DE10118599A1

DE10118599A1 - Elektrische Heizeinrichtung

Info

Publication number: DE10118599A1
Application number: DE2001118599
Authority: DE
Inventors: Hans Pfanzelt; Sergej Butenko; Karl Goettl
Original assignee: Webasto Thermosysteme GmbH; Webasto Thermosysteme International GmbH
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2001-04-12
Filing date: 2001-04-12
Publication date: 2002-11-07
Anticipated expiration: 2021-04-13
Also published as: DE10118599B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizeinrichtung mit wenigstens einem Rahmenteil (11, 15) zur Aufnahme wenigstens eines PTC-Heizelements (13) und mit einer Einrichtung zur elektrischen Kontaktierung der PTC-Heizelemente (13). Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Einrichtung zur elektrischen Kontaktierung von einer am Rahmenteil (11, 15) gelagerten Kontaktfeder (12) gebildet wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Heizeinrichtung ist aus der US 5,125,070 bekannt. Bei dieser wird ein wabenförmiger PTC-Heizer durch Verschraubung mit einem Rahmenteil ver bunden und stirnseitig kontaktiert. Die Montage einer derartigen Heizeinrichtung ist aufgrund der zahlreichen Schrauben und der Herstellung der einzelnen Kon takte aufwendig.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den Aufbau und die Montage einer elektrischen Heizeinrichtung zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteil hafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Dadurch, dass die Einrichtung zur elektrischen Kontaktierung von einer am Rah menteil gelagerten Kontaktfeder gebildet wird, wird gleichzeitig eine sichere, Tole ranzen ausgleichende Halterung der PTC-Heizelemente im Rahmen als auch deren Kontaktierung erreicht.

Vorteilhafterweise weist das Rahmenteil eine Nut zur Halterung der Kontaktfeder auf. Diese Nut dient zur Halterung eines Schenkels der Kontaktfeder.

Die Rahmenteile können entweder ungleich ausgebildet sein, wobei eines der Rahmenteile zur Aufnahme von zwei gegenüberliegenden Kontaktfedern dient und das andere nur eine Abdeckung bildet, oder zwei gleiche Rahmenteile er gänzen sich komplementär zu einem ganzen Rahmen, wobei dann jedes Rah menteil eine Kontaktfeder aufnimmt.

Die Kontaktfedern sind bevorzugt U-förmig ausgebildet, wobei einer der Schenkel in die Nut des Rahmenteils eingreift, während der freie Schenkel federnd an einer Kontaktschicht des PTC-Heizelements anliegt. Vorzugsweise weist dabei der ge schlossene Bogen der Kontaktfeder dem PTC-Heizelement in Einschubrichtung entgegen.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung be schrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform mit gleichen Rahmenteilen,

Fig. 2 eine Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform mit ungleichen Rah menteilen,

Fig. 3 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie A-A in Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die zweite Ausführungsform gemäß Fig. 2,

Fig. 5 eine Vorderansicht der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1,

Fig. 6 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie A-A in Fig. 5, und

Fig. 7 eine Draufsicht auf die erste Ausführungsform gemäß Fig. 5.

Bei einer in den Fig. 1 und 5 bis 7 gezeigten ersten Ausführungsform der Er findung werden zwei Rahmenteile 11 bzw. 15 verwendet, die Gleichteile sind und seitenverkehrt zueinander zu einem gemeinsamen Rahmen zusammengefügt sind. Jedes der Rahmenteile 11 bzw. 15 weist mehrere Aussparungen 19 auf, die im Ausführungsbeispiel eine quadratische Form haben und deren Größe im we sentlichen an die äußere Form von PTC-Heizelemente 13 angepasst sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist nur die linke von insgesamt vier dargestellten Aussparungen 19 mit einem PTC-Heizelement 13 bestückt.

Wie am besten der Fig. 6 zu entnehmen ist, weisen die Rahmenteile 11 bzw. 15 jeweils eine parallel zur oberen Deckfläche bzw. zu unteren Deckfläche angeord nete Nut 16 auf. Diese erstreckt sich durchgehend über die gesamte Breite der Rahmenteile 11 bzw. 15 und dient zur Aufnahme eines Schenkels einer U- förmigen Kontaktfeder 12, deren freier Schenkel zur Anlage an einer Kontaktflä che 14 des PTC-Heizelements 13 dient. Der Bogen der U-förmigen Kontaktfeder 12 ist dabei nach innen, d. h. der Einschubrichtung des PTC-Heizelements 13 entgegen gerichtet. Ein Ende der Kontaktfedern 12 steht nach dem Einschieben in die Rahmenteile 11 bzw. 15 seitlich als Kontaktfahne über diese über.

Die Rahmenteile 11 bzw. 15 sind an den Ecken der Aussparungen 19 jeweils au ßen liegend mit Anschlägen 17 in Form von Vorsprüngen versehen. An diesen Anschlägen 17 liegen die PTC-Heizelemente 13 mit ihren Ecken an. Die Rah menteile 11 bzw. 15 sind bevorzugt als Kunststoff-Spritzteile aus einem hitzebe ständigen Kunststoff ausgebildet, wobei die Nut 16 und die Anschläge 17 hierbei unmittelbar mit angeformt werden können.

Die Montage einer derartigen elektrischen Heizeinrichtung gestaltet sich sehr einfach. Es müssen lediglich die Kontaktfedern 12 seitlich in die Rahmenteile 11 bzw. 15 eingeschoben werden und anschließend die PTC-Heizelemente 13 von der Innenseite her in die Aussparungen 19 bis zur Anlage an den Anschlägen 17 eingeschoben werden, wobei gleichzeitig die Kontaktflächen 14 federnd in Kon takt mit den freien Schenkeln der Kontaktfedern 12 geraten. Durch Zusammenfü gen der beiden Rahmenteile 11 und 15 entsteht dann ein geschlossener Rah men, in dem die PTC-Heizelemente 13 sicher gelagert und kontaktiert sind. Für das Zusammenfügen der beiden Rahmenteile 11 bzw. 15 sind diese bevorzugt mit nicht dargestellten Halteeinrichtungen beispielsweise nach Art einer Clips- Verbindung versehen.

