WO2006037534A1

WO2006037534A1 - Elektrische heizungsanordnung, insbesondere für ein kraftfahrzeug

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Publication number: WO2006037534A1
Application number: PCT/EP2005/010479
Authority: WO
Inventors: Michel Brun; Gerard Eckerlen; Pascal Miss; Mathieu Mougey; Christophe Schmittheisler
Original assignee: Behr France Rouffach SAS
Current assignee: Mahle Behr France Rouffach SAS
Priority date: 2004-10-04
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2007-04-04
Also published as: ES2326233T3; EP1800520A1; DE502005007203D1; EP1643805A1; ATE430462T1; EP1800520B1; US20070295706A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektrische Heizungsanordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Luftkanal-Gehäuse (20), durch welchen im Bedarfsfall zu erwärmende Luft strömt, und einem elektrischen Heizelement (2), das im Luftkanal-Gehäuse (20) angeordnet ist, wobei das elektrische Heizelement (2) direkt im Luftkanal-Gehäuse (20) angeordnet ist.

Description

BEHR France Rouffach SAS Rouffach, Frankreich

Elektrische Heizungsanordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft eine elektrische Heizungsanordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 101 44 757 A1 ist eine Heizungsanordnung mit einem PTC- Element für Personenfahrzeuge bekannt, wobei eine Zusatzheizung mit ei¬ nem Heizkörper, der im Betrieb der Zusatzheizung von Heizluft durchströmt wird, und mit mindestens einer Luftaustrittsöffnung im Fußbereich eines Fahrgastraumes versehen ist, zu der die Heizluft geleitet wird. Um auf flexib¬ le Weise eine vertikale Temperaturschichtung im Fahrgastraum erzeugen zu können, die insbesondere auch an Sitzen im Fond als angenehm empfun¬ den wird, ist der Heizkörper als ein elektrisches PTC-Element gestaltet, wel¬ ches unmittelbar an der Luftaustrittsöffnung im Fußbereich angeordnet ist. Ein derartiger Zuheizer lässt noch Wünsche offen. Gemäß einem Ausfüh¬ rungsbeispiel ist ein PTC-Element in Gestalt mehrerer Heizwaben in einem nicht näher beschriebenen Kunststoff-Rahmen angeordnet, der die Luftaus¬ trittsöffnung einfasst.

Die DE 100 61 661 A1 offenbart einen elektrisch beheizbaren Grill, welcher in einer Ausströmöffnung eines Fahrgastraumbelüftungssystems angeord¬ net, bei dem die durch Wärmetauscher vorgehandelte Luft durch verschie- dene Strömungskanäle zu Ausströmöffnungen im Fahrer-, Beifahrer- und Fondbeifahrerraum geführt ist. Im Bereich des Grills kann eine Temperatur¬ regelvorrichtung angeordnet sein, mit welcher die Temperatur des ausströ¬ menden Luftstroms eingestellt wird. Im Bereich des Grills kann ferner eine Temperaturmessvorrichtung angeordnet sein, welche die Temperatur des ausströmenden Luftstroms am Grill und/oder im Fahrgastraum misst. Sie kann direkt in oder an der Ausströmöffnung positioniert sein, so dass eine schnelle Rückkopplung an den Grill möglich ist. Dabei kann jeder Grill sepa¬ rat angesteuert werden, wobei die Ansteuerung unter anderem dadurch er- folgen kann, dass die Temperaturregelvorrichtung direkt mit der Tempera¬ turmessvorrichtung kommuniziert, so dass sich die Spannungs- und/oder Strömstärke, mit welcher der Grill versorgt wird, in Abhängigkeit von der Dif¬ ferenz zwischen Temperaturregelvorrichtung und Temperaturmessvorrich¬ tung einstellen lässt. Beim Grill kann es sich auch um ein in der DE 100 61 661 A1 in Hinblick auf die konstruktive Ausgestaltung nicht näher beschrie¬ benes, selbstregelndes PTC-Element handeln.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte elektrische Heizungsanord¬ nung zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine elektrische Heizungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Ge¬ genstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß ist eine elektrische Heizungsanordnung vorgesehen, mit einem Luftkanal-Gehäuse, durch welchen im Bedarfsfall zu erwärmende Luft strömt, und einem elektrischen Heizelement, das im Luftkanal-Gehäuse an¬ geordnet ist, wobei das elektrische Heizelement direkt im Luftkanal-Gehäuse angeordnet ist. Dabei ist das Heizelement der Heizungsanordnung direkt, d.h. ohne speziellen Rahmen, in das Luftkanal-Gehäuse eingelegt, so dass sich die Herstellungskosten, wie auch die Recycling-Kosten deutlich verrin¬ gern.

