DISPOSITIVO DE CALEFACCIÓN ELÉCTRICO.

Dispositivo de calefacción eléctrico que comprende: una carcasa (4),

en la que está configurada una pared de separación (12) que divide la carcasa (4) en una cámara de calefacción (14) y una cámara de circulación (10) que aloja un medio, a través de la que fluye el medio, una abertura de entrada (6) para introducir el medio en la cámara de circulación (10) y una abertura de salida (8) para evacuar el medio calentado de la cámara de circulación (10), varios elementos de calefacción (18) con elementos de calefacción PTC (22), que están previstos entre chapas de contacto (24) con secciones de prolongación (26) configuradas en las mismas que están descubiertas en la cámara de calefacción (14), caracterizado por: una primera placa de circuito impreso (36) que presenta alojamientos de contacto colocados por deslizamiento en las secciones de prolongación (26) y superada en altura por elementos de lengüeta de contacto (41) en su lado superior opuesto a los elementos de calefacción PTC (22), y una segunda placa de circuito impreso (37) que presenta alojamientos de contacto enchufable (44) para los elementos de lengüeta de contacto (41), llevando la segunda placa de circuito impreso (37) elementos de conmutación eléctricos (46) y presentando la primera placa de circuito impreso (36) vías de conductor mediante las que se agrupan eléctricamente elementos de calefacción (18) individuales

La presente invención se refiere a un dispositivo de calefacción eléctrico para calentar un medio que fluye, debiendo entenderse por medio, en el sentido de la presente invención, en particular un medio líquido. La presente invención se refiere en particular a un dispositivo de calefacción eléctrico para un automóvil, en este caso 5 especialmente para un automóvil que se hace funcionar con un accionamiento que prácticamente no desprende calor de proceso o no lo hace de manera considerable. A esto pertenecen en particular los accionamientos híbridos. Por consiguiente se indicará con la presente invención un dispositivo de calefacción que es adecuado en particular para generar el calor necesario para los procesos que se desarrollan en piezas de instalación individuales de un automóvil o que al menos los favorece. El dispositivo de calefacción según la invención debe ser adecuado en 10 particular para generar una mayor cantidad de calor en el tiempo más breve para desprender éste en el tiempo más breve a las piezas de instalación correspondientes dentro del automóvil. A este respecto la presente invención fijará su atención en evitar un sobrecalentamiento del dispositivo de calefacción eléctrico debido a errores de control.

Por el documento DE 407 558 C se conoce un dispositivo de calefacción eléctrico para calentar agua, que comprende cajas planas unidas entre sí y configuradas de manera idéntica, que configuran entre sí hendiduras en 15 forma de U. El agua que debe calentarse fluye en forma de meandro a través del dispositivo de calefacción, de modo que el calor generado por elementos de calefacción eléctricos introducidos en las hendiduras en forma de U puede transferirse al agua y ésta puede calentarse.

Por el documento EP 0 899 985 A1 se conoce un calentador de agua según el preámbulo de la reivindicación 1 en el que perforaciones conformadas en perfiles extruidos se comunican con una abertura de 20 entrada y una abertura de salida para el agua que va a calentarse. El dispositivo de calefacción eléctrico anteriormente conocido tiene varios perfiles extruidos estratificados que están sujetos entre sí con intercalación de elementos de calefacción PTC.

Por el documento FR 2 827113 A se conoce un dispositivo de calefacción eléctrico con elementos de calefacción PTC que en una cámara hacia la que fluye el medio que va a calentarse están previstos de una abertura 25 de entrada y una abertura de salida que están separadas por una pared de separación de una cámara en la que está prevista una placa de circuito impreso equipada con elementos constructivos eléctricos. Esta placa de circuito impreso presenta hendiduras atravesadas por secciones de prolongación formadas por chapas de contacto de los elementos de calefacción PTC y están en contacto de forma eléctricamente conductora con los elementos de calefacción PTC. 30

La presente invención se basa en el problema de proporcionar un dispositivo de calefacción eléctrico mejorado con elementos de calefacción PTC que posibilite una puesta en contacto sencilla de los elementos de calefacción PTC.

Para solucionar este problema se proporciona con la presente invención un dispositivo de calefacción eléctrico con las características de la reivindicación 1. Perfeccionamientos preferidos del dispositivo de calefacción 35 según la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.

