(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの加熱機構（３０，３１）と、
前記加熱機構（３０，３１）へと電力を供給するための電力供給手段（９０，９１）と、
前記加熱機構（３０，３１）を収容し、流体媒体の流れを縦方向（Ｌ）に通過させることができるハウジング（２０）と、を備え、
前記少なくとも１つの加熱機構が、
前記媒体が通過して流れる開口（４４）を有する熱交換プレートとしての少なくとも２つの格子部材（４０，４１または４２，４３）であって、その格子平面（４６）が、当該プレートと前記流体媒体との間の熱エネルギーの交換のために具現化されている少なくとも２つの格子部材（４０，４１または４２，４３）と、
前記格子部材（４０，４１または４２，４３）の間に配置された少なくとも１つの加熱素子（５０，５１，５２，５３）と、を備えており、
前記少なくとも１つの加熱機構（３０，３１）が、前記媒体の流れが前記格子平面（４６）に対して実質的に垂直に向くよう、前記格子部材（４０，４１，４２，４３）の格子平面（４６）が前記縦方向（Ｌ）に対して実質的に垂直に配置されるようにして、前記ハウジング（２０）内に配置されており、
前記格子部材（４０，４１，４２，４３）および前記少なくとも１つの加熱素子（５０，５１，５２，５３）が、互いに接触するように、少なくとも１つの緊締部材（７０，７１，７０’，８０，８１）によってお互いに対して固定されて配置され、
前記格子部材（４０，４１，４２，４３）の各々が、少なくとも１つの接触領域（４５ａ，４５ｂ）を有しており、前記少なくとも１つの加熱素子（５０，５１，５２，５３）からの熱エネルギーを実質的に前記接触領域（４５ａ，４５ｂ）を介して吸収するようにして配置されており、
少なくとも２つの加熱機構（３０，３１）が設けられ、
それら加熱機構が、前記媒体が当該加熱機構を順次に通過して流れるように、互いに重ね合わせられており、
前記加熱機構（３０，３１）の全てを超えて、前記加熱素子（５０，５１，５２，５３）および接触領域（４５ａ，４５ｂ）が互いに上下に位置してお互いに対して固定されるように、前記加熱素子（５０，５１，５２，５３）および前記少なくとも１つの緊締部材（７０，７１，７０’，８０，８１）が配置されており、
前記加熱素子（５０，５１，５２，５３）が並列に接続されるようにして前記電力供給手段（９０，９１）が配置および具現化されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記媒体の流れを生成するために前記ハウジング（２０）内にファン（１００）が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記格子部材（４０，４１，４２，４３）が導電性の材料で作製され、前記電力供給手段（９０，９１）が、前記少なくとも１つの加熱素子（５０，５１，５２，５３）が前記格子部材（４０，４１，４２，４３）を介して駆動されるように具現化されて、前記格子部材に接して配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の加熱装置。
【請求項４】
少なくとも１つのスペーサ（８０，８１）が、前記加熱機構（３０，３１）の間に設けられ、好ましくは全ての格子部材（４０，４１，４２，４３）が実質的に同じ相互の間隔を有するように具現化されていることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項５】
前記格子部材（４０，４１，４２，４３）の互いに対向する縁（４７ａ，４７ｂ）に、接触領域（４５ａ，４５ｂ）が設けられ、それに応じて多数の加熱素子（５０，５１，５２，５３）と、該当するのであればスペーサ（８０，８１）とが、格子部材と、加熱素子と、該当するのであればスペーサとからなる安定な積層体を形成するように設けられることを特徴とする請求項４に記載の加熱装置。
【請求項６】
ブリッジ部材（７０，７１，７０’）が設けられ、前記少なくとも２つの加熱機構（３０，３１）と前記格子部材（４０，４１，４２，４３）とを囲んで前記加熱素子（５０，５１，５２，５３）を互いに固定するような緊締部材として具現化されていることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの加熱機構（３０，３１）が、前記ハウジング（２０）内に固定可能であって、前記ファン（１００）および／または前記ハウジング（２０）から離して前記ハウジング（２０）内に取り付けできるように、前記ブリッジ部材（７０，７１，７０’）がスペーサ部材（７２）を備えて具現化されていることを特徴とする請求項６に記載の加熱装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つのスペーサ（８０，８１）が、更なる緊締部材を形成すべく弾性的な形態で具現化されていることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項９】
前記ブリッジ部材（７０，７１，７０’）および／または前記少なくとも１つのスペーサ（８０，８１）が、電力供給手段として具現化されていることを特徴とする請求項４〜８のいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの加熱素子（５０，５１，５２，５３）および／または前記格子部材（４０，４１，４２，４３）ならびに該当するのであれば前記少なくとも１つのスペーサ（８０，８１）が、フレーム部材（６０，６１，６２）の収容領域（６３ａ，６３ｂ，６３ｃ）に取り付けられ、
前記少なくとも１つの加熱素子および／または前記格子部材ならびに該当するのであれば前記少なくとも１つのスペーサが、前記縦方向（Ｌ）に対して実質的に垂直に取り付けられて、前記縦方向（Ｌ）に着脱可能に配置されるように、前記収容領域（６３ａ，６３ｂ，６３ｃ）が具現化され、
前記少なくとも１つの加熱素子および該当するのであれば前記少なくとも１つのスペーサが、前記縦方向（Ｌ）において前記格子部材（４０，４１，４２，４３）の接触領域（４５ａ，４５ｂ）に当接することを特徴とする請求項４〜９のいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの加熱機構（３０，３１）を前記ハウジング（２０）から離して前記ハウジング（２０）内に取り付けできるように、前記フレーム部材（６０，６１，６２）がスペーサ部材（６６ａ，６６ｃ，６６ｄ）を備えて具現化されていることを特徴とする請求項１０に記載の加熱装置。
【請求項１２】
前記格子部材（４０，４１，４２，４３）が、エキスパンドメタル格子および／または打ち抜きによる格子からなることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項１３】
格子部材を囲んでいる、或いは少なくとも部分的に囲んでいる壁領域の前記開口（４４）が、前記縦方向（Ｌ）に対して少なくとも部分的に斜めに向けられていることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項１４】
前記格子部材の一部分が、前記プレートの表面に対して斜めに向けられ、したがって流れの方向に対して斜めに向けられていることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項１５】
