(57)【要約】【課題】  複数領域の空気調節を容易に実現することができる電気加熱装置を提供する【解決手段】  本発明は、特に自動車用の補助電気加熱として使用されるのに適した電気加熱装置に関する。本発明の加熱装置は、該加熱装置の平面に配置された複数のＰＴＣ加熱要素を有している。ＰＴＣ加熱要素は、ＰＴＣ加熱要素に電流を供給するために接触シートと電気接触しており、生じられた熱を、加熱される空気流へ伝達するためにラジエータ要素と熱接触している。本発明によれば、この平面に配置されたＰＴＣ加熱要素は、少なくとも２つのグループで別個に制御されるようになっている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気加熱装置であり、前記加熱装置内に平面に配置された複数のＰＴＣ加熱要素（３０，３１）と、少なくとも１つのラジエータ要素（２３，２４）と、電流供給のための接触シート（２６，２７）とを有する電気加熱装置であって、
前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）が少なくとも２つのグループにおいて別個に制御可能であることを特徴とする電気加熱装置。
【請求項２】
前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）の前記別個に制御可能なグループのそれぞれが、該グループに関連した少なくとも１つの別個のラジエータ要素（２３，２４）を有することを特徴とする、請求項１記載の電気加熱装置。
【請求項３】
前記別個に制御可能な前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）のそれぞれのグループのための電流を供給するための別個の接触シート（２６，２７）を有することを特徴とする、請求項１又は２記載の電気加熱装置。
【請求項４】
前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）の前記別個に制御可能なグループが、共通の接触シート（２５）を介して正極又はアースに接続されていることを特徴とする、請求項３記載の電気加熱装置。
【請求項５】
前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）を制御するための前記別個の接触シート（２６，２７；６４，６５）が、１つの平面に互いに間隔を置いて配置されていることを特徴とする、請求項３又は４記載の電気加熱装置。
【請求項６】
前記別個の接触シート（２６，２７；６４，６５）の狭い側に、電流を供給するための接続部（２６ａ，２７ａ）が設けられていることを特徴とする、請求項５記載の電気加熱装置。
【請求項７】
前記別個の接触シート（６４，６５）の前記接続部（６４ａ，６５ａ）が、前記加熱装置の反対側の狭い側に配置されていることを特徴とする、請求項６記載の電気加熱装置。
【請求項８】
前記別個の接触シート（６４，６５）が、相対的にずらされずに配置されていることを特徴とする、請求項６又は７記載の電気加熱装置。
【請求項９】
前記加熱装置内の第２の平面において絶縁プレート（７０，７１）の間に配置された電流供給手段（６６）を介して、電流が、前記加熱装置の狭い側における接続部（６６ａ）から別個の接触シート（６４，６５）のうちの一方に供給され、前記狭い側が、前記個々の接触シートに向き合って配置されていることを特徴とする、請求項７又は８記載の電気加熱装置。
【請求項１０】
前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１)を有する平面と前記第２の平面との間にラジエータ要素（６８）を含むことを特徴とする、請求項９記載の電気加熱装置。
【請求項１１】
前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）を有する前記平面と前記第２の平面との間に、前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）の両グループに電流を供給するためにアース接触シート（６７）が付加的に設けられていることを特徴とする、請求項１０記載の電気加熱装置。
【請求項１２】
電流を供給するために使用される接続部（２６ａ，２７ａ）がそれぞれ前記加熱装置の同じ狭い側に設けられており、後方の前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）に関連した前記接触シート（２７）が、接続部から見て、前方の接触シート（２６）に対して側方において延びていることを特徴とする、請求項６記載の電気加熱装置。
【請求項１３】
前記別個の接触シート（２６，２７；６４，６５）と接触した少なくとも前記ラジエータ要素（２３，２４；７３，７４）が、付加的なＰＴＣ加熱要素（３０，３１）の前記別個のグループに電流を供給するために使用されることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載の電気加熱装置。
