DE102015203665A1 - Folienheizkörper - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Folienheizkörper (18) für eine Klimatisierungseinrichtung (10) eines Kraftfahrzeuges, mit wenigstens einer Heizfolie (20), welche ein temperaturbeständiges und elektrisch isolierendes Trägermaterial (26) und wenigstens eine elektrisch leitfähige Heizbahn (28) aufweist, wobei das Trägermaterial (26) aus Flachmaterial gebildet ist, wobei die Heizbahn (28) auf dem Trägermaterial (26) aufgebracht und/oder in dem Trägermaterial (26) eingebracht ist, und wobei die wenigstens eine Heizfolie (20) in mehreren Lagen (22) angeordnet ist. Erfindungswesentlich ist dabei, dass die Lagen (22) der Heizfolie (20) einen Abstand zueinander aufweisen und dass der Folienheizkörper (18) Abstandshalter (30) aufweist, die zwischen den Lagen (22) der Heizfolie (20) angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Folienheizkörper für eine Klimatisierungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einer Heizfolie, welche ein temperaturbeständiges und elektrisch isolierendes Trägermaterial und wenigstens eine elektrisch leitfähige Heizbahn aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Klimatisierungseinrichtung mit einem Lüfter, einem Kühlmittelheizkörper und einem solchen Folienheizkörper.
  • Kraftfahrzeuge weisen üblicherweise eine Klimatisierungseinrichtung auf, mit welcher der Innenraum eines Kraftfahrzeugs klimatisiert werden kann. Dazu weisen die Klimatisierungseinrichtungen Heizeinrichtungen und/oder Kühleinrichtungen auf. Üblicherweise wird die Heizeinrichtung durch Abwärme einer Brennkraftmaschine beheizt. Die Heizwirkung eines solchen Kühlmittelheizkörpers setzt allerdings verzögert ein, da die Brennkraftmaschine nicht sofort auf Betriebstemperatur ist. Dadurch ist insbesondere im Winter der Innenraum des Kraftfahrzeugs unangenehm kalt, wenn das Fahrzeug gerade erst gestartet wurde. Um die Aufheizphase zu verkürzen können elektrische Folienheizkörper vorgesehen sein, welche aber aufwendig herzustellen sind.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine verbesserte oder zumindest andere Ausführungsform eines Folienheizkörpers bereitzustellen, welche sich insbesondere durch eine einfache Herstellung auszeichnet.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, Abstandshalter vorzusehen, welche einzelne Lagen der Heizfolie voneinander beabstandet und dadurch einen Strömungskanal bilden, durch welchen zu beheizendes Fluid, beispielsweise Luft strömen kann. Zweckmäßig ist es, dass die Lagen der Heizfolie einen Abstand zueinander aufweisen und dass der Folienheizkörper Abstandshalter aufweist, die zwischen den Lagen der Heizfolie angeordnet sind. Dadurch können die Abstandshalter durch ihre räumliche Ausdehnung die einzelnen Lagen der Heizfolie voneinander beabstanden und somit die Fluidpassage bilden. Gleichzeitig wird durch diese Bauweise eine große Oberfläche für die Wärmeübertragung von der Heizfolie auf das zu beheizende Fluid bereitgestellt, wodurch eine effektive Beheizung möglich ist.
  • In der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen wird unter einem Flachmaterial ein Material verstanden, das in einer Raumrichtung eine kürzere Ausdehnung aufweist als in den zwei anderen Raumrichtungen. Insbesondere ist die Ausdehnung in der einen Raumrichtung kleiner als 10% oder kleiner als 5% oder kleiner als 1% der Ausdehnung in eine der anderen Raumrichtungen.
  • Eine günstige Möglichkeit sieht vor, dass die Abstandshalter durch an der Heizfolie gehaltene Noppen gebildet sind. Durch die Noppen können die einzelnen Lagen der Heizfolie nicht direkt aufeinander anliegen, sondern sind stattdessen voneinander beabstandet, so dass Zwischenräume zwischen den Lagen der Heizfolie gebildet werden, durch welche das zu beheizende Fluid strömen kann.
  • Es versteht sich, dass die Abstandshalter einseitig oder beidseitig an der Heizfolie angeordnet sein können. Je nach Schichtung der Lagen der Heizfolie ist eine einseitige Bestückung der Heizfolie mit den Abstandshaltern ausreichend.
  • Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Abstandshalter durch Saugnäpfe gebildet sind. Dadurch können die Lagen der Heizfolie auf Abstand zueinander gehalten und zusätzlich eine Fixierung der Lagen zueinander erreicht werden.
  • Eine weitere günstige Möglichkeit sieht vor, dass die Abstandshalter durch Druckknöpfe gebildet sind, wobei die Druckknöpfe in komplementär ausgebildete Vertiefungen, oder umgekehrt, einer benachbarten Lage der Heizfolie eingreifen. Dadurch wird sowohl ein Abstand zwischen den einzelnen Lagen der Heizfolie erzielt, als auch eine Fixierung der einzelnen Lagen der Heizfolie zueinander, so dass sich insbesondere ein selbsttragender Folienheizkörper ausbilden kann.
  • Eine besonders günstige Möglichkeit sieht vor, dass die Druckknöpfe durch eine Vertiefung in dem Trägermaterial gebildet sind und dadurch an einer Seite der Heizfolie die Druckknöpfe und an der anderen Seite der Heizfolie die dazu komplementären Vertiefungen gebildet sind. Auf diese Weise können die Druckknöpfe aus dem Trägermaterial der Heizfolie gebildet werden, so dass eine kostengünstige Realisierung gegeben ist.
  • Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Abstandshalter durch Stifte gebildet sind, welche zwischen die Lagen der Heizfolie greifen. Die Stifte sind insbesondere unabhängig von der Heizfolie ausgebildet. Dadurch, dass die Stifte zwischen die Lagen der Heizfolie greifen, können die Stifte die einzelnen Lagen der Heizfolie auf Abstand halten. Beispielsweise können die Stifte an einem Tragrahmen gehalten sein, so dass durch den Tragrahmen die Form des Folienheizkörpers stabilisiert werden kann.
  • Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Stifte kammartig zueinander angeordnet sind, und die Heizfolien zwischen den Stiften eingefädelt sind. Dadurch ist die Lage der Heizfolie besonders gut fixiert, so dass sich ein insgesamt stabiler Folienheizkörper ergibt.
  • Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Stifte einen Hinterschnitt aufweisen. Dies ermöglicht eine Rastverbindung, welche die Heizfolie zwischen den Stiften hält. Der Hinterschnitt greift dabei hinter die Heizfolie und verhindert somit ein Herausrutschen der Heizfolie aus einem Zwischenraum zwischen den Stiften.
  • Eine günstige Variante sieht vor, dass die Abstandshalter durch Aufnahmestifte gebildet sind, welche die Lagen der Heizfolie durchgreifen. Dazu weist beispielsweise die Heizfolie Durchgriffsöffnungen auf, durch welche die Aufnahmestifte die Heizfolie durchgreifen. Dadurch kann die Heizfolie an den Aufnahmestiften fixiert sein und die Lagen der Heizfolie zueinander fixiert werden.
  • Eine weitere günstige Variante sieht vor, dass die Aufnahmestifte quer zu den Lagen der Heizfolie verlaufen. Auf diese Weise können die Aufnahmestifte die Heizfolie besonders günstig durchgreifen.
  • Eine besonders günstige Variante sieht vor, dass die Heizfolie dadurch in mehreren Lagen angeordnet ist, dass die Heizfolie aufgewickelt ist. Das Aufwickeln der Heizfolie ist eine technisch einfach zu realisierende Möglichkeit, mehrere Lagen der Heizfolien, die aneinander gereiht angeordnet sind, zu bilden. Durch die Abstandshalter sind die einzelnen Lagen der Heizfolie zueinander beabstandet.
  • Eine besonders günstige Möglichkeit sieht vor, dass die Heizfolie einlagig aufgewickelt ist. Das heißt, dass eine Lage Heizfolie aufgewickelt wird. Im Gegensatz dazu kann die Heizfolie in der Mitte umgeknickt werden, so dass die Heizfolie zweilagig vorliegt und erst daraufhin aufgewickelt wird. Alternativ oder ergänzend hierzu kann auch vorgesehen sein, dass zwei Heizfolien die aufeinander liegen aufgewickelt werden. Andere mehrlagige Heizfolien können ebenfalls aufgewickelt werden.
  • Eine vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass die Heizfolie mäanderförmig verläuft. Auf diese Weise können quaderförmige Folienheizkörper ermöglicht werden. Welche je nach gegebenem Einbauplatz günstiger sein können als zylinderförmige Folienheizkörper.
  • Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass der Folienheizkörper mehrere Heizfolien aufweist, die aneinander gereiht angeordnet sind. Auf diese werden die mehreren Lagen der Heizfolien nicht durch Falten oder Wickeln gebildet, sondern dadurch, dass mehrere Heizfolien aufeinander gelegt werden. Dies hat den Vorteil, dass eine noch flexiblere Gestaltung des Folienheizkörpers möglich ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass die Heizfolien gerade verlaufen. Dadurch werden die Heizfolien nicht gebogen und somit weniger stark belastet, so dass die Lebensdauer der Heizfolien erhöht ist. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Heizfolien wellenförmig verlaufen. Dadurch kann eine besonders große Oberfläche, welche zur Wärmeübertragung zwischen den Heizfolien und dem zu beheizenden Fluid bereitgestellt werden, so dass die Effizienz des Folienheizkörpers erhöht wird.
  • Eine weitere Steigerung der Effizienz des Folienheizkörpers kann dadurch erzielt werden, dass die Heizfolien Kiemen aufweisen.
  • Eine günstige Lösung sieht vor, dass die Heizbahn einseitig auf dem Trägermaterial angeordnet ist. Eine solche Heizfolie ist besonders einfach herzustellen. Eine weitere günstige Lösung sieht vor, dass die Heizbahn beidseitig auf dem Trägermaterial angeordnet ist. Dadurch kann eine höhere Heizdichte erzielt werden. Eine besonders günstige Lösung sieht vor, dass die Heizbahn in das Trägermaterial eingebettet ist. Dadurch ist die Heizbahn elektrisch durch das Trägermaterial isoliert.
  • Eine weitere besonders günstige Lösung sieht vor, dass die Heizfolie mindestens zwei Heizbahnen aufweist, die parallel zueinander verlaufen, wenn die Heizfolie gerade verläuft. Auf diese Weise kann eine gleichmäßige Beheizung der Heizfolie erzielt werden.
  • Eine vorteilhafte Variante sieht vor, dass die Heizfolie mindestens zwei Heizbahnen aufweist, die quer zueinander verlaufen, wenn die Heizfolie gerade verläuft. Beispielsweise können die beiden quer zueinander verlaufenden Heizbahnen auf gegenüberliegenden Seiten der Heizfolie angeordnet sein. Dadurch können insbesondere Inhomogenitäten in der Heizleistung auf der Heizfolie verringert werden.
  • Eine besonders vorteilhafte Variante sieht vor, dass die Heizbahn mäanderförmig verläuft, wenn die Heizfolie gerade verläuft. Dadurch kann mit einer einzigen Heizbahn eine größere Fläche der Heizfolie abgedeckt werden, so dass eine homogene Heizleistungsverteilung auf der Heizfolie gegeben ist.
  • Eine weitere besonders vorteilhafte Variante sieht vor, dass der Folienheizkörper eine Steuereinrichtung aufweist, die angrenzend zu der wenigstens einen Heizfolie angeordnet ist und mit der wenigstens einen Heizbahn der Heizfolie elektrisch verbunden ist. Dadurch reduziert sich die Leitungslänge, welche ungenutzt Wärme produzieren würde, so dass insgesamt der Wirkungsgrad des Folienheizkörpers verbessert wird. Besonders vorteilhaft ist der Einsatz der Steuereinrichtung dann, wenn der Folienheizkörper mehrere Heizbahnen aufweist, welche unabhängig durch die Steuereinrichtung mit Strom beaufschlagt werden. Somit kann in einfacher Weise die Heizleistung des Folienheizkörpers geregelt werden.
  • Günstig ist es, wenn die Heizbahn durch Klemmkontakte elektrisch kontaktiert ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache und kostengünstige Kontaktierung der Heizbahnen.
