DISPOSITIVO CALEFACTOR ELÉCTRICO.

Dispositivo calefactor eléctrico (2) con al menos un elemento calefactor eléctrico (18) y al menos una entalladura en U (16),

en la que está alojado el elemento calefactor eléctrico (18) y que delimita una cámara (10) de circulación, a través de la que circula un medio y que presenta un orificio (6) de entrada para la introducción del medio en la cámara (10) de circulación y un orificio (8) de salida para la evacuación del medio calentado de la cámara (10) de circulación, caracterizado por una carcasa alargada (4), en la que está configurada una pared divisoria (12) que divide la carcasa (4) en una cámara calefactora (14) y la cámara (10) de circulación, en la que varias entalladuras en U (16), que se encuentran dispuestas en paralelo una detrás de otra en dirección de la anchura de la carcasa (4), se extienden en dirección longitudinal de la carcasa (4) y están configuradas mediante la pared divisoria (12), penetran en dirección a un fondo de la carcasa (4) y alrededor de éstas circula el medio por ambos lados, así como están abiertas hacia la cámara calefactora (14), estando dispuesto entre uno de los brazos (30) de la entalladura en U (16) y el elemento calefactor eléctrico (18) un elemento (32) de presión que se apoya de forma plana contra un elemento calefactor PTC (16), que configura el elemento calefactor eléctrico (18), y el brazo (30).

Dispositivo calefactor eléctrico La presente invención se refiere a un dispositivo calefactor eléctrico para el calentamiento de un medio circulante, debiéndose entender en el sentido de la presente invención como medio en especial un medio líquido. La presente invención se refiere en especial a un dispositivo calefactor eléctrico para un vehículo de motor, en particular para un vehículo de motor que funciona con un accionamiento que apenas ceda calor de proceso o ceda una cantidad no considerable de éste. Entre estos se encuentran en especial los accionamientos híbridos. Por consiguiente, mediante la presente invención se debe proporcionar un dispositivo calefactor que resulte especialmente adecuado para generar el calor necesario para los procesos que se desarrollan en elementos de la instalación de un vehículo de motor o al menos calor que los apoye. El dispositivo calefactor, según la invención, debe ser adecuado en especial para generar una cantidad importante de calor en el período de tiempo más corto con el fin de suministrarlo en el período de tiempo más corto a los elementos correspondientes de la instalación dentro del vehículo de motor. A este respecto, la presente invención debe centrar su atención en evitar un sobrecalentamiento del dispositivo calefactor eléctrico debido a errores de control.

En el estado de la técnica es conocido el uso en vehículos de motor de los llamados elementos calefactores de resistencia o también elementos calefactores PTC que son autorreguladores, ya que con un calentamiento creciente muestran una mayor resistencia y, por consiguiente, dejan pasar una cantidad menor de corriente. Los elementos calefactores PTC tienen, por consiguiente, propiedades autorreguladoras que impiden su sobrecalentamiento. Mediante determinados parámetros durante la fabricación de los elementos calefactores PTC se puede influir sobre la temperatura máxima que puede alcanzar una resistencia PTC en la tensión de servicio entregada, lo que no se ha de explicar aquí en detalle.

Como resultado de esto, los elementos calefactores PTC se usan regularmente en radiadores que sirven en especial para el calentamiento del habitáculo de pasajeros en aquellos vehículos cuya unidad motriz suministra en cualquier caso un calor irradiado insuficiente para la climatización del habitáculo de pasajeros.

Del documento DE3907179 se conoce un dispositivo calefactor eléctrico con una carcasa, en la que está dispuesta una pluralidad de elementos calefactores PTC, alrededor de los que circula directamente un medio líquido que se va a calentar (en este caso, agua) . Los elementos eléctricos de conexión, que conducen a los elementos calefactores eléctricos, quedan expuestos, por consiguiente, en el medio que se va a calentar, lo que no está en correspondencia con los requerimientos exigidos de seguridad y provoca, por lo demás, el problema de corrosión en las partes metálicas de los elementos de conexión. Además, la disposición de los elementos calefactores eléctricos directamente en el canal de flujo dificulta los trabajos eventuales de mantenimiento y reparación.

El documento DE407558 da a conocer un dispositivo calefactor según el preámbulo de la reivindicación 1 como estado más actual de la técnica.

La presente invención tiene el objetivo de proporcionar un dispositivo calefactor eléctrico que esté en correspondencia con los requerimientos indicados arriba, así como garantice una seguridad suficiente y evite los problemas mencionados antes.

Para conseguir este objetivo, la presente invención proporciona un dispositivo calefactor eléctrico con las características de la reivindicación 1.