【請求項１４】
さらに、前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）を前記加熱装置の層状構造に１つの平面において互いに間隔を置いて所定の位置に保持する位置決めフレーム（２２；６０）を含むことを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項記載の電気加熱装置。
【請求項１５】
前記位置決めフレーム（２２；６０）が、前記別個の接触シート（２６，２７；６４，６５）を互いに間隔を置いて所定の位置に保持することを特徴とする、請求項１４記載の電気加熱装置。
【請求項１６】
前記位置決めフレーム（２２；６０）が、前記別個のラジエータ要素（２３，２４；７３，７４）を互いに間隔を置いて所定の位置に保持することを特徴とする、請求項１４又は１５記載の電気加熱装置。
【請求項１７】
前記位置決めフレーム（２２；６０）に、該位置決めフレーム（２２；６０）を超えて垂直方向に突出した、前記別個の接触シート（２６，２７；６４，６５）及び／又は前記別個のラジエータ要素（２３，２４；７３，７４）を位置決めするために使用される複数の突出部（２８；６９）が設けられていることを特徴とする、請求項１５又は１６記載の電気加熱装置。
【請求項１８】
前記突出部（２８）が、前記ラジエータ要素（２３，２４）が前記位置決めフレーム（２２）にクリップ式に結合されるように設けられていることを特徴とする、請求項１７記載の電気加熱装置。
【請求項１９】
前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）の前記グループ及び／又はＰＴＣ加熱要素（３０，３１）の前記グループに関連した前記別個のラジエータ要素（２３，２４）が、個々に相対的にずらされて配置されていることを特徴とする、請求項１から１８までのいずれか１項記載の電気加熱装置。
【請求項２０】
前記ＰＴＣ加熱要素の別個に制御可能なグループのそれぞれに別個の制御ユニットが関連していることを特徴とする、請求項１から１９までのいずれか１項記載の電気加熱装置。
【請求項２１】
前記制御ユニットが、前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）と、接触シート（２６，２７；６４，６５）と、ラジエータ要素（２３，２４；７３，７４）とを含む層状構造を備えた構造的ユニットを形成していることを特徴とする、請求項２０記載の電気加熱装置。
【請求項２２】
前記個々の別個の接触シート（２６，２７；６４，６５）が、該接触シートに関連した同じ数の前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）を有することを特徴とする、請求項１から２１までのいずれか１項記載の電気加熱装置。
【請求項２３】
接続部（２６ａ，２７ａ）から見た場合に後方の接触シート（２７）を構成した前記接触シートが、該接触シートに関連したより少ない数のＰＴＣ加熱要素（３１）を有することを特徴とする、請求項１２から２２までのいずれか１項記載の電気加熱装置。
【請求項２４】
層状構造で互いに上下に配列された複数の加熱要素（２０）を含んでおり、前記加熱要素（２０）のそれぞれが、別個に制御可能な前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）と、該ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）に関連した接触シート（２６，２７）と、ラジエータ要素（２３，２４）との平面を含んでいることを特徴とする、請求項１から２３までのいずれか１項記載の電気加熱装置。
【請求項２５】
前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）と、ラジエータ要素（２３，２４；７３，７４）と、接触シート（２６，２７；６４，６５）との前記層状構造が、ハウジング又は矩形のフレーム（３，４，５）に締め付けられながら固定されていることを特徴とする、請求項１から２４までのいずれか１項記載の電気加熱装置。
【請求項２６】
１つの平面のＰＴＣ加熱要素（３０，３１）の前記グループの前記別個の制御可能性により、前記加熱装置の並置された別個の加熱領域（４０，４３；５２，５４）が形成されていることを特徴とする、請求項１から２５までのいずれか１項記載の電気加熱装置。
【請求項２７】
層状構造で互いに上下に配列された複数の加熱要素（２０）から加熱領域（４０〜４５）が形成されていることを特徴とする、請求項２６記載の電気加熱装置。
【請求項２８】
請求項１から２７までのいずれか１項記載の電気加熱装置を含む、自動車のための空気調節ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車のための電気加熱装置に関する。特に、本発明は、別個に制御可能な加熱領域を有する加熱レジスタが設けられた電気加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、特に消費最適化された内燃機関を備えた自動車において、車両内部及びエンジンを加熱するために電気加熱装置が使用される。しかしながら、このような電気加熱装置は、室内空気調節、産業プラント、家庭用途等のために使用されるのにも適している。
