CN104180520B - 由加热模块组成的加热设备，以及用于其的加热模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对机动车内部加热的加热设备，包括多个配置在至少一个加热单元中的加热模块(1)，每一个加热模块包括至少一个加热电阻(2)，至少一个用于将加热电阻(2)产生的热输送到气流中的热交换器(3)，以及包围该至少一个加热电阻(2)和该至少一个热交换器(3)的矩形框架(4)，每一个框架(4)在相对框架支架上具有开口，其中在该至少一个加热单元中，包括开口，相邻加热模块(1)的开口面向对方，电连接元件穿过该开口，使加热模块(1)互相电连接。

Description

由加热模块组成的加热设备，以及用于其的加热模块
技术领域
本发明涉及一种用于加热机动车内部的加热设备。
背景技术
本类型的加热设备需要不同的尺寸和强度，并可从EP0464955B1中获知。根据各个安装空间来适配加热器的尺寸通常需要较高的固定成本。需要特殊应用的工具，例如用于调整加热棒、导电轨以及接触框架的长度的工具。
为了加热车的内部，需要使用大量的加热设备，以使热空气进入车内部不同的位置。这需要相当大的成本，尤其是当每一个加热设备在尺寸和热输出上不同时。
发明内容
本发明的目的是以较低的成本为机动车内部提供充分的热，尤其是为小型货车的从单个排风口到中央加热器的安装空间供热。
该目的是通过具有权利要求中指定的技术特征的加热设备，以及根据权利要求所述的用于这种加热设备的加热模块实现的。对本发明的有益改进公开在从属的权利要求中。
根据本发明的用于加热机动车内部的加热设备具有一个或多个加热单元，每一个加热单元由一个或多个加热模块组成。因此加热设备的尺寸和功率可以很容易地适应机动车制造商的特定需求，尤其是由于加热模块的数量会根据该需求进行相应的选取。通过大批量地生产加热模块，以及使用这些加热模块生产不同的加热设备，如加热功率仅为200W的头枕加热器以及功率为2000W的辅助加热器，可以降低生产和物流成本。也可以提供个别无源(passively)的加热模块以节省成本，即没有加热元件和热交换器的加热模块。
根据本发明的一种加热模块含有一个或多个加热电阻，及一个或多个热交换器，用于将该(一个或多个)加热电阻产生的热输送至气流。该(一个或多个)加热电阻及(一个或多个)热交换器被加热模块的矩形框架包围，该矩形框架例如可经济节约地由塑料构成。
该框架在其相对的框架支架处具有开口，用于电连接元件，以使该加热模块与其他加热模块或电压源相连。该框架支架包含开口，每个加热单元中相邻的加热模块的开口面向对方，加热单元中相邻的加热模块通过电连接元件互相连接，该电连接元件穿过框架支架的开口。
例如，一金属条板可以用作连接元件。该条板***至框架支架的开口中，从相对设置的框架支架中突出，并进入到另一加热模块框架的开口。金属条板可以这种方式接触到一个加热单元中的所有加热模块。这样，一第一金属条板可充分作为加热单元的电位连接，而一第二金属条板可充分作为加热单元的接地连接。
连接元件还可以与加热模块整合为一体，如每个模块具有至少两个公插头，其从框架的第一个支架中突出，而不仅仅是将单独的连接加热单元内所有加热模块的金属条板作为连接元件。母插头可配置在框架的第二个支架上，并且与该公插头匹配，所述第二个支架与第一个支架相对。加热模块可以此种方式通过插头连接在一起，形成任意大小的加热单元，实现此目的不再需要其他元件。
母插头可以配置在框架支架的开口，如作为插座。母插头还可以制成为从框架支架开口突出的连接元件。
在本发明的有益改进中，该加热模块的加热电阻为陶瓷加热电阻，例如PTC加热电阻。
