Dispositivo calefactor eléctrico y elemento generador de calor de un dispositivo calefactor eléctrico.

Dispositivo calefactor eléctrico (100) con al menos un elemento generador de calor (1) con al menos un elemento PTC (2) y con circuitos impresos (3) que están en contacto con éste por ambos lados para suministrar corriente al elemento PTC (2) y con elementos emisores de calor (108) que constituyen contrasuperficies (109) para el contacto del elemento generador de calor (1),

caracterizado porque al menos uno de los circuitos impresos (3) presenta al menos un saliente de contacto (6) que sobresale de una superficie de contacto (7) para el elemento calefactor PTC (2), formada por el circuito impreso (3) .

Dispositivo calefactor eléctrico y elemento generador de calor de un dispositivo calefactor eléctrico.

La presente invención se refiere a un dispositivo calefactor eléctrico con al menos un elemento generador de calor con al menos un elemento PTC y con circuitos impresos que están en contacto con éste por ambos lados para suministrar corriente al elemento PTC y con elementos emisores de calor que constituyen contrasuperficies para el contacto del elemento generador de calor.

Este tipo de dispositivos calefactores eléctricos se conocen generalmente y se emplean especialmente como dispositivos calefactores en automóviles.

Como genérico se puede considerar por ejemplo el documento EP2109345A1 que da a conocer un dispositivo calefactor eléctrico para el calentamiento de aire y en el que los elementos emisores de calor están constituidos como capas de láminas y, estando interpuesta una lámina aislante, están en contacto con los elementos generadores de calor, es decir que constituyen la contrasuperficie para el contacto del elemento generador de calor. En este estado de la técnica, el elemento generador de calor comprende una carcasa de dos piezas, encerrando cada pieza de carcasa uno de los dos circuitos impresos. Las dos piezas de carcasa están colocadas una contra la otra, estando interpuesto un medio estanqueizante compresivo. De esta forma, existe la posibilidad de colocar los circuitos impresos directamente en el elemento PTC mediante una presión que actúa desde fuera, por ejemplo, la presión de un resorte que mantiene bajo pretensión, dentro de un cuadro, una estructura de varias capas de elementos emisores de calor y elementos generadores de calor, de manera que la corriente pueda introducirse de forma fiable en el elemento PTC y que el calor pueda desacoplarse del elemento PTC.

En otro estado de la técnica EP1931176A1, el elemento generador de calor se encuentra en una bolsa en forma de U abierta unilateralmente y se acuña en la bolsa a través de un elemento de cuña. El elemento de cuña está en contacto con el elemento generador de calor estando interpuesta una capa de aislamiento eléctrico para desacoplarlo de las paredes que forman la bolsa. Las paredes son habitualmente parte de una carcasa unitaria que comprende una cámara de calefacción por la que puede circular el fluido que se ha de calentar. El elemento de cuña introducido en la bolsa debe garantizar que los circuitos impresos estén en buen contacto con los elementos PTC. En el estado de la técnica mencionado anteriormente, el elemento generador de calor comprende varios elementos calefactores PTC previstos de forma directamente contigua.

En otro estado de la técnica según el documento EP1574791A1 están previstos varios elementos emisores de calor en capas formando varios elementos generadores de calor dentro de un cuadro. Los elementos emisores de calor comprenden láminas que se extienden sustancialmente de forma transversal con respecto a las capas de la estructura de capas. La estructura de capas se sujeta en un cuadro estando pretensada por resorte. Los elementos emisores de calor son perfiles extruidos de aluminio que están en contacto directamente con los elementos calefactores. Por consiguiente, en este estado de la técnica anterior conocido que también se considera genérico, los circuitos impresos quedan formados, en el sentido de la presente invención, por las superficies exteriores opuestas de los elementos emisores de calor que encierran entre sí los elementos calefactores PTC, suministrándoles corriente.