前記格子部材（４０，４１，４２，４３）が、開口のない少なくとも１つの接触領域（４５ａ，４５ｂ）を有していることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項１６】
前記加熱素子（５０，５１，５２，５３）および前記接触領域（４５ａ，４５ｂ）が、いずれの場合も、前記格子部材（４０，４１，４２，４３）の縁（４７ａ，４７ｂ）の実質的に全体に亘って延びていることを特徴とする先行する請求項のいずれか一項に記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱機構を有する加熱装置に関し、また熱交換器にも関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の加熱器具は、例えばスイッチ室の内部に収容された電子機器を外部の温度が低いときでも動作温度に保ち、或いは低温に付随する凝縮液の形成を防止するためなど、幅広い範囲の用途を有している。それらは、種々の熱出力にて大量に生産される。商業的に受け入れられる価格は比較的低く、そのうえ多くの公知の器具は電力の消費が大きい。環境的に受け入れられる製品が、ますます求められるようになってきている。
【０００３】
公知の器具は、高価かつ製造が複雑である。特には、電力の消費が大きいために、通常は運転コストが高い。この種の器具においては、環境汚染物質が使用されていることも多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、簡単化された生産および低コストにて、加熱装置の動作時の環境面も考慮しながら、冒頭で述べたタイプの加熱装置を製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、請求項１に係る加熱手段により達成される。
【０００６】
特に、当該目的は、
少なくとも１つの加熱機構と、
前記加熱機構へと電力を供給するための電力供給手段と、
前記加熱機構を収容し、流体媒体の流れを縦方向に通過させることができるハウジングと、を備え、
前記少なくとも１つの加熱機構が、
前記媒体が通過して流れる開口を有する熱交換プレートとしての少なくとも２つの格子部材であって、その格子平面が、当該プレートと前記流体媒体との間の熱エネルギーの交換のために具現化されている少なくとも２つの格子部材と、
前記格子部材の間に配置された少なくとも１つの加熱素子、特にＰＴＣ素子と、を備えており、
前記少なくとも１つの加熱機構が、前記媒体の流れが前記格子平面に対して実質的に垂直に向くよう、前記格子部材の格子平面が前記縦方向に対して実質的に垂直に配置されるようにして、前記ハウジング内に配置されており、
前記格子部材および前記少なくとも１つの加熱素子が、互いに接触するように、少なくとも１つの緊締部材によってお互いに対して固定されて配置され、
前記格子部材の各々が、少なくとも１つの接触領域を有しており、前記少なくとも１つの加熱素子からの熱エネルギーを実質的に前記接触領域を介して吸収するようにして配置されている加熱装置によって達成される。
【０００７】
本発明の重要な点は、使用される熱交換プレートが格子部材であって、格子部材の開口のために、格子部材を通過して流れる際の媒体（例えば、空気）に高度な渦形成を可能にする一方で、流れる媒体が格子部材の間で再び落ち着くことができるという事実にある。これにより、加熱装置から出力される熱を大幅に増やすことができ、この方式で、より高い効率を達成できる。同時に、加熱素子が熱の交換によって冷却され、したがって常にすぐに使用できる状態にある。加えて、開口を変更することによって、即ち様々な孔あき格子または格子部材（開口のサイズ、形状）を使用することによって、出力を調節可能である。例えばダイアモンド形、長円形または円形の開口など、任意の所望の形状の開口を設けることができる。
【０００８】
前記少なくとも１つの緊締部材によって、格子部材と加熱素子とを容易且つ追加の接続手段を必要とすることなく一体に接合し、加熱素子から格子部材への最適な熱伝達をもたらすことができる。このようにして、例えば導電性の接着剤による接続を省くことができる。この固定は、接着による接続の場合に可能であるよりも高い温度の使用を可能にする。この点で、少なくとも１つの加熱素子を間に配置して有している格子部材が、少数の材料を使用して簡単な方法で製造でき、且つ効率的に動作できる加熱機構である。
【０００９】
格子部材の開口のおかげで、熱交換プレートの表面積が大きくなることに加え、通過して流れる媒体に渦が形成されることで、熱エネルギーの出力の向上が実現できる。渦形成の後には、媒体が応力緩和され、より層流の様相にて次の格子部材に向かって流れる。渦の形成および応力緩和の領域は、加熱装置の効率を向上させる。
【００１０】
本件において、「縦方向」という用語は、加熱装置の構造の方向を指す。格子部材は、媒体が格子部材を順次に通過して流れることができるように、ハウジング内に順々に配置される。即ち、ハウジングは、そのハウジングの縦方向に通過する流れを可能とする。この縦方向は、ｚ方向と称される場合もある。
【００１１】
好ましくは、前記媒体の流れを生成するために前記ハウジング内にファンが配置されている。このことは、加熱素子によって生成された充分な熱エネルギーが周囲へと放出されることを確保する。
【００１２】
好ましくは、前記格子部材が導電性の材料で作製され、前記電力供給手段が、前記少なくとも１つの加熱素子が前記格子部材を介して駆動されるように具現化されて、前記格子部材に接して配置されている。当該発明に係る機構には熱と電流の両方が流れるため、当該機構は、加熱素子と格子部材との間に絶縁領域（熱の出力または加熱素子から格子部材への熱の伝達を妨げかねない）を設ける必要なく簡単な方法で、これを可能にするようにして構成される。したがって、電流の経路が格子部材を介して加熱素子へと通じると同時に、熱エネルギーの最適な交換が可能になる。
【００１３】
本発明では、少なくとも２つの加熱機構が設けられ、それら加熱機構が、前記媒体が当該加熱機構を順次に通過して流れるように、互いに重ね合わせられる。この場合、前記加熱機構の全てを超えて、前記加熱素子および接触領域が互いに上下に位置してお互いに対して固定されるように、前記加熱素子および前記少なくとも１つの緊締部材が配置される。加熱素子と格子部材との間で可能な限り最良の熱伝達を実現するために、格子部材（特に接触領域）は、加熱素子（例えば、ＰＴＣ素子）に対して可能な限り平坦な支持面を有さなければならない。これは、可能な限り多くの出力を加熱装置から得るための要素である。
【００１４】
既述のように、ＰＴＣ素子は加熱素子として適している。しかし、この用途のために他の加熱素子を設けることもできる。
【００１５】
即ち、加熱機構がハウジング内に縦方向（即ち、流れの方向）に重ねて配置されるため、接触領域も重なって位置し、加熱素子が、何れの場合も加熱機構内にて接触領域の間に設けられる。この機構においては、加熱素子（特にＰＴＣ素子）が並列に接続されるようにして、電力供給手段が配置され且つ具現化されるように注意を払わなければならない。何故ならば、この方式では専ら、加熱手段の摩擦のない動作が確保されるからである。
【００１６】
