包括一个加热体的电加热装置 技术领域 本发明涉及电加热装置,特别用于汽车中的空气加热设备。
背景技术 众所周知,用于一个热力发动机的汽车座舱的加热、除水汽和除霜的空气加热是通过空气流与在一个交换器中循环的发动机冷却液之间的热交换来保证的。
人们还知道,在起动和起动后的一段时间内,发动机冷却液输送的热量可能不足以保证迅速而有效地加热座舱。对某些类型的发动机特别如此,并且在天气非常冷时尤其感到不便,因为不仅座舱的温度不能迅速提高,并且除水汽和除霜的功能也不能有效地保证。
为了克服这些缺点,已经提出在流向座舱的空气流中安装一个附加的电加热装置。
这种装置一般包括一个带有多个平行导电板的加热体,一些加热电阻元件和增加与穿过加热装置的空气流的热交换面积的散热元件安装在这些平行的导电板之间。一般通过一个机械装置把加热体的不同元件互相组装在一起。
因此,需要用弹簧和/或金属框在加热体上施加一个力,以保证加热体元件之间的电接触,并把加热体保持在基座之间。这些弹簧使加热体在基座之间的安装复杂化。
为了解决该问题,人们设置了粘接的单块加热体,粘接在保证机械保持的同时保证单块加热体元件之间的电连接。
但是,这种粘接的加热体必须与塑料基座连接,并考虑单块加热体制造的偏差和公差,且不影响这种加热装置的组装时间。
发明内容 本发明的目的是简化和优化包括一个加热体的电加热装置地制造,特别是相对于现有技术的装置降低制造及安装成本。
该目的通过一种包括一个加热体的电加热装置而达到,加热体具有多个导电板,一些加热电阻元件和增加与穿过加热装置的空气流热交换的面积的散热元件安装在导电板之间,加热体位于一个前基座和一个后基座之间,这种电加热装置的特征在于,它还具有至少一个加热体的保持板,在其端部具有锚固装置,与前、后基座中的相应接纳装置相配合,以便把加热体固定地保持在前、后基座之间。
因此,加热体在加热装置中的安装被简化。
所述导电板的至少一部分突起在前基座上,以形成与一个供电线路连接的接线端。
前、后基座的形状最好为矩形外壳,适于接纳加热体的端部。
根据本发明的一个特殊实施例,加热体具有两个位于加热体两个外侧边的每一个上的保持板。
根据本发明的第一方面,锚固装置通过卡夹与接纳装置配合。
接纳装置可以具有一些设在前、后基座的上部和下部的柔性舌片。
加热体的两个保持板可以具有至少在它们的两端为U形的横向壁,每个锚固装置由一些在所述横向壁中的切口形成,使柔性舌片嵌在外导电板的切口中。
根据本发明的一个特殊实施例,两个保持板的每个锚固装置在所述保持板的平面内具有一些相对的钩子,并且前、后基座的相应接纳装置的柔性舌片具有一个孔,使所述保持板的所述钩子嵌在柔性舌片的孔中。
两个保持板的形状可以是角铁形。
有利的是,前、后基座还具有第一缝隙,用于接纳两个保持板的其中一个的端部,及第二缝隙,用于接纳另一个保持板的端部。
第一缝隙确保它们接纳的保持板的准确定位,第二缝隙具有一个足以接纳所述另一个保持板的间隙,因此避免了一切与加热体的几何形状偏差有关的问题。
根据本发明的一个特征,前、后基座的矩形外壳的侧边上具有一些超出基座的轨道。
接纳装置可以具有一些设在所述U形轨道上的柔性舌片。
加热体的两个保持板可以具有至少在它们的两端为U形的横向壁。
两个外导电板在它们的整个长度上为U形。
根据本发明的另一个实施例,每个锚固装置由其至少两个端部为U形的每个保持板的平面内的凹槽形成,并且柔性舌片在U形轨道的侧壁上形成,使所述柔性舌片嵌在保持板的凹槽中。
根据一个变型,每个锚固装置由至少在两个端部为U形的保持板的横向壁中的切口形成,并且柔性舌片在轨道的U形分支上形成,使柔性舌片嵌在保持板的切口中。