El dispositivo de calefacción eléctrico según la invención es adecuado en particular como dispositivo de calefacción para un accionamiento híbrido de un vehículo. Además el dispositivo de calefacción según la invención es adecuado también como recuperador para descargar energía en exceso que se produce mediante el funcionamiento del generador de un motor eléctrico en caso de un frenado regenerativo. Una energía eléctrica en 40 exceso de este tipo se usa en primer lugar para rellenar un acumulador eléctrico (batería) previsto en el vehículo. Sin embargo, cuando también este acumulador está completamente cargado, debe descargarse energía eléctrica y para ello es adecuado en particular el dispositivo de calefacción eléctrico según la invención, mediante el que la energía eléctrica se transforma en energía térmica, que puede desprenderse por ejemplo a través de intercambiadores térmicos al entorno o usarse para calentar el habitáculo. 45

La presente invención se explica a continuación con más detalle mediante un ejemplo de realización en conexión con el dibujo. En éste muestran:

la figura 1, una vista desde arriba en perspectiva de una parte del ejemplo de realización con la cubierta abierta;

la figura 2, una vista desde arriba en perspectiva de la parte inferior de la carcasa con el fondo de carcasa 50 retirado;

la figura 3, una vista en corte longitudinal a través del ejemplo de realización mostrado en la figura 1;

la figura 4, una vista desde arriba en perspectiva de un ejemplo de realización de un elemento de calefacción eléctrico, que se utiliza en el dispositivo de calefacción según las figuras 1 a 3;

la figura 5, dos placas que van a colocarse sobre la parte mostrada en la figura 1;

la figura 6, el ejemplo de realización según la figura 1 con placas colocadas sobre la parte según la figura 5;

la figura 7, el ejemplo de realización según la figura 1 con la segunda placa de circuito impreso colocada; y

la figura 8, el ejemplo de realización mostrado en las figuras anteriores con la cubierta colocada.

La figura 1 muestra el ejemplo de realización de un dispositivo de calefacción 2 con una carcasa 4 5 longitudinal compuesta por un marco de carcasa 4 esencialmente cilíndrico y un fondo de carcasa 4b atornillado en el mismo. En una superficie lateral del marco de carcasa 4a, en extremos opuestos de este marco de carcasa 4a longitudinal están dispuestas tubuladuras que rodean aberturas de entrada y salida 6, 8 y a las que pueden conectarse a través de abrazaderas de tubo o similar conductos de conexión que conducen a una cámara de circulación 10 rodeada esencialmente por el marco de carcasa 4a. En la figura 1 las tubuladuras están dispuestas en 10 los extremos frontales del marco de carcasa 4a. Otra disposición de las tubuladuras en los extremos opuestos del marco de carcasa 4a longitudinal se indica con líneas discontinuas. Esta cámara de circulación 10 se separa de una cámara de calefacción 14 situada por encima mediante una pared de separación 12, y concretamente de modo que el fluido contenido en la cámara de circulación 10 (por ejemplo agua) no puede llegar al interior de la cámara de calefacción 14. La pared de separación 12 puede estar conformada por ejemplo formando una sola pieza con el 15 marco de carcasa 4a.

Tal como aclara la figura 3, la pared de separación 12 configura varias hendiduras 16 dispuestas en la dirección de anchura unas detrás de otras que se extienden esencialmente por toda la longitud de la carcasa 4 (véase la figura 2). La pared de separación 12 presenta por consiguiente una forma de meandro con hendiduras 16 que se adentran profundamente en la cámara de circulación 10, que frente a la cámara de circulación 10 están 20 completamente selladas y abiertas hacia la cámara de calefacción 14. Puesto que estas hendiduras 16 están fabricadas preferiblemente de un material de buena conducción, en particular metal y en este caso especialmente aluminio, conviene fabricar la pared de separación 12 por ejemplo como elemento constructivo separado y mediante conformación. Las hendiduras 16 tienen una sección transversal en forma de U y discurren en la dirección longitudinal de la carcasa 4 paralelas entre sí. 25

En cada una de las hendiduras 16 se encuentran elementos de calefacción 18, que presentan la estructura mostrada en la figura 4. El lado exterior de los respectivos elementos de calefacción 18 se forma a través de placas cerámicas 20. Entre estas placas cerámicas están dispuestos preferiblemente varios elementos de calefacción PTC 22. A su vez entre estos elementos de calefacción PTC 22 y las placas cerámicas 20 se encuentran chapas de contacto 24 de un material eléctricamente conductor. Unas secciones de prolongación 26 están conformadas 30 formando una sola pieza con estas chapas de contacto 24. Las secciones de prolongación 26 de las chapas de contacto opuestas entre sí se encuentran en lados diagonalmente opuestos. Por consiguiente las secciones de prolongación están separadas entre sí no sólo por el grosor de los elementos de calefacción...