El dispositivo calefactor eléctrico según la invención tiene la ventaja de que el medio de de disipación de calor, por ejemplo, agua o aceite, queda separado de forma segura del elemento calefactor eléctrico debido a la pared divisoria. Por consiguiente, se puede usar cualquier medio de disipación de calor, incluso aquellos medios que al estar, dado el caso, en contacto directo con el elemento calefactor eléctrico, lo puedan dañar y/o provocar un cortocircuito.

Para una buena conducción de calor entre el elemento calefactor eléctrico y la cámara de circulación, la carcasa está formada a partir de un material que es buen conductor de calor, con preferencia de metal. De los metales se prefiere en especial el aluminio.

El elemento calefactor eléctrico comprende al menos un elemento calefactor PTC debido a las ventajas ya descritas arriba. Para un aislamiento eléctrico respecto a la carcasa, el elemento calefactor PTC está apoyado en la pared divisoria preferentemente mediante la intercalación de al menos una placa cerámica. La placa cerámica está configurada de forma muy delgada, de modo que no se influye desventajosamente sobre la conducción de calor del elemento calefactor PTC a la pared divisoria y el elemento calefactor eléctrico queda aislado eléctricamente de la carcasa. Son posibles también formas de realización en las que los elementos calefactores PTC estén apoyados directamente en una pared de la carcasa y la conducción eléctrica a un polo de los elementos calefactores PTC se lleva a cabo al alimentarse corriente a la carcasa, mientras que, por el contrario, otro contacto del elemento calefactor PTC queda aislado eléctricamente de la carcasa.

Se ha comprobado que en el caso de una configuración según la invención en la que la carcasa tiene una longitud mayor que la anchura y los orificios de entrada y salida están realizados en dirección longitudinal en los extremos opuestos de la carcasa, se puede transmitir una cantidad de calor suficientemente grande de los elementos calefactores eléctricos al medio. Para un suministro uniforme y efectivo del calor generado por el elemento calefactor eléctrico se propone según la presente invención que la pared divisoria configure al menos una entalladura para alojar el al menos un elemento calefactor eléctrico en la cámara calefactora, que discurre en dirección longitudinal de la carcasa, penetra en la cámara de circulación, está abierta hacia la cámara calefactora y alrededor de la que circula el medio por ambos lados. Para una buena transmisión de calor del elemento calefactor eléctrico al medio, el elemento calefactor eléctrico tiene con preferencia un grosor que corresponde aproximadamente a la anchura de la entalladura. Una pluralidad de entalladuras está dispuesta sucesivamente en paralelo en dirección de la anchura de la carcasa, lo que permite un aumento considerable de la cantidad transmitida mediante el dispositivo calefactor eléctrico. La entalladura presenta una sección transversal aproximadamente en U, siendo con preferencia planos los lados interiores de la entalladura formados por los brazos opuestos. En relación con el uso de elementos calefactores eléctricos idénticos para una construcción simple de un dispositivo calefactor con una alta potencia térmica, las entalladuras en U están configuradas esencialmente con una profundidad igual, es decir, las almas, que unen los brazos opuestos entre sí de la entalladura en U, terminan a la misma altura, de modo que las entalladuras penetran con la misma profundidad en la cámara de circulación. Estas entalladuras terminan preferentemente un poco antes del fondo de la cámara de circulación, que está opuesto a la cámara calefactora. Para hacer el mejor uso posible de elementos estándar en la configuración de los elementos calefactores eléctricos, en cada una de las entalladuras está alojada una pluralidad de elementos calefactores eléctricos situados uno detrás de otro. El extremo inferior de los elementos calefactores se mantiene en vertical preferentemente mediante el apoyo en el alma.