ＰＴＣ（正の温度係数（positive temperature coefficient））素子は、低温にて電流を極めて効果的に導く一方で、温度が上昇するにつれて電気抵抗も大きくなる。したがって、ＰＴＣ素子は、特定の温度でオフになるために自己制限的である。これが、過熱を防止する。
【００１７】
一実施形態においては、少なくとも１つのスペーサが、前記加熱機構の間に設けられ、好ましくは全ての格子部材が実質的に同じ相互の間隔を有するように具現化されている。加熱機構内の格子部材は、少なくとも１つの加熱素子によって都合良くお互いから離される。それから、スペーサは、好ましくは、連続的に配置された加熱機構の互いに面する格子部材も相互に離されるようにして具現化され、この間隔は、好ましくは加熱機構内の格子部材の間隔に実質的に一致する。これは、電流の経路が多数の加熱機構を通って案内されるように当該機構を設けることを必要とし、この方式にて加熱素子への電力の供給が確保される。
【００１８】
更に、前記の間隔に関しては、ＶＤＥ（ドイツ電気技術者協会）の電気的要件を常に遵守しなければならない。また、その間隔は、冒頭で述べた通り、流れている媒体を落ち着かせるための領域を実際に形成可能なように形成されなければならない。更に、予めの締め付け、電気的接触、および直列に配置された隣接するＰＴＣからの対応する熱的な切り離しを実行するばねによっても、その間隔が定められる。
【００１９】
本発明による１つの解決策によれば、格子部材の互いに対向する縁に接触領域が設けられる。これにより、接触領域を、例えば対向する２つの辺に配置することができる。この方式で、多数の加熱素子であっても、格子部材の接触領域にサンドイッチ状の構成で配置して、格子部材と加熱素子からなる安定な積層を形成することができる。更に、場合によっては上述したようにスペーサが設けられ、それらスペーサも、積層体の安定化に役立つようにして、接触領域および加熱素子の領域に配置される。
【００２０】
好ましくは、ブリッジ部材または保持ブラケットが設けられ、前記少なくとも２つの加熱機構を囲んで前記格子部材と前記加熱素子を互いに固定するような緊締部材として具現化されている。即ち、ブリッジ部材が加熱機構を一体に保持するように機能し、格子部材と少なくとも１つの加熱素子との間の結合が、各加熱機構の内部においても、ブリッジ部材によって確保される。更に、ブリッジ部材は、より詳しく後述されるように、電流を導くという仕事も実行する。
【００２１】
格子部材および少なくとも１つの加熱素子を動かぬように保持し、お互いに対して固定するために、個々の加熱機構をブリッジ部材によって囲むこともできる。
【００２２】
好ましい実施形態においては、前記少なくとも１つの加熱機構が、前記ハウジング内に固定可能であって、前記ファンおよび／または前記ハウジングから離して前記ハウジング内に取り付けできるように、前記ブリッジ部材がスペーサ部材を備えて具現化されている。スペーサ部材は、好ましくは、例えばハウジングの内部の突起において支持され、或いは突起の間に拘束されて、加熱機構をハウジングの内部に保持するようにして、ブリッジ領域から突き出る。同時に、スペーサ部材は、ハウジング内の他の構成部品（例えば、ファン）からの適切な間隔を確保することができる。これにより、ブリッジ部材が、この場合には、ハウジング内での加熱機構の位置決めを実行でき、加熱装置の機能的に適切な動作を確保することができる。
【００２３】
好ましくは、好ましくは加熱機構の間に配置された少なくとも１つのスペーサが、更なる緊締部材を形成し、例えばブリッジ部材に抗して作用するように、弾性的な形態で具現化される。スペーサは、上述のように、加熱機構の間隔を確保するために、例えば加熱機構の間に配置される。弾性的な具現化により、格子部材および加熱素子を全て、接触が改善されるようにお互いに対して固定することができる。更に、弾性的なスペーサによれば、比較的堅いブリッジ部材の場合において、様々な種類の加熱機構を補うための種々の可能性をもたらすことができる。即ち、弾性的なスペーサによれば、例えば、格子部材および／または加熱素子の様々な厚みまたは数を、ブリッジ部材の内部で埋め合わせることができる。また、例えば締め付け力、即ち構成部品をお互いに対して固定する力を設定することが可能である。好ましくは、スペーサが、隣接する格子部材に実質的に接触領域の全体に亘ってこの方式で順序正しく接触するように加熱機構の間に組み込まれ、一様な固定（直線状の接触）が実現される。高温で緊締部材の素材が膨張することによって、その拘束作用も改善される。
【００２４】
更に、ばね全般に関して、直列に配置された隣り合う加熱機構、即ち例えばＰＴＣへの熱の伝達が、直線状の支持面によって妨げられることを述べておかなければならない。これは、機構の性能を向上させる。
【００２５】
本発明による１つの解決策によれば、ブリッジ部材および／または少なくとも１つのスペーサが設けられ、電力供給手段として具現化される。加熱素子（特にＰＴＣ素子）の動作的に適切な駆動を、これらの素子を電流の経路へと取り入れることによってもたらすことができる。
【００２６】
例えば単純なＶ字形の金属薄板や、コイルばね或いは板ばねなど、幅広い様々な種類のばねを、スペーサとして使用することができる。
【００２７】
縦方向に見て頂部の格子部材に取り付けられて加熱機構を押圧する緊締部材によって、加熱機構または加熱機構の構成要素をお互いに対して固定しうることも当然であり、その場合、非弾性的な部材が底部の格子部材に設けられる。加熱機構は、短絡を防止するようにお互いから離さなければならない。
【００２８】
好ましくは、前記少なくとも１つの加熱素子および／または前記格子部材ならびに該当するのであれば前記少なくとも１つのスペーサが、フレーム部材の収容領域に取り付けられ、前記少なくとも１つの加熱素子および／または前記格子部材ならびに該当するのであれば前記少なくとも１つのスペーサが、前記縦方向に対して実質的に垂直に取り付けられて、前記縦方向に着脱可能に配置されるように、前記収容領域が具現化され、前記少なくとも１つの加熱素子および該当するのであれば前記少なくとも１つのスペーサが、前記縦方向において前記格子部材の接触領域に当接する。
【００２９】
即ち、１つの収容領域に取り付けられた構成部品（例えば、加熱素子およびスペーサ）が、縦方向（仮定のｚ方向）にのみ変位可能であり、ｘおよびｙ方向には固定される。これは、加熱手段の設置、並びにハウジング内での加熱素子やスペーサの位置決めを容易にする。
【００３０】
格子部材を受けるための領域がフレーム部材上の固定突起によって形成され、これによって、加熱素子を囲む２つの格子部材を実質的に中心に合わせるようにフレーム部材に配置することができる。固定突起は、両方の格子部材を受けることができるよう、ｚ方向の上方と下方の両方を向いている。
【００３１】
上述のように、格子部材の互いに対向する２つの辺または縁に接触領域が設けられる場合には、例えば収容領域がこれに応じてフレーム部材に配置され、即ち収容領域もフレーム部材の互いに対向する２つの辺または縁に配置される。この方式では専ら、加熱素子が接触領域に接触できることを確保することができる。
【００３２】
好ましくは、前記少なくとも１つの加熱機構を前記ハウジングから離して前記ハウジング内に取り付けできるように、前記フレーム部材がスペーサ部材を備えて具現化される。即ち、フレーム部材は、例えば加熱機構がハウジングの壁に近付くことを妨げる突起を有している。これは、加熱素子の充分な通気および冷却（直接的な冷却）を確保すると同時に、ハウジングを過熱から保護する。