  • Ferner wird die oben genannte Aufgabe durch eine Klimatisierungseinrichtung mit einem Lüfter, einem Kühlmittelheizkörper und einem Folienheizkörper gemäß der vorstehenden Beschreibung gelöst. Die Vorteile des Folienheizkörpers übertragen sich somit auf die Klimatisierungseinrichtung, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
  • Vorzugsweise ist der Folienheizkörper stromab des Kühlmittelheizkörpers angeordnet, so dass beim elektrischen Zuheizen über den Folienheizkörper keine Wärme in das Kühlmittel eingebracht wird und somit verschwendet würde.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
  • Es zeigen, jeweils schematisch,
  • 1 eine Prinzipskizze einer Klimatisierungseinrichtung,
  • 2 eine Aufsicht auf einen gewickelten Folienheizkörper,
  • 3a–e eine Aufsicht auf verschiedene Heizfolien mit unterschiedlichen Heizbahnen,
  • 4a–g eine Schnittdarstellung durch verschiedene Heizfolien zur Darstellung der Anordnung der Heizbahnen an der Heizfolie,
  • 5 eine Schnittdarstellung durch eine Heizfolie zur Darstellung der Abstandshalter,
  • 6 eine Aufsicht auf eine Heizfolie,
  • 7 eine Schnittdarstellung durch einen Folienheizkörper,
  • 8 eine Schnittdarstellung durch eine Heizfolie mit beidseitig angeordneten Abstandshaltern,
  • 9 eine Schnittdarstellung durch einen Folienheizkörper mit Heizfolien gemäß der 8,
  • 10a–c eine Prinzipdarstellung dreier Wickelvarianten des Folienheizkörpers,
  • 11 eine Aufsicht auf einen Tragrahmen mit stiftförmigen Abstandshaltern,
  • 12 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene A-A aus 11,
  • 13 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs B aus 12, wobei eine Heizfolie zwischen Stiften des Tragrahmens eingefädelt ist,
  • 14 eine Aufsicht auf einen rechteckigen Tragrahmen,
  • 15 eine Aufsicht auf einer anderen Variante eines rechteckigen Tragrahmens,
  • 16a–d eine Schnittdarstellung durch verschiedene Heizfolien welche wellenförmig verlaufen,
  • 17 eine Aufsicht auf eine Heizfolie mit Kiemen,
  • 18 eine Prinzipdarstellung, wie die Heizfolie auf die Stifte eines Tragrahmens aufgefädelt sein kann,
  • 19 eine Schnittdarstellung durch eine Heizfolie mit Druckknöpfen,
  • 20 eine Schnittdarstellung durch einen Folienheizkörper gebildet aus Heizfolien gemäß der 19,
  • 21 eine Prinzipskizze für einen Folienheizkörper mit einer mäanderförmig verlaufenden Heizfolie,
  • 22 eine Prinzipskizze eines Folienheizkörpers mit einer mäanderförmig verlaufenden Heizfolie, wobei die Lagen der Heizfolie durch Aufnahmestifte beabstandet sind, und
  • 23 eine Prinzipskizze der Kontaktierung von Heizbahnen auf den Heizfolien.
  • Eine in 1 dargestellte Klimatisierungseinrichtung 10 wird beispielsweise zur Klimatisierung eines Innenraums 11 eines Kraftfahrzeugs verwendet. Die Klimatisierungseinrichtung 10 weist einen Lüfter 12, eine erste Heizeinrichtung 14 und eine stromab davon angeordnete zweite Heizeinrichtung 16 auf. Die erste Heizeinrichtung 14 wird über die Kühlflüssigkeit der Brennkraftmaschine beheizt. Die zweite Heizeinrichtung 16 wird elektrisch beheizt. In einer Aufwärmphase der Brennkraftmaschine, in der über die Kühlflüssigkeit noch keine Wärme zur Verfügung steht, kann die zweite Heizeinrichtung 16 genutzt werden, um Frischluft, welche in den Innenraum 11 des Kraftfahrzeugs geleitet werden soll, aufzuheizen.
  • Die zweite Heizeinrichtung 16 weist einen Folienheizkörper 18 auf, wie er beispielsweise in 2 dargestellt ist. Der Folienheizkörper 18 weist eine Heizfolie 20 auf, welche aufgewickelt ist. Die Heizfolie 20 ist dabei derart aufgewickelt, dass einzelne Lagen 22 der Heizfolie 20 beabstandet zueinander angeordnet sind. Dadurch bilden sich Kanäle durch den Folienheizkörper 18, durch welchen zu beheizendes Fluid 24, beispielsweise Luft strömen kann. Des Weiteren weist ein derartiger Folienheizkörper 18 eine große Kontaktfläche auf, an welcher Wärme auf das zu beheizende Fluid 24 übertragen werden kann. Die Heizfolie 20 ist elektrisch beheizbar. Das heißt die Heizfolie 20 erwärmt sich aufgrund eines ohmschen Widerstandes, wenn eine elektrische Spannung an Kontakte der Heizfolie 20 angelegt wird.
