、リボンの長さと一致する長さを有する少なくとも１つの長手方向ストリップに、加熱モジュールの各金属リボンが保持されている。

各加熱モジュールのストリップの一端に、接続プラグが設けられており、加熱モジュールの組み立て中に、これらストリップの接続プラグのすべてが同じ側に位置させられる。

特に、各加熱モジュールのための第１金属リボンを、第２金属リボンよりも長くし、これによって、加熱モジュール内にほぼ四角形の形状の凹部を形成することができる。

電源コンパートメントの形状は、実質的に四角形であり、電源コンパートメントの幅は、加熱コンパートメントの幅と概ね等しい。

特定の実施例によれば、各電源モジュールは、２つの加熱モジュールのグループに接続することができ、２つの加熱モジュールは並置される。

本発明のこの実施例によれば、連続する加熱コンパートメントは、互いに接触し、横方向に沿って整合され、従って、２つの連続する加熱モジュール内の凹部は、内部に電源コンパートメントが嵌合された四角形を形成する。

別の実施例では、各電源モジュールは、加熱モジュールに接続することができ、他方、電源モジュールと関連する加熱モジュールを接続し、１つのモジュラー要素を形成することができ、各電源コンパートメントは、関連する加熱コンパートメントと共に、モジュラーコンパートメントを形成する。

本発明の別の特徴によれば、加熱装置は、接続システムによりハウジングに固定されたカバーを備えている。

各加熱モジュールの金属リボンには、電気絶縁被膜または腐食を防止する保護被膜が設けられている。

電源制御コンパートメントは、電源コンパートメントから分離されている。

本発明は、電気加熱モジュールおよび電源制御回路、並びに少なくとも１つの加熱モジュールから成るグループに接続できる電源モジュールからスタートし、加熱するべき空気が通過できるハウジングを備える加熱装置を組み立てる方法において、
１）前記ハウジング内に、電源モジュールを設置するステップと、
２）前記ハウジング内に、前記加熱モジュールを設置するステップと、
３）前記ハウジングに、カバーを位置決めし、かつ固定するステップと、
４）各電源モジュールと関連する加熱モジュールのグループとを、電気接続するための溶接作業を実行するステップと、
５）前記ハウジングの片側において、電源制御コンパートメントに電源制御回路を位置決めするステップと、
６）電気接続部と電源制御回路とを、電気接続するための追加溶接作業を実行するステップと、
７）電源制御コンパートメントにキャップを位置決めし、かつ固定するステップとを有する、加熱装置を組み立てる方法をも提供するものである。

次の詳細な説明および添付図面を読めば、本発明の上記以外の特徴および利点は明らかとなると思う。

図１Ａは、自動車用空気循環ダクトを示す。このダクトは、チャンネル３の境界を定めるハウジング２を備え、加熱すべき空気が、チャンネル３を通過するようになっている。チャンネルを通過する空気は、混合分配フラップ６を通って、乗員コンパートメントに分配される前に、加熱通気孔４およびミスト除去／霜取り空気通風孔５に向かって送られる。

ファン７またはブロワーによって、外側空気流または乗員コンパートメントからの再循環空気流から、チャンネル３内の空気流が生じる。必要なときに、エンジン冷却剤、および電気加熱装置８’と共に作動する熱交換器８により、空気を加熱することができる。熱交換器８は、チャンネル３内の加熱装置８’の上流側に配置されている。これとは異なり、空気を、電気加熱装置８’のみで加熱することもできる。

電気加熱装置は、チャンネル３の断面全体を占めることができるが、これとは異なり、チャンネル３の断面の一部しか占めていなくてもよい。この場合、空気加熱装置８’を通過する空気流もあれば、空気加熱装置８’をバイパスする空気流もある。