【００３３】
更に、そのスペーサ部材は、取り付けられた加熱機構を、加熱装置の最終的な取り付けのためにハウジングへと導入できるようにするための取り付けガイドとして機能する。これは、製造プロセスを容易にする。
【００３４】
フレーム部材は、好ましくは、互いに対向する収容領域が中央の支柱によって互いに接続されるようにして具現化される。その支柱は、特には部材を互いに固定するなど、フレーム部材を安定するのに役立ち、取り付けおよび位置決めの補助としても機能する。フレーム部材によって、加熱素子を所望の位置に保持することができる。
【００３５】
一実施形態においては、前記格子部材が、エキスパンドメタル格子および／または打ち抜きによる格子からなる。格子部材の開口を（場合によっては、少なくとも部分的に）囲む壁領域を、（加熱装置の構造に関する限りの）縦方向に対して、少なくとも部分的に斜めに向けることができる。即ち、壁領域を、縦方向に平行に向けることができるだけでなく、縦方向に対して傾けることができる。更には、その壁領域が、縦方向に関して上方および／または下方に開口を過ぎて突き出してもよい（これについては、さらに詳しく後述される）。これは、格子部材を通過して流れる際の媒体に、孔あき格子において既にもたらされるよりも高度な渦形成をもたらす。格子、特にエキスパンド格子または構造化された格子においては、層流を「攪拌」することができ、したがって絶縁の空気層または媒体層も攪拌される。渦の形成によって、より冷たい空気が熱放射面へと運ばれることが確保され、結果として性能の向上が達成できる。
【００３６】
したがって、壁領域が突き出ることができ、或いは向きが縦方向に対して少なくとも部分的に斜めである壁領域を有する隆起が、格子平面から延びることができる。原理的に、明確に構造化された格子（例えば波形で、そのように塑性的に構造化された縦方向またはｚ方向の隆起など）によって、高度な渦形成、したがって加熱装置の効率の向上を実現できる。エキスパンドメタルからなる格子は、一般に、特に斜めの面領域のおかげで、本質的により大きな面積を有する。このことは、流れの抵抗を増やすことなく媒体をより長きにわたって加熱することを可能にすると同時に、エキスパンドメタルがその冷却機能をより効果的に発揮することを可能にする。
【００３７】
特に打ち抜きによる格子の場合には、格子の開口を、例えば任意の所望の様式で形成することができる。エキスパンドメタル格子の場合には、製造プロセスによって、この場合において望ましいと考えられるような「歪んだ」壁領域が生み出されることが多い。
【００３８】
原理的に、エキスパンドメタルの製造方法そのものが、空気の流れに高度な渦形成領域をもたらす格子形状（開口の歪み、例えばダイアモンド形）を生み出す。その格子は、層流の空気の流れを破り、この手法で、格子を通って流れる空気の極めて一様且つ強力な加熱を可能にする。その流れは、格子の間（沈静化領域）で再び落ち着き、次いで最も近い格子によって再び攪拌される。これにより、機構の加熱力を大幅に高めることができる。
【００３９】
いずれの場合においても、より大きな面積を熱の交換に利用可能にするため、そして渦の形成を促進するために、格子部材の一部分（格子平面内にあり、或いは格子平面を超えて突き出ている）を、プレートの表面に対して斜めに向けることができ、したがって流れの方向に対して斜めに向けることができる。
【００４０】
（格子平面の外へと）塑性的に構造化された格子の場合には、接触領域に特に注意を払わなければならない。場合によっては、平坦な支持面を確保するために、構造化された格子部材に前記接触領域を付加的に取り付けなければならない。
【００４１】
エキスパンドメタルの格子は、特に廃材が存在しないため、経済的に製造することができる。エキスパンドメタルにおいて、格子の開口は、切れ目を打ち抜き、次いで格子を変形させる（例えば、切れ目を引き離す）ことによって形成される。材料を節約するエキスパンドメタルの製造方法は、安価な加熱装置に対する要望を満たすためにエキスパンドメタルを特に適したものにする。エキスパンドメタルは、場合によっては、渦形成を促進する波形で塑性的に構造化された表面（斜めの領域を有する）を有する。さらに、エキスパンドメタルの格子は、高い強度と表面の安定性を呈する。
【００４２】
格子の構造は、様々な出力に適合させ、空気の処理量を増減させることができる。これは、加熱素子からの熱の抽出に影響を及ぼす。異なる出力のＰＴＣ素子を使用することも可能である。
【００４３】
好都合には、前記格子部材が開口のない少なくとも１つの接触領域を有する。このことは、その構造化ゆえに一様に平滑な表面を有しておらず、したがって加熱素子が全体に亘って完全に当接することを許容する接触領域を有していない構造化された格子部材において、特に好都合である。平坦な表面を有する孔あき格子においては、加熱素子が、孔あき領域に当接することも可能である。しかしながら、この場合にも、明確な接触領域（開口がない）が、熱の伝達を改善する。
【００４４】
好ましい実施形態においては、前記加熱素子および前記接触領域が、いずれの場合も前記格子部材の縁の実質的に全体に亘って延びる。このようにして、可能な限り最大の支持、当接または接触の領域が、最適な熱の伝達のために利用される。
【００４５】
この方式で、加熱装置の要求およびサイズに応じて、多数の加熱機構を加熱装置に設けることができる。このようにして、加熱機構の特定の構成が、加熱装置の３つの寸法の全てを変更可能にし、即ち加熱装置の寸法を必要に応じて変えることができる。
【００４６】
ＷＯ２００６／０５８６８７は、本明細書に記載の通りの本発明による主題を適用できる構成である、ファンヒータを開示している。
【００４７】
以上から、本発明が、熱源または冷熱源と、少なくとも１つの熱交換プレートとを備える熱交換器も包含することが、明らかであろう。
【００４８】
熱交換器は、例えば排ガスまたは排気の熱を利用するために使用され、極めて広くには、空調システムにおいて空気を加熱または冷却するために使用される。例えば、敏感な電気または電子部品を収容しているスイッチ室の温度を、熱交換器を使用して適切な程度に調節することができる。
【００４９】
知られている多くの熱交換器の設計は、それら熱交換器を非効率的にしており、存在するエネルギーを充分に利用できていない。加えて、商業的に受け入れられる価格は比較的低い。
【００５０】
熱交換要素は、任意の所望の出力および寸法で幅広い範囲の器具または機構へと組み込むことができる汎用的に使用可能なスタンドアロンのユニットである。
【００５１】
また、簡単化された生産および低コストで熱交換器を製造できるほうがよく、高い効率が実現されるべきである。
【００５２】
このタイプの熱交換器は請求項１８に記載されており、以下の構成である。即ち、
熱エネルギーを生成するための少なくとも１つの熱源または冷熱源と、
少なくとも１つの熱交換プレートと
を備えており、
前記少なくとも１つの熱交換プレートの表面が、当該プレートと周囲の流体媒体との間の熱エネルギーの交換のために具現化されており、
前記熱交換プレートが、前記媒体が流れて通過する開口を有するエキスパンドメタル格子からなり、
前記媒体の流れが前記熱交換プレートの前記表面に対して実質的に垂直を向くようにして、前記少なくとも１つの熱交換プレートが配置されている。