Bevorzugt ist das Luftkanal-Gehäuse im Bereich, in welchem das elektrische Heizelement angeordnet ist, mindestens zweiteilig als Kunststoffgehäuse ausgebildet. Eine zweiteilige Ausgestaltung ermöglicht eine einfache und schnelle Montage bei guten Festigkeitseigenschaften. Ferner lässt sich das Luftkanal-Gehäuse einfach mittels Spritzgießens herstellen. Die beiden Ge¬ häuseteile sind bevorzugt mittels Clipsverbindungen und/oder Klammern auf der Gehäuseaußenseite miteinander verbunden, so dass keine Verbin¬ dungselemente in den Innenraum ragen und den Strömungskanal beeinflus¬ sen.

Die beiden Teile des Luftkanal-Gehäuses sind vorzugsweise asymmetrisch ausgebildet, wodurch sich Zusammenbaufehler einfach vermeiden lassen. Ferner kann die Positionierung des elektrischen Heizelements in einem grö¬ ßer ausgebildeten Unterteil einfacher und exakter erfolgen, so dass bevor¬ zugt ein U-förmiges Unterteil und ein dieses verschließendes Oberteil in Form eines Deckels vorgesehen sind.

Zur Abdichtung ist bevorzugt zwischen den beiden Teilen des Luftkanal- Gehäuses beidseitig je eine Art Nut-Feder-Verbindung ausgebildet. Dies er¬ möglicht ein gewisses Spiel im Falle von unterschiedlichen Wärmeausdeh¬ nungen oder sonstigen Verformungen und eine relativ große Fertigungstole- ranz, ohne dass es zu Undichtheiten zwischen den Gehäuseteilen kommt.

Das elektrische Heizelement umfasst mindestens ein PTC-Element. Dabei sind vorzugsweise auf beiden Seiten des PTC-Elements Kontaktbleche an¬ geordnet, welche der elektrischen Kontaktierung dienen. Die Verbindung zwischen Kontaktblechen und PTC-Element erfolgt vorzugsweise mittels ei¬ ner Klebe-Verbindung. Auf der dem PTC-Element abgewandten Seite des Kontaktblechs ist bevor¬ zugt eine Wellrippe sowie gegebenenfalls weitere Kontaktbleche, PTC- Elemente und Wellrippen mittels Klebe-Verbindungen, welche vorzugsweise durch einen Zwei-Komponenten-Silikon-Klebstoff gebildet sind, angebracht.

Mindestens zwei Kontaktbleche sind derart ausgebildet, dass sie an ihrem einen Ende als Teil eines Steckers ausgebildet sind, welcher zur elektrischen Kontaktierung seitlich über die von Luft durchströmte Fläche mit Wellrippen hinausragt. Bevorzugt ist hierbei mindestens ein Kontaktblech Z-förmig in seinem Endbereich, der seitlich über die Wellrippe hinausragt, ausgebildet.

Vorzugsweise ist im Luftkanal-Gehäuse ein Verbindungsstück mit einem iso¬ lierenden Gehäuse angeordnet.

Zur Vereinfachung der Montage ist ferner zumindest ein führungsnutartiges Positionierungselement am Gehäuse ausgebildet, in welches ein leicht vor¬ stehender Wandbereich des Verbindungsstücks eingeführt wird.

Das Gehäuse weist vorzugsweise eine isolierende Trennwand auf, welche sicherstellt, dass ein Kurzschluss zwischen den Kontaktblechen, zwischen welchen das PTC-Element angeordnet ist, vermieden wird. Entsprechend ist vorzugsweise am Luftkanal-Gehäuse mindestens ein Abstandshalter ausge¬ bildet, welcher sicherstellt, dass ein Kurzschluss zwischen den Kontaktble- chen, zwischen welchen das PTC-Element angeordnet ist, innerhalb des elektrischen Heizelements vermieden wird.