有利的是,每个U形轨道在侧壁上具有一个柔性薄片,确保保持板的准确定位,因此避免了一切与加热体的几何形状偏差有关的问题。
根据本发明的另一方面,两个保持板的锚固装置具有一些爪,用于折叠在结合在前、后基座中的相应接纳装置上。
每个接纳装置可以具有在前、后基座的上部和下部中的凹陷,使所述保持板的所述爪折叠在各自的凹陷中。
根据本发明的一个特殊方面,前、后基座的矩形外壳在侧边上具有U形轨道,并且每个接纳装置具有在这些轨道上形成的凸销,使所述保持板的所述爪恰好在凸销外折叠在轨道上。
两个保持板可以在凸销之间的它们的整个长度上呈U形,并且与前、后基座的轨道相匹配。
有利的是,每个U形轨道在侧壁上具有一个柔性薄片,确保保持板的准确定位,因此避免了一切与加热体的几何形状偏差有关的问题。
根据本发明的一个方面,加热体的所有元件通过粘接互相固定,两个保持板除外。
根据本发明的另一个方面,加热体的所有元件通过粘接互相固定,其中包括两个保持板。
有利的是,导电板在加热体的端部具有一些褶皱,使接线端具有一个标准的间距。
保持板也可以形成一个或几个导电板。
前、后基座可以是塑料材料的。
通过下面参照附图进行的作为非限定示例的描述,可以了解本发明的其它特征和优点,附图如下:
—图1是一个本发明的电加热装置的示意图;
—图2A是本发明第一实施例的立体图;
—图2B是图2A装置的后基座的立体图;
—图3是图1的一个变型,示出一个具有两个保持板的本发明电加热装置的示意图;
—图4A是本发明第二实施例的立体图;
—图4B和4C是图4A装置的前、后基座的立体图;
—图4D和4E是图4A装置在前、后基座处的安装的局部剖开的立体图;
—图5示出图4A加热装置的一个变型;
—图6A是本发明第三实施例的立体图;
—图6B和6D是图6A装置的前、后基座的立体图;
—图6C是图6A装置在前基座处的安装的局部剖开的立体图;
—图7A是本发明第四实施例的立体图;
—图7B是图7A装置的前基座的立体图;
—图7C是一个局部剖开的立体图,示出图7A装置的前基座处的安装;
—图8A示出图7A的加热装置的一个变型;
—图8B是图8A装置的前基座的立体图;
—图8C是一个局部剖开的立体图,示出图8A装置的前基座处的安装;
—图9A是本发明第五实施例的立体图;
—图9B和9C是局部剖开的立体图,示出图9A装置的前、后基座处的安装;
—图10A示出图9A加热装置的一个变型;
—图10B和10C是图10A装置的前、后基座的立体图。
图1示意地示出一个本发明的加热装置,例如用于一个汽车空调设备。
加热装置1包括一个带有多个导电板4的加热体3,一些加热电阻元件7和散热元件9安装在导电板4之间。
电阻元件7可以是具有正温度系数(CTP)的电阻,这种电阻的形式一般为块状或石块形。由于这些元件的电阻从一个温度阈值(居里点)起急剧增加,这些元件使加热装置具有根据温度自动调节的能力,这样就避免了任何潜在的过热的危险。
散热元件9是一些沿着板4在板4之间延伸的波纹状金属带,例如钢带或铝带,因此可以增加与穿过加热装置1的空气流的热交换面积,空气流与加热体3的平面垂直。
图1示出电阻元件7排列成排,其中,每排具有多个沿加热体3互相间隔的电阻元件7。每个电阻元件7的一侧与一个导电板4接触,而每个电阻元件7的另一侧与一个散热元件9接触。散热元件9沿另一个导电板4分布。
作为例子,图1示出了四个导电板4、一个基本在加热体中间的保持板5、两排电阻元件7和四排散热元件9。但显然,这些数字可以是任意的,特别是可以使加热体具有两个保持板,正如下面将要参照图3描述的,两个保持板位于加热体的两个外侧边的每一个上。
