JP2009107618A - 自動車の換気、暖房、または空調設備の内部で循環する空気流の電気加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性が高くて、効率がよく、堅牢かつ製造が容易であり、できるだけ少ない部品数で構成された、自動車の換気、暖房、または空調設備の内部で循環する空気流の電気加熱装置とその構成部品の組立方法を提供する。
【解決手段】自動車の換気、暖房、または空調設備の内部で循環する空気流（２）の電気加熱装置（１）を目的とし、第１の端（５）と第２の端（６）とを含む少なくとも一つの加熱素子（４）を備えた、空気流（２）が通る加熱ユニット（３）と、加熱素子（４）を利用する制御モジュール（７）であって、ハウジング（１０）の内部に収容されている制御モジュール（７）と、加熱素子（４）とハウジング（１０）との間の機械結合手段（１１）とを含んでいる。機械結合手段（１１）は、加熱素子（４）の第１の端（５）とハウジング（１０）との間に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の換気、暖房、または空調設備の分野に関する。また本発明は、このような設備を構成する、空気流の付加的な電気加熱装置を目的としている。本発明は、また、前記装置を構成する部品の組立方法をも目的としている。

自動車の乗員室内部に含まれる空気の温度は、一般に、この自動車に装備される換気、暖房、または空調設備により調節される。このような設備は、しばしば、ラジエータまたは同等物等の付加的な電気加熱装置を含み、この装置は、加熱された空気流を乗員室内部に送るのに先立って、装置内部を循環する空気流を加熱するように構成されている。特に、このような付加的な電気加熱装置は、前記設備が備える主要ラジエータから得られる前記空気流の熱処理を補完するように構成されている。このような補完機能は、自動車のエンジンを利用した直後、すなわち、主要ラジエータから送られる発熱量が所望の温度快適性を自動車のユーザに提供するのに不十分である期間中に、特に必要である。

そのため、付加的な電気加熱装置は、加熱される空気流に配置された複数の加熱素子から構成される加熱ユニットを含んでいる。一般に、付加的な装置は、前記設備が含む空気流の循環ダクトの内部に収容されている。付加的な電気加熱装置は、加熱ユニットの利用を制御するモジュールを含んでいる。たとえば、前記モジュールは、特に自動車のユーザが決定する温度快適性の要求に応じて、前記加熱素子の選択的な利用を制御する装置である。本発明に近い技術的な環境を知るために、たとえば、上記の種類の付加的な装置について記載している特許文献１、特許文献２、特許文献３を参照することができる。

これらの文献に記載の付加的な電気加熱装置は、加熱素子と制御モジュールとが嵌め込まれる支持体を含んでいる。

特許文献１においては、支持体は、くり抜かれたフレームとして構成され、フレームの縁の間に加熱ユニットの両端が嵌め込まれている。

特許文献２においては、加熱素子は、それらの個々の端を介して、保持プレートにより相互結合される２個のベースの内部に嵌め込まれている。

特許文献３においては、加熱素子は、前記加熱素子を収容するように構成された加熱区画を含むハウジング内に収容されている。

このような付加的な装置には、様々な欠点がある。

第１に、製造、保全、および組立の費用を下げるために、前記装置を構成する部品数を減らさなければならない。

第２に、このような装置は、各加熱素子が有しうる最大長さと、支持体が収容可能な加熱素子の最大数とから、支持体の寸法により、前記装置が供給可能な最大発熱量を決定するという意味で、多様多彩なシリーズの換気、暖房、または空調設備に適用することができない。そのため、換気、暖房、または空調設備の設計者にとっては、各設備に対して望まれる最大発熱量と関連する一定シリーズの支持体を利用しなければならないという制約がある。その結果、製造、保管、および商品調査の費用が、満足のいかないものとなる。

さらに、前記装置の構成部品の相互組立方式は、時間がかかる面倒なものであり、加熱素子と制御モジュールとの間で、不完全な電気接点を生じ、さらに非現実的な電気接点を生じることがある。その結果、機能がうまく働かないリスクが大きく、これを回避することが望ましい。

欧州特許第０９０１３１１号明細書（ＢＥＨＲ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ ａｎｄ ａｌｌ） フランス国特許第２８５３１９８号明細書（ＶＡＬＥＯ ＣＬＩＭＡＴＩＳＡＴＩＯＮ） フランス国特許第２８５５９３３号明細書（ＶＡＬＥＯ ＣＬＩＭＡＴＩＳＡＴＩＯＮ）

本発明の目的は、信頼性が高くて、効率がよく、堅牢かつ製造が容易であり、できるだけ少ない部品数で構成された、自動車の換気、暖房、または空調設備の内部で循環する空気流の電気加熱装置を提案することにある。本発明の別の目的は、さらに寸法を修正する必要がなく、また複雑かつ高価な機械、電気、または電子設備を備えることなく、可変の発熱量を供給可能な上記装置を提案することにある。また、本発明の別の目的は、前記装置の信頼性、有効性、および適切な持続性を確保しながら、実施が容易で迅速な、前記装置の構成部品の組立方法を提案することにある。

本発明の装置は、自動車の換気、暖房、または空調設備の内部で循環する空気流の電気加熱装置である。この装置は、
−第１の端と第２の端とを含む少なくとも一つの加熱素子を備える、空気流が通る加熱ユニットと、
−加熱素子を利用する制御モジュールであって、ハウジングの内部に収容されている制御モジュールと、
−加熱素子とハウジングとの間の機械結合手段とを含んでいる。