次に、図１Ｂ〜図６を参照して、本発明の電気加熱装置８’について説明する。

図２は、本発明に係わる電気加熱装置を示す。この電気加熱装置は、例えばプラスチック製のハウジング１５を有し、加熱するべき空気は、このハウジングを通過でき、ハウジング１５は、電源に接続された電源制御回路によって制御される加熱空間の境界を定めている。加熱空間は、電気加熱モジュール１４を備え、必要な加熱力に応じて選択された多数の加熱モジュール１４を収容しうるようになっているハウジング１５内に、加熱コンパートメント１６が設けられている。

加熱コンパートメント１６は、横方向Ｄに互いに平行に配置されている。各加熱コンパートメントは、ハウジングの全長に沿って延びているので、このコンパートメントは、コンパートメントを通過する空気流に直接曝される。

電気加熱装置コントローラ８’は、電源制御回路によって制御される。この電源制御回路は、プリント回路基板に実装され、電源制御コンパートメント５０内のハウジング１５の側面の１つに収容されている。この制御回路は、キャップ９によっても保護されている。

電源制御回路は、横方向の軸線Ｄに直角、または横方向の軸線Ｄに平行に実装できる。

図６を参照すると、制御回路は、コネクタ２０４を介して情報を受信するようになっており、バスバー５５および５６により、またはコネクタ２０４を介して電源に接続されている。例えばバスバー５５は、＋１２Ｖの電圧にあるが、バスバー５６はアース電圧ＧＮＤにある。

ハウジングは、電源モジュール２００を収容するようになっている電源コンパートメント２０も備え、この電源モジュールは、電源制御回路および少なくとも１つの加熱モジュールを含む加熱モジュールのグループに接続されている。各電源モジュール２００は、関連する加熱モジュールのための給電をスイッチングできる電子スイッチング素子または電源スイッチを備えている。

本明細書における「モジュール」なる用語は、同様の要素と異なる独立した要素を示すのに使用され、この要素は、フレームによって境界が定められた加熱スペースから容易に分離できる。

図１Ｃおよび図１Ｄは、本発明に係わる加熱モジュールの構造を示す。個々の加熱モジュール１４は、第１の長さＬＧ１を有する第１金属リボン１０と、第２の長さＬＧ’１を有する第２金属リボン１０’とを備えている。

これら金属リボン１０および１０’は、折りたたまれるか、または波形となっており、同じ高さＨ１を有している。

明確にするために、図には、金属リボンの端部しか示されていない。明らかに金属リボンは、これら２つの端部の間にも延びている。

図１Ｃを参照すると、同じ加熱モジュール１４内の２つの金属リボンの間には、正の温度係数（ＰＴＣ）を有する抵抗要素が固定されている。この抵抗要素は、所定の量のＰＴＣストーン１２の形態をしている。このＰＴＣ抵抗は、固有の過熱および過剰な電流から保護されている。

このＰＴＣストーン１２は、接着剤により、２つの金属リボン１０と１０’との間に固定されている。
別の変形例では、溶接によって、２つの金属リボン１０と１０’との間に、ＰＴＣストーン１２を固定してもよい。

図１Ｃを参照すると、加熱モジュール１４の各金属リボン１０および１０’は、これらのリボンの長さに適合する長さを有する少なくとも１つの長手方向ストリップ１１ａおよび１１’ａに、それぞれ糊付けすることによって、所定位置に保持できる。

加熱モジュール１４の組み立て中に、これらリボンの対応するストリップが加熱モジュール１４の外部に位置するように、金属リボン１０および１０’を接続する。

加熱モジュール１４の各ストリップ１１ａ、１１’ａの一端１３および１３’には、給電のための接続プラグが取り付けられている。各ストリップは、金属リボンの長さに適合した長さ、および接続プラグが取り付けられた垂直延長部を備える細長いプレート状とすることができる。

図１Ｂ〜図１Ｄに示す接続プラグ１３および１３’は、金属リボン１０および１０’の一端に固定されており、接続プラグ１３と１３’とが同じ側となるように、各加熱モジュール１４を組み立てる。

図１Ｂは、第１金属リボン１０の側にある、本発明に係わる加熱モジュール１４の正面図である。第１金属リボン１０の高さＨ１は、第２金属リボン１０’の高さと同じにでき、第１金属リボン１０上の高さＨ２には、接続プラグ１３が固定されている。第２金属リボンの接続プラグ１３’は、第２金属リボン上の同じ高さＨｚに固定できる。