  • Die Heizfolie 20 weist ein Trägermaterial 26 auf, welches temperaturbeständig und elektrisch isolierend ist. Das Trägermaterial 26 ist ferner als Flachmaterial ausgebildet, dadurch ist die Abdeckung eines Querschnitts der Folienheizkörpers 18 durch das Trägermaterial 26 in Strömungsrichtung des zu beheizenden Fluids 24 gering, so dass ein großer Strömungsquerschnitt erzielt werden kann, welcher wiederum einen kleinen Strömungswiderstand zur Folge hat. Somit kann ein besonders kompakter Folienheizkörper 18 gebildet werden.
  • Die Heizfolie 20 weist mindestens eine Heizbahn 28 auf, welche elektrisch leitfähig ist und durch den ohmschen Widerstand elektrischen Strom in Wärme umwandeln kann. Die Heizbahn 28 ist ebenfalls flächig ausgebildet, so dass die Gesamtdicke der Heizfolie 20 nicht zu stark zunimmt. Insbesondere ist die Heizfolie 20 immer noch als Flachmaterial anzusehen.
  • Die Heizbahn 28 kann am Trägermaterial 26 derart angeordnet sein, dass ein Großteil der Fläche des Trägermaterials 26 und damit der Heizfolie 20 durch die Heizbahn 28 abgedeckt und somit eine gleichmäßige Heizleistung erzielt wird. Alternativ kann, wie beispielsweise in 3b dargestellt, vorgesehen sein, dass die Heizfolie 20 mehrere Heizbahnen 28 aufweist, beispielsweise drei. Diese werden dann elektrisch parallel oder in Reihe geschaltet, so dass ebenfalls eine gleichmäßige Heizleistung erzielt werden kann.
  • Bei der in 3c dargestellten Variante verläuft die Heizbahn 28 U-förmig, so dass die beiden Enden der Heizbahn 28 an demselben Ende der Heizfolie 20 angeordnet sind. Folglich ist die elektrische Kontaktierung besonders einfach. Eine in 3d dargestellte Variante sieht zwei Heizbahnen 28 auf, welche U-förmig verlaufen. Dadurch ergeben sich dieselben Vorteile wie zu der Variante aus 3c.
  • Eine weitere in 3e dargestellte Variante weist eine mäanderförmig verlaufende Heizbahn 28 auf. Dadurch kann ebenfalls eine sehr gleichmäßige Beheizung der Heizfolie 20 erzielt werden, wobei gleichzeitig der elektrische Widerstand der Heizbahn 28 erhöht wird, was unter Umständen für die Ansteuerung des Folienheizkörpers 18 günstig ist.
  • Die 4a bis g zeigen beispielhaft verschiedene Varianten, wie die Heizbahn 28 an dem Trägermaterial 26 angeordnet sein kann. Die in 4a dargestellte Variante sieht vor, dass die Heizbahn 28 an einer Seite der Heizfolie 20 anliegt. Bei der in 4b dargestellten Variante ist vorgesehen, dass die Heizfolie 20 zwei Heizbahnen 28 aufweist, welche an derselben Seite der Heizfolie 20 angeordnet ist.
  • Die 4c zeigt beispielhaft eine Variante, bei der insgesamt vier Heizbahnen 28 vorgesehen sind, wobei jeweils zwei Heizbahnen 28 auf jeder Seite der Heizfolie 20 angeordnet sind. Bei der in 4d dargestellten Variante sind zusätzlich die auf den unterschiedlichen Seiten angeordneten Heizbahnen versetzt zueinander angeordnet. Die 4g zeigt eine Heizfolie 20, mit zwei Heizbahnen 28, welche auf unterschiedlichen Seiten der Heizfolie 20 angeordnet sind. Die 4e und 4f zeigen Heizfolien 20, bei welchen die Heizbahnen 28 in das Trägermaterial 26 integriert sind, wobei in 4e nur eine Heizbahn 28 vorgesehen ist, während in 4f zwei Heizbahnen 28 vorgesehen sind.