本発明によれば、前記機械結合手段は、加熱素子の第１の端とハウジングとの間に配置されている。これらの機械結合手段は、一つまたは複数の加熱素子の第１の端を被覆していると有利である。

そのため、機械結合手段は、加熱素子の第１の端だけに影響を及ぼし、加熱素子の第２の端は、この種の結合から解放される。加熱素子の第２の端は自在であり、ハウジングまたは制御モジュールと接触しないという事実から、加熱素子の長さを可変にすることができるので、同一のハウジングを備える広範なシリーズの電気加熱装置を利用可能になる。

これらの構成は、加熱素子を比較的任意の長さにすることができるようなものとし、ハウジングをしかるべく適合させる必要はない。そのため、このような装置の設計者にとって、第１の長さの加熱素子と、第２の長さの別の加熱素子とを、単に交換可能にすることにより、それぞれ可変の長さを有する１組の加熱素子のうちの１個の加熱素子を、同一ハウジングで支持可能であるという最も重要な長所が得られる。

さらに、加熱素子が複数である場合、このハウジングは、それぞれ異なる長さの加熱素子を支持可能であるので、装置が供給可能な発熱量の範囲を、できるだけ正確にすることができ、この発熱量の範囲は、従来技術の装置におけるような離散関数ではなく、連続関数になる傾向を有する。

その結果、最終的に、このような装置の製造、保全、保管、および商品調査の費用が削減され、また、いっそう効率がよくなり、ユーザにとっての温度快適性が向上される。

ハウジングは、好適には、特にプラスチック材料、または同等物などの電気絶縁材料で製造される。

有利には、ハウジングが、組立手段により相互組立される少なくとも２個のシェルから構成される。このようにすると、ハウジングの迅速な組立が可能になる。

組立手段は、たとえば、少なくともクリップ止め、溶接、リベット締め、貼り合わせ、およびねじ止めによる組立手段の中の任意の一つである。

ハウジングは、加熱素子の第１の端の収容溝を画定するスリーブを含み、このスリーブは、加熱素子の第１の端を通すための開口部を含んでいるのが好ましい。これにより、収容溝の内部に、加熱素子の第１の端を挿入しやすくなる。

スリーブは、前記機械結合手段を備えているのが望ましい。

スリーブの長さＬ１は、加熱素子の長さＬ２の１／２０から１／２であるのが好ましい。これにより、加熱素子を介する空気流の十分な循環が損なわれることなく、ハウジングで加熱素子を十分に堅牢に機械的に保持する、優れた中間状態が得られる。

スリーブは、加熱素子の電気端子と、制御モジュールの対応する電極との間の接続領域にアクセス可能にするための、少なくとも一つの第１の窓を備えているのが好ましい。

このような構成により、加熱素子が収容溝の内部に配置される場合を含めて、電気端子と対応する電極とを、溶接、ねじ止め、または同等手段により互いに接続することができる。その結果、組立操作と保全操作が容易になる。

加熱素子とハウジングとの間の機械結合手段は、加熱素子と制御モジュールとの間の基本的な機械結合手段を含んでいるのが好ましい。

このようにすると、加熱素子と制御モジュールとの機械的な結合が、加熱素子とハウジングとの機械的な結合に関与し、加熱素子、ハウジング、および制御モジュールから形成される加熱装置のアセンブリの機械的な耐性と結合性とが高められる。制御モジュールは、クリップ止め、ねじ止め、または同等タイプの固定手段を介して、ハウジング内部に堅固に嵌め込まれ、制御モジュールも、同様に加熱素子に堅固に結合されるので、それによって、信頼性の高い有効な結合手段の使用により、装置の適切な堅牢性という重要な長所が得られる。

前記基本的な機械結合手段は、加熱素子の電気端子と制御モジュールの対応する電極との間の電気結合手段から構成されているのが好ましい。

上記のような制御モジュールと加熱素子との間の機械的な結合による堅牢性を利用して、制御モジュールと加熱素子との間で信頼性の高い持続的な電気結合を形成するのが好ましい。この点に関して、結合手段は、加熱素子と制御モジュールとの間のあらゆる振動を回避するように構成される。それによって、加熱素子と制御モジュールとを結合する溶接点または?付け点を損なうことが回避される。従って、従来の装置と比べて、この装置の動作の信頼性は改善される。

前記電気結合手段は、少なくとも溶接、ねじ止め、および差し込みによる接触手段の任意の一つからなっている。

スリーブは、ハウジングの内部への加熱素子の第１の端の挿入に対する少なくとも一つのストッパ部材を備えており、このストッパ部材は、舌片から形成され、舌片は、第１の窓の縁の一つに結合される離隔端と、この舌片が延びる方向にほぼ垂直に配向された延長部を備えた近位端とを含んでいるのが好ましい。

この構成は、収容溝の内部に加熱素子の第１の端を加圧挿入するときに、制御モジュール、加熱素子、またはハウジングの劣化を回避することをめざしている。

スリーブは、収容溝を縁取る少なくとも一つの壁を含み、この壁は、収容溝の内部に配置される加熱素子の第１の端に一定の圧力を及ぼすことが可能な少なくとも一つの可撓性部材を備えているのが好ましい。