Bevorzugt ist ein Regler für die elektrische Ansteuerung des elektrischen Heizelements vorgesehen. Dieser Regler ist vorzugsweise seitlich am Heiz- element angeordnet. Dabei kann der Regler bevorzugt eine Nut aufweisen, die zur Fixierung der Gehäuseteile aneinander dient, indem ein an jedem der Gehäuseteile vorge¬ sehener rippenartiger Vorsprung in die Nut eingeführt ist. Zur Erleichterung des Einführens ist vorzugsweise eine Einführschräge an der Nut vorgese- hen.

Um die Leistungselektronik zu kühlen, ist bevorzugt am Regler eine Kühlplat¬ te vorgesehen, welche zumindest teilweise in das Luftkanal-Gehäuse ragt, so dass sie von der in demselben strömenden Luft umströmt wird, wobei die Kühlplatte in Luftströmungsrichtung gesehen vor dem oder auf der dem Luft¬ strom zugewandten Seite des Heizelements angeordnet ist, so dass sicher¬ gestellt ist, dass nur kühle, nicht durch das Heizelement erwärmte Luft, die Kühlplatte umströmt. Die Kühlplatte weist bevorzugt Kühlrippen zur Vergrö¬ ßerung der Wärmeübertragungsfläche auf.

Im durch das Luftkanal-Gehäuse gebildeten Luftkanal ist vorzugsweise nach dem Heizelement ein Temperaturfühler angeordnet, wobei es sich beispiels¬ weise um ein Thermoelement aber auch um einen beliebigen anderen Tem¬ peraturfühler handeln kann. Dieser stellt sicher, dass das Heizelement nicht durch zu große Hitzeentwicklung überlastet wird.

Das Luftkanal-Gehäuse weist vorzugsweise am Gehäuseober- und/oder -unterteil Rippen auf, die der Luftführung dienen. Zusätzlich können diese, insbesondere im Luftaustrittsbereich vorgesehenen Rippen als Schutz vor Fremdkörpern dienen, die ansonsten in das Luftkanal-Gehäuse gelangen könnten. Die Rippen sind vorzugsweise gleichmäßig über den Luftaustritt verteilt und im Wesentlichen parallel zu den Gehäuseseiten angeordnet.

Um den Luftstrom vom Boden, an welchem das Luftkanal-Gehäuse QbIi- cherweise angebracht ist, abzuheben, ist vorzugsweise am Luftaustritt min¬ destens eine Rampe ausgebildet, die den Luftstrom nach oben lenkt. Eine einfache und sichere Fixierung des zweiteiligen Luftkanal-Gehäuses am Fahrzeugboden o.a. mittels einer oder mehrerer Schrauben ermöglicht das Vorsehen mindestens einer Lasche, die als zweiteiliger, insbesondere als mittig geteilter Ring ausgebildet ist, wobei ein Teil durch einen entsprechend ausgebildeten Bereich des Gehäuseunterteils und der andere Teil durch ei¬ nen entsprechend ausgebildeten Bereich des Gehäuseoberteils gebildet wird. Die Lasche ist vorzugsweise mittig am Luftaustritt des Luftkanal- Gehäuses vorgesehen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit ei¬ ner Variante unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemä¬ ße Heizungsanordnung,

Fig. 2 eine Ansicht auf die Heizungsanordnung von Fig. 1 in

Richtung des Pfeils Il von Fig. 1 ,

Fig. 3 die Heizungsanordnung von Fig. 1 in einem Längs¬ schnitt,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Heizungsanordnung von Fig. 1 ,

Fig. 5 eine Darstellung des elektrischen Heizelements, das in der Heizungsanordnung von Fig. 1 angeordnet ist,

Fig. 6 eine Seitenansicht eines Heizelements von Fig. 5 in Richtung des Pfeils VI von Fig. 5, Fig. 7 eine Seitenansicht eines Heizelements von Fig. 5 in Richtung des Pfeils VI/ von Fig. 5,

Fig. 8 eine Ansicht des Heizelements von Fig. 5 von unten,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des Heizelements von Fig. 5,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht des Heizelements ent- sprechend Fig. 9, ohne Darstellung des Verbindungs¬ stücks,

Fig. 11 eine perspektivische Darstellung des Verbindungs¬ stücks,

Fig. 12 eine andere perspektivische Darstellung des Verbin¬ dungsstücks,

Fig. 13 eine perspektivische Darstellung des Heizelements mit Verbindungsstück,

Fig. 14 eine perspektivische Darstellung des unteren Gehäuse¬ teils,

Fig. 15 eine andere perspektivische Darstellung des unteren

Gehäuseteils,

Fig. 16 eine perspektivische Darstellung des unteren Gehäuse¬ teils mit Heizelement, Fig. 17 eine andere perspektivische Darstellung des unteren Gehäuseteils mit Heizelement und Temperaturfühler,

