Dispositivo de calentamiento de flujo de aire con tela no tejida de calentamiento.

Una calefacción, sistema de ventilación y/o sistema de aire acondicionado del automóvil con al menos undispositivo de calentamiento por corriente de aire que comprende un elemento de calentamiento (10,

20,30, 40, 50a, 50b, 51) que está dispuesto en una región de flujo de aire, comprendiendo el elemento decalentamiento (10, 20, 30, 50a, 50b, 51) al menos un vellón plano, eléctricamente conductor, atravesado decorriente (11, 51c, 51d, 63) producido a partir de un material eléctricamente conductor que produce calorcuando es atravesado por la corriente eléctrica, caracterizado porque el vellón eléctricamente conductor(11, 51c, 51d, 63) comprende un material que tiene un coeficiente de temperatura negativo.

Dispositivo de calentamiento de flujo de aire con tela no tejida de calentamiento La invención se refiere a un sistema de calefacción o aire acondicionado de un vehículo.

Se refiere a un dispositivo que tiene un elemento de calentamiento eléctrico. Elementos de calefacción eléctricos se encuentran cada vez más en sistemas de calefacción y de aire acondicionado de vehículos. Una razón para esto es el tiempo de respuesta rápido de elementos de calentamiento eléctricos en comparación con el tiempo de calentamiento, por ejemplo, un elemento de calentamiento alimentado desde un circuito de agua de refrigeración de un motor de combustión interna. Otra razón es que muchos motores de combustión modernos producen muy poco calor y, finalmente, los elementos eléctricos de calefacción también hacen posible un control diferenciado de la temperatura de la zona de asiento del conductor, del pasajero delantero y trasero.

Hasta el momento, por ejemplo, como elementos de calefacción eléctricos se han utilizado resistencias de cerámica. A menudo, las resistencias de cerámica están conectadas a materiales metálicos que aumentan la superficie activa del calentador, lo que aumenta su capacidad de efecto. Los elementos de calentamiento están sometidos a un flujo de aire en funcionamiento, por ejemplo, que se lleva dentro de un conducto de ventilación de un sistema de calefacción o aire acondicionado.

Tal elemento, por ejemplo, se conoce por la solicitud de patente europea EP 1510381 A1 de la solicitante. El elemento de calefacción parcialmente forma una pared de un paso de aire, por lo que el aire que fluye en el paso de aire se calienta a lo largo de la longitud del elemento de calentamiento.

Por el documento DE 10 2005 008 596 B3 se conoce un dispositivo de calentamiento que tiene una capa de calentamiento en la que están dispuestas calentamientos por resistencia suministrables con corriente eléctrica y que están conectados de forma conductora con una capa de metal altamente conductor del calor. La capa de cubierta limita una región de flujo de aire que se llena con una estructura metálica y buen conductor de calor que está permeable al aire. El dispositivo de calentador tiene una estructura compleja y correspondientemente cara de producir y tiene un alto peso propio.

Las resistencias cerámicas utilizadas son caros y tienen un peso elevado. Por otra parte, en el uso de resistencias de cerámica se debe tener cuidado de que estas no se montan cerca de materiales susceptibles a la temperatura tales como los canales de aire de plástico que se utilizan generalmente. Opcionalmente, se deben hacer las medidas apropiadas para el aislamiento térmico con respecto a dichos materiales sensibles al calor del elemento de calentamiento. La presente invención proporciona una alternativa a los elementos de calefacción de cerámica o calentadores comparables utilizados hasta el momento. El documento EP 1528837 A1 revela un sistema según el preámbulo de la reivindicación 1.