これらの構成は、収容溝の内部への加熱素子の第１の端の挿入を容易にすると同時に、支持体への加熱素子の機械的な保持を強固にすることをめざしている。

可撓性部材が複数であり、可撓性部材の組ごとに配分されており、第１の可撓性部材は、第１の内壁に設けられ、第２の可撓性部材は、第１の内壁に向かい合って配置された第２の内壁に設けられているのが好ましい。

第１および第２の可撓性部材は、たとえば互いに向かい合って配置されるか、あるいは互いにオフセットして配置される。

この装置の第１の変形実施形態においては、加熱素子は、この装置の全体広がり面と水平な方向に沿って、導入部からハウジングに組み立てられ、好適には、スリーブの開口部の周辺に、収容溝の内部への挿入時に、加熱素子の第１の端をガイドする手段が設けられている。

ガイド手段は、たとえば、開口部を縁取る少なくとも一つの斜角面から構成されている。

スリーブは、少なくとも一つの第２の窓を備えており、第２の窓の少なくとも一つの縁は、加熱素子の固定部材を備えている。これらの構成は、支持体への加熱素子の保持を強固にすることをめざしている。

固定部材は、加熱素子の翼の間に先端を挿入可能なフックとして構成されている。この構成は、先端が、収容溝の外への加熱素子の引き抜きに対する機械的なストッパを構成するようになっている。

この装置の第２の変形実施形態においては、加熱素子は、装置の全体広がり面に対して垂直な方向に、ハウジングにその導入部から組み立てられ、少なくとも一方のシェルが、互いに移動する２つの可動部分から構成され、第１の可動部分が、少なくとも制御モジュールを被覆し、第２の可動部分が、加熱素子を被覆する。これらの構成は、装置を構成する部品の相互組立を容易にすることをめざしている。

第２の可動部分は、特に、第２のシェルが備える協働組立部材と関連するように構成された、嵌め込み組立部材を装備されている。

第２の可動部分は、ストッパ部材と、加熱素子の翼の間に挿入可能なフィンガとを備えているのが好ましい。この構成は、支持体への加熱素子の保持を強固にすることをめざしている。

第２の変形実施形態による第１の実施形態においては、第２の部分は、第１の部分とは独立した部品を形成する留め金として構成されているのが好ましい。

第２の変形実施形態による第２の実施形態においては、第２の部分は、ヒンジにより第１の部分に結合されるカバーとして構成されているのが好ましい。

加熱素子の第２の端が保持部品を備えており、この保持部品が、加熱素子の第２の端の収容領域を画定するエンクロージャを含む末端部分として構成されているのが好ましい。

これらの構成は、加熱素子の構成部品の相互結合性を高め、前記設備の内部に前記装置を組み立てやすくすることをめざしている。

保持部品は、プラスチック材料または同等物等の電気絶縁材料から製造されているのが好ましい。

保持部品は、結合手段により互いに組み立てられる少なくとも２個のシェルから構成されているのが好ましい。これにより、追加溝の内部への加熱素子の第２の端の挿入が容易になる。

結合手段は、少なくともクリップ止め、溶接、リベット締め、貼り合わせ、またはねじ止めによる組立手段の任意の一つである。

エンクロージャは、たとえば、加熱素子の長さＬ２の１／２０から１／２の間に含まれる長さＬ３である。そのため、加熱素子を介する空気流の十分な循環を損なわずに、保持部品に加熱素子が十分に堅牢に機械的に保持される、優れた中間状態が得られる。

エンクロージャは、前記収容領域の内部への加熱素子の第２の端の挿入に対して、少なくとも一つのストッパ部品を備えているのが好ましい。この構成は、追加溝の内部に加熱素子の第２の端を圧力挿入するときに、保持部品の劣化を回避することをめざしている。

ストッパ部品は、たとえば弾性部材から構成される。この構成は、保持部品への加熱素子の保持を容易にすることをめざしている。

エンクロージャは、加熱素子の第２の端に圧力を及ぼすことが可能な少なくとも一つの可撓性要素を備える少なくとも一つの隔壁を含んでいるのが好ましい。この可撓性要素は、加熱素子に一定の応力を及ぼすように、加熱素子の端部周辺または加熱素子の先端部に配分される。

この構成は、追加溝の内部への加熱素子の第２の端の挿入を容易にすると同時に、保持部品への加熱素子の機械的な保持を強固にすることをめざしている。

可撓性要素が複数であり、可撓性要素の組ごとに配分され、第１の隔壁に設けられた第１の可撓性要素と、第１の隔壁に向かい合って配置された第２の隔壁に設けられた第２の可撓性要素とを含んでいるのが好ましい。

第１および第２の可撓性要素は、無差別に、互いに向かい合って配置され、または互いにオフセットされて配置される。

エンクロージャが、加熱素子の第２の端を通す孔を有し、この孔は、加熱素子の第２の端の少なくとも一つのガイド部材を備えているのが好ましい。これにより、収容領域の内部への加熱素子の第２の端の挿入が容易になる。

ガイド部材は、少なくとも一つのガイド用の斜角面から構成されている。

エンクロージャは、たとえば、少なくとも一つの縁が、加熱素子の固定要素を装備された少なくとも一つの開口部を備えている。この構成は、保持部品への加熱素子の保持を強固にすることをめざしている。

固定要素は、加熱素子の翼の間に端部を挿入可能なフックとして構成されている。この構成は、保持部品の収容領域の外への加熱素子の引抜きに対して、端部が機械的なストッパを構成するようなものとされる。