Cuando se usan especialmente elementos calefactores PTC, se debería garantizar en relación con las propiedades autorreguladoras de estos elementos calefactores eléctricos una transferencia térmica lo más uniforme posible hacia ambos lados de los elementos calefactores PTC configurados de forma plana. Por consiguiente, según la presente invención se propone presionar el elemento calefactor eléctrico al alojarse en la entalladura en U mediante un elemento de presión, colocado asimismo en la entalladura, de manera que quede bien apoyado contra los brazos opuestos entre sí de la entalladura. Los elementos calefactores eléctricos, al igual que los brazos opuestos entre sí, son con preferencia completamente planos y discurren uno hacia otro con preferencia de forma ligeramente cónica, debiendo tener también el elemento de presión una configuración cónica, de modo que el elemento de presión tensa... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo calefactor eléctrico (2) con al menos un elemento calefactor eléctrico (18) y al menos una entalladura en U (16) , en la que está alojado el elemento calefactor eléctrico (18) y que delimita una cámara (10) de circulación, a través de la que circula un medio y que presenta un orificio (6) de entrada para la introducción del medio en la cámara (10) de circulación y un orificio (8) de salida para la evacuación del medio calentado de la cámara (10) de circulación, caracterizado por una carcasa alargada (4) , en la que está configurada una pared divisoria (12) que divide la carcasa (4) en una cámara calefactora (14) y la cámara (10) de circulación, en la que varias entalladuras en U (16) , que se encuentran dispuestas en paralelo una detrás de otra en dirección de la anchura de la carcasa (4) , se extienden en dirección longitudinal de la carcasa (4) y están configuradas mediante la pared divisoria (12) , penetran en dirección a un fondo de la carcasa (4) y alrededor de éstas circula el medio por ambos lados, así como están abiertas hacia la cámara calefactora (14) , estando dispuesto entre uno de los brazos (30) de la entalladura en U (16) y el elemento calefactor eléctrico (18) un elemento (32) de presión que se apoya de forma plana contra un elemento calefactor PTC (16) , que configura el elemento calefactor eléctrico (18) , y el brazo (30) .

2. Dispositivo calefactor eléctrico según la reivindicación 1, caracterizado porque el grosor del elemento calefactor eléctrico (18) corresponde aproximadamente a la anchura de la entalladura (16) .

3. Dispositivo calefactor eléctrico según la reivindicación 1, caracterizado porque las entalladuras (16) penetran con la misma profundidad de penetración en la cámara (10) de circulación.

4. Dispositivo calefactor eléctrico según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en cada una de las entalladuras (16) están alojados varios elementos calefactores eléctricos (18) uno detrás de otro en dirección longitudinal de la entalladura.

5. Dispositivo calefactor eléctrico según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento calefactor eléctrico está situado en vertical sobre un alma de la entalladura en U.

6. Dispositivo calefactor eléctrico según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento (32) de presión está formado como una placa en forma de cuña con buena conductibilidad de calor y porque el elemento calefactor eléctrico (18) esta apoyado de forma plana y bajo una tensión, aplicada por el elemento de presión, contra el otro brazo (28) de la entalladura en U (16) .

7. Dispositivo calefactor eléctrico según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento calefactor eléctrico (16) comprende dos placas (20) de aislamiento eléctrico dispuestas en paralelo entre sí, al menos un elemento calefactor PTC (22) dispuesto entre estas placas (20) y dos chapas (24) de contacto apoyadas en ambos lados en el al menos un elemento calefactor PTC (22) y dispuestas entre éste y las placas (20) de aislamiento eléctrico.

8. Dispositivo calefactor eléctrico según la reivindicación 7, caracterizado porque las chapas (24) de contacto presentan respectivamente secciones (26) de prolongación diagonalmente opuestas que sobresalen del extremo superior de las placas (20) de aislamiento eléctrico, estando en correspondencia respectivamente el tamaño de la superficie de las chapas de contacto, dispuestas entre las placas (20) de aislamiento, con la superficie exterior, dirigida hacia el lado interior de la placa (20) de aislamiento, del al menos un elemento calefactor PTC (22) .

9. Dispositivo calefactor eléctrico según la reivindicación 8, caracterizado porque los extremos superiores de las respectivas secciones de prolongación de los elementos calefactores eléctricos (18) , dispuestos en la entalladura (16) , están dispuestos a la misma altura y en la zona de las secciones de prolongación está prevista al menos una superficie (43) de apoyo para una placa (36) de circuito impreso, que en su lado inferior dirigido hacia las secciones (36) de prolongación presenta alojamientos (38) de contacto, en los que se pueden insertar las secciones (26) de prolongación.

10. Dispositivo calefactor eléctrico según la reivindicación 9, caracterizado porque el alojamiento (38) de contacto para las secciones (26) de prolongación de varios elementos calefactores eléctricos (18) , dispuestos uno detrás de otro en una fila, está formado por chapas de contacto opuestas entre sí y apoyadas bajo tensión inicial en las secciones (26) de prolongación.

11. Dispositivo calefactor eléctrico según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo comprende además una tapa (48) que presenta una conexión de corriente y señales, mediante la que queda obturada la cámara calefactora (14) y que soporta elementos de contracontacto que interactúan con elementos de contacto configurados en el lado superior de la placa de circuito impreso.

12. Dispositivo calefactor eléctrico según la reivindicación 11, caracterizado porque los elementos de contacto y los elementos de contracontacto se pueden insertar unos dentro de otros de manera que hacen contacto cuando la tapa (48) se monta sobre la carcasa (4) .