Fig. 18 eine perspektivische Darstellung des zusammengebau- ten Gehäuses,

Fig. 19 eine andere perspektivische Darstellung des zusam¬ mengebauten Gehäuses,

Fig. 20 eine perspektivische Darstellung des Reglers,

Fig. 21 eine andere perspektivische Darstellung des Reglers,

Fig. 22 eine schematische Darstellung des Kraftfahrzeugs mit der Heizungsanordnung,

Fig. 23 eine perspektivische Ansicht eines Gehäuseunterteils gemäß einer Variante von unten,

Fig. 24 das Gehäuseunterteil von Fig. 23 von schräg oben,

Fig. 25 eine Detaildarstellung des linken Bereichs von Fig. 24,

Fig. 26 eine perspektivische Ansicht einer Gehäusehälfte der Variante von Fig. 23,

Fig. 27 eine Detaildarstellung des unteren Bereichs von Fig. 26, Fig. 28 einen Schnitt durch den Verbindungsbereich der Ge¬ häusehälften und den Regler gemäß der Vairante von Fig. 23,

Fig. 29 eine perspektivische Ansicht des Reglers von Fig. 28,

Fig. 30 eine perspektivische Ansicht der zusammengebauten Gehäusehälften gemäß der Variante von Fig. 23, und

Fig. 31 eine Detailansicht des Befestigungsbereichs der zu¬ sammengebauten Gehäusehälften von Fig. 30.

Bei einer als Zuheizer dienenden PTC-Heizungsanordnung 1 einer Kraftfahr¬ zeug-Klimaanlage mit mehreren ein elektrisches Heizelement 2 in Form ei- nes Heizgitters bildenden PTC-Elementen 3 sind die PTC-Elemente 3 auf an sich bekannte Weise zwischen zwei Kontaktblechen 4, 4' eingeklebt, vorlie¬ gend mittels eines Zwei-Komponenten-Silikon-Klebstoffes, wobei eines der Kontaktbleche, in der Zeichnung mit dem Bezugszeichen 4¹ versehen, ver¬ längert und Z-förmig ausgebildet ist und mit seinem abgewinkelten Ende ei- nen Teil eines Steckers 5 bildet. Das mit dem Bezugszeichen 4 bezeichnete Kontaktblech ist im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet und parallel zum anderen Kontaktblech 4' angeordnet.

Auf den jeweils dem PTC-Element 3 gegenüberliegenden Seiten der Kon- taktbleche 4 und 4' sind mittels einer entsprechenden Klebe-Verbindung Wellrippen 6 angebracht und an diesen, ebenfalls wiederum mit einer ent¬ sprechenden Klebe-Verbindung je ein weiteres Kontaktblech 4 und 4¹, wobei diese Kontaktbleche den zuvor beschriebenen Kontaktblechen 4 und 4' ent¬ sprechen. Zur einfachen elektrischen Kontaktierung der Z-förmigen Kontakt- bleche 4' ist an deren Ende ein Kontaktelement 7 mit Federzungen 8 ange- bracht, in welche ein Steckerteil 9, vorliegend ein Stift eines Reglers 10, auf den an späterer Stelle näher eingegangen wird, einführbar ist.

Zum Schutz der Kontaktelemente 7 sind dieselben in einem Verbindungs- stück 11 angeordnet, welches in zusammengebauten Zustand auch die En¬ den der Z-förmigen Kontaktbleche 4' aufnimmt. Dabei weist das Verbin¬ dungsstück 11 ein isolierendes Steckerteil-Kunststoff-Gehäuse 12 mit drei schlitzförmigen seitlichen Öffnungen 13 zur Einführung der drei elektrisch kontaktierenden Steckerteile 9 des Reglers 10 auf. Ferner weist das Verbin- dungsstück 11 eine isolierende Trennwand 14 auf, welche sicherstellt, dass ein Kurzschluss zwischen den Kontaktblechen 4 und 4' vermieden wird. Das Verbindungsstück 11 hat ferner eine abdichtende Funktion, so dass ein Aus¬ strömen von Luft durch die Steckerverbindung der Steckerteile 5 mit den Steckerteilen 9 des Reglers 10 verhindert wird.