【００５３】
前記表面は、実質的に格子平面を形成する領域である。
【００５４】
格子部材、即ちエキスパンドメタル格子は、その開口のために、そこを通過して流れる際の媒体（例えば、空気）に高度な渦形成を可能にする熱交換プレートとして設けられる。これにより、熱交換器の熱出力または冷却効果を大幅に高めることができ、したがってより高い効率を達成することができる。
【００５５】
加えて、開口を変えることによって、即ち種々のエキスパンドメタル格子または格子部材（開口のサイズ、形状）を使用することによって、出力の調節が可能である。例えばダイアモンド形、長円形、または円形の開口など、任意の所望の形状の開口を設けることができる。
【００５６】
エキスパンドメタル格子は、特には廃材が存在しないため、経済的に製造することができる。エキスパンドメタルは、場合によっては、渦形成を促進する波形で塑性的に構造化された（斜めの領域を有する）表面を有する。加えて、エキスパンドメタル格子は、高い強度と表面の安定性を呈する。
【００５７】
エキスパンドメタル格子の開口は、熱の伝達の改善が達成できるよう、熱交換プレートの表面積を大きくし、更には通過して流れる媒体に渦を生じさせる。渦形成の後に、媒体が応力緩和され、より層流の形態で前方へと流れ、対応する熱エネルギーを運んで進む。渦の形成および応力緩和の領域は、熱交換器の効率を向上させる。
【００５８】
「熱エネルギー」という用語が「冷熱エネルギー」という用語も包含し、「熱の伝達」という用語が「冷熱の伝達」という用語も包含することに、注意すべきである。したがって、「熱エネルギー」という用語が、以下で使用されるときは、対応する熱エネルギーと冷熱エネルギーの両方を指す。
【００５９】
好ましくは、開口を囲んでいる少なくとも１つのエキスパンドメタル格子の壁領域が、流れの方向に対して少なくとも部分的に斜めに向けられる。これに代えて或いはこれに加えて、格子平面から流れの方向に延び、少なくとも部分的に流れの方向に対して斜めに向けられる隆起によって、開口の各々を少なくとも囲むこともできる。いずれにしても、より大きな面積を熱の交換に利用できるようにするため、および渦の形成を促進するために、エキスパンドメタル格子を備える熱交換プレートの一部分（格子平面内にあり、或いは格子平面を超えて突き出ている）を、プレートの表面に対して斜めに向けることができ、したがって流れの方向に対して斜めに向けることができる。
【００６０】
エキスパンドメタル格子は、一般に、（単純には開口のためであるが）特には斜めの面領域のおかげで、本質的により大きな面積を有している。このことは、より大きな接触面積ゆえに、流れの抵抗を増やすことなく媒体をより長きに亘って加熱または冷却することを可能にする。加えて、特に、斜めの領域を有しているエキスパンド格子または構造化された格子（少なくとも部分的に非平面、例えば波形の表面を有する格子）において、層流、したがって絶縁の空気層または媒体層を、「攪拌」することができる。渦の形成によって、より多くの実質的に未加熱または未冷却の媒体を熱交換プレートへと運びうることが確保され、結果として熱交換器の性能の向上が最終的に達成できる。層流の攪拌の後、加熱または冷却された空気を、再び応力緩和でき、一様に前方へと運ぶことができる。
【００６１】
熱源を有する熱交換器の場合には、その熱交換器と熱源が、好ましくはＰＴＣ素子として具現化される。ＰＴＣ（正の温度係数（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ））素子は、低温にて電流を極めて効果的に導く一方で、温度が上昇するにつれて電気抵抗も大きくなる。したがって、ＰＴＣ素子は、特定の温度でオフになるために自己制限的である。これが、過熱を防止する。
【００６２】
好ましくは、少なくとも１つの熱交換プレートが、少なくとも１つの接触領域を有しており、熱源または冷熱源からの熱エネルギーを実質的に接触領域を介して吸収するようにして配置されている。少なくとも１つの熱源または冷熱源が、良好な熱の伝達のために可能な限り最大の面積に亘ってエキスパンドメタル格子に接触するように企図されているため、できる限り平坦な形態で接触領域を具現化すべきである。特に上述した隆起を有するエキスパンドメタル格子の場合には、熱源または冷熱源との接触を可能にする別途の（特に孔が設けられていない）領域を、この用途のために設けることが可能である。このようにして、プレート並びに熱源または冷熱源が、互いに重ね合わせられる。
【００６３】
一実施形態においては、少なくとも２つの熱交換プレートが、それらを順次に媒体が通過して流れるようにして配置され、少なくとも１つの熱源または冷熱源が、２つの熱交換プレートの間に配置される。これにより、熱源または冷熱源（或いは複数の素子）が、上側の格子および下側の格子の両方に熱エネルギーをこの方式で順序正しく放出でき、熱交換器の性能が高められる。即ち、２枚のプレートが、それらの間に配置される少なくとも１つの熱源または冷熱源と共に熱伝達機構を形成する。
【００６４】
好ましくは、熱交換プレートおよび少なくとも１つの熱源または冷熱源が、互いに接触するようにお互いに対して固定されて配置されるように、少なくとも１つの緊締部材が具現化されて配置される。この方式では、例えば、少なくとも１つの熱交換プレートと少なくとも１つの熱源または冷熱源とを囲むブリッジ部材を設けることが可能であり、この方式で、そのプレートと熱源または冷熱源との間の結合および良好な接触が確保される。
【００６５】
少なくとも１つの緊締部材によって、格子部材および熱源を、容易に且つ追加の接続手段を必要とせずに一体に接合し、熱源または冷熱源から格子部材への最適な熱伝達をもたらすことができる。このようにして、例えば接着剤による接続を省くことができる。この固定は、接着による接続の場合に可能であるよりも高い温度の使用を可能にする。
【００６６】
熱交換器の性能を高める目的で、媒体が２つの機構を通って次々に流れるように、２つの熱伝達機構を互いに重ね合わせることができる。適切な渦形成と応力緩和領域をもたらすために、機構を互いに離して配置することができ、媒体の流れは、格子平面に実質的に垂直にぶつかる。このとき、緊締部材（例えば、ブリッジ部材）が両方の機構を囲むことができる。好ましくは更なる緊締部材（例えば、Ｖ字形の金属薄板）として具現化され、ブリッジ部材に抗する少なくとも１つのスペーサによって、２つの熱伝達機構の間の間隔を設けることができる。これは、熱源または冷熱源の、熱交換プレートに対しての一様な固定をもたらし、最適な熱伝達を確保する。
【００６７】
熱源または冷熱源からエキスパンドメタル格子への可能な限り最も一様な熱の伝達を確保するために、２つの接触領域が、好ましくは熱交換プレートの互いに対向する２つの縁に配置されて設けられる。その結果、熱源または冷熱源と接触領域とを重ねて位置させ、熱交換プレートと熱源または冷熱源とからなる安定した積層を形成するように、多数の熱源または冷熱源を配置することができる。安定した積層の形成は、熱源または冷熱源が２つの格子の間に配置される熱伝達機構にとりわけ関係する。したがって、少なくとも２つの熱源または冷熱源を、そのエキスパンドメタル格子（若しくは、或るエキスパンドメタル格子）上に配置することができる。これは、熱交換器の効率の向上も可能にする。
【００６８】