La presente invención tiene como objetivo un sistema de calefacción, ventilación y/o aire acondicionado de un vehículo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el dispositivo de calentamiento por corriente de aire comprende un elemento de calefacción dispuesto en una zona de flujo de aire y comprende un vellón conductor eléctrico. Tal vellón eléctricamente conductor puede comprender, por ejemplo, fibras de carbono, que sirven como filas conductoras. Si las fibras de carbono son atravesados por una corriente eléctrica la energía eléctrica se convierte en calor. El vellón conductor eléctrico puede ser fabricado de manera que sea ligero de peso y muy plano. A través de la utilización de fibras de carbono, así como el peso bajo, se puede lograr con el vellón conductor de la electricidad tiempos de calefacción y refrigeración más rápidas que los conductores de calefacción metálicos o elementos de calefacción de cerámica. Dado que el vellón conductor de la electricidad es plano puede estar dispuesto como un elemento de calentamiento dentro de un elemento conductor de aire, sin afectar en exceso el comportamiento del flujo del aire que fluye a través del elemento conductor de aire. Debido al bajo peso propio del vellón eléctricamente conductor tampoco es ningún problema revestir largas secciones de pared de un elemento conductor de aire con el vellón eléctricamente conductor o inyectarlo directamente en la pared para aumentar la superficie activa para la transferencia de calor entre el elemento de calefacción y el aire. También contribuye a esto la variabilidad del vellón eléctricamente conductor en términos de sus propiedades eléctricas. Por ejemplo, la resistencia superficial típicamente puede estar comprendida entre 1 y 1 kQ/mm2. El vellón conductor eléctrico puede ser diseñado para tensiones de 4 a 400 V y potencias eléctricas de hasta 0, 8 W/cm2. Esto permite una gran flexibilidad en el diseño de las superficies que actúa como el elemento de calentamiento. El efecto de fibra de refuerzo de fibra de carbono asegura que el vellón conductor eléctrico no se disuelve o se descompone, incluso cuando se expone a un flujo de aire. Contra daños locales en la superficie de calentamiento un vellón conductor eléctrico es insensible, ya que por la estructure del vellón se proporcionan una pluralidad de pequeños conductores y por lo tanto se asegura la conductividad eléctrica. Vellónes eléctricamente conductores pueden alcanzar actualmente una temperatura máxima de alrededor de 180°C. La inflamabilidad depende de la parte del material de base utilizado además de la fibra de carbono que, por ejemplo, puede ser un plástico termoplástico. Mediante la variación de la proporción de material de base por lo tanto se puede adaptar a la inflamabilidad. El espesor del vellón es de aproximadamente 30 micras.

El vellón conductor de la electricidad de acuerdo con la invención comprende un material que tiene un coeficiente de temperatura negativo. Con esta disposición es posible diseñar el vellón conductor de la electricidad regulada con respecto a su comportamiento térmico. Con el aumento de temperatura la resistencia de un material con un coeficiente de temperatura negativo (NTC) disminuye, por lo que, sin embargo, incrementa la potencia convertida en el material. Por lo tanto, hay la posibilidad de regular la temperatura mediante una carga eléctrica con un coeficiente negativo de temperatura (NTC) , en este caso conectar el elemento de calentamiento, en sí o un elemento de medición, por ejemplo, un NTC paralelo al elemento de calentamiento y montar en contacto térmico con el elemento calefactor.

El vellón eléctricamente conductor puede estar dispuesto en un marco. Por un marco se facilita la forma del vellón eléctricamente conductor. Además, el marco se puede utilizar para el montaje del vellón, por ejemplo, en un elemento de guía de aire por técnicas de montaje conocidas, tales como, atornillado, encolado, o de enganche. El vellón también puede tener una forma que actualmente tienen las aletas del intercambiador de calor habituales. También permite a un marco combinar múltiples vellones individuales en un elemento de calefacción.

El vellón eléctricamente conductor puede estar dispuesto en nervios que se extienden a lo largo de una dirección de flujo de un flujo de aire que pasa a través un dispositivo de calentamiento de la corriente de aire. Este diseño por una parte incrementa sólo ligeramente la resistencia al flujo y, por otra parte, alcanza una ampliación de la superficie en la que el flujo de aire entra en contacto con el vellón eléctricamente conductor.

El dispositivo de calentamiento por corriente de aire de acuerdo con la reivindicación 4 además puede comprender un material eléctricamente aislante que está dispuesto entre los nervios y el vellón conductor de la electricidad. Con esta configuración los propios nervios pueden estar hechos de un material eléctricamente conductor, sin afectar a la operatividad del vellón eléctricamente conductor.

El dispositivo de calentamiento por corriente de aire puede comprender además una pared que está adaptado para guiar una corriente de aire que atraviesa un dispositivo de calentamiento de la corriente de aire en donde el vellón eléctricamente conductor se monta o se inyecta en la pared. Tal configuración solo reduce un poco la sección transversal de flujo y por lo tanto conduce a sólo una pequeña resistencia al flujo. Como también una sección de pared más larga puede estar revestida con el vellón conductor de la electricidad, también aquí se puede proporcionar una superficie suficientemente grande para el intercambio de calor entre el elemento de calentamiento y el flujo de aire. Tal disposición se puede utilizar,... [Seguir leyendo]

1. Una calefacción, sistema de ventilación y/o sistema de aire acondicionado del automóvil con al menos un dispositivo de calentamiento por corriente de aire que comprende un elemento de calentamiento (10, 20,

30, 40, 50a, 50b, 51) que está dispuesto en una región de flujo de aire, comprendiendo el elemento de calentamiento (10, 20, 30, 50a, 50b, 51) al menos un vellón plano, eléctricamente conductor, atravesado de corriente (11, 51c, 51d, 63) producido a partir de un material eléctricamente conductor que produce calor cuando es atravesado por la corriente eléctrica, caracterizado porque el vellón eléctricamente conductor (11, 51c, 51d, 63) comprende un material que tiene un coeficiente de temperatura negativo.