【０００３】
消費最適化された内燃機関の改良された効率は、自動車における加熱電力を著しく低減する。エンジンがより低い部分負荷範囲で運転する場合、及び外部温度が低い場合、例えば冬には、エンジンは、車両内部を加熱するのに必要な熱量を供給しない。このような熱の不足を補うために、通常は自動車の空気調節ユニットに組み込まれた補助的な電気加熱が使用される。
【０００４】
車両内部の複数領域の空気調節により、全ての乗員（運転手、助手席乗員、後部座席乗員）は、個々にかつ独立して温度を調節することができる。付加的な放出手段は、霜取りのために空気を車両の窓に向かって噴出する。
【０００５】
各乗員が自己の座席における温度を別個に調節することができるこのような複数領域の空気調節は、最近では、水熱交換器を用いて実現される。各領域の空気流に対する高温空気の割合は、フラップ制御装置を介して供給されることができる。慣用の電気加熱装置（補助加熱）は、水熱交換器が十分な熱量を提供することができない場合、空気流を全体的に、すなわち個々の空気分割流の間に差を生じることなく加熱するために使用される。
【０００６】
これらの慣用の補助電気加熱及び車両空気調節ユニットは、個々の“領域”への個々の熱の供給が別個に行われることができないという点において不都合である。各領域のための十分な空気調節は、例えば各領域に供給される熱量を供給するための適切なフラップ制御（高温空気／低温空気のための混合フラップ）を介してのみ実現可能である。したがって、不均一な熱量が車両の個々の空気調節領域において必要とされる場合、高いパーセンテージの電気エネルギが不必要に電力に変換され、特に、特に高い加熱電力（例えば２ｋＷ）を有する補助電気加熱の場合には、各空気調節領域に適応された加熱電力の精密な調整は不可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、複数領域の空気調節を容易に実現することができる電気加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題は、加熱装置内に平面に配置された複数のＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）加熱要素と、少なくとも１つのラジエータ要素と、電流供給のための接触シートとを有し、前記ＰＴＣ加熱要素が少なくとも２つのグループにおいて別個に制御可能であることを特徴とする電気加熱装置によって解決される。
【０００９】
本発明によれば、複数のＰＴＣ加熱要素が平面に配置されており、前記ＰＴＣ加熱要素は少なくとも２つのグループで別個に制御可能である。この形式では、ＰＴＣ要素とラジエータ要素との１つのみの“加熱ブロック”を有する加熱レジスタにおいて生じられた熱量は、隣接する領域のために、フラップ制御なしに、別個に供給されることができる。当該の電気加熱装置に、複数のこのような加熱ブロックを有する加熱レジスタが設けられていると、加熱領域への任意の分割が実現されることができる。このように、２領域、４領域又は６領域の空気調節が容易に実現されることができ、これにより、各乗員は、各自の座席における温度を個々に調節することができる。各領域のための個々の温度予選択は、加熱レジスタの個々の関連した領域のみを介して適切な熱量が提供されるという効果を有する。これにより、本発明によって、複数領域の空気調節が電気加熱装置によって容易に実現されることができる。各領域のＰＴＣ要素は、所要の加熱電力が必要とした場合にのみ作動させられる。
【００１０】
本発明の別の利点は、当該加熱装置が、これまで使用された加熱装置のものと同じ外形寸法を有していることであり、これにより、加熱装置は、いかなる変更をも必要とすることなく、慣用の構造的設計を有する空気調節ユニットに組み込まれることができる。
【００１１】
別個に制御可能なＰＴＣ加熱要素の各グループは、好適には、関連した別個のラジエータ要素を有している。これは、隣接する領域が加熱されるのを有効に防止する。
【００１２】
別個に制御可能なＰＴＣ加熱要素の各グループには、好適には、別個の接触シートを介して電流が供給され、個々の接触シートは同じ平面に配置されている。このように、別個の制御は、いかなる外部構造変更をも行うことなく、またユニットを通過する空気量を制限することなく、達成されることができる。
【００１３】
別個に制御可能なＰＴＣ要素の２つのグループが設けられている場合、接触シートのための個々の電気接続部が、向き合った狭い側に配置されることができる。好適には、個々の電気接続部は同じ狭い側に設けられており、接続部から見た場合に後方のＰＴＣ加熱要素であるＰＴＣ加熱要素に電流を供給するために使用される電流供給手段は、前方の接触シートに対して横方向に延びている。この形式では、ユニットを通過する空気量のいかなる付加的な制限なしに、電流が加熱要素の両グループに供給されることができる。ＰＴＣ加熱要素の別個のグループを付加的に制御するための余分な構造高さを提供する必要はない。