  • Der Folienheizkörper 18 weist Abstandshalter 30 auf, um die einzelnen Lagen 22 der Heizfolie 20 auf Abstand zueinander zu halten. Beispielsweise können die Heizfolien 20 Noppen 32 als Abstandshalter aufweisen. Die Noppen 32 können wiederum einseitig an der Heizfolie 20 angeordnet sein, wie es beispielsweise in den 5 bis 7 dargestellt ist. Alternativ oder ergänzend hierzu kann auch vorgesehen sein, dass die Noppen 32 beidseitig an der Heizfolie 20 angeordnet sind, wie es beispielsweise in den 8 und 9 dargestellt ist. Durch die Noppen 32 können die Heizfolien 20, welche aufeinander gestapelt angeordnet sind, sich nicht direkt berühren, so dass ein Zwischenraum zwischen den einzelnen Lagen 22 der Heizfolien 20 gebildet ist, durch welchen das zu beheizende Fluid 24 strömen kann. Obwohl in den 7 und 9 die einzelnen Lagen 22 der Heizfolie 20 gerade dargestellt sind, erfüllen die Noppen 32 auch bei einem aufgewickelten Folienheizkörper 18, wie er beispielsweise in 2 dargestellt ist, dieselbe Funktion.
  • Die 10a bis 10c zeigen beispielhaft drei verschiedene Varianten, auf welche Weise der Folienheizkörper 18 aufgewickelt sein kann. Die 10a zeigt beispielsweise eine Variante, bei der eine einzelne Heizfolie 20 aufgewickelt wird. Vorzugsweise weist eine solche Heizfolie 20 U-förmige Heizbahnen 28 auf, so dass die Kontaktierung der Heizfolie 20 von radial außen am dem Folienheizkörper 18 möglich ist.
  • Bei der in 10b dargestellten Variante ist die Heizfolie 20 zunächst auf sich selbst gefaltet, so dass die eigentlich gegenüberliegenden Enden der Heizfolie aneinander angeordnet sind. Die Heizfolie 20 wird dann beginnend mit dem Ende an dem der Falz ist, aufgewickelt, so dass die beiden freien Enden radial außen am Folienheizkörper 18 liegen. Dadurch ist ebenfalls eine einfache Kontaktierung der Heizbahnen 28 der Heizfolie 20 möglich, auch wenn nur gerade verlaufende Heizbahnen 28 vorgesehen sind.
  • Bei der in 10c dargestellten Variante sind zwei Heizfolien 20 vorgesehen, welche aufeinander gelegt werden und daraufhin aufgewickelt werden. Es versteht sich, dass auch mehr als zwei Heizfolien 20 aufeinander gelegt werden können, bevor diese aufgewickelt werden.
  • Bei einer weiteren Variante, wie sie beispielsweise in den 11 bis 18 dargestellt ist, sind die Abstandshalter 30 durch Stifte 34 gebildet, welche zwischen die Lagen 22 der Heizfolie 20 greifen und diese somit auf Abstand halten. Die Stifte 34 sind vorzugsweise in Form eines Kammes 36 angeordnet. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßige Anordnung der Stifte 34 und damit eine gleichmäßige Anordnung der Heizfolie 20. Die Stifte 34 können dabei beispielsweise an einer Tragstruktur 38 angeordnet sein, welche die Stifte 34 in Position hält.
  • Bei einer in 11 dargestellten Variante sind die Stifte 34 entlang von sternförmig angeordneten Stegen 40 angeordnet, so dass die Heizfolie 20 annähernd spiralförmig in die Tragstruktur 38 zwischen die Stifte 34 eingefädelt werden kann. Die Stifte 34 weisen einen Hinterschnitt 42 auf, welcher wie ein Widerhaken 44 wirkt. Wenn die Heizfolie 20 zwischen die Stifte 34 geschoben wird greift der Hinterschnitt 42 hinter die Heizfolie 20, so dass diese nicht mehr zwischen den Stiften 34 hervorkommen kann. Dadurch ist die Heizfolie 20 zwischen den Stiften 34 gehalten. Ferner weisen die Stifte 34 eine Spitze 46 auf, welche das Einfädeln der Heizfolie 20 zwischen die Stifte 34 erleichtert.
  • In den 14 und 15 sind rechteckige Tragstrukturen 38 dargestellt. Bei der in 14 dargestellten Variante wird die Heizfolie 20 vorzugsweise spiralförmig aufgewickelt. Bei der in 15 dargestellten Variante werden vorzugsweise mehrere Heizfolien 20 in die Stifte 34 eingefädelt. Beispielsweise werden die Heizfolien 20 zick-zack-förmig zwischen den Stiften 34 eingefädelt, so dass eine Wellenstruktur, wie sie auch beispielsweise in 18 dargestellt ist, erzielt wird. Durch die Wellenstruktur kann eine besonders große Oberfläche der Heizfolien 20 erzielt werden, so dass eine besonders hohe Wärmeübertragung zwischen den Heizfolien 20 und dem zu beheizenden Fluid 24 erzielt werden kann.