制御モジュールの電極は、加熱素子の電気端子との電気接触を容易にする手段を備えているのが好ましい。

電気接触を容易にする手段は、たとえば、各電極の一端に設けられた端部斜角面と、前記一端の折り返し部分との任意の一つから構成される。

加熱素子は、第１および第２の金属帯から構成され、双方の間に、正の伝達係数「ＣＴＰ」を有する少なくとも一つの抵抗素子が設置され、第１の帯、第２の帯、および抵抗素子は、貼り合わせにより互いに結合される。

加熱素子は複数であると有利である。

この場合、スリーブは、２個の連続する加熱素子の間に配置されるように構成された絶縁隔壁を備えているのが好ましい。この構成は、異なる２つのフェーズが通り抜ける、隣接する２個の加熱素子の間の短絡を回避することをめざしている。

絶縁隔壁は、次の式に適合する長さＬ４であると有利である。

ここで、Ｌ３は、エンクロージャの長さであり、
Ｄは、隔壁の近位端とエンクロージャとの間に設けられた隙間の長さである。

この構成により、加熱素子は、加熱素子の第１の端により支持されるハウジングと、加熱素子の第２の端により支持される保持部品とを介して、互いに結合保持され、ハウジングと保持部品との間には、如何なる機械的または電気的接点も存在しないようなものとされる。

隙間の長さＤは、好ましくは５ｍｍより長い。

本発明による空気流の電気加熱装置の組立方法は、主に、ハウジングの内部に設けられた収容溝の内部に加熱素子の第１の端を嵌め込むことからなる第１のステップを含むことを特徴としている。

この方法による第１の変形実施形態によれば、第１のステップは、収容溝の内部に加熱素子の第１の端を嵌め込むと同時に、保持部品の収容領域の内部に加熱素子の第２の端を嵌め込むことからなり、第１および第２の端の嵌め込みが、電気加熱装置の全体広がり面に沿って、前記全体広がり面に内接するスラスト力を及ぼすプレスを介して実施される。

この方法による第２の変形実施形態によれば、第１のステップは、電気加熱装置の全体広がり面Ｐに垂直な導入方向Ｄ３に沿って、加熱素子の側面導入部から収容溝の内部に加熱素子の第１の端を嵌め込むことからなっている。

この場合、この方法は、留め金をハウジングに嵌め込むか、またはハウジングを構成するカバーを閉じることからなる第２のステップを含んでいる。

次に、この方法は、ハウジングの下方のシェルに、留め金またはカバーを固定することからなる第３のステップを含んでいる。

次に、この方法は、加熱素子の第２の端に保持部品を嵌め込むことからなる第４のステップを含んでいる。

最後に、この方法は、加熱素子の電気端子と、制御モジュールの対応する電極とを、加熱素子と制御モジュールとの間の基本的な機械結合手段を介して結合することからなる最終ステップを含んでいる。

本発明は、添付図面に示す変形実施形態の以下の説明を読めば、よりよく理解され、その詳細が明らかになると思う。

図１においては、付加的な電気加熱装置１が、その内部を循環する空気流２を加熱するようになっている。この加熱装置１は、自動車に装備される換気、暖房、または空調設備の主要ラジエータが得る空気流２の熱処理を補完するように構成されている。

従って、加熱装置１は、空気流２が通り抜ける加熱ユニット３を備えている。加熱ユニット３は、正の伝達係数「ＣＴＰ」を有する抵抗または同等物等の少なくとも一つの加熱素子４を含んでいる。加熱素子４は、第１の端５と第２の端６との間にほぼ延びる方向Ｄに沿って延びる格子として構成されている。加熱ユニットは、別々の、すなわち互いに機械的な結合のない、３個の同じ加熱格子から構成されている。

また、加熱装置１は、加熱素子４が含む電気端子８の間への電圧印加により、加熱素子４の利用を制御する制御モジュール７を含んでいる。電気端子８は、加熱素子４の第１の端５に設けられ、制御モジュール７の対応する電極９と電気的に接触するようにされている。

加熱装置１は、さらに、制御モジュール７を収容して、その環境から制御モジュールを保護するためのハウジング１０を備えている。制御モジュール７は、ネットワークＬＩＮまたはＣＡＮを介して、制御情報を受け取ると同時に、加熱素子の給電を管理する。ハウジング１０は、通常、電気絶縁材料、例えばプラスチック材料から構成される。

加熱装置１に機械的な耐性を付与するために、機械結合手段１１は、ハウジング１０に加熱素子４を結合している。

本発明によれば、これらの機械結合手段１１を、第１の端５とハウジング１０との間に配置し、加熱素子４とハウジング１０との間のこの機械結合手段に関与するあらゆる手段から、第２の端６を除外することを提案する。このようにして、加熱素子４は、その第１の端５によってのみ、ハウジング１０に結合される。換言すれば、加熱素子４の第１の端５だけが、一つまたは複数の加熱素子４とハウジング１０との間で、前記機械的結合手段１１の作用を受ける。

この構成により、加熱素子を比較的任意の長さＬ２にすることができるようなものとし、それによって、加熱装置１が嵌め込まれる前記設備に合わせた発熱量を送るようにし、また、ユーザが必要とする温度快適性を最終的に満たすようにする。その結果、本発明による加熱装置１の設計者にとって、同一ハウジング１０から得られるが、加熱素子４を交換可能であって、一組のこのような加熱素子４の中から、加熱素子を選択して、広範なシリーズの加熱装置１を提案できるという特性が得られる。