【００１４】
ＰＴＣ加熱要素は好適には、所定の位置に互いに間隔を置いて位置決めフレームによって保持されている。位置決めフレームは好適には、ＰＴＣ加熱要素の個々のグループに関連した別個の接触シート及び／又はラジエータ要素を位置決めするためにも使用される。この目的のために、位置決めフレームには、好適には、位置決めフレームを超えて突出した複数の突出部が設けられている。したがって、慣用の位置決めフレームは、本発明による構造設計を有する電気加熱装置を実現するために、容易に変更されることができる。このような位置決めフレームは、慣用のものよりも空間を占めることはないので、ユニットを通過する空気量は、付加的な機能性によって損なわれることはない。
【００１５】
本発明の別の有利な実施形態によれば、突出部は、ラジエータ要素が位置決めフレームに容易にクリップ式に結合されることができるように設けられている。個々の電流供給手段と、位置決めフレームと、ラジエータ要素とを備えたＰＴＣ加熱要素を含む加熱要素は、このように容易に予備製造されることができる。このことは、電気加熱装置の製造コストを低く維持する。
【００１６】
別個に制御可能なＰＴＣ加熱要素の各グループは、好適には、関連したそれ自体の制御装置を有している。このことは、自動車における複数領域の空気調節の特に単純な実現を可能にし、この場合、各領域のために必要な加熱電力を別個に調節することができる。前方座席及び後部コンパートメントにおける各乗員は、例えば、各領域が異なる熱量を提供するように異なる温度を予め選択することができる。
【００１７】
さらに、本発明は、全ての加熱領域のエアチャネルが、車両の窓を迅速に霜取りするために統合されることができるように提供されている。
【００１８】
本発明の特別な実施形態によれば、接触シートの電気接続部から離れて配置されたＰＴＣ加熱要素のグループは、より少ないＰＴＣ加熱要素を有している。ＰＴＣ加熱要素の後方グループに電流を供給しかつ、ＰＴＣ加熱要素の前方グループのための接触シートに対して横方向に延びた接触シートの幅は、より少ない量の電流のため、特に狭幅であることができる。加熱装置の所要の付加的な構造深さは、この形式では、特に小さいか又は完全に回避されることができる。
【００１９】
本発明のさらなる有利な実施形態は、次に示す事項である。
【００２０】
前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）の前記別個に制御可能なグループのそれぞれが、該グループに関連した少なくとも１つの別個のラジエータ要素（２３，２４）を有することが好ましい。
【００２１】
前記別個に制御可能な前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）のそれぞれのグループのための電流を供給するための別個の接触シート（２６，２７）を有することが好ましい。
【００２２】
前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）の前記別個に制御可能なグループが、共通の接触シート（２５）を介して正極又はアースに接続されていることが好ましい。
【００２３】
前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）を制御するための前記別個の接触シート（２６，２７；６４，６５）が、１つの平面に互いに間隔を置いて配置されていることが好ましい。
【００２４】
前記別個の接触シート（２６，２７；６４，６５）の狭い側に、電流を供給するための接続部（２６ａ，２７ａ）が設けられていることが好ましい。
【００２５】
前記別個の接触シート（６４，６５）の前記接続部（６４ａ，６５ａ）が、前記加熱装置の反対側の狭い側に配置されていることが好ましい。
【００２６】
前記別個の接触シート（６４，６５）が、相対的にずらされずに配置されていることが好ましい。
【００２７】
前記加熱装置内の第２の平面において絶縁プレート（７０，７１）の間に配置された電流供給手段（６６）を介して、電流が、前記加熱装置の狭い側における接続部（６６ａ）から別個の接触シート（６４，６５）のうちの一方に供給され、前記狭い側が、前記個々の接触シートに向き合って配置されていることが好ましい。
【００２８】
前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）を有する平面と前記第２の平面との間にラジエータ要素（６８）を含むことが好ましい。
【００２９】