2. Una calefacción, sistema de ventilación y/o sistema de aire acondicionado del automóvil según la reivindicación 1, en donde el vellón eléctricamente conductor (11, 51c, 51d, 63) está dispuesto de manera que un flujo de aire en la región de flujo de aire fluye a lo largo del vellón.

3. Una calefacción, sistema de ventilación y/o aire acondicionado del automóvil según la reivindicación 1 o 2, en donde el vellón eléctricamente conductor (11, 51c, 51d, 63) comprende fibras de carbono.

4. Una calefacción, sistema de ventilación y/o aire acondicionado del automóvil según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el vellón eléctricamente conductor (11, 51c, 51d, 63) está dispuesto sobre un bastidor.

5. Una calefacción, sistema de ventilación y/o aire acondicionado del automóvil según una de las reivindicaciones precedentes, en donde el vellón eléctricamente conductor (11, 51c, 51d, 63) está dispuesto en nervios (51, 61) que se extienden a lo largo de una dirección de flujo de una corriente de aire que atraviesa por un dispositivo de calentamiento de flujo de aire.

6. Una calefacción, sistema de ventilación y/o aire acondicionado del automóvil según la reivindicación 5, que comprende además un material eléctricamente aislante (62) que está dispuesto entre los nervios (61) y el vellón eléctricamente conductor (11, 51c, 51d, 63) .

7. Una calefacción, sistema de ventilación y/o aire acondicionado del automóvil según una de las reivindicaciones precedentes, que comprende además una pared que está adaptada para guiar una corriente de aire que pasa a través del dispositivo de calefacción del flujo de aire, en donde el vellón eléctricamente conductor (11, 51c, 51d, 63) está dispuesto en la pared o está inyecto en ella.

8. Una calefacción, sistema de ventilación y/o aire acondicionado del automóvil según una de las reivindicaciones precedentes, en donde el vellón eléctricamente conductor (11, 51c, 51d, 63) tiene una forma meandro, una forma de fuelle, y/o dispuestos en forma de panal.

9. Una calefacción, sistema de ventilación y/o aire acondicionado del automóvil según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el vellón conductor de la electricidad (11, 51c, 51d, 63) está dispuesto en tiras largas.

10. Una calefacción, sistema de ventilación y/o aire acondicionado del automóvil según la reivindicación 9, caracterizado porque las conexiones eléctricas (12, 13) se proporcionan en los extremos de la tira larga del vellón eléctricamente conductor (11, 63) y el flujo de corriente en el vellón eléctricamente conductor (11, 63) tiene lugar en la dirección longitudinal de la tira larga.

11. Una calefacción, sistema de ventilación y/o aire acondicionado del automóvil según la reivindicación 9,

caracterizado porque las conexiones eléctricas (12, 13) comprenden tiras de contacto (53, 54) a lo largo de los bordes longitudinales del vellón eléctricamente conductor (11, 51c, 51d, 63) y el flujo de corriente en el vellón eléctricamente conductor (11, 51c, 51d, 63) tiene lugar en la dirección transversal de la tira larga.

12. Una calefacción, sistema de ventilación y/o aire acondicionado del automóvil según una de las reivindicaciones precedentes, en donde el al menos un vellón eléctricamente conductor (74) está dispuesto 45 en el interior de un miembro de guía de aire (73) y las conexiones eléctricas (12, 13) del vellón (74) presenta tiras de contacto (101, 102) que se forman en paralelo a una dirección de flujo en el elemento de guiado de aire (73) y el flujo de corriente en el vellón eléctricamente conductor (74) se lleva a cabo en la dirección circunferencial.

13. Una calefacción, sistema de ventilación y/o aire acondicionado del automóvil según una de las 50 reivindicaciones precedentes, en donde el al menos un vellón eléctricamente conductor (74) se extiende perpendicularmente a la dirección del flujo de aire en el elemento de guiado de aire y el vellón está atravesado por el flujo de aire.

14. Una calefacción, sistema de ventilación y/o aire acondicionado del automóvil según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de calentamiento de aire forma al menos un dispositivo de calentamiento auxiliar, que está dispuesto de forma adyacente a una abertura de salida de aire de la calefacción, sistema de ventilación y/o aire acondicionado del automóvil.