Um die zuvor beschriebene Anordnung herum ist ein zweiteiliges Kunststoff- Gehäuse angeordnet, im Folgenden als Luftkanal-Gehäuse 20 bezeichnet, welches Teil des Luftführungskanals der Kraftfahrzeug-Klimaanlage ist (vgl. Fig. 22). Dabei ist das Luftkanal-Gehäuse 20 nicht mittig geteilt, sondern, wie beispielsweise aus Fig. 17 ersichtlich, das Gehäuseunterteil 20' bildet den größten Teil des Luftkanalbereichs, und das Gehäuseoberteil 20" ist im We¬ sentlichen als Deckel ausgestaltet, wobei die Ränder des Deckels leicht nach unten heruntergezogen sind. Die asymmetrische Ausgestaltung des Luftkanal-Gehäuses 20 hilft Zusammenbaufehler zu vermeiden. Die Anord- nung im Kraftfahrzeug ist vorliegend im Bereich unterhalb der vorderen Sitz¬ reihe, so dass die Heizungsanordnung 1 die der zweiten Sitzreihe zugeführte Luft bei Bedarf erwärmt.

Die beiden Teile des Luftkanal-Gehäuses 20 ist mittels Clipsverbindungen 21 und Klammern 22 unter Einlage des Heizelements 2 mit Kontaktelemen¬ ten 7, Verbindungsstück 11 und Regler 10 fest miteinander verbunden. In Folge der außenseitigen Anordnung der Gehäuseverbindungen, d.h. insbe¬ sondere der Clipsverbindungen 21 und Klammern 22, sind keine Befesti¬ gungselemente im Bereich des Luftkanals erforderlich, so dass keine Ver- wirbelungen, die mit einem Druckabfall verbunden sind, der im Luftkanal strömenden Luft etc. in Folge von Befestigungselementen erfolgen. Die Clipsverbindungen 21 ermöglichen zusätzlich eine Positionierung im Rah¬ men der Montage. Das Gehäuse 12 des Verbindungsstücks 11 stellt in Folge seiner Außenabmessungen eine exakte Positionierung im Luftkanal- Gehäuse 20 sicher, so dass eine sichere elektrische Kontaktierung möglich ist, wobei die Kontaktelemente 7 ein gewisses Spiel bezüglich des Heizele¬ ments 2 ermöglichen, wodurch Toleranzen ausgeglichen werden können, wobei gleichzeitig auch die Positionierung des Heizelements 2 unterstützt wird. Es gibt ferner dem Heizelement 2 im zusammengebauten Zustand ei¬ nen zusätzlichen Halt.

Zur Abdichtung des Luftkanal-Gehäuses 20 ist entlang der Längsseiten der beiden Gehäuseteile eine Art Nut-Feder-Verbindung 23 vorgesehen. Im Be¬ reich des Heizelements 2 sind in einer auf einer Seite zur Steckerdurchfüh¬ rung offenen nutartigen Vertiefung 24 mit einer luftanströmseitigen Wand 24', in welcher das Heizelement 2 angeordnet ist, Rippen 25 zur Abdichtung, zur Erhöhung der Festigkeit des Luftkanal-Gehäuses 20 und zur Beabstan- dung und thermischen Entkopplung des Heizelements 2 vom Luftkanal- Gehäuse 20 in jedem der beiden Gehäuseteile vorgesehen. Die Wand 24' verhindert einen Kontakt des Heizelements 2 mit einem in das Luftkanal- Gehäuse 20 eingeführten zuleitenden Kanal (nicht dargestellt), wobei sie einen Endanschlag für den zuleitenden Kanal bildet.

Im Bereich der seitlichen Öffnung zur Steckerdurchführung sind eine Mehr¬ zahl von Rillen 26 ausgebildet, die der Abdichtung gegenüber dem in diesem Bereich angeordneten Regler 10 dienen. Ferner ist in jedem Gehäuseteil in diesem Bereich mit Rillen 26 oben bzw. unten je eine rechteckförmige Öffnung 27 vorgesehen, welche Teil einer Clipsverbindung 28 ist und welche zur Sicherstellung der richtigen Position und zur Befestigung des Reglers 10 im Gehäuse 20 dient. Zur Vereinfa- chung der Montage sind ferner zwei führungsnutartige Positionierungsele¬ mente 29' am Gehäuse 20 ausgebildet, in welche ein leicht vorstehender Wandbereich 29" des Verbindungsstücks 11 eingeführt wird.