这样,对于一排电阻元件7,这些电阻元件7的一侧可以直接与一个导电板4电接触,而电阻元件7的另一侧可以通过位于两个导电板之间的散热元件9与相邻的导电板4电接触。因此,可以在两个相连的导电板4之间给位于一排中的电阻元件7并联供电。
显然,加热体可以具有现有技术中的其它已知的配置。例如加热电阻可以位于一些杆中。每个杆具有多个互相间隔的加热元件,并且在两个导电板之间给加热元件并联供电。
另外,加热体3的所有组成元件可以通过胶粘或其它类型的组装互相保持在一起。
根据本发明,加热体3位于一个前基座11和一个后基座13之间。例如这些基座可以具有矩形外壳的形状,便于接纳加热体3的前、后端。
显然,前基座11和后基座13由电绝缘材料、例如塑料制成。
相反,保持板5可以形成一个导电板,但它也可以是绝缘的。
导电板4的至少一部分突起在前基座11上,以便形成与一个未示出的供电线路连接的接线端15。
另外,加热体3的保持板5的端部具有与结合在前基座11和后基座13中的相应接纳装置19相配合的锚固装置17。这样可以把加热体3固定保持在前基座11和后基座13之间。
锚固装置17可以通过卡夹与相应的接纳装置19配合。例如,保持板5的端部可以具有鱼叉的形状,因此可以把保持板锚固在前基座11和后基座13中。一旦锚固,鱼叉就阻止任何的移动。
需要指出的是,加热体3的所有元件可以互相固定,例如通过粘接。
图2A和2B示出包括一个加热体3的加热装置1的第一实施例,加热体3具有多个导电板4,一些加热电阻元件(未示出)和散热元件9安装在导电板4之间,散热元件只示出了一部分。
由于前基座的安装机构相同,因此图2B只示出了后基座的立体图。
加热体3位于一个前基座11和一个后基座13之间。前基座11和后基座13的形状为矩形外壳,适于接纳加热体3的前、后端。前基座11另外具有一个凹槽21,接线端15(见图1)位于其中,因此形成一个可以使加热体3与一个供电线路连接的连接器,通过例如汽车的电池给供电线路供电。
前基座11和后基座13具有接纳装置19,用于与位于加热体3的一个保持板5端部的锚固装置17配合。
接纳装置19具有一些设在前基座11和后基座13的上部和下部的柔性舌片125。每个基座具有至少一个柔性舌片。根据该实例,每个基座具有两个基本位于基座中间的柔性舌片125。
图2B的局部剖面示出加热体3的保持板5具有横向壁37,它们的至少两个端部为U形。该例子示出保持板5除了它的端部外,形状为角铁形。
另外,每个锚固装置17由一些在所述横向壁37中的切口39构成,使柔性舌片125夹在或嵌在保持板5的这些切口39中。
也可以考虑其它的锚固和接纳装置,如后面的带有一个以上的保持板的加热装置的例子中所描述的。
图3是图1的一个变型,该图示意性地示出一个加热装置,它的加热体3具有两个保持板5a和5b,它们位于加热体3两个外侧边的每一个上。
作为例子,图3示出了三个导电板4、两个保持板5a和5b、两排电阻元件7和四排散热元件9,但是显然这些数字可以是任意的。
保持板5a和5b也可以形成导电板。
另外,加热体3的所有组成元件可以通过胶粘或其它类型的组装互相保持在一起。
另外,加热体3的两个保持板5a和5b中的每一个在两端具有与结合在前基座11和后基座13中的相应接纳装置19相配合的锚固装置17。这样可以把加热体3固定保持在前基座11和后基座13之间。
锚固装置17可以通过卡夹与相应接纳装置19配合。例如,两个保持板5a和5b的端部形状可以是一个鱼叉,因此可以把这些外导电板固定在前、后基座11、13中。一旦锚固,鱼叉就阻止任何的移动。
