DE102016116806A1

DE102016116806A1 - Luftheizer

Info

Publication number: DE102016116806A1
Application number: DE102016116806.8A
Authority: DE
Inventors: Anthony Maher; Erik Alcala
Original assignee: BorgWarner Ludwigsburg GmbH
Current assignee: BorgWarner Ludwigsburg GmbH
Priority date: 2016-09-08
Filing date: 2016-09-08
Publication date: 2018-03-08

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Luftheizer mit mehreren Heizstäben (3), die jeweils wenigstens einen elektrischen Heizwiderstand (32) enthalten, mehreren Lamellen (2), um Wärme von den Heizstäben (3) an Luft abzugeben, und einem Plastikrahmen (1), der die Heizstäbe (3) und die Lamellen (2) hält, wobei die Heizstäbe (3) jeweils ein Metallprofil (31), das an einer Längsseite offen ist, und ein Verschlussteil (33), das die Längsseite des Metallprofils (31) verschließt, aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Luftheizer mit mehreren Heizstäben, die jeweils einen oder mehrere Heizwiderstände enthalten und mit Lamellen zum Übertragen von Wärme von den Heizelementen auf Luft in Kontakt stehen. Solche Luftheizer werden in Fahrzeugen zum Beheizen der Fahrgastzelle eingesetzt und arbeiten üblicherweise mit einer niedrigen Spannung von etwa 12 V oder 24 V, die von dem Bordnetz des Fahrzeugs zur Verfügung gestellt wird.
Die Heizstäbe von herkömmlichen Luftheizern weisen oft Rohre auf, in denen Heizwiderstände angeordnet sind, wie beispielsweise in DE 10 2013 111 987 B4 offenbart. Derartige Rohre müssen nach dem Einbringen der Heizwiderstände verpresst werden, um guten Wärmekontakt zu erzielen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Luftheizer zu schaffen, der kostengünstiger hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch einen Luftheizer gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind der Gegenstand von Unteransprüchen.
Ein erfindungsgemäßer Luftheizer hat Heizstäbe mit einem Metallprofil, das an einer Längsseite offen ist, und ein Verschlussteil, das die Längsseite des Metallprofils, beispielsweise eines Aluminiumprofils, verschließt. Das Profil kann beispielsweise einen U-förmigen Querschnitt haben. Derartige Heizstäbe können kostengünstiger hergestellt werden als herkömmliche Heizstäbe, die vollständige Rohre verwenden, die verpresst werden müssen, um guten Wärmekontakt zu erzielen. Profile, die nicht verpresst werden müssen, können aus kostengünstigeren Aluminiumlegierungen hergestellt werden als Rohre herkömmlicher Heizvorrichtungen.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Verschlussteil aus Plastik hergestellt und hält ein Kontaktblech, das wenigstens einen Heizwiderstand elektrisch kontaktiert. Auf diese Weise können das Kontaktblech und das Verschlussteil vormontiert werden. Beispielsweise kann das Verschlussteil durch Einspritzen des Kontaktblechs hergestellt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass das Verschlussteil auf das Kontaktblech gesteckt oder das Kontaktblech in das Verschlussteil eingeklipst ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das Verschlussteil in das Metallprofil eingeklipst. Auf diese Weise wird der Zusammenbau erleichtert. Zudem kann das Verschlussteil federnd auf den wenigstens einen Widerstand Druck ausüben. Auf diese Weise kann guter thermischer Kontakt zwischen dem Metallprofil und dem wenigstens einen Widerstand gewährleistet werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Fertigungstoleranzen kompensiert werden können.
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind mehrere Lamellen als ein einziges Teil vorgesehen, beispielsweise als Gitter. Auf diese Weise lässt sich der Zusammenbau vereinfachen, da man weniger Teile handhaben muss. Bevorzugt sind alle Lamellen als ein einziges Bauteil vorgesehen, obwohl sich eine Verbesserung im Vergleich zu einzelnen Lamellen sogar erzielen lässt, indem man mehrere Gitter verwendet, die jeweils einige der Lamellen der Vorrichtung aufweisen. Das Stück oder die Stücke, die jeweils mehrere Lamellen aufweisen, können Nuten definieren, in denen die Heizstäbe angeordnet sind.
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung hat das Profil eine Bodenwand, die der Öffnung gegenüber liegt, und zwei Seitenwände, die jeweils einen Hinterschnitt aufweisen, um das Verschlussteil zu halten. Der Hinterschnitt kann als eine Nut oder als ein schmaler Streifen, der zur gegenüberliegenden Seitenwand hin vorsteht, vorgesehen sein.
Die Heizstäbe und/oder die Lamellen können auch in den Plastikrahmen eingeklipst werden. Auf diese Weise kann der Herstellungsprozess vereinfacht werden. Der Zusammenbau des Luftheizers durch einrasten verschiedener Komponenten ist einfach und kann ohne komplexes Werkzeug durchgeführt werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Gleiche und einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit identischen Bezugszahlen versehen.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Luftheizers, und
2 zeigt eine Explosionsansicht des Luftheizers, der in 1 dargestellt ist.
Der in den 1 und 2 dargestellte Luftheizer hat einen Plastikrahmen 1, der mehrere Lamellen 2 und mehrere Heizstäbe 3, beispielsweise drei Heizstäbe, hält. Jeder Heizstab 3 hat ein Metallprofil 31, das an einer Längsseite offen ist. Das Metallprofil 31 kann beispielsweise einen U-förmigen Querschnitt haben. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Metallprofil 31 eine flache Bodenwand und zwei Seitenwände senkrecht zur Bodenwand. Einer oder mehrere Heizwiderstände 32 sind in dem Profil 31 angeordnet. Die Längsöffnung ist von einem Verschlussteil 33 aus Plastik verschlossen. Das Verschlussteil 33 kann in dem Metallprofil 31 verrastet sein. Eine solche Verrastung vereinfacht den Herstellungsvorgang. Die Längsöffnung des Metallprofils 31 hat einen Hinterschnitt, sodass das Verschlussteil sicher in dem Profil 31 gehalten ist. Das Metallprofil 31 und die Lamellen 2 können beispielsweise aus Aluminium sein.
Das Verschlussteil 33 kann ein Kontaktblech 34 halten, das auch einen Anschluss zum elektrischen Anschließen des Luftheizers an eine Stromquelle, beispielsweise eine Fahrzeugbatterie, bildet.
Ein zweiter Anschluss 311 kann als Teil des Profils 31 ausgebildet sein. Das Kontaktblech 34 und das Verschlussteil 33 können vormontiert werden, beispielsweise indem das Kontaktblech 34 in das Verschlussteil 33 gesteckt oder indem das Verschlussteil 33 auf das Kontaktblech 34 aufgerastet wird.
Das Verschlussteil 33 kann auch verwendet werden, um die Heizwiderstände 32 zu halten, insbesondere wenn die Heizwiderstände 32 keramische PTC Elemente sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Profile 31 als zweites Kontaktblech eingesetzt, das die PTC Heizwiderstände 32 kontaktiert und einen Anschluss 311 bildet. Es ist jedoch auch möglich, ein zweites Kontaktblech einzusetzen, das elektrisch von dem Profil isoliert ist. Anstelle von keramischen PTC Elementen ist es auch möglich, Heizwiderstände einzusetzen, die als eine Schicht auf einer Platte vorgesehen sind, beispielsweise als Dickschichtpaste aufgedruckt sind.
Das Verschlussteil 33 kann den wenigstens einen Heizwiderstand 32 jedes Heizstabs 3 federnd gegen eine Profilseite drücken, die der Öffnung gegenüber liegt. Beispielsweise kann das Verschlussteil 33 mit Federarmen versehen sein, die gegen den Hinterschnitt des Profils 31 drücken. Indem der Heizwiderstand 32 oder die Heizwiderstände federnd gegen das Profil 31 gedrückt werden, lässt sich guter Wärmekontakt gewährleisten und Fertigungstoleranzen ausgleichen.
Die Lamellen 2 können als einzelne Lamellen zur Verfügung gestellt werden oder als ein oder mehrere Teile, beispielsweise in Form eines Gitters. Ein Gitter mit mehreren Lamellen macht den Zusammenbau im Vergleich zu einzelnen Lamellen einfacher. Die Lamellen sind in dem Plastikrahmen 1 gehalten. Der Plastikrahmen 1 kann Schlitze aufweisen, in denen die Lamellen 2 gehalten sind. Eine Rastverbindung kann ebenfalls genutzt werden, um den Plastikrahmen 1 und die Lamellen 2 zu verbinden, insbesondere wenn mehrere Lamellen als ein einziges Bauteil zur Verfügung gestellt werden, beispielsweise als ein Gitter. Der Plastikrahmen 1 und die Heizstäbe 3 können auch durch Verrasten verbunden werden.
Bezugszeichenliste