在本发明另一有益改进中，每个加热模块中的所述的至少一个加热元件是通过所述的(一个或多个)热交换器电接触的。换言之，每一个加热元件均通过该(一个或多个)热交换器与其中一个连接元件电连接。在这里，热交换器不必直接与加热元件相连，例如可将一连接板配置在加热元件和热交换器之间。然而，加热电流通过热交换器流向加热电阻，或者从加热电阻流向热交换器。
在本发明另一有益改进中，每一个加热模块中的每一加热元件均配置在加热模块的两热交换器之间。因此，加热电阻产生的热可从两侧分散到气流中去。
如果加热模块含有多个加热电阻，这些电阻优选地互相邻接，例如设置在两个热交换器之间。如果单层加热元件不足以达到期望的加热功率，则加热设备使用更多的加热模块比在一个加热模块上再加一层加热元件更加有利。
在本发明另一有益改进中，加热设备中所有加热模块被一整体框架包围。该整体框架可有益地提高该加热设备的机械稳定性，并可将加热模块固定在一起。优选地，该整体框架具有腹板，该腹板将由该整体框架包围的空间分隔成隔间，每一个隔间配置一个加热单元。整体框架的每一个腹板位于相邻的加热单元之间。这样，机械稳定性可更进一步得到改进。
附图说明
基于示例性实施例并参考相应附图，对本发明的细节和优势进行进一步阐述，其中：
图1为具有十二个加热模块的加热设备的示意图；
图2为加热设备的加热模块；以及
图3为加热设备的框架。
具体实施方式
图1所示的加热设备用于在操作过程中加热机动车内部，并进而在其运行中加热气流。该加热设备由多个相同的加热模块1组成，并包含多个加热单元。每个加热单元具有至少两个电连接元件，优选地，恰为两个连接元件，由此可独立于其他加热单元启动。
在图示实施例中，该加热设备具有三个加热单元，其中每一个加热单元包括四个加热模块1。加热模块1的数量以及加热单元的数量要根据给定应用的需求进行选择。
这种加热模块1的一个示例如图2所示。该加热模块1包含至少一个加热电阻2，如陶瓷PTC加热电阻，例如基于钛酸钡的。该(一个或多个)加热电阻2可配置在两个热交换器3之间，其将由加热电阻2产生的热量输送到气流中。该热交换器3可由瓦楞状金属片构成，或者弯曲成蜿蜒形状的金属片构成，例如由铝构成。该至少一个加热电阻2及至少一个热交换器3由一矩形框架4包围，该矩形框架4可由塑料构成。
该加热电阻2可配置在两个接触板之间。在本实施例中，该加热电阻2通过一接触侧靠在其中一个接触板上，且通过另一接触侧靠在另一接触板上。每一个接触板可作为热交换器3的一部分，或者作为一个独立的元件设于其中一个热交换器3与(一个或多个)加热电阻2之间。该接触板可以具有开口，使热交换器与其啮合。
在操作过程中，热电流会流过热交换器3。因此，(一个或多个)加热元件2可通过热交换器3电接触。使用接触板接触至少一个加热元件2获得的接触面积要比直接接触由瓦楞状金属片或弯曲成蜿蜒形状的金属片制成的热交换器3可能获得接触面积更大。
框架4在彼此相对的框架支架上具有开口，用于电连接元件。在示例性实施例中，公插头5作为连接元件，并在一个框架支架上从开口突出。在相对的框架支架上，加热模块1具有母插头6，可与插头5匹配。加热单元可通过所述加热单元的第一个加热模块1的插头5连接到电压电源。加热单元中第二个以及每一个其他的加热模块1的插头5***所述加热单元的前一个加热模块1的插座6中。如果启动一个加热单元，电流就以这种方式一直流过该加热单元的所有加热模块1。
类似于公插头5，母插头6也可以从框架的开口突出，如图2描述地那样，或者例如可以配置为框架4中的插座。插头5可以制成为接触舌片。优选地，插头5可制成为一金属条板的末端，其在被框架4包围的空间内与框架支架平行，并与热交换器3邻接。该金属条板具有开口，可使热交换器3与其啮合。
各自的加热模块1通过插头连接在一起，形成加热单元。该加热单元以此种方式形成，并位于加热设备的整体框架10内，如图3所示。该加热设备的整体框架10可经济有效地利用塑料生产，并在其一个支架处具有开口14，用于加热单元的连接元件，例如加热单元的第一个加热模块1的插头。
