DISPOSITIVO ELÉCTRICO DE CALEFACCIÓN EN ESPECIAL PARA VEHÍCULOS A MOTOR.

Dispositivo eléctrico de calefacción, en especial como dispositivo de calefacción adicional para vehículos a motor,

con varios elementos calefactores (12) acoplados en un bloque de calefacción (11), un dispositivo de control (4) para el control de los elementos calefactores (12), de manera que el dispositivo de control (4) forma una unidad constructiva con el bloque de calentamiento (11) y entre el dispositivo de control (4) y el bloque de calefacción (11) se extienden elementos de contacto y/o de refrigeración (18, 37), caracterizado porque el dispositivo de control (4) está dispuesto en un soporte (20) del dispositivo de control y porque entre el soporte del dispositivo de control (20) y un cuerpo del bloque de calefacción (1) receptor del bloque de calefacción (11) están previstos unos elementos de estanqueidad (41) que son atravesados por los elementos de contacto o de refrigeración (18, 37) y están estanqueizados por aprisionamiento entre el soporte del dispositivo de control (20) y el cuerpo de bloque de calefacción (1)

Dispositivo eléctrico de calefacción en especial para vehículos a motor.

La invención se refiere a un dispositivo eléctrico de calefacción para el calentamiento de aire, que es apropiado en especial para su utilización para calefacción eléctrica adicional en vehículos a motor.

Para la utilización en vehículos a motor, en especial aquéllos que tienen motores con combustión optimizada, se utilizan dispositivos de calefacción eléctricos para el calentamiento del espacio interior y/o del motor. Un dispositivo adicional de calentamiento de tipo eléctrico es necesario en especial después de la puesta en marcha del motor, mientras el motor de combustión no genera todavía suficiente energía calorífica. Los motores de combustión con combustión optimizada requieren, incluso de forma básica, la utilización de unidades adicionales de calefacción de tipo eléctrico.

La utilización de estos dispositivos de calefacción no está limitada, no obstante, al sector de los vehículos a motor, puesto que son apropiados también para otras múltiples aplicaciones, por ejemplo, en el sector de las instalaciones domésticas (climatización de habitaciones, instalaciones industriales y similares).

Por el documento EP-A1-1 395 098 se conoce un dispositivo de calefacción de tipo eléctrico para vehículos a motor. El dispositivo de calefacción que se describe comprende varios elementos de calefacción reunidos en un bloque calefactor. El bloque calefactor queda contenido, conjuntamente con un dispositivo de control para efectuar el control de los elementos calefactores, en un bastidor común. El dispositivo de control constituye, por lo tanto, una unidad constructiva con el bloque calefactor contenido en el bastidor. El dispositivo de control comprende electrónica de potencia con conmutadores electrónicos que, de manera correspondiente, están dotados de un cuerpo de refrigeración. El dispositivo de control está dispuesto de forma tal que una parte de la corriente de aire que se debe calentar fluye hacia el dispositivo de control, especialmente los elementos de refrigeración, para refrigerar el conmutador electrónico. El documento EP-A-1 338 451 da a conocer un dispositivo de calefacción de tipo eléctrico, según la parte introductoria de la reivindicación 1.

Los conmutadores electrónicos, en especial en forma de transistores de potencia que controlan la corriente que es alimentada a los elementos calefactores, están montados por una cara directamente sobre una placa de circuito impreso. Para la eliminación de las pérdidas de calor generadas por los transistores de potencia se prevé un elemento de refrigeración en el lado opuesto de la placa de circuito impreso. Este elemento de refrigeración que establece contacto directamente con el transistor de potencia puede eliminar las pérdidas de calor del transistor de potencia de manera simple y en cantidad suficiente.

Como elemento de refrigeración se utiliza, en el estado anterior de la técnica, un cuerpo de refrigeración constituido en forma de U con nervios de refrigeración o bien dedos de refrigeración que sobresalen de una superficie de base. En la cara inferior del cuerpo de refrigeración está previsto un muñón que puede ser dispuesto en la placa de circuito impreso para contacto con el transistor de potencia. Un elemento de refrigeración en el sentido de la presente invención puede ser, no obstante, cualquier elemento constructivo deseado que sea apropiado para eliminar calor por conducción térmica desde los transistores de potencia y transferirlo de manera efectiva por transferencia de calor al aire circulante. Para ello, el elemento de refrigeración es dispuesto en el aire que debe ser calentado por el dispositivo de calentamiento eléctrico, es decir, circula guiado por un canal hacia el dispositivo de calentamiento eléctrico. No obstante, no se excluye que en el canal no se reúna humedad que es arrastrada directamente con el aire circulante o que se condensa a partir del aire introducido.

Es un objetivo de la presente invención el desarrollar ulteriormente un dispositivo de calefacción eléctrico del tipo indicado de manera que éste se pueda fabricar de manera sencilla y de manera que el dispositivo de control del dispositivo de calefacción eléctrico pueda ser protegido de manera fiable contra la entrada de humedad.