加熱素子４とハウジング１０との機械的な結合手段１１は、加熱素子４と、制御モジュール７との基本的な機械結合手段１２を含み、この基本的な機械結合手段に、ハウジング１０への制御モジュール７の固定手段１３が結合される。前記基本的な機械結合手段１２は、加熱素子４の電気端子８と制御モジュール７の対応する電極９との間の電気結合手段から構成される。前記電気結合手段１２は、溶接、ねじ止め、リベット締め、差し込みまたは同等の手段である。

また、加熱素子４とハウジング１０との機械結合手段１１は、加熱素子４とハウジング１０との間の補完的な機械結合手段１００を含んでいる。本発明の設計者は、加熱素子４と制御モジュール７との間の基本的な機械結合手段として、電気結合手段１２の使用を選択することにより、加熱装置１の結合性を改善し、それによって、その信頼性と持続性とを高めている。

図２に示す第１の変形実施形態によれば、加熱素子４は複数であり、全部で３個であって、加熱素子４の第２の端が自在である。加熱素子４は、加熱装置１の全体広がり面Ｐに沿って配置されているので、加熱される空気流２は、この面に対して、ほぼ直交する方向に前記面Ｐを通り抜ける。

制御モジュール７は、基本的な制御モジュール１０１、たとえばトランジスタを含み、加熱素子４の各々を選択的に制御する。また制御モジュール７は、電源１０３との接続のための接続電極１０２を含んでいる。

図３では、ハウジング１０が、加熱装置１の全体広がり面Ｐに平行な接合面Ｐ’に沿ってクリップ止めにより互いに組み立てられた、上方のシェル１４と下方のシェル１５との２個のシェルから構成されている。

ハウジング１０は、加熱素子４の第１の端５の収容溝１７を画定するスリーブ１６を含んでいる。スリーブ１６は、加熱素子４の第１の端５を、収容溝１７の内部への設置時に通すための開口部１８を含んでいる。開口部１８は、加熱装置１の広がり面Ｐに対して垂直に設けられて、特に、前記面Ｐにおける加熱素子の並進により、加熱素子４の個々の第１の端５を嵌め込み可能にしている。

スリーブ１６は、加熱装置１を機械的に適切に結合することと、加熱される空気流２を損なう可能性のある空気力学的な圧力損失を最小化することとの間で、満足のいく中間状態を得るために、加熱素子４の長さＬ２の１／２０から１／２の間に含まれる長さＬ１である。さらに、ハウジング１０、特に下方のシェル１５は、前記設備の内部に導入するための、ねじ止めまたは同等物等の固定手段１０４を備えている。

図４では、スリーブ１６は、各加熱素子４の個々の電気端子８と制御モジュール７の対応する電極９との間の結合領域２０にアクセスを可能にするために６個の第１の窓１９を備えている。より詳しくは、窓１９は、上方シェル１４と下方シェル１５とを介してそれぞれ設けられた互いに対向する窓１９の組ごとに配分されており、その結果、結合領域は、加熱装置１の全体広がり面Ｐの両側からアクセス可能になっている。このアクセス可能性により、加熱素子の第１の端５を、収容溝１７の内部に配置した後に、加熱素子４の電気端子８と制御モジュール７の対応する電極９とを、互いに溶接することが可能になる。

加熱素子４の第１の端５の設置を安全にするために、スリーブ１６は、ハウジング１０の内部への各加熱素子４の第１の端５の挿入に対して３個のストッパ部材２１を備えている。各ストッパ部材２１は、舌片２２から形成され、第１の窓１９の縁２４の一つに接続される離隔端２５と、収容溝１７に向きながら、舌片２２がほぼ延びる方向Ｄ１に対してほぼ垂直に配向された、留め金とも呼ばれる延長部２６を備えた近位端２３とを含んでいる。舌片２２がほぼ延びる方向Ｄ１は、加熱素子４がほぼ延びる方向Ｄに平行である。

図５および図６では、スリーブ１６は、主に、加熱素子４の第１の端５の収容溝１７を縁取る壁２７から構成されている。壁２７は、収容溝１７の内部に配置された加熱素子４の第１の端５に対して、それぞれが圧力Ｐ１を及ぼすことができる４個の可撓性部材２８を備えている。可撓性部材２８は、たとえば柔軟な弾性質量体である。図６では、スリーブの開口部１８は、その周辺に、斜角面２９を備えており、収容溝１７の内部への挿入時に、加熱素子４の第１の端５をガイドするようになっている。

図７および図８では、可撓性部材２８は、この可撓性部材２８の組ごとに配分されており、第１の可撓性部材２８は、第１の内壁２９に設けられ、第２の可撓性部材２８は、第１の内壁２９に向かい合って配置された第２の内壁３０に設けられ、対向する個々の圧力Ｐ１を及ぼし、加熱素子４の第１の端５を収容溝１７の内部で保持している。