前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）を有する前記平面と前記第２の平面との間に、前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）の両グループに電流を供給するためにアース接触シート（６７）が付加的に設けられていることが好ましい。
【００３０】
電流を供給するために使用される接続部（２６ａ，２７ａ）がそれぞれ前記加熱装置の同じ狭い側に設けられており、後方の前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）に関連した前記接触シート（２７）が、接続部から見て、前方の接触シート（２６）に対して側方において延びていることが好ましい。
【００３１】
前記別個の接触シート（２６，２７；６４，６５）と接触した少なくとも前記ラジエータ要素（２３，２４；７３，７４）が、付加的なＰＴＣ加熱要素（３０，３１）の前記別個のグループに電流を供給するために使用されることが好ましい。
【００３２】
さらに、前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）を前記加熱装置の層状構造に１つの平面において互いに間隔を置いて所定の位置に保持する位置決めフレーム（２２；６０）を含むことが好ましい。
【００３３】
前記位置決めフレーム（２２；６０）が、前記別個の接触シート（２６，２７；６４，６５）を互いに間隔を置いて所定の位置に保持することが好ましい。
【００３４】
前記位置決めフレーム（２２；６０）が、前記別個のラジエータ要素（２３，２４；７３，７４）を互いに間隔を置いて所定の位置に保持することが好ましい。
【００３５】
前記位置決めフレーム（２２；６０）に、該位置決めフレーム（２２；６０）を超えて垂直方向に突出した、前記別個の接触シート（２６，２７；６４，６５）及び／又は前記別個のラジエータ要素（２３，２４；７３，７４）を位置決めするために使用される複数の突出部（２８；６９）が設けられていることが好ましい。
【００３６】
前記突出部（２８）が、前記ラジエータ要素（２３，２４）が前記位置決めフレーム（２２）にクリップ式に結合されるように設けられていることが好ましい。
【００３７】
前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）の前記グループ及び／又はＰＴＣ加熱要素（３０，３１）の前記グループに関連した前記別個のラジエータ要素（２３，２４）が、個々に相対的にずらされて配置されていることが好ましい。
【００３８】
前記ＰＴＣ加熱要素の別個に制御可能なグループのそれぞれに別個の制御ユニットが関連していることが好ましい。
【００３９】
前記制御ユニットが、前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）と、接触シート（２６，２７；６４，６５）と、ラジエータ要素（２３，２４；７３，７４）とを含む層状構造を備えた構造的ユニットを形成していることが好ましい。
【００４０】
前記個々の別個の接触シート（２６，２７；６４，６５）が、該接触シートに関連した同じ数の前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）を有することが好ましい。
【００４１】
接続部（２６ａ，２７ａ）から見た場合に後方の接触シート（２７）を構成した前記接触シートが、該接触シートに関連したより少ない数のＰＴＣ加熱要素（３１）を有することが好ましい。
【００４２】
層状構造で互いに上下に配列された複数の加熱要素（２０）を含んでおり、前記加熱要素（２０）のそれぞれが、別個に制御可能な前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）と、該ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）に関連した接触シート（２６，２７）と、ラジエータ要素（２３，２４）との平面を含んでいることが好ましい。
【００４３】
前記ＰＴＣ加熱要素（３０，３１）と、ラジエータ要素（２３，２４；７３，７４）と、接触シート（２６，２７；６４，６５）との前記層状構造が、ハウジング又は矩形のフレーム（３，４，５）に締め付けられながら固定されていることが好ましい。
【００４４】
１つの平面のＰＴＣ加熱要素（３０，３１）の前記グループの前記別個の制御可能性により、前記加熱装置の並置された別個の加熱領域（４０，４３；５２，５４）が形成されていることが好ましい。
【００４５】
層状構造で互いに上下に配列された複数の加熱要素（２０）から加熱領域（４０〜４５）が形成されていることが好ましい。
【００４６】
また、前記課題は、上記の本発明に係る電気加熱装置を含む、自動車のための空気調節ユニットによって解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下に本発明を添付の図面を参照して説明する。