作为变型,两个保持板5a和5b的锚固装置17可以具有一些爪,用于折叠在结合在前、后基座11、13中的相应接纳装置19中。
需要指出的是,加热体3的所有元件可以互相固定,例如通过胶粘,两个保持板5a和5b除外。在这种情况下,两个保持板5a和5b可以不作为加热体3的一部分,它们在前、后基座11、13中的锚固足以把加热体3固定保持在前、后基座11、13之间。
也可以考虑使加热体3的所有元件互相固定,例如通过胶粘,其中具有两个保持板5a和5b。在这种情况下,两个保持板作为加热体3的组成部分,并且可以处于加热体内。
图4A-8C示出包括一个通过卡夹保持在前、后基座之间的加热体的加热装置的几个实施例。
图4A-4E示出一个包括一个加热体3的加热装置1的第一实施例,加热体3具有多个导电板5,一些加热电阻元件(未示出)、两个保持板5a1和5b1和一些散热元件9安装在导电板5之间,图中只示出了部分散热元件。
加热体3位于一个前基座11和一个后基座13之间。前基座11和后基座13的形状是适于接纳加热体3的前、后端的矩形外套。前基座11具有一个凹槽21,接线端15(见图1)位于其中,因此形成一个可以使加热体3与一个例如通过汽车电池供电的供电电路连接的连接器。
实际上,图4B示出前基座11的立体图,该图示出一些开口23,导电板的至少一部分穿过这些开口进入,以便形成接线端。
前基座11和后基座13具有接纳装置19,用于与位于加热体3的两个保持板5a1和5a2端部的锚固装置17配合。
这些接纳装置19具有一些设置在前、后基座11、13的上部和下部中的柔性舌片25。每个基座具有至少一个柔性舌片。根据该实例,每个基座具有四个舌片25,例如每个角落一个,并且每个舌片具有一个孔27。
图4D和4E是局部剖开的立体图,示出图4A装置的前、后基座处的安装。这些图示出,两个保持板5a1和5b1的每个锚固装置17在保持板的平面中具有一些相对的钩子29,这些钩子29形成一种鱼叉的形状,因此可以使这些钩子29卡在或者嵌在柔性舌片25的孔27中,以便把加热体3固定地保持在前、后基座11、13之间。此外,这些鱼叉还具有限制两个基座之间的间隙的附加功能。
另外,图4B和4C示出前、后基座11、13还可以具有用于接纳两个保持板中其中一个(例如板5b1)的端部的第一缝隙31、和用于接纳另一个保持板5a1的端部的第二缝隙33。第一缝隙31和第二缝隙33分别保证正确调整保持板5b1和5a1。因此这些缝隙确保一种引导作用,使鱼叉落入孔27中。
特别是,第一缝隙31确保它所接纳的保持板5b1的准确定位,并且第二缝隙33具有一个足以接纳所述另一个保持板5a1的间隙,因此避免了一切与几何形状偏差有关的问题,即与粘接的加热体3的制造公差有关的问题。因此,准确、简单地实现加热体3在前、后基座之间的安装。
一般地,接线端15之间的间距是标准的。因此,导电板4可以在加热体3的端部具有一些褶皱35,以便遵守接线端之间的标准间距。
另外,这些褶皱35还有其它功能。它们可以把散热元件9保持在加热体3中,例如在粘接过程中。它们还有一个阻挡功能,即完好地确定两个基座之间的长度(见图5)。
另外,当导电板4之间的间距与接线端15之间的间距相同时,这些导电板4具有一些褶皱或叶片对散热元件9的良好定位总是有益的(见图7C)。
作为例子,图4A示出的加热体3包括五排散热元件9,并且两个保持板5a1和5b1的形状为角铁形。
图5是图4A所示加热装置的一个变型。根据该变型,两个保持板5a2和5b2在它们的整个长度上均为U形。
图6A是另一个实施例的立体图。根据该实施例,并且也可以在图6B和6D中看到,与前面描述的一样,接纳装置是一些设在前、后基座11、13的上部和下部中的柔性舌片125。