  • Die 16a bis d zeigen beispielhaft verschiedene Varianten, wie die Heizfolie 20 verlaufen kann. Wobei bei den Fig. c und d eine Heizfolie 20 dargestellt ist, die zusätzlich Kiemen 47 aufweist. Die Kiemen 47 sind dadurch gebildet, dass kurze Abschnitte des Trägermaterials 26 aufgestellt sind, dadurch wird ein Durchgang durch die Heizfolie 20 gebildet, durch welchen das zu beheizende Fluid 24 strömen kann. Dadurch wird der Austausch zwischen den einzelnen Lagen 22 der Heizfolie 20 verbessert, wodurch insgesamt die Wärmeübertragung zwischen den Heizfolien 20 und dem zu beheizenden Fluid 24 verbessert wird. Die Kiemen 47 sind dabei in Bereichen der Heizfolie 20 angeordnet, in welchen keine Heizbahn 28 verläuft. Beispielsweise sind die Kiemen 47 zwischen den Heizbahnen 28 angeordnet. Ferner sind die Kiemen 47 in einer Längsrichtung aneinander gereiht angeordnet, so dass nach dem Falten oder Biegen zu der Wellenform, die Kiemen 47 an den geraden Stücken, welche jeweils zwischen den Stiften 34 verlaufenden, angeordnet sind.
  • Ferner können die Abstandshalter 30 durch Druckknöpfe 48 gebildet sein. Dabei sind die Druckknöpfe 48 derart ausgebildet, dass sie zu einer Seite der Heizfolie 20 hin einen Druckknopf 48 bilden und zu der anderen Seite der Heizfolie 20 ein entsprechend komplementär ausgebildeter Druckknopf 48 bzw. eine Vertiefung gebildet ist. Dadurch können die einzelnen Lagen 22 der Heizfolie 20 aufeinander mittels der Druckknöpfe 48 befestigt werden. Dadurch wird zum einen ein Abstand zwischen den Heizfolien 20 erzielt und zum anderen ein sich selbsttragender Verbund der Heizfolien 20. Dadurch wird die Stabilität des Folienheizkörpers 18 erhöht.
  • Darüber hinaus können der Abstandshalter 30 durch Saugnäpfe 49 gebildet sein, welche an einer Seite der Heizfolien 20 gehalten sind. Die Saugnäpfe 49 können, wenn mehrere Lagen 22 der Heizfolie 20 aufeinander liegen, sich an der benachbarten Lage 22 der Heizfolie 20 festsaugen. Dadurch kann ähnlich wie mit den Druckknöpfen 48 ein sich selbsttragender Verbund der Heizfolien 20 oder der Lagen 22 der Heizfolien 20 erzielt werden.
  • Bei einer beispielhaft in 21 und 22 dargestellten Variante verläuft die Heizfolie 20 mäanderförmig. Durch den mäanderförmigen Verlauf können ebenfalls mehrere Lagen 22 der Heizfolie 20 erzielt werden, zwischen welchen das zu beheizende Fluid 24 strömen kann und dadurch beheizt wird.
  • Die Heizfolie 20 weist Durchgriffsöffnungen 50 auf, durch welche Aufnahmestifte greifen um die Heizfolie 20 zu positionieren. Die Aufnahmestifte 52 halten somit die Lagen 22 der Heizfolie 20 auf Abstand.
  • Beispielhaft in 21 dargestellt ist eine Steuereinrichtung 54 vorgesehen, welche angrenzend zu der Heizfolie 20 angeordnet ist. Dadurch können Leitungen zwischen der Steuereinrichtung 54 und den Heizfolien 20 vermieden werden, über welche Wärme unnötig verloren gehen würde.
  • Wenn der Folienheizkörper 18 mehrere Heizfolien 20 oder eine Heizfolie 20 mit mehreren Heizbahnen 28 aufweist, kann die Steuereinrichtung 54 die einzelnen Heizbahnen 28 getrennt voneinander ansteuern, so dass durch Zu- und Abschalten einzelner Heizbahnen 28 die Heizleistung des Folienheizkörpers 18 gesteuert werden kann.