En otro estado de la técnica según el documento EP0899985, los elementos calefactores PTC están en contacto entre perfiles extruidos que presentan taladros para hacer pasar un fluido que se ha de calentar. Los perfiles extruidos están tensados mutuamente encerrando los elementos calefactores PTC para lograr el mejor contacto eléctrico posible.

Los elementos calefactores PTC que se emplean en los dispositivos calefactores eléctricos mencionados anteriormente son componentes de cerámica que se fabrican mediante sinterización. Habitualmente, en las superficies opuestas y previstas para el suministro de corriente está aplicada una metalización, por ejemplo mediante serigrafía. Tanto la aplicación de la metalización, como la fabricación de los elementos calefactores PTC como tal, pueden hacer que varíe el espesor de los elementos calefactores PTC. Incluso ciertas diferencias de espesor conducen, en caso de una orientación predefinida fijamente de los circuitos impresos, al problema de que distintos elementos PTC dispuestos unos al lado de otros en un plano y entre los circuitos impresos, no entren en contacto suficientemente con los circuitos impresos. Esto puede conducir a la formación de chispas y eventos térmicos dentro del dispositivo calefactor eléctrico que no sólo disminuyen la vida útil del dispositivo calefactor eléctrico, sino que también pueden afectar a un control asignado al dispositivo calefactor eléctrico, especialmente si se trata de un control electrónico con disyuntores.

La presente invención tiene el objetivo de proporcionar un dispositivo calefactor eléctrico que pueda operar con una seguridad y una vida útil más elevadas.

Para conseguir este objetivo, con la presente invención se propone proveer al menos uno de los circuitos impresos con al menos un saliente de contacto que sobresalga de una superficie de contacto, formada por el circuito impreso, para el elemento calefactor PTC. A través de este al menos un saliente de contacto es posible un contacto definido contra el elemento PTC.

La invención puede realizarse incluso con un solo elemento calefactor PTC contactado al menos unilateralmente a través de uno, preferentemente de varios salientes de contacto. La invención se basa en la idea de que las diferencias de espesor en los elementos calefactores PTC que, incluso en caso de desviaciones de aprox. 0, 03 mm, conducen a problemas de conducción de la corriente de potencia que se ha de conducir al elemento calefactor PTC se eviten de tal forma que un saliente de contacto cause la introducción de la corriente.

El saliente de contacto está configurado de tal forma que, a través del saliente de contacto, pueda realizarse un contacto eléctrico definido entre la superficie interior del circuito impreso y el elemento calefactor PTC.

La presente invención sigue la idea de que la introducción de corriente en el elemento PTC no ha de realizarse de forma plana a través de un circuito impreso que se extiende paralelamente respecto al elemento PTC, especialmente en forma de una tira de chapa, sino que más bien puede realizarse también mediante uno o varios salientes de contacto que sobresalgan de la superficie de contacto, que por lo demás es plana y que está formada por el circuito impreso. Estos salientes de contacto pueden realizarse, por ejemplo, deformando una tira de chapa que forma el circuito impreso. Durante la deformación, por ejemplo, un saliente puede doblarse desde el plano de la tira de chapa mediante la deformación de la tira de chapa, entrando dicho saliente en contacto con el elemento calefactor PTC para causar una introducción definida de corriente. La base de la tira de chapa puede proporcionar cierta elasticidad para poner el saliente de contacto en contacto con el elemento calefactor PTC.

Por consiguiente, resulta preferible poner el saliente de contacto en contacto con el elemento calefactor PTC sin conectarlo directamente con el elemento calefactor PTC. Más bien, el saliente de contacto preferentemente yace estando pretensado sobre el elemento PTC, especialmente sobre la metalización aplicada sobre el elemento calefactor PTC.