好ましい実施形態においては、少なくとも１つの熱源または冷熱源並びに／或いは少なくとも１つのエキスパンドメタル格子が、フレーム部材の収容領域に取り付けられており、その収容領域は、少なくとも１つの熱源または冷熱源並びに／或いは少なくとも１つのエキスパンドメタル格子が流れの方向に対して実質的に垂直に取り付けられて流れの方向に着脱可能に配置され、少なくとも１つの熱源または冷熱源が、少なくとも１つのエキスパンドメタル格子の接触領域に対して流れの方向に当接するようにして具現化される。
【００６９】
即ち、収容領域に取り付けられた構成部品は、流れの方向（仮定のｚ方向）にのみ変位可能であり、ｘおよびｙ方向には固定される。これは、熱交換器の取り付けを容易にするとともに、熱源または冷熱源並びにプレートの位置決めを容易にする。
【００７０】
エキスパンドメタル格子を受けるための領域、即ち熱交換プレートを受けるための領域は、フレーム部材上の固定突起によって形成され、単数または複数のエキスパンドメタル格子（単数または複数の熱源または冷熱源を囲んでいる）を、実質的に中心に合わせるようにしてフレーム部材に配置することを可能にする。固定突起は、２つの格子部材を受けることができるよう、ｚ方向の上方および下方の両方を向いている。
【００７１】
上述のように、例えば、格子部材の互いに対向する２つの辺または縁に接触領域が設けられる場合には、その収容領域が、これに応じてフレーム部材に配置され、即ち収容領域も、フレーム部材の互いに対向する２つの辺または縁に配置される。この方式では専ら、熱源または冷熱源が接触領域に最適に接触できることを確保することができる。
【００７２】
好ましくは、少なくとも１つの熱源（場合によっては冷熱源も）に少なくとも２つの熱交換プレートを介して電力を供給できるようにして、電力供給手段が具現化されて設けられる。
【００７３】
特には、この方式でＰＴＣ素子に容易に電力を供給することができる。この目的のため、それぞれのエキスパンドメタル格子への電力供給手段のそれぞれの接続が、ＰＴＣ素子が並列に接続される（この方式では専ら、機能的に適切なＰＴＣ素子の動作が確保される）ように取り付けられる。２つの熱伝達機構が設けられる場合には、緊締部材（ブリッジ部材およびスペーサ）を導電性の形態で具現化して、電力供給手段の一部を形成することができる。構成要素の相互に対する固定は、最適な熱の伝達を確保するだけでなく、電流の経路も定める。
【００７４】
当然ながら、熱源および該当するのであれば冷熱源に、電力を直接供給することも可能である。或いは、例えば空調システムにおいて、構成要素（例えば、冷熱源）が冷却ホースとして設けられ、熱伝達機構の外部で冷却される。
【００７５】
例えば、ペルチェ素子を加熱または冷却素子として使用してもよい。
【００７６】
あらゆる種類の熱または冷熱供給素子を、熱交換プレートとしてのエキスパンドメタル格子と共に使用することができる。したがって、例えば、加熱または冷却ホースを、プレートと相互作用させることも可能である。いずれの場合も、加熱または冷却される媒体を、任意の方法で熱交換プレートへと運ぶことができる。
【００７７】
本発明による熱交換器によれば、熱エネルギーを効率的な方法で伝達でき、熱伝達機構が環境に優しい材料で作製される。
【００７８】
本発明の更なる実施形態は、従属請求項から明らかになる。
【００７９】
以下、本発明を、図面を参照して更に詳しく解説される例示的な実施形態に基づいて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明による加熱装置の実施形態を示しており、ハウジングを切開した斜視図が示されている。
【図２】図１に示した実施形態に設けられるような本発明による加熱機構の分解図である。
【図３】完全に取り付けられた一構成部品としての図２における加熱機構を示している。
【図４】重ね合わせられた２つの加熱機構のフロー図を示す等価回路図である。
【図５】図１における実施形態の下方からの斜視図である。
【図６】図１における実施形態の後方からの斜視図である。
【図７】接触領域を有する格子部材を例として示している。
【図８】ブリッジ部材の更なる構成を示している。
【発明を実施するための形態】
【００８１】
以下では、同様および同等の要素について、同じ参照番号が使用される。
【００８２】
多数の加熱機構、格子部材、フレーム部材、ブリッジ部材およびスペーサの各々に、それらの固有の参照番号が付されることに注意すべきである。他の構成要素、例えば格子部材の開口、接触領域、縁、加熱素子、収容領域などの各々は、図面を不明瞭にしてしまうことがないよう、１つの平面（即ち、格子部材またはフレーム部材）についてのみ示される。加熱機構、格子部材またはフレーム部材について示される細部は、第２の加熱機構或いは更なる格子部材またはフレーム部材においても具備可能である。
【００８３】
図１は、本発明における加熱装置１０の一実施形態の斜視図である。本例では、断面図が示されている。加熱装置１０は、加熱機構３０，３１と媒体の流れを生成するファン１００とを実質的に収容するハウジング２０を備えている。流体媒体は、ハウジング２０を通って縦方向Ｌに流れることができる。この理由のため、前記ハウジングは、上面および下面の両方に、媒体の流れを通過させることができると同時にハウジングの内部への侵入を防止することができる保護格子２２、２３を有している。ファン１００は、ハウジング２０の下面を介し、（図５で明確に見える）下面の保護格子２３を通じて外気を引き込み、例えば、この外気を加熱機構３０，３１およびハウジング２０の上面の保護格子２２を通じて周囲へと運ぶ。
【００８４】
必要とされる熱エネルギーを生成するための加熱機構３０，３１が、ファン１００の上方で縦方向Ｌに、即ちハウジングの上面の方向に配置されている。加熱機構３０，３１は、図２および図３を参照して更に詳しく説明される。図２の分解図から見て取ることができ、且つ図１にも示されている通り、ここでは組み合わせられた２つの加熱機構３０，３１が設けられている。加熱機構３０，３１は、媒体が加熱機構３０，３１を通って順次に流れるように、互いに重ね合わせられている。
【００８５】
加熱機構３０または３１は、熱交換プレートとして設けられた少なくとも２つの格子部材４０，４１または４２，４３を備えている。格子部材４０，４１または４２，４３は、例えばファン１００によって引き込まれた空気をハウジング２０を通じて周囲へと（加熱された形態で）放出するために、媒体の流れを通過させることができる開口４４を有している。プレートと流体媒体との間の熱エネルギーの交換のために、格子部材４０，４１または４２，４３或いは格子平面４６は、媒体の流れが格子平面４６に対して実質的に垂直に向くよう、格子部材４０，４１または４２，４３の格子平面４６が縦方向Ｌに対して実質的に垂直に配置されるように具現化され、ハウジング内に配置されている（図１も参照）。
【００８６】