金属リボン１０および１０’は、いずれも同じ幅Ｌ１でよく、関連するストリップ１１ａおよび１１’ａは、同じ厚さｅ１でよい。

特定の実施例では、第１金属リボン１０の長さｌｇ１は、第１金属リボンの長さｌｇ’１よりも長くでき、これによって、関連する加熱モジュール内に、四角形の凹部Ｒ１が形成されている。本明細書の詳細な説明の他の部分では、この実施例を非限定的な例として参照する。

金属リボン１０と１０’は、次のようにして組み立てられる。
第１リボンの自由端（接続プラグが設けられていない端部）を、第２金属リボン１０’の自由端と一致させる。
第１金属リボン１０の接続プラグ１０が取り付けられている他端部を、第２金属リボン１０’の他端部からずらす。

図２に示されるように、２つの加熱モジュール１４.１および１４.２に、各給電モジュール２００を接続し、これら２つの加熱モジュールを並置させる。従って、加熱モジュール１４.１の第２金属リボン１０’.１と、加熱モジュール１４.２の第２金属リボン１０’.２とは隣接する。

金属リボン１０および１０’は、サイン形状、三角形、四角形または台形とすることができる。
リボンを構成する材料は、アルミニウムまたは銅とすることができる。
金属リボンの厚さは、金属ストリップの加工ができるように、十分な厚さでなければならず、空気流への抵抗が過度に大きくならないようにしなければならない。

加熱モジュールの構造、および接着剤によるＰＴＣストーンの取り付けは、ＰＴＣストーンを所定位置に保持するのに、導電性金属チューブが不要であり、かつスプリングのような追加機械要素も不要であるという利点がある。更に、この接着剤によるこの加熱モジュール構造体の組み立ては、簡単でかつ安価である。

図２を参照すると、本発明に係わる加熱装置のハウジング１５は、加熱コンパートメント１６の境界を定める長手方向壁１７を備えている。各加熱コンパートメント１６は、異なる加熱モジュール１４を収容できるような形状となっている。長手方向壁１７に接触した状態の加熱コンパートメント１６内には、加熱装置に一体化された各加熱モジュール１４が固定されている。従って、他の加熱モジュールとは別個に、必要な全加熱量に応じて、各加熱モジュールを追加したり、除いたりすることができる。

電源コンパートメント２０の全体の形状は、四角形であり、加熱モジュール１４に給電するための電源モジュール２００を収容できる。図２に示された実施例では、２つの加熱モジュールに給電するように、電源モジュール２００が設けられている。第１リボン１０の長さは、第２リボン１０’の長さよりも長く、これによって、加熱空間の占有が最適となっている。

図３は、電源モジュール２００の斜視図である。各電源モジュール２００は、公知の電源スイッチ２０３、例えば鑞付けによって金属サポート２０２と一体化されたＭＯＳＦＥＴトランジスタを有する。
この金属サポート２０２は、伝熱体であり、例えば銅もしくは銅の合金から製造することができ、または錫メッキするのが好ましい。電源コンパートメント２００には、インサートモールディング２０１により、金属サポート２０２が組み込まれている。

電源スイッチ２０３のまわりには、インサートモールディング２０１が配置され、このモールディングは、電源スイッチ２０３との電気接続を保持している。更にインサートモールディングは、電源スイッチの保護にも寄与している。
インサートモールディングは、電源スイッチ２０３を部分的に、または完全にカバーできる。
本発明に係わる加熱装置内の電源モジュール２００は、加熱すべき空気内に設けられている。

金属サポートのインサートモールディング２０１によって境界が定められるゾーンは、電源スイッチ２０３を、腐食、水撥ね、またはほこりから保護するためのシールされた被膜２０６を有する。この被膜は、電源スイッチを保護できるシリカゲル、接着剤またはコンパウンドとすることができる。