Según una variante preferible de la presente invención, el saliente de contacto está formado por el recorte y el doblado de una tira de chapa que forma el circuito impreso, sobresaliendo de la superficie de contacto de la tira de chapa, y está realizado en una sola pieza con la tira de chapa. Una variante preferible de este tipo proporciona de antemano una asignación sencilla entre la capa del elemento calefactor PTC y la capa de la tira de chapa que habitualmente se sujeta en una carcasa o similar en una posición predeterminada que posiciona también el al menos un elemento calefactor PTC. Además, el circuito impreso se puede manejar fácilmente durante la fabricación del dispositivo calefactor eléctrico, ya que el saliente de contacto y el circuito impreso están realizados en una sola pieza. Esto es válido tanto más para la variante en la que están realizados varios salientes de contacto.

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1. Dispositivo calefactor eléctrico (100) con al menos un elemento generador de calor (1) con al menos un elemento PTC (2) y con circuitos impresos (3) que están en contacto con éste por ambos lados para suministrar corriente al elemento PTC (2) y con elementos emisores de calor (108) que constituyen contrasuperficies (109) para el contacto del elemento generador de calor (1) , caracterizado porque al menos uno de los circuitos impresos (3) presenta al menos un saliente de contacto (6) que sobresale de una superficie de contacto (7) para el elemento calefactor PTC (2) , formada por el circuito impreso (3) .

2. Dispositivo calefactor eléctrico (100) según la reivindicación 1, caracterizado porque el saliente de contacto (6) está en contacto con el elemento calefactor PTC (2) estando pretensado elásticamente.

3. Dispositivo calefactor eléctrico (100) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el circuito impreso (3) comprende una tira de chapa (4) y porque el saliente de contacto (6) está conformado por recorte y doblado de la tira de chapa (4) , sobresaliendo de la superficie de contacto (7) , y está realizado en una sola pieza en la tira de chapa (4) .

4. Dispositivo calefactor eléctrico (100) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento generador de calor (1) está en contacto con la contrasuperficie (109) al menos unilateralmente estando interpuesta una capa de aislamiento eléctrica.

5. Dispositivo calefactor eléctrico (100) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque varios elementos calefactores PTC (2) están previstos de forma contigua unos respecto a otros y porque a cada uno de los elementos calefactores PTC (2) está asignado al menos un saliente de contacto (6) .

6. Dispositivo calefactor eléctrico (100) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los salientes de contacto (6.1; 6.2) están previstos en ambos lados del elemento calefactor PTC (2) y porque para cada elemento calefactor PTC (2) está previsto bilateralmente al menos un saliente de contacto (6.1; 6.2) respectivamente.

7. Dispositivo calefactor eléctrico (100) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las dos tiras de chapa (4) van fijadas a una carcasa (9.1, 9.2) que forma una cavidad (108) para el al menos un elemento calefactor PTC (2) , porque las contrasuperficies (109) están formadas por una cavidad en forma de U (108) abierta en el lado terminal, que se extienden al interior de una cámara de calefacción (106) por la que puede circular el fluido que se ha de calentar, y porque el elemento generador de calor (1) está enganchado en la cavidad en forma de U (108) por al menos un elemento de cuña (11) .

8. Dispositivo calefactor eléctrico (100) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las dos tiras de chapa (4) van fijadas respectivamente a una pieza de carcasa (9.1; 9.2) mediante recubrimiento por inyección de las tiras de chapa (4) con un plástico que forma la pieza de carcasa (9.1; 9.2) correspondiente, que están ensambladas entre ellas encerrando el al menos un elemento calefactor PTC (2) .

9. Elemento generador de calor (1) con al menos un elemento PTC (2) y con circuitos impresos (3) que están en contacto plano bilateralmente con éste para el suministro de corriente al elemento calefactor PTC (2) , caracterizado porque al menos uno de los circuitos impresos (3) presenta al menos un saliente de contacto (6) que sobresale de una superficie de contacto (7) para el elemento calefactor PTC (2) , formada por el circuito impreso (3) .