Auf der Seite, welche der seitlichen Öffnung zur Steckerdurchführung gege- nüberliegt, sind im unteren Gehäuseteil 20' seitlich zwei vorstehende Ab¬ standshalter 29 ausgebildet, welche im zusammengebauten Zustand zwi¬ schen den diesseitigen Enden zweier benachbarter Kontaktbleche 4 und 4" angeordnet sind, und die einen Kurzschluss zwischen denselben verhindern, d.h. die Funktion ist dieselbe, wie die der zuvor genannten Trennwand 14 des Verbindungsstücks 11 , wobei sie zusätzlich eine positionierende Funkti¬ on bezüglich der Anordnung des Heizelements 2 im Luftkanal-Gehäuse 20 aufweisen.

Der Regler 10 weist ein Regler-Gehäuse 30 auf. Auf einer ersten Seite des Reglers 10 ist ein Flachstecker 31 mit den oben genannten drei elektrisch kontaktierenden Steckerteilen 9 ausgebildet, die im zusammengebauten Zu¬ stand mit dem Steckerteil 5 des Heizelements 2 verbunden sind. Auf der an¬ deren Seite des Reglers 10 sind die Steckerteile für die elektrische Kontak- tierung und die Ansteuerung ausgebildet, wobei der Steckerteil für den Plus- pol mit 32, der für den Minuspol mit 33 und der für die Ansteuerung mit 34 bezeichnet ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Ansteuerung des Reglers 10 über den Ansteuerungsstecker 34, es kann je¬ doch auch ein Bus, z.B. ein LIN- oder CAN-Bus, oder ein PWM-Signal (pulse wide modulation) zur Steuerung vorgesehen sein. Auch eine Diagnose im Falle eines Problems kann über die Stecker erfolgen. Zur Befestigung des Reglers 10 im Luftkanal-Gehäuse 20 ist am Regler-Gehäuse 30 oben und unten jeweils ein Vorsprung 35 ausgebildet, welcher Teil der Clipsverbindung 28 ist und im zusammengebauten Zustand in der entsprechende Öffnung 27 verrastet ist.

Am Regler-Gehäuse 30 ist eine Schräge 36 ausgebildet, welche in Zusam¬ menwirkung mit einem entsprechenden Vorsprung (nicht dargestellt) an ei¬ nem Gehäuseteil oder gegebenenfalls auch am Verbindungsstück 11 einen verdrehten Einbau des Reglers 10 verhindert (Fehlzusammenbau- Verhinderungsvorrichtung). Um eine ausreichende Kühlung des Reglers 10 zu ermöglichen, ist am Regler 10 eine mit Rippen versehene Kühlplatte 37 vorgesehen, welche sich im Wesentlichen außerhalb des Luftkanal- Gehäuses 20, aber auch teilweise innerhalb des Luftkanals im Luftkanal- Gehäuse 20 luftanströmseitig (vgl. Fig. 2), erstreckt, und der Kühlung der Leistungselektronik dient, welche im Regler-Gehäuse 30 angeordnet ist. Die teilweise Anordnung im Inneren des Luftkanals luftanströmseitig des Heiz¬ elements 2 verbessert die Kühlleistung insbesondere im Zu heizbetrieb, in welchem die größte Wärme im Regler 10 entsteht, und in welchem die Luft luftanströmseitig des Heizelements 2 kühl ist.

Ferner ist im Luftkanal-Gehäuse 20, in Luftströmungsrichtung nach dem Heizelement 2 ein Temperaturfühler 40 auf einer Seite angeordnet. Dabei dient der Temperaturfühler 40 der Temperaturregelung und erhöht die Si¬ cherheit. Vorliegend handelt es sich beim Temperaturfühler 40 um einen PTC-Fühler, jedoch kann ein beliebiger anderer Temperaturfühler verwendet werden, wie beispielsweise ein NTC-Fühler oder ein Thermoelement. Der Temperaturfühler kann gegebenenfalls auch ganz entfallen.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren 23 bis 31 eine Varian¬ te des Ausführungsbeispiels beschrieben, wobei gleiche und gleichwirkende Bauteile oder Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie beim zuvor be¬ schriebenen Ausführungsbeispiel versehen sind. Ferner ist das Gehäuse 20, sofern nachfolgend nicht anders beschrieben, entsprechend dem Gehäuse 20 gemäß dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgebildet.