Para conseguir dichos objetivos, se da a conocer por la presente invención un dispositivo de calefacción eléctrico que tiene las características de la reivindicación 1. Éste difiere del estado de la técnica que se ha indicado por el hecho de que el dispositivo de control está dispuesto en un soporte del dispositivo de control y porque entre el soporte del dispositivo de control y un cuerpo del bloque de calefacción que contiene el bloque de calefacción se prevén elementos de estanqueidad que son atravesados por los elementos de contacto o de refrigeración y que están estanqueizados por quedar aprisionados entre el soporte del dispositivo de control y el cuerpo del bloque de calefacción.

En el dispositivo de calefacción de tipo eléctrico, según la invención, la unidad constructiva está realizada de forma tal que el soporte del dispositivo de control está unido al cuerpo del bloque de calefacción. Los elementos de contacto que permiten la alimentación de corriente eléctrica al bloque de calefacción, así como los elementos de refrigeración que efectúan la refrigeración del conmutador electrónico, están dispuestos entre el soporte del dispositivo de control y el cuerpo del bloque de calefacción. Los elementos de contacto o bien de refrigeración atraviesan de manera correspondiente, como mínimo, un elemento de estanqueidad. La estanqueidad del elemento de estanqueidad se conseguirá de forma que el elemento de estanqueidad esté aprisionado entre el soporte del dispositivo de control y el cuerpo del bloque de calefacción. De esta manera es posible montar en primer lugar los elementos de estanqueidad sin esfuerzos, y solamente en el montaje de la unidad constructiva a base del dispositivo de control y el bloque de calefacción, es decir, en la unión del soporte del dispositivo de control con el cuerpo del bloque de calefacción, aprisionar los correspondientes elementos de estanqueidad en la instalación a estanqueizar. El dispositivo de calefacción de tipo eléctrico, según la presente invención, se puede fabricar de manera simple sin tener que renunciar a una estanqueización fiable del dispositivo de control.

El dispositivo de calefacción de tipo eléctrico, según la invención, se puede fabricar, por lo tanto, de manera especialmente sencilla y económica cuando los elementos de refrigeración están constituidos en forma de cuerpos completos con estructura de pasadores o bien de tipo laminar, que para la unión al conmutador electrónico (por ejemplo, transistor de potencia) se disponen atravesando la placa de circuito impreso y de modo que sobresalen en la cara inferior de la placa de circuito impreso alejada del conmutador electrónico. En la zona de colocación del elemento de estanqueidad se puede prever tanto en el elemento o elementos de refrigeración, como también en el elemento o elementos de contacto, superficies de estanqueidad o de colocación de los elementos de estanqueidad que difieren de la forma cilíndrica y, por lo tanto, de la forma más sencilla. Estas disposiciones son preferentes en especial teniendo en cuenta un aprisionamiento radial de los elementos de estanqueidad contra la superficie periférica interna de los elementos de contacto o de refrigeración. De forma alternativa, el soporte del dispositivo de control y/o el cuerpo del bloque de calefacción puede presentar zonas cónicas para recibir los elementos de estanqueidad que rodean las aberturas de paso para los elementos de contacto o de refrigeración. Para conseguir una colocación estanca de los elementos de estanqueidad en la superficie periférica interna de las aberturas de paso, por una parte, y la periferia externa de los elementos de contacto o bien de los elementos de refrigeración, por otra, los elementos de estanqueidad están fijados entre el cuerpo del bloque de calefacción y el soporte del dispositivo de control, preferentemente de forma axial, es decir, en sentido longitudinal de los elementos de refrigeración o bien de contacto. En la fabricación de la unidad constructiva, realizada a base del cuerpo del bloque de calefacción y del soporte del dispositivo de control, los elementos de estanqueidad, que son atravesados por los elementos de contacto o bien de refrigeración, son comprimidos en el sentido longitudinal de dichos elementos, lo que conduce a una disposición...

1. Dispositivo eléctrico de calefacción, en especial como dispositivo de calefacción adicional para vehículos a motor, con varios elementos calefactores (12) acoplados en un bloque de calefacción (11), un dispositivo de control (4) para el control de los elementos calefactores (12), de manera que el dispositivo de control (4) forma una unidad constructiva con el bloque de calentamiento (11) y entre el dispositivo de control (4) y el bloque de calefacción (11) se extienden elementos de contacto y/o de refrigeración (18, 37),

caracterizado porque

el dispositivo de control (4) está dispuesto en un soporte (20) del dispositivo de control y porque entre el soporte del dispositivo de control (20) y un cuerpo del bloque de calefacción (1) receptor del bloque de calefacción (11) están previstos unos elementos de estanqueidad (41) que son atravesados por los elementos de contacto o de refrigeración (18, 37) y están estanqueizados por aprisionamiento entre el soporte del dispositivo de control (20) y el cuerpo de bloque de calefacción (1).