図７では、第１および第２の可撓性部材２８は、互いに向かい合って配置されているが、図８では、第１および第２の可撓性部材２８は互いにオフセットして配置されている。

図９および図１０では、スリーブ１６は、第２の窓３１を備えており、その縁３２の一つは、加熱素子４の固定部材３３を備えている。固定部材３３は、特にフックとして構成され、図１０に示すその先端３５を、加熱素子４の翼３６の間に挿入可能である。第２の窓３１は、第１の窓１９と開口部１８との間に配置されている。収容溝１７の内部への加熱素子４の第１の端５の挿入時に、フックの先端３５は、翼３６に沿って、この翼のうちの一つに引っかかるまで摺動しようとする。

図１１では、上方のシェル１４が、互いに移動する２個の可動部分３７、３８から構成されており、第１の可動部分３７は、制御モジュール７を被覆し、第２の可動部分３８は、加熱素子４を被覆している。第２の可動部分３８は、第１の可動部分３７とは独立した部品を形成する留め金として構成されている。留め金３８は、収容溝１７の内部に加熱素子の第１の端５をセットした後に、第１の可動部分３７に嵌め込まれる。第２の可動部分３８は、固定部材３３と、加熱素子４の翼３６の間に挿入可能なフィンガ１０５とを備えている。フィンガ１０５は、特に図１２によく示されている。

図１３では、第２の部分３８は、ヒンジ３９により、第１の部分３７に結合されるカバーとして構成されている。

図１４に示す第２の変形実施形態によれば、加熱素子４の第２の端６は、末端部分として構成された保持部品４０を備えている。保持部品４０は、加熱素子４の第２の端６の収容領域４２を画定するエンクロージャ４１を含んでいる。加熱装置が３個の加熱格子から構成される場合、保持部品もまた、１個の格子の端部をそれぞれ収容するための３個のエンクロージャ４１を含んでいる。

図１５では、保持部品４０は、ねじ止め、クリップ止め、溶接、リベット締めタイプの結合手段、またはこれらの結合手段の組み合わせによって互いに組み立てられる少なくとも２個のシェル４３、４４から構成されている。

図５から図１０のスリーブ１６に関する構成は、保持部品４０に対しても、同様に適用される。そのため、保持部品４０は、加熱素子４の第１の端５に対するハウジング１０のスリーブ１６と同様の、加熱素子４の第２の端６の固定手段を備えている。これらの固定手段については、これ以上の詳しい説明を省く。

図１６では、スリーブ１６は、連続する２個の加熱素子４の間に配置されるように構成された絶縁隔壁４５を備えている。絶縁隔壁４５は、次の式に適合する長さＬ４を有する。

Ｌ３は、エンクロージャの長さであり、
Ｄは、絶縁隔壁４５の近位端１０６とエンクロージャ４１との間に設けられた隙間の長さであり、この長さＤは５ｍｍより長い。

図１６は、例として３個の電気絶縁隔壁を示しているが、１個だけでも十分である。

図１７は、２個の加熱素子４の間に、少なくとも一つのバー５０を付加した、本発明による加熱装置を示している。図１７の場合、加熱装置が３個の加熱素子４を含んでいるので、２個のバー５０が配置されている。バー５０は、加熱本体中央で長手方向に延びている。すなわち、加熱本体の面で一つの加熱素子の一端６に向かって延びている。このバー５０は、ハウジング１０に接触せず、特にスリーブ１６にも、末端部分とも呼ばれる保持部品４０にも接触しない。バー５０とハウジング１０、特にスリーブ１６との間、およびバー５０と保持部品４０との間には、５ｍｍの隙間が保持されている。従って、これらの３つの部品の間に、直接の機械的結合はない。

バー５０は、隣接する各加熱素子の金属帯にまたがっている。この場合、バーは、加熱本体部分が燃えないようにする補強機能を有する。このバーは、空気に及ぼされる圧力損失をできるだけ小さく保持しながら、加熱素子４により分散される加熱量を改善することをめざす第２の機能を有する。バー５０は、空気の通路を塞ぐので、空気は、翼または分散用の仕切り部材３６を通過することを余儀なくされ、これにより翼と加熱ユニット３を通る空気との間の熱交換が促進される。

図１７は、スリーブ１６に組み合わせた加熱バーと、保持部品４０とを示しているが、しかし、バー５０の使用は保持部品の使用に従属するものではない。言い換えると、本発明は、ハウジング１０と、スリーブ１６と、バー５０の挿入とに制限することができる。バーを挿入する場合、これらのバー５０は、特にクリップ止めまたは貼り合わせにより機械的に加熱素子４に保持される。

図１８は、バー５０を備えた加熱ユニット３の内部構造を示している。加熱素子４は、翼３６に貼り合わされた第１の電極５１を含み、この電極は、第２の電極５２に張り付けられ、または貼り合わされている。ＣＴＰ効果を有する一つまたは複数の素子５３が、第２の電極５２と第３の電極５４との間に配置され、第３の電極に第２の翼３６が貼り合わされている。第４の電極５５は、空気流２の循環方向に平行に翼の面に貼り合わされている。上記のような加熱素子４の構造は、加熱本体を構成する他の２個の加熱素子４でも同様である。

バー５０は、隣接する２個の加熱素子４の間に直接設置され、ほぼ「Ｈ」型の断面を有する。バー５０は、第１の電極５１および第４の電極５５の幅に相当する幅の中央領域５６を含んでいる。中央領域５６は、空気が通る加熱装置の面で延長部５７、５８まで続いている。これらの延長部５７、５８は、第１の電極５１および第４の電極５５の収容領域を画定するように、バー５０の中央領域５６よりも厚みがある。延長部５７、５８は、少なくとも第１の翼５１または第４の翼５５のうちの一方の最も薄い厚みに等しい距離にわたって、空気流２に対して垂直に中央領域５６を超えて延びている。