根据加热单元的数量，整体框架10具有多个腹板11，腹板11将由整体框架10包围的空间分隔成单独的隔间，每一个隔间容纳一个加热单元。在该组合的加热装置中，整体框架10的每一个腹板11配置在每两个相邻的加热单元之间。腹板11可与整体框架10形成一个整体。在示例性实施例中，相邻加热单元之间的腹板11为纵向腹板。
除了配置在相邻加热单元之间的腹板11外，整体框架10还具有与加热单元之间的腹板11横向相切的额外的腹板12。该额外的腹板12可进一步提高整体框架的机械稳定性，并且覆盖加热单元的相邻加热模块1之间的接触点。该整体框架10在其两支架上具有凹陷13，使额外的腹板12置位其中。可将腹板12粘着或者焊接到例如整体框架10的支架上。
附图标记列表
1.加热模块、2.加热电阻、3.热交换器、4.框架、5.公插头、6.母插头、10.整体框架、11.腹板、12.腹板、13.凹陷。

Claims (10)

1.一种用于对机动车内部加热的加热设备，包括配置在至少一个加热单元中的多个加热模块(1)，每一个加热模块包括至少一个加热电阻(2)，配置为将加热电阻(2)产生的热输送到气流中的至少一个热交换器(3)，以及包围该至少一个加热电阻(2)和该至少一个热交换器(3)的矩形框架(4)，
每一个框架(4)在相对的框架支架上具有开口，
其中在该至少一个加热单元中，相邻的加热模块(1)的框架支架上的开口面向对方，电连接元件穿过该开口，使加热模块(1)互相电连接。
2.根据权利要求1所述的加热设备，其特征在于，每一个加热模块(1)具有至少一个第一电连接元件和一个第二电连接元件，其从其中一个框架支架的开口中突出。
3.根据上述权利要求中任一项所述的加热设备，其特征在于，设置有一整体框架(10)，其包围所述加热设备的所有加热模块(1)。
4.根据权利要求3所述的加热设备，其特征在于，所述加热设备具有至少两个加热单元；每一个加热单元由多个加热模块组成；以及整体框架(10)具有一个或多个腹板(11)，每一个腹板配置在两个相邻的加热单元之间。
5.根据权利要求1所述的加热设备，其特征在于，每个加热模块具有作为第一电连接元件的至少两个公插头(5)，所述公插头(5)从其中一个框架支架的开口处突出，
其中一加热单元的所有加热模块(1)可通过该加热单元的其中一个加热模块(1)的公插头(5)连接到一电压源，而该加热单元的所有其他加热模块(1)的公插头(5)与该加热单元的其他加热模块(1)中的其中一个的母插头(6)啮合。
6.根据权利要求5所述的加热设备，其特征在于，母插头(6)配置在框架支架的开口中，该框架支架与同一框架(4)上的公插头(5)突出的开口所在的框架支架相对。
7.根据权利要求5所述的加热设备，其特征在于，母插头(6)制成为连接元件，其从与公插头(5)突出的开口所在的支架在同一框架(4)上相对的支架的开口突出。
8.根据权利要求1所述的加热设备，其特征在于，该加热模块的热交换器(3)由瓦楞状金属片构成。
9.根据权利要求1所述的加热设备，其特征在于，每一个加热模块的至少一个加热电阻(2)通过热交换器(3)电接触。
10.用于根据上述权利要求中任一项所述的加热设备的加热模块，
包括至少一个加热电阻(2)，
至少一个热交换器(3)，用于将加热电阻(2)产生的热分散到气流中去，
矩形框架(4)，其包围加热电阻(2)以及热交换器(3)，
至少两个公插头(5)，其从框架(4)的第一支架突出，以及
至少两个母插头(6)，其与公插头(5)匹配，位于与第一框架支架相对的第二框架支架上。
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