電源モジュール２００は、金属サポート２０２内に形成された開口部、またはルーバーも有する。加熱すべき空気は、これら開口部２０５を通過し、電子スイッチ２０３から熱を散逸させるので、スイッチの冷却に寄与できる。

金属サポート２０２の寸法は、電源スイッチ２０３のために必要な冷却、および空調ユニットに加熱装置８’が取り付けられたときに、左側への気流と右側への気流との間の熱平衡に対する影響に応じて選択されている。

相補的手段として、電源制御コンパートメント５０内のハウジング１５の片側には、制御回路が配置されている。電源コンパートメント２０は、これらコンパートメントの間の間隔が等しくなるように、横方向Ｄに沿い、制御回路の近くにおいて、平行に配置されている。

電源スイッチ２０３およびこのスイッチを制御する制御回路は、電気加熱装置に電力を供給する。
制御回路は、加熱装置が供給する全加熱量を変えることができる電力変更手段も備えている。この電力変更手段は、各加熱モジュールに出力される電圧を、パルス幅変調することにより作動する。

図２に示すように、２つの加熱モジュールのグループに、１つの電源モジュールが関連している特定の実施例では、電源コンパートメント２０が占める空間は、加熱コンパートメント１６の寸法に応じて、電源コンパートメント２０の寸法を選択することにより、加熱空間に応じて最適にすることができる。

電源コンパートメント２００は、幅Ｌａｌｉｍが加熱コンパートメント１６の幅Ｌと等しい、ほぼ四角形の形状であるのがよい。
更に、横方向Ｄに沿って直線状に連続する加熱コンパートメント１６が並置されている。各加熱コンパートメント１６内の凹部Ｒ１と、加熱コンパートメント１６の互いの位置により、２つの連続する加熱コンパートメント内の凹部は、図１Ｅに示すように、関連する電源モジュール２００が配置された四角形Ｒの境界を定めている。

電源モジュール２００は、加熱装置を通過する空気流に対する位置に起因して、空気の加熱には、極めてわずかにしか関与しない。従って、電源コンパートメント２０は、ハウジング１５により境界が定められた加熱空間内のわずかに、アクティブなゾーンを形成しているにすぎない。

しかし、加熱装置内の電源モジュール２００の配置および構造は、図４内の黒色で示されるわずかにアクティブなゾーンが占める空間を制限している。従来の例では、このゾーンは加熱空間の約２５％を占めているが、本発明に係わる加熱装置では、このゾーンは、加熱空間の約１２％しか占めないので、加熱装置の性能が改善されている。

各加熱モジュール１４は、接続プラグ１３および１３’により、関連する電源モジュール２００に接続されている。
図６に示すバスバー５５および５６は、スナップ式リベット締め、またはインサートモールディングにより、ハウジング１５内に固定できる。
バスバー５６、例えばアースバスバーＧＮＤおよび電源モジュール２０２と、
バスバー５５、例えば接続プラグ１３を介して、＋１２Ｖの電圧になっているバスバーおよび加熱モジュール１４と、
接続プラグ１３’を介した加熱モジュール１４、および電源モジュール２００との間の電源接続は電気溶接によって行われている。

バスターミナル５５および５６、電源モジュール２００および加熱モジュール１４の接続プラグ１３および１３’は、組み立て中に、溶接電極に対する容積を十分にできるような形状とされている。

図６は、プリント基板に実装された電源制御回路に加熱装置を接続する要素を示す。電源制御回路に接続されたハウジング１５の側壁は、各電源モジュールのためのコネクタターミナル２０４と、＋１２Ｖのバスバーからの電源接続プラグ５５０と、ＧＮＤバスバーからのアース接続プラグ５６０とを備えている。

本発明の別の実施例では、各電源モジュール２００を、単一の加熱モジュール１４に接続できる。この実施例によれば、各電源モジュールは、モジュラー要素を形成するように、関連する加熱モジュールに接続できる。各電源コンパートメント２０は、関連する加熱コンパートメント１６と共に、モジュラー式コンパートメントを形成する。