特に自動車において使用されるのに適した電気加熱装置の構造的設計が、図１ａ及び図１ｂに示されている。図１ｂは電気加熱装置の上面図であるのに対して、図１ａに示された図は側面図である。電気加熱装置１には、複数の層状若しくは積層された加熱要素を有する加熱レジスタが設けられている。各加熱要素は、少なくとも１つの抵抗加熱要素と、この抵抗加熱要素に隣接して配置されたラジエータ要素若しくは熱伝導シートとが設けられている。抵抗加熱要素として使用される要素は、好適にはＰＴＣ加熱要素である。加熱レジスタは、向き合った長手方向バー３と、これらの長手方向バー３に対して直角に配置された側方バー４及び５とを有するフレームに保持されている。フレームのバーは、金属又はプラスチック材料から形成されている。
【００４８】
長手方向バーは実質的に同一の構造的設計を有する。しかしながら、向き合った側方バー４及び５は、側方バー５が一方の側で開放した箱として形成されている点で異なっている。この箱状の側方バー５の開口は、前記側方バー５の、加熱要素に面した側に配置されている。この箱には制御装置が挿入されるようになっており、この制御装置は、供給された電流を制御することによって個々の加熱領域の熱出力を制御する。箱として形成された側方バー５の開放側はカバーによって閉鎖されており、このカバーは制御装置を挿入した後に前記側方バー５に取り付けられるか若しくはクリップ式に結合される。
【００４９】
制御装置は好適には、複数の電力半導体部材を有するプリント回路基板として実現されている。箱状の側方バー５に挿入された後、プリント回路基板は好適にはフレームの平面に対して直角に配置される。個々の加熱領域の間で制御装置によって分配される電流は、２つの接続ピン８を介して供給される。これらの接続ピン８は、所要の加熱電流を容易に伝導することができるように形成されている。側方バー５には付加的に制御装置を制御するためのプラグベースが設けられている。ＰＣＴ加熱要素を制御するために、制御装置には好適には自動車バスを介して信号が供給される。
【００５０】
空気調節ユニットにおける電気補助加熱の使用（複数領域の加熱を行わない形式のもの）が図２に示されている。空気調節ユニットは、ブロワ１１を介して外部空気１０を取り込み、前記外部空気は電気加熱装置１を介して内部へ供給される。このプロセスの過程において、空気は前もって蒸発器１４及び水熱交換器１５を流過させられる。次いで、加熱された空気１２は適切な放出手段を介して車両の内部１３へ流入する。
【００５１】
複数領域の空気調節を行うために、加熱された空気１２は適切なチャネル系統を介して所定の放出手段へ供給される。これにより、チャネルを介して放出手段へ供給された空気は、個々に特定の温度に加熱されることができる。
【００５２】
本発明による加熱装置の加熱レジスタは、好適には複数のラジエータ要素と、このラジエータ要素に隣接して配置されたＰＴＣ加熱要素とを有している。このような層状構造の“基本要素”２０が図３に示されている。ラジエータ要素２３，２４の間には、ＰＴＣ加熱要素を備えた層２１と、前記ＰＴＣ加熱要素に関連した電流供給手段２６，２７とが設けられている。２つの電流供給手段２６，２７は、ＰＴＣ加熱要素の２つのグループの別個の制御を可能にする。全てのＰＴＣ加熱要素に共通の別の接触シート２５がラジエータ要素２３，２４の下側に設けられている。択一的に、接触シート２５は、接触シート２６，２７に向き合って配置された位置決めフレームの側に配置されていてもよい。
【００５３】
ＰＴＣ加熱要素の種々異なるグループへの別個の電流供給が、図４に詳細に示されている。第１の接触シート２６は、ＰＴＣ加熱要素の第１のグループを形成したＰＴＣ加熱要素３０に接触している。第２の接触シート２７は、ＰＴＣ加熱要素３１の第２のグループに電流を供給する。両接触シートの一端には、長手方向に延びた電気接続部２６ａ，２７ａが設けられている。このような配列により、相前後して配置されたＰＴＣ加熱要素３０，３１のグループに、共通の制御装置を介して電流が提供されることができる。
【００５４】
電流を接続部２７ａを介してＰＴＣ加熱要素３１の後方のグループに供給するために、接触シート２７は接触シート２６に対して側方において延びている。この目的のために、前記接触シートは好適には、電流が供給されるＰＴＣ加熱要素３１の領域におけるよりも狭幅に形成されている。
【００５５】
本発明の特別な実施形態によれば、ＰＴＣ加熱要素３０，３１は、接触シート２６，２７の位置に対応して互いにずらされて配置されている。すなわち、個々のＰＴＣ加熱要素３０，３１に関連したラジエータ要素２３，２４も、好適には互いにずらされて配置されている。このような構造的設計は図３に透視図で示されている。択一的な配列によれば、ＰＴＣ加熱要素とラジエータ要素とはずらされずに配置される。
【００５６】
第１及び第２のグループのＰＴＣ加熱要素３０，３１は、所定の離間した位置において共通の位置決めフレーム２２によって保持されている。位置決めフレーム２２は好適にはプラスチック材料から形成されており、この目的のための適切な開口が設けられている。ＰＴＣ加熱要素３０，３１に接触するために、前記ＰＴＣ加熱要素は、その両側において接触シート２５，２６，２７と接触している。択一的に、電流は、中間の導電性のラジエータ要素２３，２４を介して供給されることもできる。