  • Die Kontaktierung der Heizbahnen 28 der Heizfolien 20 kann beispielsweise durch Klemmkontakte erfolgen, wie es beispielsweise in 23 gezeigt ist. Eine Kontaktierung mittels Löten, Schweißen, Nieten oder ähnlichem ist allerdings ebenfalls möglich.

Claims (17)

  1. Folienheizkörper (18) für eine Klimatisierungseinrichtung (10) eines Kraftfahrzeuges, mit wenigstens einer Heizfolie (20), welche ein temperaturbeständiges und elektrisch isolierendes Trägermaterial (26) und wenigstens eine elektrisch leitfähige Heizbahn (28) aufweist, wobei – das Trägermaterial (26) aus Flachmaterial gebildet ist, – die Heizbahn (28) auf dem Trägermaterial (26) aufgebracht und/oder in dem Trägermaterial (26) eingebracht ist, und – die wenigstens eine Heizfolie (20) in mehreren Lagen (22) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagen (22) der Heizfolie (20) einen Abstand zueinander aufweisen und dass der Folienheizkörper (18) Abstandshalter (30) aufweist, die zwischen den Lagen (22) der Heizfolie (20) angeordnet sind.
  2. Folienheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (30) durch an der Heizfolie (20) gehaltene Noppen (32) gebildet sind.
  3. Folienheizkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, – dass die Abstandshalter (30) durch Druckknöpfe (48) gebildet sind, wobei die Druckknöpfe (48) in komplementär ausgebildete Druckknöpfe (48) einer benachbarten Lage (22) der Heizfolie (20) eingreifen, oder – dass die Abstandshalter (30) durch Saugnäpfe (49) gebildet sind.
  4. Folienheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (30) durch Stifte (34) gebildet sind, welche zwischen die Lagen (22) der Heizfolie (20) greifen.
  5. Folienheizkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stifte (34) kammartig zueinander angeordnet sind, und die Heizfolie (20) zwischen den Stiften (34) eingefädelt ist.
  6. Folienheizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (30) durch Aufnahmestifte (52) gebildet sind, welche die Lagen (22) der Heizfolie (20) durchgreifen.
  7. Folienheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizfolie (20) dadurch in mehreren Lagen (22) angeordnet ist, dass die Heizfolie (20) aufgewickelt ist.
  8. Folienheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizfolie (20) meanderförmig verläuft.
  9. Folienheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienheizkörper (18) mehrere Heizfolien (20) aufweist, die aneinander gereiht angeordnet sind.
  10. Folienheizkörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizfolien (20) gerade oder wellenförmig verlaufen.
  11. Folienheizkörper nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizfolien (20) Kiemen (47) aufweisen.
  12. Folienheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, – dass die Heizbahn (28) einseitig auf dem Trägermaterial (26) angeordnet ist, oder – dass die Heizbahn (28) beidseitig auf dem Trägermaterial (26) angeordnet ist, und/oder – dass die Heizbahn (28) in das Trägermaterial (26) eingebettet ist.
  13. Folienheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, – dass die Heizfolie (20) mindestens zwei Heizbahnen (28) aufweist, die parallel zueinander verlaufen, wenn die Heizfolie (20) gerade verläuft, und/oder – dass die Heizfolie (20) mindestens zwei Heizbahnen (28) aufweist, die quer zueinander verlaufen, wenn die Heizfolie (20) gerade verläuft.
  14. Folienheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, – dass die Heizbahn (28) U-förmig verläuft, wenn die Heizfolie (20) gerade verläuft, und/oder – dass die Heizbahn (28) meanderförmig verläuft, wenn die Heizfolie (20) gerade verläuft.
  15. Folienheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienheizkörper (18) eine Steuereinrichtung (54) aufweist, die angrenzend zu der wenigstens einen Heizfolie (20) angeordnet ist und mit der wenigstens einen Heizbahn (28) der Heizfolie (20) elektrisch verbunden ist.
  16. Folienheizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizbahn (20) durch Klemmkontakte elektrisch kontaktiert ist.
  17. Klimatisierungseinrichtung mit einem Lüfter (12), einem Kühlmittelheizkörper (14) und einem Folienheizkörper (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 16.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3789692A1 (de) * 2019-09-04 2021-03-10 Mahle International GmbH Heizelement, heizvorrichtung und kraftfahrzeug

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