Die in den Fig. 2 bis 4 dargestellte zweite Ausführungsform weist zwei unter schiedliche Rahmenteile 1 und 5 auf. Das Rahmenteil 1 ist tiefer ausgebildet und weist an seiner Innenseite nahe seiner Oberseite und seiner Unterseite zwei Nu ten 6 zur Aufnahme zweier U-förmiger Kontaktfedern 2 auf. Die freien Ende der Kontaktfedern 2 dienen zur Anlage an den Kontaktflächen 4 der PTC- Heizelemente 3.

Die Rahmenteile 1 bzw. 5 weisen wiederum mehrere quadratische Aussparungen 9 auf, deren Größe im wesentlichen an die äußere Form der PTC-Heizelemente 3 angepasst ist. Anschläge 7 bzw. 8 an den Ecken der Aussparungen 9 dienen zur Sicherung der Position der PTC-Heizelemente 3. Das Rahmenteil 5 ist in der zweiten Ausführungsform flacher ausgebildet als das Rahmenteil 1. Es dient als Abdeckung zur Sicherung der Position der PTC-Heizelemente 3 an deren Rück seite und bildet mit dem Rahmenteil 1 einen geschlossenen Rahmen. Auch die Rahmenteile 1 und 5 können durch Clipsen oder Schrauben miteinander verbun den sein.

Bei beiden Ausführungsformen gleichen die Kontaktfedern 2 bzw. 12 Toleranzen in den Abmessungen der PTC-Heizelemente 3 bzw. 13 aus. Die Kontaktierung und Halterung der PTC-Heizelemente 3 bzw. 13 ist sicher, dauerhaft, rüttelfest und geräuschfrei, was insbesondere bei einer Verwendung einer derartigen elek trischen Heizeinrichtung in Fahrzeugen von Vorteil ist. Eine elektrische Heizein richtung eignet sich hervorragend zum Anbringen an einer Klimabox eines Fahr zeugs und dient dort als Zusatzheizung zum Ausgleich von Wärme-Defiziten bei kaltem Verbrennungsmotor in dessen Startphase oder im Kurzstreckenverkehr. Das PTC-Heizelement 3 bzw. 13 wird dabei von Luft durchströmt, die zum Fahr zeug-Innenraum geleitet wird und sich beim Durchtreten durch die gitter- bzw. wabenförmigen Öffnungen in den PTC-Heizelementen erwärmt. Die Kontakt- Fahnen der Kontaktfedern 2 bzw. 12 sind über eine Regeleinrichtung mit der Stromversorgung des Fahrzeugs verbunden. Die PTC-Heizelemente 3 bzw. 13 sind außer im Bereich ihrer Kontakt-Flächen 4 bzw. 14 mit einem Schutzlack überzogen, der diese vor Witterungseinflüssen und Fehlkontakten bzw. Kurz schlüssen schützt.

Bezugszeichenliste

1

Rahmenteil

2

Kontaktfeder

3

PTC-Heizelement

4

Kontakt-Fläche (an

3

)

5

Rahmenteil

6

Nut (an

1

)

7

Anschlag (an

1

)

8

Anschlag (an

5

)

9

Aussparung

11

Rahmenteil

12

Kontaktfeder

13

PTC-Heizelement

14

Kontakt-Fläche

15

Rahmenteil

16

Nut (an

11

)

17

Anschlag (an

11

)

18

Anschlag (an

15

)

19

Aussparung

Claims

1. Elektrische Heizeinrichtung mit wenigstens einem Rahmenteil (1, 5; 11, 15) zur Aufnahme wenigstens eines PTC-Heizelements (3, 13) und mit einer Einrichtung zur elektrischen Kontaktierung der PTC-Heizelemente (3, 13), dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur elektrischen Kontaktierung von einer am Rahmenteil (1; 11, 15) gelagerten Kontaktfe der (2, 12) gebildet wird.

2. Elektrische Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenteil (1; 11, 15) eine Nut (6, 16) zur Halterung der Kon taktfeder (2, 12) aufweist.

3. Elektrische Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass das Rahmenteil (1) zur Aufnahme von zwei Kontaktfedern (2) dient.

4. Elektrische Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gleiche Rahmenteile (11, 15) sich komplementär zu einem ganzen Rahmen ergänzen.

5. Elektrische Heizeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der gleichen Rahmenteile (11, 15) eine Kontaktfeder (2) auf nimmt.

6. Elektrische Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder (2, 12) U-förmig ausge bildet ist.

7. Elektrische Heizeinrichtung nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Schenkel der Kontaktfeder (2, 12) in die Nut (6, 16) des Rahmenteils (1; 11, 15) eingreift.

8. Elektrische Heizeinrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekenn zeichnet, dass ein freier Schenkel der Kontaktfeder (2, 12) am PTC- Heizelement (3, 13) federnd anliegt.

9. Elektrische Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein geschlossener Bogen der Kontaktfeder (2, 12) dem PTC-Heizelement (3, 13) in Einschubrichtung entgegen weist.

10. Elektrische Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenteile (1, 5; 11, 15) durch Clip sen oder Schrauben miteinander verbunden sind.

11. Elektrische Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das PTC-Heizelement (3, 13) eine Kon takt-Fläche (4, 14) an seiner Oberseite und/oder an seiner Unterseite aufweist.