本発明の別の特徴によれば、コンパートメント１６と同じ形状および寸法を有する開口部を備えるカバー１９が、接続システムを使って、ハウジング１５に固定されている。このカバーは、例えばカバーに形成されたクリップまたはステープルにより、取り付けるべきハウジング１５の外側壁に配置された１組のノッチを含む接続システムにより、ハウジング１５にプラグ挿入できる。別の方法として、超音波による接着で、カバーを固定してもよい。

このカバーは、ハウジング１５のためのシステムに類似した、加熱モジュールを固定し、位置決めするためのシステムを備えることができる。
従って、ハウジング１５のカバー１９は空気流を加熱する加熱コンパートメント１６により、加熱モジュール１４を通る空気の通過の断面の境界を定める。
ハウジング１５と、カバー１９と、キャップ９とは、１５０℃の大きさの、サービス中に生じる最大温度に耐えることができるプラスチック材料のような電気絶縁材料から製造される。ハウジング１５およびカバー１９は、いずれも単一部品となるように成形できる。

本発明の別の特徴によれば、電源制御回路が収容された電源制御コンパートメント５０は、電源コンパートメント２０から分離されており、これによって、従来技術と比較して、プリント回路基板の寸法が小さくなり、従って加熱装置のコストも低減されている。

加熱装置８’は、加熱空調設備における組み立てと一体化を容易にするための取り付けガイド手段も含むことができる。
折りたたみ、または波形化によって構成される各基本面が、ハウジングを通過する空気流にほぼ平行となるように、加熱モジュール内に、金属リボン１０および１０’が配置されている。これにより、加熱装置内の空気の通過に起因する圧力損失が制限されている。

これらの部分は、電気絶縁機能を奏する被膜、例えば絶縁塗料によって被覆することができる。
各加熱モジュール１４は、加熱空間を形成するその他の要素から独立させ、かつ分離できるようにする要素、すなわち、独立した電子スイッチ２０３への接続部、金属リボン１０および１０’、並びにＰＴＣ抵抗要素１２を有している。

従って、所定の加熱モジュールで故障が検出された場合、加熱空間内に収納されるその他の加熱モジュールを交換しなくても、故障したこの加熱モジュールだけを交換できる。
同様に、各電源モジュールは加熱空間を構成するその他の要素から独立しており、加熱空間全体の作動を変えることなく、加熱空間からモジュールを取り外したり、加熱空間にモジュールを追加することができる。

このアーキテクチャは加熱装置の性能、従って全加熱量も変更することができる。従って、図２に示す例では、加熱モジュールの加熱量が３３０Ｗである場合、３つの加熱モジュールを使用することによって、全体で１ｋＷの加熱量を得ることができ、また６つの加熱モジュールを使用することにより、２ｋＷを得ることができる。

加熱モジュール１４内で使用されるＰＴＣストーンの数を変えることにより、これらの性能を変えることもできる。
従って、本発明に係わる加熱装置の基本的な同じアーキテクチャは、追加ツールを使用しなくても、加熱性能を変更できる。

図１Ａに示された加熱装置または空調装置に、本発明の加熱装置８’を組み込むことができる。従って、チャンネルのセクションの一部を占める熱交換器８の上流側において、チャンネル３内に冷却回路の蒸発器を含む自動車用空調装置内に、本発明に係わる加熱装置を組み込むことができる。

本発明は、また、電気加熱モジュール１４、および電源モジュール（２００）からスタートし、加熱すべき空気が通過できるハウジング１５を備える加熱装置を組み立てる方法において、
１）前記ハウジング１５内に、電源モジュール２００を設置するステップと、
２）前記ハウジング１５内に、前記加熱モジュール１４を設置するステップと、
３）前記ハウジング１５に、カバー１９を位置決めし、かつ固定するステップと、
４）各電源モジュールと関連する加熱モジュールのグループとの間を電気接続するための溶接作業を実行するステップと、
５）前記ハウジング１５の片側において、電源制御コンパートメントに電源制御回路を位置決めするステップと、
６）電気接続部と電源制御回路との間を電気接続するための追加溶接作業を実行するステップと、
７）電源制御コンパートメントにキャップ９を位置決めし、かつ固定するステップとを有する、加熱装置を組み立てる方法をも提供するものである。