1. Dispositivo de calefacción eléctrico que comprende:

una carcasa (4), en la que está configurada una pared de separación (12) que divide la carcasa (4) en una cámara de calefacción (14) y una cámara de circulación (10) que aloja un medio, a través de la que fluye el medio,

una abertura de entrada (6) para introducir el medio en la cámara de circulación (10) y una abertura de salida (8) 5 para evacuar el medio calentado de la cámara de circulación (10),

varios elementos de calefacción (18) con elementos de calefacción PTC (22), que están previstos entre chapas de contacto (24) con secciones de prolongación (26) configuradas en las mismas que están descubiertas en la cámara de calefacción (14), caracterizado por:

una primera placa de circuito impreso (36) que presenta alojamientos de contacto colocados por deslizamiento en 10 las secciones de prolongación (26) y superada en altura por elementos de lengüeta de contacto (41) en su lado superior opuesto a los elementos de calefacción PTC (22), y

una segunda placa de circuito impreso (37) que presenta alojamientos de contacto enchufable (44) para los elementos de lengüeta de contacto (41),

llevando la segunda placa de circuito impreso (37) elementos de conmutación eléctricos (46) y presentando la 15 primera placa de circuito impreso (36) vías de conductor mediante las que se agrupan eléctricamente elementos de calefacción (18) individuales.

2. Dispositivo de calefacción eléctrico según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera placa de circuito impreso (36) es superada en altura por un elemento de conexión eléctrico (32) que atraviesa una hendidura rebajada en la segunda placa de circuito impreso (37) y sobresale de la misma. 20

3. Dispositivo de calefacción eléctrico según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la segunda placa de circuito impreso (37) lleva en su lado superior opuesto a la primera placa de circuito impreso (36) un elemento de conexión de polo negativo (45).

4. Dispositivo de calefacción eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo comprende además una cubierta (48) que presenta una conexión de corriente y señal, a través de la que 25 está sellada la cámara de calefacción (14) y que lleva elementos de contacto complementarios descubiertos con elementos de contacto configurados en el lado superior de la segunda placa de circuito impreso (37).

5. Dispositivo de calefacción eléctrico según la reivindicación 4, caracterizado porque los elementos de contacto y los elementos de contacto complementarios pueden deslizarse con contacto unos en otros al colocar la cubierta (48) sobre la carcasa (4). 30

6. Dispositivo de calefacción eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pared de separación (12) configura una pluralidad de hendiduras (16) para alojar elementos de calefacción eléctricos (18), que se adentran en la cámara de circulación (10) y por las que circula a ambos lados el medio, y porque la pluralidad de hendiduras están configuradas en la dirección de anchura de la carcasa (4) de manera paralela unas detrás de otras. 35

7. Dispositivo de calefacción eléctrico según la reivindicacion 6, caracterizado porque las hendiduras (16) presentan una sección transversal aproximadamente en forma de U.

8. Dispositivo de calefacción eléctrico según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque las hendiduras (16) están selladas frente a la cámara de circulación (10).

9. Dispositivo de calefacción eléctrico según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque el grosor del 40 elemento de calefacción eléctrico (18) corresponde aproximadamente a la anchura de la hendidura (16).

10. Dispositivo de calefacción eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de calefacción eléctrico (16) presenta dos placas (20) eléctricamente aislantes dispuestas paralelas entre sí, estando las chapas de contacto (24) en contacto a ambos lados con el al menos un elemento de calefacción PTC (22) y estando dispuestas entre éste y las placas (20) eléctricamente aislantes. 45

11. Dispositivo de calefacción eléctrico según la reivindicación 10, caracterizado porque las secciones de prolongación (26) están previstas en cada caso de forma diagonalmente opuestas y superan en altura el extremo superior de las placas eléctricamente aislantes (20), correspondiendo el tamaño de la superficie de las chapas de contacto (24) dispuestas entre las placas aislantes (20) en cada caso a la superficie exterior del al menos un elemento de calefacción PTC (22), que apunta al lado interior de la placa aislante (20). 50

12. Dispositivo de calefacción eléctrico según la reivindicación 11, caracterizado porque los extremos superiores de las respectivas secciones de prolongación (26) de los elementos de calefacción eléctricos (18) dispuestos en la hendidura (16) están dispuestos a la misma altura y en la zona de las secciones de prolongación (26) está prevista al menos una superficie de apoyo (42) para la primera placa de circuito impreso (36).

13. Dispositivo de calefacción eléctrico según la reivindicación 12, caracterizado porque el alojamiento de contacto 5 (38) para las secciones de prolongación (26) de varios elementos de calefacción eléctricos (18) dispuestos en una fila unos detrás de otros está formado por chapas de contacto opuestas entre sí y en contacto con las secciones de prolongación (26) bajo tensión previa.