【００５７】
本発明によれば、位置決めフレームは、少なくとも接触シート２６，２７も位置決めフレーム２２上に離間しながら保持されるように形成されている。この目的のために、位置決めフレームには、電流搬送要素を正確に位置決めするためのウェブと、リブと、突出部とが設けられている。接触シート２６，２７は、位置決めフレームの突出部によって互いに間隔を置いて保持されている。
【００５８】
本発明の特別な実施形態によれば、位置決めフレームは、ラジエータ要素２３，２４が突出部２８を介して位置決めフレーム２２上の所定の位置に正確に固定されるように形成されている。したがって、前記ＰＴＣ加熱要素３０，３１に別個の接触シートを介して電流が供給されるＰＴＣ加熱要素３０，３１の側における少なくとも全ての電流搬送要素２３，２４，２６，２７が、互いに電気的に絶縁されるように前記位置決めフレームによって保持されるように位置決めフレーム２２は、形成されている。
【００５９】
好適には、反対側に配置されたラジエータ要素２３，２４も、良好な熱伝導を得るために個々のＰＴＣ加熱要素３０，３１にすぐに隣接して配置されるように、位置決めフレーム２２の個々の突出部２８を介して保持されている。
【００６０】
本発明の別の特別な実施形態によれば、位置決めフレーム２２の突出部２８は、ラジエータ要素２３，２４が位置決めフレームにクリップ式に結合されることができるように形成されている。このような位置決めフレームは、図３に示された形式の加熱要素２０の単純な製造を可能にし、これにより、本発明による電気加熱装置の最終組立ては、予め組み立てられた加熱要素２０を介して簡単な形式で行われることができる。
【００６１】
このような電気加熱装置の平面図が図５に示されている。この加熱装置は、図１ｂによる表現に対応するが、複数の可能な変更点のための個々の加熱領域が付加的に示されている。この目的のために、加熱レジスタは水平方向及び垂直方向に分割されている。各加熱領域には、個々の制御要素、すなわち制御ユニットの個々のパワートランジスタを介して別個に電流が供給される。
【００６２】
図５において領域４０〜４５はほぼ同じ寸法を有するが、領域は種々異なる構造的設計を有していてもよい。
【００６３】
加熱レジスタの複数の領域／加熱範囲は、個々の空気チャネルを介して多数の空気調節領域に関連させられることができる；前記多数の空気調節領域は、多数の領域／加熱範囲から独立しており、おそらくそれとは異なっていてよい。図５に示された６つの領域への分割の場合、２つの領域が例えば運転手に割り当てられ、２つが助手席乗員に割り当てられ、１つずつが各後部座席乗員に割り当てられる。自動車の２領域空気調節の場合、対称的な分割を提供することができ、車両内部の各空気調節領域に、加熱レジスタの３つの領域が割り当てられる。側方バー５の端面に配置された制御装置は、この目的のために６段制御装置として構成されており、これにより、各領域を別個に制御することができる。
【００６４】
ＰＴＣ加熱要素３１の第２のグループへの電流の供給の択一的なアプローチが図６〜図９に示されている。様々な加熱領域のラジエータ要素とＰＴＣ加熱要素とが相対的にずらされずに配置されている点で、この実施形態は前のものとは実質的に異なる。このことは、複数の制御可能な加熱領域にも拘らず、加熱装置の寸法が特に狭いという効果を有する。この目的のために、制御装置から見た場合に後方のグループである加熱要素３１のグループに供給される電流、好適には正の接触は、ＰＴＣ加熱要素の平面とは異なる平面における別個の電流供給手段を介して供給される。
【００６５】
図６ａには、様々な加熱領域５２〜５５のための例が示されている。これらの加熱領域において、ＰＴＣ加熱要素３０，３１が配置されている平面５０が配置されている。加熱レジスタの左半分及び右半分におけるＰＴＣ加熱要素３０，３１を別個に制御することができることにより、並置された加熱領域５２〜５５を実現することができる。領域５４及び５５を有する、右半分のＰＴＣ加熱要素３１を制御するための電流は、平面５１に配置された個々の電流供給手段を介して提供される。
【００６６】
図示された平面５０及び５１の配列は、例としてのみ示されており、あらゆるその他の配列も可能である。平面５１は例えば、加熱装置の上縁部及び下縁部に配置されていてもよい。
【００６７】
ＰＴＣ加熱要素と、ラジエータ要素と、接触シートとの層状構造は、個々のばね要素５７を有するばね５６によって互いに締め付けられている。図示された実施形態では、配列の上縁部及び下縁部に適切なばね５６が設けられている。択一的に、接触圧は、１つのばね５６によって生じさせることもできる。図６ｂに示したように、個々のばね要素５７は、好適には、平面５０におけるＰＴＣ加熱要素３０，３１の位置に対応する位置に配置されている。
【００６８】
ばね要素５７を備えたこれらのばね５６は、前に説明した実施形態にも設けられているが、これは該当する図には示されていない。