Die beiden Gehäuseteile 20' und 20" werden, wie in Fig. 28 dargestellt, im Bereich des seitlich angebrachten Reglers 10 von demselben mittels einer Nut 10' mit Einführschräge 10", die im Reglergehäuse ausgebildet ist (siehe Fig. 29), zusammengehalten, wofür an jedem Gehäuseteil 20', 20" ein nach innen in Richtung des Bauraums für den Regler 10 vorstehender Vorsprung 50 ausgebildet ist. Im korrekt zusammengebauten Zustand des Gehäuses 20 liegen die beiden Vorsprünge 50 exakt aufeinander und passen mit leich¬ tem Spiel in die Nut 10' im Reglergehäuse, wenn der Regler 10 seitlich in den Gehäusebereich eingeschoben wird, der die Aufnahme für den Regler 10 bildet. Der Gehäusebereich, der die Aufnahme für den Regler 10 bildet, ist, wie auf Fig. 28 ersichtlich, mit Öffnungen zur Kühlung des Reglers 10 versehen.

Zur Befestigung der beiden Gehäuseteile 20' und 20" am Fahrzeugboden (Bodenverkleidung oder Teppich) mittels einer Schraube (nicht dargestellt) und zur gleichzeitigen Sicherstellung einer positionsgenauen Fixierung der beiden Gehäuseteile 20' und 20" aneinander ist eine Lasche 51 vorgesehen, die durch beide Gehäuseteile 20' und 20" gebildet ist. Dabei ist einstückig am Gehäuseunterteil 20' ein erster Laschenteil 51' und am Gehäuseoberteil 20" ein zweiter Laschenteil 51" ausgebildet, die zusammen die Form eines Lochscheibe ergeben, wie aus den Figuren 24 und 26 ersichtlich ist. Hierbei übergreift das Gehäuseoberteil 20" das Gehäuseunterteil 20', wie aus Fig. 31 ersichtlich, so dass beim Anschrauben automatisch eine visuelle Kontrol¬ le des korrekten Zusammenbaus der Gehäusehälften erfolgt. Auf Grund der mittigen Unterteilung der Lasche 51 erfolgt eine gleichmäßige Kraftverteilung auf beide Gehäuseteile 20' und 20", so dass beide Gehäuseteile mit im We- sentlichen der gleichen Kraft durch die Schraube an den Fahrzeugboden gepresst werden. Die Positionierung und Fixierung der Gehäuseteile 20' und 20" aneinander erfolgt mittels an den Gehäuseteilen vorgesehener Clipsver¬ bindungen 21 , die unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel zuvor beschrieben wurden. Dadurch, dass das Gehäuseoberteil 20" nach unten gezogen wird, werden zusätzlich Verformungen desselben vermieden, die auf Grund des ansonsten relativ großen nicht fixierten Bereichs des Luftaus¬ tritts auftreten könnten.

In das Gehäuse 20 sind ferner im Bereich des Luftaustritts Rippen 52 sowohl am Gehäuseunterteil 20' als auch am Gehäuseoberteil 20" integriert ausge- bildet. Diese Rippen 52 sind über die gesamte Breite des Luftkanals in gleichmäßigen Abständen vorgesehen. Sie verlaufen im Wesentlichen paral¬ lel zu den Seiten des Luftkanals. Die mittleren Rippen 52" des Gehäuse¬ oberteils 20" bilden zudem die Verbindungsstücke zum zweiten Laschenteil 51".

Die Rippen 52 versteifen das Gehäuse 20, insbesondere auch in Hinblick auf eine Druckbelastung von oben, und haben neben der Luftleitfunktion auch eine Schutzfunktion, da sie das Eintreten von Fremdkörpern, wie Papier o.a., in den Luftkanal verhindern.

Ferner sind am Gehäuseunterteil 20' zwei Rampen 53 ausgebildet, um den Luftstrom nach oben zu führen, die durch den Befestigungsbereich der La¬ sche 51 in der Mitte des Luftaustritts unterbrochen sind. Die Rampen 53 rei¬ chen seitlich vorliegend bis zur vorletzten äußeren Rippe 52, können jedoch auch über die gesamte Breite ausgebildet sein. Alternativ können auch mehr Rippen, bspw. auch mit unterschiedlicher Höhe, bspw. außen höher als in der Mitte, oder eine einzige, durchgehende Rippe vorgesehen sein. Die Rampen 53 dienen zur Lenkung des Luftstroms nach oben, so dass trotz einer Fixierung der Heizungsanordnung 1 am Fahrzeugboden die Insassen besser erwärmt werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Elektrische Heizungsanordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Luftkanal-Gehäuse (20), durch welchen im Bedarfsfall zu erwär¬ mende Luft strömt, und einem elektrischen Heizelement (2), das im Luft¬ kanal-Gehäuse (20) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement (2) direkt im Luftkanal-Gehäuse (20) angeordnet ist.