1: Plastikrahmen
2: Lamellen
3: Heizstab
31: Metallprofil
32: Heizwiderstand
33: Verschlussteil
34: Kontaktblech
311: Anschluss

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013111987 B4 [0002]

Claims

Luftheizer mit mehreren Heizstäben (3), die jeweils wenigstens einen elektrischen Heizwiderstand (32) enthalten, mehreren Lamellen (2), um Wärme von den Heizstäben (3) an Luft abzugeben, und einem Plastikrahmen (1), der die Heizstäbe (3) und die Lamellen (2) hält, wobei die Heizstäbe (3) jeweils ein Metallprofil (31), das an einer Längsseite offen ist, und ein Verschlussteil (33), das die Längsseite des Metallprofils (31) verschließt, aufweisen.
Luftheizer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussteil (33) aus Plastik ist und ein Kontaktblech (34) hält, das den wenigstens einen Heizwiderstand (32) elektrisch kontaktiert.
Luftheizer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussteil (33) in das Metallprofil (31) eingerastet ist.
Luftheizer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung an der Längsseite des Metallprofils (31) einen Hinterschnitt hat.
Luftheizer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizstäbe (3) in den Plastikrahmen (1) eingerastet sind.
Luftheizer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (2) in den Plastikrahmen (1) eingerastet sind.
Luftheizer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallprofil (31) einen flachen Boden und Seitenwände aufweist, die senkrecht zu dem Boden sind.
Luftheizer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (2) in Form von einem oder mehreren Teilen vorliegen, die jeweils mehrere Lamellen (2) aufweisen.
Luftheizer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (2) Nuten definieren, in denen die Heizstäbe (3) angeordnet sind.
Luftheizer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussteil (33) den wenigstens einen Widerstand (32) federnd gegen eine Profilseite drückt, die der Öffnung gegenüberliegt.