DISPOSITIVO CALEFACTOR ELECTRICO.

Dispositivo calefactor eléctrico, con una disposición en capas de múltiples elementos calefactores PTC (16) y múltiples elementos radiadores (17),

en el que, para la alimentación de corriente eléctrica, cada elemento calefactor PTC (18) está en contacto con dos chapas-electrodo (2) que están acopladas con conducción de calor con uno de los elementos radiadores (17), y que comprende, como mínimo, un aislamiento eléctrico (21), caracterizado porque el aislamiento (21) esta dispuesto como capa eléctricamente aislante entre una chapa-electrodo positiva (20) y el elemento radiador (17) contiguo a la misma, y porque el elemento radiador (17) es contiguo al aislamiento (21)

Dispositivo calefactor eléctrico.

La presente invención se refiere a un dispositivo calefactor eléctrico, según el preámbulo de la reivindicación 1. El documento JP 205 36 28 A da a conocer un dispositivo calefactor eléctrico de esta clase.

En vehículos automóviles, especialmente en vehículos automóviles con motores de combustión interna de consumo optimizado, se utilizan cada vez más frecuentemente dispositivos calefactores para calentar el espacio interior y el motor. No obstante, tales dispositivos calefactores también son adecuados para otras aplicaciones, por ejemplo, para la climatización de recintos, en instalaciones industriales, etc.

La figura 5 muestra un ejemplo de utilización de un dispositivo calefactor en un vehículo automóvil para calentar el espacio interior. Mediante un ventilador (11), el aire fresco (10) aspirado es calentado por un dispositivo calefactor (11) y conducido al espacio interior (13) de un vehículo automóvil. A través de las salidas de aire (14a), (14b), el aire calentado (15) entra en el espacio interior (13) del vehículo automóvil. Adicionalmente, el aire a introducir en el espacie interior (13) se puede hacer pasar previamente por un evaporador (16a) de un climatizador. Preferentemente, un calefactor eléctrico formado por elementos calefactores PTC constituye una calefacción complementaria, de modo que normalmente se emplea una calefacción de vehículo (16b) que extrae del motor del vehículo la energía de calefacción.

Los dispositivos calefactores eléctricos conocidos constan de una configuración por capas de elementos calefactores PTC y elementos radiadores que se mantienen en un marco de material plástico. Entre los elementos radiadores y los elementos calefactores PTC se disponen chapas-electrodo que se alimentan con corriente eléctrica a través de los elementos calefactores PTC.

Un inconveniente de estos elementos calefactores es que piezas de metal, por ejemplo, clips, monedas, etc. que, en casos de montaje desfavorable, caen por una salida (14a) en el sistema calefactor/climatizador, pueden hacer contacto con el elemento calefactor. Dado que cada elemento radiador está conectado sin protección con potencial de masa y positivo, existe el riesgo de que las piezas de metal que caen dentro produzcan cortocircuitos.

El documento DE-A1-44 36 791 da a conocer un dispositivo calentador para una instalación de calefacción de un vehículo automóvil. El dispositivo calentador comprende una configuración por capas de nervaduras o láminas onduladas entre las que existen tubos calefactores PTC, dentro de los cuales hay dispuestos elementos calefactores ETC. Los tubos calefactores PTC dispuestos en el dispositivo calentador constan de un tubo envolvente de aluminio de pared delgada cerrado en uno de sus extremos. En este tubo envolvente se ha introducido un marco de inserción de material plástico con varios elementos calefactores PTC. Los elementos calefactores PTC dispuestos dentro del tubo envolvente están en contacto, en uno de los lados, con la parea interior del tubo envolvente, y en el otro lado, con un conductor positivo dispuesto en el tubo envolvente. Dado que el tubo envolvente está conectado a masa mediante el dispositivo calentador, el conductor positivo se hace salir del bloque calefactor a través de un conector especial. Entre el conductor positivo y la pared interior del tubo envolvente de aluminio se dispone un aislamiento.

Una desventaja de este diseño es que los deterioros del aislamiento entre el conductor positivo y el tubo envolvente producen un cortocircuito interno. Por lo general, un protector amperimétrico no puede evitar el arco voltaico que se produce en tales casos.

El documento US 4,948,953 da a conocer un tubo calefactor PTC sobre el que se han montado por deslizamiento capas radiadoras anulares constituidas de un material conductor eléctrico y térmico. También aquí se presenta el problema antes descrito en relación con el documento DE-A1-44 36 791. Lo mismo se aplica a la varilla calefactora que da a conocer el documento WO 99/18756, que es un calentador de inmersión para calentar líquidos y que comprende elementos radiadores de un material buen conductor eléctrico y térmico, los cuales rodean a los elementos calefactores PTC.

También el documento EP 0 516 112 A2 da a conocer un elemento calefactor PTC configurado de forma similar a la calefacción PTC del documento US 4,94 8,953. También esta varilla calefactora forma una unidad con capas radiadoras anulares montadas por desplazamiento sobre un tubo calefactor PTC de perímetro cerrado.