本発明は、上記実施例だけに限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲において、当業者が想到できるすべての変形実施例を含むものである。

自動車内の循環ダクトの概略を示す。 本発明に係わる金属リボンの側面図である。 本発明に係わる加熱モジュールの平面図である。 本発明に係わる加熱モジュールの斜視図である。 加熱モジュールの平面図である。 本発明に係わる加熱装置の正面図である。 本発明に係わる電源モジュールの斜視図である。 電源モジュールが占める空間を示す、本発明に係わる加熱装置の正面図である。 本発明に係わる加熱装置の部分平面図である。 電源制御回路を有する加熱装置の接続ポイントを示す。

符号の説明

２ ハウジング
３ チャンネル
４、５ 空気通気孔
６ フラップ
７ ファン
８ 熱交換器
８’ 加熱装置
１０、１０’ 金属リボン
１２ ＰＴＣストーン
１３、１３’ 接続プラグ
１４ 加熱モジュール
１５ ハウジング
１６ 加熱コンパートメント
２０ 電源コンパートメント
５０ 電源制御コンパートメント
５５、５６ バスバー
２００ 電源モジュール
２０２ 金属サポート
２０３ 電源スイッチ
２０４ コネクタ
２０５ ルーバー

Claims (22)

1. 電源に接続されている電源制御回路によって制御される加熱空間の境界を定め、加熱すべき空気が通過できるハウジング（１５）を備えた加熱装置において、
   前記加熱空間は、電気加熱モジュール（１４）を備え、各加熱モジュールは、横方向（Ｄ）に沿った概ね平行な第１および第２リボン（１０）（１０’）と、これら２つの金属リボンの間に固定された正の温度係数を有する抵抗要素（１２）によって構成されていることを特徴とする加熱装置。
2. 接着により、２つの金属リボンの間に、正の温度係数を有する抵抗要素が固定されていることを特徴とする、請求項１記載の加熱装置。
3. 溶接により、２つの金属リボンの間に、正の温度係数を有する抵抗要素が固定されていることを特徴とする、請求項１記載の加熱装置。
4. 前記ハウジング（１５）は、必要とされる全加熱量に応じて選択された数の加熱モジュール（１４）を収容しうるような形状の加熱コンパートメント（１６）を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の加熱装置。
5. 前記ハウジング（１５）は、電源制御回路、および少なくとも１つの加熱モジュール（１４）から成るグループに接続できる電源モジュール（２００）を収容するのに適した形状の電源コンパートメント（２０）も備え、各電源モジュールは、電子スイッチング素子（２０３）を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の加熱装置。
6. 前記電源制御回路は、電源制御コンパートメント（５０）内において前記ハウジングの片側に配置されており、前記電源コンパートメント（２０）は、コンパートメントの間が等間隔の状態で、横方向（Ｄ）に沿って前記制御回路に接近して、平行に配置されていることを特徴とする、請求項５記載の加熱装置。
7. 前記電源モジュール（２００）は、前記電源に接続された金属サポート（２０２）を備え、この金属サポート上に、電子スイッチング要素（２０３）が固定されていることを特徴とする、請求項５または６のいずれかに記載の加熱装置。
8. 前記金属サポート（２０２）は、前記電子スイッチング素子との電気的な接続部（２０４）を保持できる電子スイッチング素子（２０３）のまわりに、インサートモールディング（２０１）を備えていることを特徴とする、請求項７記載の加熱装置。
9. 金属サポート（２０２）のインサートモールディングによって境界が定められたゾーンは、前記電子スイッチング要素を保護するシリカゲル、接着剤およびコンパウンドから選択され、シールされた被膜（２０６）を有することを特徴とする、請求項８記載の加熱装置。
10. 前記金属サポート（２０２）は、その表面にルーバータイプの開口部（２０５）を備え、この開口部を加熱すべき空気が通過し、かつ前記電子スイッチング素子（２０３）からの熱を容易に発散するようになっていることを特徴とする、請求項８または９に記載の加熱装置。