相反,正如图6C的部分剖面所示出的,加热体3的两个保持板5a3和5b3具有使它们的至少两端呈U形的横向壁37。另外,每个锚固装置17由一些在所述横向壁37中的切口39构成,使柔性舌片125卡在或嵌在保持板5a3和5b3的这些切口39中。
图6A示出保持板5a3和5b3除了它们的端部外均为角铁形。也可以考虑使它们在其整个长度上都为U形。
图7A-8C示出加热装置1的其它实施例。根据这些实施例,前、后基座11、13的矩形外壳的侧边上有一些伸出基座的轨道41,这些轨道例如为U形。
由于后基座的安装机构相同,图9B和10B只示出了前基座的立体图。这些图示出两个保持板5a4、5b4、5a5、5b5在它们的整个长度上都为U形,因此与前、后基座11、13的对应轨道41很好地配合。
也可以考虑加热体两个保持板5a4、5b4、5a5、5b5具有只在它们的两端以及前、后基座11、13的轨道41的高度上为U形的壁。
另外,图7A-8C示出接纳装置具有设在前、后基座11、13的轨道41中的柔性舌片225、325。
根据图7A-7C的实施例,柔性舌片225在基座轨道41的侧壁上形成。
另外,每个锚固装置17由一个在端部和每个保持板5a4和5b4的平面中的凹槽43形成。因此,安装加热体3时,柔性舌片225卡在或嵌入到保持板5a4和5b4的凹槽43中。
另外,图7C示出保持板5a4是一个具有一个褶皱135的导电板,以便遵守接线端15之间的标准间距以及保持散热元件9。当导电板4之间的间距与接线端15之间的间距相等时,这些导电板4具有可以紧固散热元件9的褶皱或叶片35,为了更清楚,图7A和7C中没有示出散热元件9。
在图8A-8C的变型中,柔性舌片325在前、后基座11、13的U形轨道41的上部和下部中形成。
在这种情况下,每个锚固装置由一些在保持板5a5和5b5的横向壁中的切口45形成,将加热体3安装在前、后基座11、13之间时,柔性舌片325卡在或者嵌入到这些切口45中。
另外,前、后基座11、13的每个U形轨道41可以在它的侧壁上具有一个确保保持板准确定位的柔性薄片47,因此避免了一切与加热体的几何形状偏差有关的问题。
图9A-10C示出加热装置1的其它实施例,其中,加热体3通过两个保持板5a6、5b6和5a7、5b7的一部分折叠在结合在前、后基座11、13中的相应接纳装置19上而保持在前、后基座11、13之间。
实际上,两个保持板5a6、5b6和5a7、5b7的锚固装置17具有一些用于折叠在结合在前、后基座11、13中的相应接纳装置19上的爪51。
根据图9A-9C的实施例,每个接纳装置19具有一些在前、后基座11、13的上部和下部的凹陷53,使保持板5a6、5b6端部的爪51折叠在各自的凹陷中。
作为变型,图10A-10C示出前、后基座11、13的矩形外壳的侧边具有轨道141,这些轨道例如为U形,并且每个接纳装置19具有一些在这些轨道上形成的凸销55,使保持板5a7和5b7端部的爪51恰好在凸销55的外部折叠在轨道141上。
根据该实例,两个保持板5a7和5b7在凸销55之间它们的整个长度上为U形,并且与前、后基座11、13的轨道141相匹配。
实际上,为了把加热体组装在基座11、13中,保持板5a7和5b7端部的小爪51被抬起,以便可以安装基座11、13,使它们在两个保持板5a7和5b7中滑动。然后把这些小爪51折叠到轨道141上,因此封闭凸销55。
另外,每个U形轨道141可以在它的侧壁上具有一个确保保持板5a7和5b7的准确定位的柔性薄片147,因此避免了一切与加热体3的几何形状偏差有关的问题。