Por último, el documento PE-A1-30 42 410 da a conocer una varilla calefactora que se puede utilizar, por ejemplo, en la calefacción PTC descrita en el documento US 4,348,953. En este estado de la técnica, los elementos calefactores PTC se colocan en una cubeta con forma de "U" cubierta en su parte superior con una chapa de aluminio. Entre el fondo de la cubeta de aluminio y la chapa de cubierta de la misma se encuentran los elementos calefactores PTC dispuestos entre las chapas-electrodo. Dado que la cubeta de aluminio y la chapa superior de aluminio forman el lado exterior de la caja y son conductoras de la electricidad, esta configuración requiere disponer placas aislantes entre las chapas-electrodo y el lado exterior de la caja.

El objete de la presente invención es dar a conocer un diseño seguro de un dispositivo calefactor eléctrico, en el que un deterioro del aislamiento no produzca un cortocircuito interno.

Este objetivo se consigue con las características de la reivindicación 1.

Según la invención, la conducción de electricidad hacia los elementos calefactores PTC se realiza mediante chapas-electrodo dispuestas a los dos lados de cada elemento PTC. Estas chapas-electrodo están en contacto con los respectivos elementos radiadores para la cesión del calor generado por los elementos calefactores PTC. Se ha dispuesto una capa de aislamiento eléctrico entre, como mínimo, una de las chapas-electrodo y el correspondiente elemento radiador.

De esta manera se puede impedir que un bloque calefactor tenga elementos radiadores de potencial diferente entre los que se pueda producir un cortocircuito. Mediante la utilización de, como mínimo, una capa aislante, los elementos radiadores están exentos de potencial o bien están a un único potencial. Así pues, no se puede producir un cortocircuito entre elementos radiadores.

Otra ventaja de esta configuración es que un daño en la capa aislante no puede, por si mismo, ocasionar un cortocircuito, sino que, contrariamente a lo que sucede en los dispositivos calefactores tradicionales, no se produce un cortocircuito y el calentamiento del espacio interior sigue quedando asegurado.

Otra ventaja de la configuración, según la invención, es que su montaje es muy sencillo.

Otras formas de realización ventajosas de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.

A continuación se explican más detalladamente conformaciones preferentes de la invención, con referencia a las figuras:

la figura 1 muestra en perspectiva un subconjunto radiador utilizado en un dispositivo calefactor, según la invención;

la figura 2 muestra en perspectiva la disposición de un subconjunto radiador, según la figura 1;

la figura 3 muestra otro aspecto que ilustra la disposición, según la invención;

la figura 4 es una vista del conjunto de un dispositivo calefactor, según la presente invención;

la figura 5 muestra una sección transversal de un sistema climatizador para vehículos automóviles con un dispositivo calefactor, según la invención;

la figura 6 muestra el principio básico de un dispositivo calefactor, según otra forma de realización de la invención, en el que, para aumentar la seguridad, se utilizan placas aislantes entre elementos radiadores contiguos;

la figura 7 muestra más claramente el principio básico de un dispositivo calefactor, según otra forma de realización de la presente invención, en la que se pueden variar el número y la potencia calorífica de cada circuito calefactor.

A continuación se describe un dispositivo calefactor, según la invención, con referencia a las figuras 1 a 4. La figura 4 muestra un ejemplo de una conformación del dispositivo calefactor, según la invención. El dispositivo consta de una disposición por capas o afilamiento de subconjuntos radiadores prefabricados, entre los que se han dispuesto elementos calefactores PTC destinados...

1. Dispositivo calefactor eléctrico, con una disposición en capas de múltiples elementos calefactores PTC (16) y múltiples elementos radiadores (17), en el que, para la alimentación de corriente eléctrica, cada elemento calefactor PTC (18) está en contacto con dos chapas-electrodo (2) que están acopladas con conducción de calor con uno de los elementos radiadores (17), y que comprende, como mínimo, un aislamiento eléctrico (21), caracterizado porque el aislamiento (21) esta dispuesto como capa eléctricamente aislante entre una chapa-electrodo positiva (20) y el elemento radiador (17) contiguo a la misma, y porque el elemento radiador (17) es contiguo al aislamiento (21).

2. Dispositivo calefactor eléctrico, según la reivindicación 1, caracterizado porque los elementos radiadores (17) están conformados como nervaduras onduladas.

3. Dispositivo calefactor eléctrico, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque cada una de las dos chapas-electrodo (2) está eléctricamente aislada de los elementos radiadores (17) contiguos.

4. Dispositivo calefactor eléctrico, según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se ha dispuesto una placa aislante (19) entre elementos radiadores (17) contiguos entre si, de modo que como mínimo uno de los elementos radiadores (17) contiguos no está a potencial de masa.

5. Dispositivo calefactor eléctrico, según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque en la disposición en capas se ha dispuesto un elemento calefactor FTC (18) entre cada tres elementos radiadores (17) situados en fila, y porque la chapa-electrodo positiva (20) con el aislante eléctrico (21) está dispuesta en cada caso; en una posición contigua al elemento radiador (17) medio de los tres elementos radiadores (17) contiguos.