空気流のための付加的な電気加熱装置を示す概略図である。 本発明の第１実施形態であって、図１に示した装置の平面図である。 本発明の第１の実施形態において、上記の２つの図に示した装置を構成するハウジングを示す、概略的な側方斜視図である。 図３に示したハウジングの概略的な上方斜視図である。 図３および図４に示したハウジングの概略的な横断面図である。 図３から図５に示したハウジングの概略的な平面図である。 図３から図６に示したハウジングのそれぞれ２つの実施形態を示す概略的な横断面図である。 図３から図６に示したハウジングのそれぞれ２つの実施形態を示す概略的な横断面図である。 ハウジングの第１の変形実施形態を示す概略的な平面図である。 図９に示したハウジングの概略的な縦断面図である。 ハウジングの第２の変形実施形態を示す概略的な平面斜視図である。 図１１に示したハウジングの概略的な縦断面図である。 ハウジングの第３の変形実施形態を示す概略的な部分縦断面図である。 本発明の第２の実施形態であって、図１に示した装置の平面図である。 図１４に示した装置の保持部品を示す概略的な斜視図である。 本発明の第３の実施形態における加熱装置を示す概略的な平面図である。 加熱本体を補強した、本発明による加熱装置の正面図である。 図１７に示した装置のＡ−Ａ線における断面図である。

符号の説明

１ 電気加熱装置
２ 空気流
３ 加熱ユニット
４ 加熱素子
５ 加熱素子の第１の端
６ 加熱素子の第２の端
７ 制御モジュール
８ 加熱素子の電気端子
９ 制御モジュールの電極
１０ ハウジング
１１ 機械結合手段
１２ 基本的な機械結合手段
１４、１５ シェル
１６ スリーブ
１７ 収容溝
１８ 開口部
１９ 第１の窓
２０ 結合領域
２１ ストッパ部材
２２ 舌片
２３ 舌片の近位端
２４ 第１の窓の縁
２５ 舌片の離隔端
２６ 近位端の延長部
２７ スリーブの内壁
２９ ガイド手段
３１ 第２の窓
３２ 第２の窓の縁
３３ 加熱素子の固定部材
３７ 可動部材
３８ 可動部材または留め金またはカバー
４０ 保持部品
４１ エンクロージャ
４２ 収容領域
４３、４４ シェル
４５ 絶縁隔壁
５０ バー
５１ 第１の電極
５２ 第２の電極
５３ ＣＴＰ効果を有する素子
５４ 第３の電極
５５ 第４の電極
５６ 中央領域
５７、５８ 延長部
１０１ 基本的な制御モジュール
１０２ 接続電極
１０３ 電源
１０４ 固定手段

Claims (32)