2. Dispositivo eléctrico de calefacción según la reivindicación 1, caracterizado porque los elementos de estanqueidad (41) están dispuestos con aprisionamiento radial contra las superficies periféricas de los elementos de contacto o de refrigeración (18, 37).

3. Dispositivo eléctrico de calefacción según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el soporte del dispositivo de control (20) y/o el cuerpo del bloque de calefacción (1) presentan alojamientos cónicos (26) para los elementos de estanqueidad (41), que rodean aberturas de paso (24) para los elementos de contacto o de refrigeración (18, 37), y porque los elementos de estanqueidad (41) están fijados, para generar un contacto de estanqueidad en la superficie periférica interna de los alojamientos (26) y el desarrollo externo de los elementos de contacto o de refrigeración (18, 37), entre el cuerpo (1) del bloque de calefacción y el soporte del dispositivo de control (20).

4. Dispositivo eléctrico de calefacción según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los elementos de estanqueidad (41) están unidos entre si para la constitución de una unidad de estanqueidad integral (3).

5. Dispositivo eléctrico de calefacción según la reivindicación 4, caracterizado porque los elementos de estanqueidad (41) están unidos entre si mediante una sección de base (40).

6. Dispositivo eléctrico de calefacción según la reivindicación 5, caracterizado porque la sección de base (40) está acoplada en el borde de las aberturas pasantes (24), de forma estanca, entre el cuerpo del bloque de calefacción (1) y el soporte del dispositivo de control (20).

7. Dispositivo eléctrico de calefacción según la reivindicación 3, caracterizado porque los alojamientos cónicos (26) están rodeados por un cuello saliente (25).

8. Dispositivo eléctrico de calefacción, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de estanqueidad (41) constituye varias superficies de estanqueidad (44) dispuestas una tras otra, en la dirección longitudinal de los elementos de contacto o de refrigeración (18, 37), las cuales están escalonadas de forma cónica entre si.

9. Dispositivo eléctrico de calefacción, según la reivindicación 8, caracterizado porque las superficies de estanqueidad (44) están constituidas mediante regruesamientos de estanqueidad (43) dispuestos uno tras otro.

10. Dispositivo eléctrico de calefacción, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo del bloque de calefacción (1) forma, entre el bloque de calefacción (11) y la unidad de control (4), hacia las superficies laterales del cuerpo del bloque de calefacción (1), aberturas de ventana (16) para los elementos de refrigeración, que están cubiertas por un tabique transversal (46) que constituye una superficie de contacto para la sección de base (40).

11. Dispositivo eléctrico de calefacción, según la reivindicación 10, caracterizado porque el tabique transversal (46) constituye una superficie de contacto sustancialmente plana para la sección de base (40).

12. Dispositivo eléctrico de calefacción, según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque el tabique transversal (46) forma alojamientos de centraje (47) en los que están alojados salientes de centraje (42) constituidos en la sección de base (40).

13. Dispositivo eléctrico de calefacción, según la reivindicación 12, caracterizado porque los alojamientos de centraje (47) rodean la abertura pasante (48) para el elemento de refrigeración y/o de contacto (18, 37).

14. Dispositivo eléctrico de calefacción, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el soporte (20) del dispositivo de control es parte de un cuerpo (2) del dispositivo de control que comprende una tapa del cuerpo (22) que presenta al menos un interfaz (29, 31) para la alimentación y control del dispositivo de calefacción, donde el cuerpo (2) del dispositivo de control rodea una placa de circuito impreso (34) con los elementos de refrigeración (37) que sobresalen de la misma de forma sensiblemente perpendicular y con conmutadores electrónicos (36), y donde el cuerpo (2) del dispositivo de control está unido con el cuerpo (1) del bloque de calefacción.

15. Dispositivo eléctrico de calefacción, según la reivindicación 14, caracterizado porque la tapa (22) del cuerpo presenta una guía de contactos (32) que está conectada eléctricamente como mínimo con una de las interfaces (30b) así como con la placa de circuito impreso (34) y que está colocada sobre la placa de circuito impreso (34), porque la placa de circuito impreso (34) comprende lengüetas elásticas (35) que actúan conjuntamente con los elementos de contacto (18) y porque el cuerpo (2) del dispositivo de control se monta introduciendo los elementos de refrigeración y de contacto (18, 37) en las aberturas pasantes (24) en el cuerpo (1) del bloque de calefacción, aprisionando los elementos de estanqueidad (41).

16. Dispositivo eléctrico de calefacción, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el soporte (20) del dispositivo de control está fijado al cuerpo del bloque de calefacción (1).

17. Dispositivo eléctrico de calefacción, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de estanqueidad (41) está realizado en un material elástico y resistente al calor, en especial EPOM o silicona.