生成された熱を格子部材４０，４１，４２，４３へと放出できる加熱素子５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄは、いずれの場合も、２つの格子部材４０，４１または４２，４３の間に配置されている。加熱素子５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄは、本例では、好ましくはＰＴＣ素子である。図２から分かる通り、ＰＴＣ素子は、それらの表面で縦方向Ｌに格子部材と接触でき、且つこの縦方向Ｌに対して実質的に垂直な他の全ての方向について固定されるように、四角形のフレーム部材６０または６２に取り付けられている。加熱素子５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄを固定するために、フレーム部材６０，６２は、中央の支柱６５によって互いに接続された収容領域６３ａ，６３ｂを有している。収容領域６３ａ，６３ｂは、各々のフレーム部材が少なくとも２つの加熱素子を収容できるよう、それぞれのフレーム部材６０，６２の互いに対向する縁６７ａ，６７ｂに配置されている。本例では、標準的なＰＴＣ素子が使用され、収容領域にそれぞれ２つのＰＴＣ素子５０ａ，５０ｂおよび５０ｃ，５０ｄが収容され、結果として各々のフレーム部材６０，６２に合計４つの素子５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄが収容されている。
【００８７】
本実施形態では、格子部材４０，４１，４２，４３が、孔のない領域、即ち接触領域４５ａ，４５ｂを有しており、これらの接触領域４５ａ，４５ｂを介して、加熱素子５０ａ，５０ｂおよび５０ｃ，５０ｄが、それぞれ格子部材４０，４１，４２，４３に当接している。接触領域４５ａ，４５ｂは、加熱素子がこれらの接触領域に接触できるよう、フレーム部材６０，６２の収容領域６３ａ，６３ｂに一致して、格子部材の２つの縁４７ａ，４７ｂにて互いに対向している。このようにして、加熱素子５０ａ，５０ｂおよび５０ｃ，５０ｄからの熱エネルギーが、それぞれ実質的に接触領域４５ａ，４５ｂを介して格子部材４０，４１，４２，４３へと移されると同時に、加熱素子が格子部材を介して冷却される。
【００８８】
この図に示された典型的な実施形態において、格子部材４０，４１，４２，４３は、図７に示されるような単純な孔あき格子として具現化されている。図例のような平たい表面を有する格子においては、加熱素子５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄが常に平らに格子部材と当接するため、接触領域４５ａ，４５ｂも孔あきの形態で具現化されうる。構造化された格子、即ち例えば縦方向の隆起を有する格子部材が使用される場合には、例えば、孔の設けられていない平坦な接触領域が、加熱素子の一様な当接を確保するために好都合である。開口の周囲の隆起は、例えばエキスパンドメタルの格子に設けられ、そのような構造化は、例えば格子の製造プロセスを利用して生成できる。打ち抜きによる格子では、（開口を生成するプロセスにより生じる）変形した材料によって開口を囲むこともでき、その材料が格子の平面から縦方向Ｌまたはｚ方向に突き出る。エキスパンド格子においては、任意の隆起を容易に生成することができる。これらの隆起は、媒体が通過して流れるときに媒体の渦の度合を増し、加熱装置の効率向上を可能にする。特に良好な渦は、この機構の縦方向に対して少なくとも部分的に斜めに向けられた壁領域を隆起が有する場合に実現できる。少なくとも部分的に斜めの向きを有する壁領域により、開口自体を（格子の平面にて）囲むこともできる。
【００８９】
開口４４（特に、格子の平面４６に更には／或いは開口４４の周囲に具現化され、且つ格子の平面４６から突き出している隆起に斜めの壁領域を有しているもの）および隣接する障害物のない領域（適切であれば、次の格子部材まで）が、媒体の流れについて加熱装置の効率を大きく向上させる渦および応力緩和領域の形成を可能にする。即ち、渦生成の後、媒体の流れを落ち着かせて、変化した熱エネルギーを持って実質的に層流の形態で前方へと運ぶことができる。
【００９０】
フレーム部材６０，６２は、加熱素子が配置されていない辺または縁に、格子部材４０，４１，４２，４３のための更なる収容領域６３ｃを定める固定用の突起６４を有している。固定用の突起６４は、上方および下方の両方において縦方向Ｌに延びており、両方の格子部材をフレーム部材へと固定できるようにしている。
【００９１】
更に、フレーム部材６０，６２は、ハウジング２０とは別に組み立てられた加熱機構３０，３１をハウジング２０内に取り付けできるよう、本例では４つの角領域に、スペーサ部材６６ａ，６６ｃ，６６ｄ（ここでは４番目のスペーサ部材は見えない）を有している。また、スペーサ部材６６ａ，６６ｃ，６６ｄは、加熱機構３０，３１をより容易にハウジングへと挿入できるように、取り付けの補助としても機能する。
【００９２】
図２からも分かる通り、更なるフレーム部材６１が、２つの加熱機構３０，３１の間に配置される。一方において、このフレーム部材６１は、固定用の突起６４を介して２つの加熱機構３０，３１の２つの隣接する格子部材４１，４２を固定し、他方において、スペーサ８０，８１が、加熱素子を収容するための２つの領域６３ａ，６３ｂを介して固定される。即ち、本例では、２つの加熱機構３０，３１を互いに離して配置するために、スペーサ８０，８１が加熱素子の代わりに設けられる。
【００９３】
２つのブリッジ部材７０，７１が、特に図３から分かる通り、いずれの場合も互いに対向する辺（接触領域４５ａ，４５ｂも設けられている）において、一種の把持アームにより２つの加熱機構３０，３１を囲んでいる。ブリッジ部材７０，７１は、少なくとも２つの加熱機構３０，３１を囲み、格子部材４０，４１，４２，４３および加熱素子５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄを各々のフレーム部材６０，６２において互いに固定する（押し合わせる）ような緊締部材として具現化されている。
【００９４】
（本例では４つの）スペーサ部材７２が、加熱機構３０，３１をハウジング２０内に固定でき、且つファン１００から離して（適切であれば、ハウジング２０からも離して）ハウジング２０内に取り付けできるよう、ブリッジ領域から延びている。この目的のために、スペーサ部材７２を間に支持または拘束し、加熱機構３０，３１をハウジング２０の内部に動かぬように保持する突起２１が、ハウジング２０に設けられている。同時に、スペーサ部材７２は、ハウジング２０内の他の構成部品、例えばファン１００からの適切な間隔を確保することができる。これにより、ブリッジ部材７０，７１が、加熱装置１０の機能的に適切な動作を確保するとともに、本例においては、ハウジング２０内での加熱機構３０，３１の位置決めを行うことができる。
【００９５】
図８には、同様に使用できるようなブリッジ部材の他の構成が示されている。この例では、把持アームが湾曲した形態で具現化されているが、この部材７０’は上述した機能と同じ機能を満足する。この湾曲は、挿入用の斜面が設けられ、ブリッジ部材が加熱機構とより容易に係合するように構成されている。これは、特に自動化された作業での製造プロセスを容易にする。
【００９６】
２つの加熱機構３０，３１の間に配置されたスペーサ８０，８１は、本例では、ブリッジ部材７０，７１に抗して作用する更なる緊締部材として具現化されている。格子部材４０，４１，４２，４３および加熱素子５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄは、これらが順序正しく接触して、加熱素子から格子部材への最適な熱伝達が確保され、構成部品間の遊びが実質的になくなるように、緊締部材（ブリッジ部材、スペーサ）によって互いに固定される。