1. 自動車の換気、暖房、または空調設備の内部で循環する空気流（２）の電気加熱装置（１）であって、
   −第１の端（５）と第２の端（６）とを含む少なくとも一つの加熱素子（４）を備えた、空気流（２）が通る加熱ユニット（３）と、
   −加熱素子（４）を利用する制御モジュール（７）であって、ハウジング（１０）の内部に収容されている前記制御モジュール（７）と、
   −加熱素子（４）とハウジング（１０）との間の機械結合手段（１１）とを含み、
   前記機械結合手段（１１）は、加熱素子（４）の第１の端（５）とハウジング（１０）との間に配置されていることを特徴とする装置。
2. ハウジング（１０）は、組立手段により互いに組み立てられる少なくとも２個のシェル（１４、１５）から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. ハウジング（１０）は、加熱素子（４）の第１の端（５）の収容溝（１７）を画定するスリーブ（１６）を有し、このスリーブは、加熱素子（４）の第１の端（５）を通すための開口部（１８）を有することを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. スリーブ（１６）は、前記機械結合手段（１１）を備えていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. スリーブ（１６）は、加熱素子（４）の長さＬ２の１／２０から１／２である長さＬ１を有することを特徴とする請求項３または４に記載の装置。
6. スリーブ（１６）は、加熱素子（４）の電気端子（８）と、制御モジュール（７）の対応する電極（９）との間の接続領域（２０）にアクセス可能にするための、少なくとも一つの第１の窓（１９）を備えていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の装置。
7. 加熱素子（４）とハウジング（１０）との間の機械結合手段（１１）は、加熱素子（４）と制御モジュール（７）との間の基本的な機械結合手段（１２）を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記基本的な機械結合手段（１２）は、加熱素子（４）の電気端子（８）と制御モジュール（７）の対応する電極（９）との間の電気結合手段から構成されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記電気結合手段は、少なくとも、溶接、ねじ止め、および差し込みによる接触手段の任意の一つからなっていることを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. スリーブ（１６）は、ハウジング（１０）の内部への加熱素子（４）の第１の端（５）の挿入に対する少なくとも一つのストッパ部材（２１）を備えており、このストッパ部材（２１）は舌片（２２）からなり、この舌片は、第１の窓（１９）の縁（２４）に結合されている離隔端（２５）と、この舌片（２２）が延びる方向Ｄ１とほぼ直角に配向された延長部（２６）を備える近位端（２３）とを含むことを特徴とする請求項３〜９のいずれか１項に記載の装置。
11. スリーブ（１６）は、収容溝（１７）を縁取る少なくとも一つの内壁（２７）を有し、この内壁は、収容溝（１７）の内部に配置されている加熱素子（４）の第１の端（５）に、圧力Ｐを及ぼすことが可能な少なくとも一つの可撓性部材（２８）を備えていることを特徴とする請求項３〜１０のいずれか１項に記載の装置。
12. スリーブ（１６）の開口部（１８）の周辺に、収容溝（１７）の内部への挿入時に加熱素子（４）の第１の端（５）をガイドする手段（２９）を設けてあることを特徴とする請求項３〜１１のいずれか１項に記載の装置。
13. スリーブ（１６）は、少なくとも一つの第２の窓（３１）を備え、、その少なくとも一つの縁（３２）は、加熱素子（４）の固定部材（３３）を備えていることを特徴とする請求項３〜１２のいずれか１項に記載の装置。
14. 少なくとも一方のシェル（１４、１５）は、少なくとも制御モジュール（７）を被覆する第１の部分（３７）と、加熱素子（４）を被覆する第２の部分（３８）とを含む、相対的に移動する２個の可動部分（３７、３８）から構成されていることを特徴とする請求項２〜１１のいずれか１項に記載の装置。
15. 第２の部分は、ストッパ部材（２１）と、加熱素子（４）の翼（３６）の間に挿入可能なフィンガ（３７’）とを備えていることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
16. 第２の可動部分（３８）は、第１の可動部分（３７）とは独立した部品である留め金として構成されていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の装置。
17. 第２の可動部分（３８）は、ヒンジ（３９）により第１の可動部分（３７）に結合されるカバーとして構成されていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の装置。
18. 加熱素子（４）の第２の端（６）は、保持部品（４０）を備えており、この保持部品は、加熱素子（４）の第２の端（６）の収容領域（４２）を画定するエンクロージャ（４１）を含む末端部分として配置されていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の装置。
19. 保持部品（４０）は、結合手段により互いに組み立てられる少なくとも２個のシェル（４３、４４）から構成されていることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
20. エンクロージャ（４１）は、前記収容領域（４２）の内部への加熱素子（４）の第２の端（６）の挿入に対する少なくとも一つのストッパ部品を備えていることを特徴とする請求項１８または１９に記載の装置。
21. エンクロージャ（４１）は、加熱素子の第２の端に圧力を及ぼすことが可能な少なくとも一つの可撓性要素を備える少なくとも一つの隔壁を含むことを特徴とする請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の装置。
22. 加熱素子は、複数であることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか１項に記載の装置。
23. スリーブは、２個の連続する加熱素子（４）の間に配置されるように構成されて保持部品（４０）に向かって延びる絶縁隔壁（４５）を備え、この絶縁隔壁と保持部品（４０）との隙間は、５ｍｍより大きいことを特徴とする請求項２２に記載の装置。
24. ２個の加熱素子（４）の間に配置された少なくとも一つのバー（５０）を含み、このバーは、加熱ユニット（３）の本体の面で第２の端（６）に向かって延び、このバー（５０）とハウジング（１０）とが有する隙間は、５ｍｍより大きいことを特徴とする請求項２２に記載の装置。
25. ハウジング（１０）の内部に設けられた収容溝（１７）の内部に加熱素子（４）の第１の端（５）を引き出し式に嵌め込むことからなる第１のステップを含むことを特徴とする、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の空気流（２）の電気加熱装置（１）の組立方法。
26. 第１のステップは、収容溝（１７）の内部に、加熱素子（４）の第１の端（５）を嵌め込むと同時に、保持部品（４０）の収容領域（４２）の内部に、加熱素子（４）の第２の端（６）を引き出し式に嵌め込むことからなり、第１の端（５）および第２の端（６）の嵌め込みが、電気加熱装置（１）の全体広がり面Ｐに沿って、前記全体広がり面Ｐに内接するスラスト力を及ぼすプレスを介して実施されることを特徴とする請求項２５に記載の組立方法。
27. 第１のステップが、電気加熱装置の全体広がり面Ｐに垂直な導入方向Ｄ３に沿って、加熱素子（４）の側面導入部から収容溝（１７）の内部に加熱素子（４）の第１の端（５）を嵌め込むことからなることを特徴とする請求項２５に記載の組立方法。
28. 留め金（３８）をハウジング（１０）に嵌め込むことからなる第２のステップを含むことを特徴とする請求項２７に記載の組立方法。
29. ハウジング（１０）を構成するカバー（３８）を閉じることからなる第２のステップを含むことを特徴とする請求項２７に記載の組立方法。
30. ハウジング（１０）の下方のシェル（１５）に、留め金（３８）またはカバー（３８）を無差別に固定することからなる第３のステップを含むことを特徴とする請求項２８または２９に記載の組立方法。
31. 加熱素子（４）の第２の端（６）に、保持部品（４０）を嵌め込むことからなる第４のステップを含むことを特徴とする請求項２７〜３０のいずれか１項に記載の組立方法。
32. 加熱素子（４）の電気端子（８）と、制御モジュール（７）の対応する電極（９）とを、加熱素子（４）と制御モジュール（７）との間の基本的な機械結合手段（１２）を介して結合することからなる最終ステップを含むことを特徴とする請求項２５〜３１のいずれか１項に記載の組立方法。

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