11. 前記リボンの長さと一致する長さを有する少なくとも１つの長手方向ストリップ（１１ａ）（１１’ａ）に、加熱モジュール（１４）の各金属リボン（１０）（１０’）が保持されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の加熱装置。
12. 前記各加熱モジュール（１４）のストリップ（１１ａ）（１１’ａ）の一端に、接続プラグ（１３）（１３’）が設けられており、前記加熱モジュール（１４）の組み立て中に、前記ストリップの接続プラグは、すべて同じ側に位置させられていることを特徴とする、請求項１１記載の加熱装置。
13. 各加熱モジュール（１４）に対し、前記第２金属リボン（１０’）よりも前記第１金属リボン（１０）のほうが長く、これによって、加熱モジュール内に、ほぼ四角形の凹部（Ｒ１）が形成されていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載の加熱装置。
14. 前記電源コンパートメント（２０）の形状は四角形であり、電源コンパートメントの幅（Ｌａｌｉｍ）は、加熱コンパートメントの幅（Ｌ）と概ね等しいことを特徴とする、請求項５〜１３のいずれかに記載の加熱装置。
15. 各電源モジュール（２００）は、並置されている２つの加熱モジュール（１４.１）（１４.２）のグループに接続することができるようになっていることを特徴とする、請求項５〜１４のいずれかに記載の加熱装置。
16. 前記連続する加熱コンパートメント（１６）が並置され、かつ、前記横方向（Ｄ）に沿って直線状に配置されており、従って、２つの連続する加熱モジュール内の凹部は、四角形（Ｒ）を形成し、この四角形内に、電源コンパートメント（２０）が配置されていることを特徴とする、請求項１３と組み合わせた請求項１５記載の加熱装置。
17. 各電源モジュール（２００）は、加熱モジュール（１４）に接続することができ、前記電源モジュールおよび関連する加熱モジュールは、１つのモジュラー要素を形成するように接続されており、各電源コンパートメントは、関連する加熱コンパートメントと共にモジュラーコンパートメントを形成していることを特徴とする、請求項５〜１４のいずれかに記載の加熱装置。
18. 前記ハウジングに固定されたカバー（１９）を備えていることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれかに記載の加熱装置。
19. 各加熱モジュール（１４）の金属リボン（１０）（１０’）に、電気絶縁被膜または腐食を防止する保護被膜が設けられていることを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の加熱装置。
20. 前記電源制御コンパートメント（５０）は、電源コンパートメント（２０）から分離されていることを特徴とする、請求項４〜１９のいずれかに記載の加熱装置。
21. 請求項１〜１９のいずれかに記載の加熱装置を備えていることを特徴とする、自動車用暖房装置または空調装置。
22. 電気加熱モジュールおよび電源制御回路、並びに少なくとも１つの加熱モジュールから成るグループに接続できる電源モジュール（２００）からスタートし、加熱すべき空気が通過できるハウジング（１５）を備える加熱装置を組み立てる方法において、
    １）前記ハウジング（１５）内に、電源モジュール（２００）を設置するステップと、
    ２）前記ハウジング（１５）内に、前記加熱モジュール（１４）を設置するステップと、
    ３）前記ハウジング（１５）に、カバー（１９）を位置決めし、かつ固定するステップと、
    ４）各電源モジュールと関連する加熱モジュールのグループとを、電気接続するための溶接作業を実行するステップと、
    ５）前記ハウジング（１５）の片側において、電源制御コンパートメントに電源制御回路を位置決めするステップと、
    ６）電気接続部と電源制御回路（５０）とを、電気接続するための追加溶接作業を実行するステップと、
    ７）電源制御コンパートメントにキャップ（９）を位置決めし、かつ固定するステップとを有する、加熱装置を組み立てる方法。

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