【００９７】
ブリッジ部材７０，７１およびスペーサ８０，８１の相互作用によって、加熱素子および格子部材をお互いに対して最適に固定することができ、その締め付け力は調節可能である。例えば、様々な種類のばねを、この用途で使用することができる。例えば、ここに示された具体的な実施形態では、樋状のＶ字形の金属薄板８０，８１が、加熱素子の全長に亘って加熱素子を介してそれぞれの接触領域を圧迫している（線状の接触）。この固定は、接着性の接続において可能な温度よりも高い温度の利用を可能にする。
【００９８】
ここで、各々のフレーム部材６０，６２の加熱素子５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄに電力を供給するために、図２および図３によれば、格子部材のうちの２つ（格子部材４０，４２）へと接続された接続部を備える電力供給手段９０，９１が設けられる。格子部材と加熱素子のお互いに対する固定は、最適な熱の伝達を確保するだけでなく、電流の経路も定める。この目的のため、スペーサ８０，８１（Ｖ字形の金属薄板）およびブリッジ部材７０，７１が、導電性の材料で作製される。機能的に適切な動作を可能にするために、全ての加熱機構３０，３１のＰＴＣ素子５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄが並列に接続される必要がある。ここに示されている２つの加熱機構３０，３１を有する実施形態では、それぞれの電力供給手段（端子）が、上方から縦方向に下方へと数えて最初および最後から２番目の格子に配置されている。したがって、電流の経路は、一方では、上側の格子部材４０から上側のＰＴＣ素子および格子部材４１を介してスペーサ８０，８１へとつながり、他方では、下側の格子部材４３へとつながり、下側のＰＴＣ素子へとつながり、そのうえブリッジ部材を介して格子部材４２またはスペーサ８０，８１へとつながる。このことは、特に図４から見て取ることができる。電力供給手段９０，９１の端子は、例えば溶接（例えば、スポット溶接装置を使用）され、はんだ付けされ、或いはかしめ法またはリベット法によって格子部材へと固定される。
【００９９】
図４は、図２と図３に示した実施形態に相当する等価回路図である。ＰＴＣ素子が、並列に接続された抵抗器として示されている（ここでは、フレーム部材の加熱素子のうちの１つについてのみ、参照番号５０ａが示されている）。電力供給手段（端子）９０は、上方から縦方向に下方へと数えて、１番目の格子部材４０に配置されており、更なる電力供給手段（端子）９１が、第３の（即ち、最後から２番目の）格子部材４２に配置されている。ブリッジ部材７１は回路を囲んでいる。スペーサ８０または８１が、２つの加熱機構３０，３１の間に示されている。回路は、簡略化した形態で図示されている。したがって、例えば、ただ１本の接続線がスペーサとして示されており、ブリッジ部材も１つだけが示されている。
【０１００】
加熱機構を１つだけ用いて加熱装置を実現することが可能である。即ち、電力が、一方の格子部材を介して供給され、他方の格子部材を介して再び運び去られる。また、ブリッジ部材は、格子部材および加熱素子を一体に保持するための緊締部材として設けることができるが、そのときには、ブリッジ部材は電気絶縁材料で作製されなければならないと考えられる。
【０１０１】
図５は、図１による実施形態の更なる斜視図であり、下側の保護格子２３を示している。また、この図は、ハウジング２０を切り開いて示しており、２つの加熱機構３０，３１とファン１００を露わにしている。
【０１０２】
図６は、図１による実施形態の更なる斜視図である。本例では、ハウジング２０が背後から示されている。加熱装置１０は、例えばハウジング２０に固定されたフック部材２４を介して、スイッチ室内に位置するレールに固定することができる。クリップ固定も可能である。ハウジング２０は、加熱装置１０を側面から固定することもできるように具現化されている。
【０１０３】
図７は、明確な接触領域４５ａ，４５ｂを格子部材（例えば４０）の縁４７ａ，４７ｂに有する孔あき格子を示している。加熱素子が、これらの接触領域に当接することで、加熱素子から格子への良好な熱の伝達が確保される。
【０１０４】
原則として、冷却素子を加熱素子の代わりに使用して、冷却手段を設けることもできる。
【０１０５】
媒体（即ち、例えば空気）がハウジングを通って、即ち加熱装置を通って実質的に縦方向に流れるようにして、加熱装置（或いは熱交換器）が具現化されていることに注意すべきである。当然ながら、この表現は、媒体の流れが渦を形成（上述の通り）しうる可能性を排除しようとするものではない。渦は、媒体の流れを少なくとも部分的および一時的に、縦方向に平行でない方向にも流すことができ、且つそのように流すであろう。
【０１０６】
上述したように、熱交換器を、例えば図２および図３に示されるように具現化することが可能である。
【０１０７】
本明細書に記載の加熱機構を有する本発明の加熱装置によれば、この目的のために設けられる空間を、簡単な方法で加熱することができる。何故ならば、この場合には、制御された加熱の結果として高い出力密度が可能であるからである。加熱装置は、環境に優しい材料で作製され、低い運転コストで動作させることができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１０          加熱装置
２０          ハウジング
２１          突起
２２          上方の保護格子
２３          下方の保護格子
２４          フック部材
３０          加熱機構
３１          加熱機構
４０          格子部材
４１          格子部材
４２          格子部材
４３          格子部材
４４          開口
４５ａ        接触領域
４５ｂ        接触領域
４６          格子平面
４７ａ        縁
４７ｂ        縁
５０ａ        加熱素子
５０ｂ        加熱素子
５０ｃ        加熱素子
５０ｄ        加熱素子
６０          フレーム部材
６１          フレーム部材
６２          フレーム部材
６３ａ        収容領域
６３ｂ        収容領域
６３ｃ        収容領域
６４          固定用の突起
６５          中央の支柱
６６ａ        スペーサ部材
６６ｃ        スペーサ部材
６６ｄ        スペーサ部材
６７ａ        縁
６７ｂ        縁
７０，７０’  ブリッジ部材
７１          ブリッジ部材
７２          スペーサ部材
８０          スペーサ，緊締部材
８１          スペーサ，緊締部材
９０          電力供給手段，端子
９１          電力供給手段，端子
１００        ファン
Ｌ            縦方向，ｚ方向
【図１】
0005412435.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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