2. Elektrische Heizungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das Luftkanal-Gehäuse (20) im Bereich, in welchem das elektrische Heizelement (2) angeordnet ist, mindestens zweiteilig als Kunststoffgehäuse ausgebildet ist.

3. Elektrische Heizungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die beiden Teile (20', 20") des Luftkanal-Gehäuses (20) mittels einer Clipsverbindung (21) und/oder Klammern (22) auf der Ge- häuseaußenseite miteinander verbunden sind.

4. Elektrische Heizungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die beiden Teile (20¹, 20") des Luftkanal-Gehäuses (20) asymmetrisch ausgebildet sind.

5. Elektrische Heizungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da¬ durch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Teilen (20', 20") des Luftkanal-Gehäuses (20) eine Art Nut-Feder-Verbindung (23) ausgebil¬ det sind.

6. Elektrische Heizungsanordnung einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Heizelement (2) mindes¬ tens ein PTC-Element (3) umfasst.

7. Elektrische Heizungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass auf beiden Seiten des PTC-Elements (3) Kontaktbleche (4, 4') angebracht sind.

8. Elektrische Heizungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge- kennzeichnet, dass das PTC-Element (3) an einem Kontaktblech (4, 4') mittels einer Klebe-Verbindung angebracht ist.

9. Elektrische Heizungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, da¬ durch gekennzeichnet, dass auf der dem PTC-Element (3) abgewandten Seite des Kontaktblechs (4, 4') eine Wellrippe (6) mittels einer Klebe-

Verbindung angebracht ist.

10. Elektrische Heizungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, da¬ durch gekennzeichnet, dass auf der dem PTC-Element (3) abgewandten Seite der Wellrippe (6) ein weiteres Kontaktblech (4, 4') mittels einer

Klebe-Verbindung an der Wellrippe (6) angebracht ist.

11. Elektrische Heizungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Kontaktbleche (4¹) der- art ausgebildet sind, dass sie an ihrem einen Ende als Teil eines Ste¬ ckers (5) ausgebildet sind.

12. Elektrische Heizungsanordnung nach Anspruch 11 , dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Kontaktbleche (4') Z-förmig ausgebildet sind.

13. Elektrische Heizungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klebe-Verbindung zwischen PTC- Element (3) und Kontaktblech (4, 4¹) und/oder Kontaktblech (4, 4') und Wellrippe (6) durch einen Zwei-Komponenten-Silikon-Klebstoff gebildet ist.

14. Elektrische Heizungsanordnung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Luftkanal-Gehäuse (20) ein Verbindungsstück (11) mit einem isolierenden Gehäuse (12) angeordnet ist.

15. Elektrische Heizungsanordnung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein führungsnutarti- ges Positionierungselement (29') am Gehäuse (20) ausgebildet ist, in welche ein leicht vorstehender Wandbereich (29") des Verbindungs- Stücks (11) einführbar ist.

16. Elektrische Heizungsanordnung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass das Gehäuse (12) eine isolierende Trennwand (14) aufweist, welche sicherstellt, dass ein Kurzschluss vermieden wird.

17. Elektrische Heizungsanordnung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Luftkanal-Gehäuse (20) mindestens ein Abstandshalter (29) ausgebildet ist, welcher sicherstellt, dass ein Kurzschluss innerhalb des elektrischen Heizelements (2) ver- mieden wird.

18. Elektrische Heizungsanordnung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Regier (10) für die elektri¬ sche Ansteuerung des elektrischen Heizelements (2) vorgesehen ist.

19. Elektrische Heizungsanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der Regler (10) seitlich am Heizelement (2) angeordnet ist.

20. Elektrische Heizungsanordnung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Regler (10) eine Kühlplatte (37) aufweist, welche zumindest teilweise in das Luftkanal-Gehäuse (20) ragt.

21. Elektrische Heizungsanordnung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im durch das Luftkanal- Gehäuse (20) gebildeten Luftkanal nach dem Heizelement (2) ein Tem¬ peraturfühler (40) angeordnet ist.