【００６９】
択一的な実施形態の特別な実現を以下に図７、図８及び図９を参照して説明する。これらの図は、該当する形式の加熱装置の要素の透視図を示している。図７は、該当する形式の電気加熱装置の概略図を示している；この図では、加熱装置の要素は、構造的原理がより明確に示されるように部分的に省略されている。特に、ラジエータ要素は不完全にしか示されていない。図８は、この実現の特に関連する詳細を示しており、図９は、加熱装置の加熱要素の分解図を示している。
【００７０】
図６の平面５０には、個々の位置決めフレーム６０が配置されており、これらの位置決めフレーム６０にはＰＴＣ加熱要素３０，３１のための開口６１，６２が設けられている。ＰＴＣ加熱要素は、その下面に設けられた接触シート６３を介してアースされている。上面において、ＰＴＣ加熱要素３０，３１の両グループは、正接触シート６４，６５によって別個に接触されている。
【００７１】
これらの接触シートを間隔を置いて配列するために、位置決めフレーム６０にはそれぞれ分離器６９が設けられている。位置決めフレームを垂直方向に超えて突出したこの分離器６９は、接触シート６４，６５のみならず、好適には互いに間隔を置いて配置された、前記接触シートに隣接して配置されたラジエータ要素７３，７４をも保持する。
【００７２】
図７によれば、制御装置は側方バー５内に配置されている。ＰＴＣ加熱要素３０の第１のグループには、接触シート６４と、制御装置の方向に突出した接続部６４ａとを介して個々の制御電流が供給される。
【００７３】
ずらされた接触シートを備えた第１の実施例とは異なり、本実施形態は、加熱レジスタの右側に配置されたＰＴＣ加熱要素３１には、接触シート６５と、前記接触シート６５の平面とは異なる加熱レジスタの平面に配置された電流供給手段６６とを介して電流が供給される。電流供給手段６６には、側方バー５内の制御装置に接続される接続部６６ａと、加熱レジスタの反対側の狭幅側に配置された接続突起６６ｂとが設けられている。接続突起６６ｂは、ＰＴＣ加熱要素を有する平面の方向に垂直に突出している。接触シート６５は、相補的な接続突起６５ａを有しており、この接続突起６５ａは反対方向に電流供給手段６６に向かって突出している。２つの接続突起６５ａ，６６ｂは、好適には溶接接合部８０を介して互いに結合されている。
【００７４】
特に好適な実現によれば、この正電流供給手段６６は、開口６２に配置されたＰＴＣ加熱要素３１のみならず、さらに加えて、例えば前記ＰＴＣ加熱要素３１の上方に配置された別の平面における、対応して配置されたＰＴＣ加熱要素にも電流を供給する。この目的のために、接触シート６５（及び接触シート６４）は、前記接触シートの上方に配置されたラジエータ要素７３，７４に電気的に接続されており、これにより、ＰＴＣ加熱要素の別の層への電気接触は、ラジエータ要素の複数の層に亘っても確立される。加熱要素のこの層は、電流供給手段６６を介して反対側からアースが供給される。
【００７５】
正電流供給手段６６に対して平行に延びた接触シート６７は、接触シート６３をラジエータ要素６８を介してアースさせている。接触シート６７は、好適には制御装置を介してアースされているのではなく、横方向接続部／バー７７を介して、フレームの近傍に配置されたアース供給手段７８に接続されている。
【００７６】
開口６１，６２内の全てのＰＴＣ加熱要素３０，３１のために、正電流供給が、平面５１において電流供給手段６６を介して接触シート６５に、及び接触シート６７に伝導されるように、付加的な絶縁プレート７０，７１が設けられている。絶縁プレート７０は、接触シート６７と正電流供給手段６６とを互いに絶縁している。接触シート７１は、正電流供給手段６６を、その下に配置されたラジエータ要素７５から絶縁している。
【００７７】
絶縁プレート７１を介して、前記加熱領域に対して対称的に配置された加熱領域５３，５５は、電流のないラジエータ要素７５の他方の側に対応する形式で配置されることができる。
【００７８】
図６〜図９に示された特別な態様に基づき、図６ａにプラス及びマイナスの記号の形式で示された正とアースとの関連が得られる。上部加熱領域と下部の加熱領域との間に配置されたラジエータ要素７５は、接触シート７１を介してアースにも正電流供給手段にも接続されておらず、したがって電流が流れない。ラジエータ要素７５に隣接して配置されたラジエータ要素６８はそれぞれ接触シート６７に接続されており、２つのＰＴＣ加熱要素グループの間で差異を生じることなく、アースをＰＴＣ加熱要素３０，３１の一方の側に伝導する。
【００７９】
ラジエータ要素７５及び６８、すなわち、ＰＴＣ加熱要素の様々なグループへの電流の別個の供給を行うために使用されないラジエータ要素（すなわちアースされているか又は電流が流れないラジエータ要素）は、加熱レジスタの左半分及び右半分のために別個に設けられる必要はない。これらのラジエータ要素は、好適には連続した／一体型要素として形成される。択一的に、これらの加熱要素は、個々の加熱領域のより良好な熱分離を達成するために互いに分離させられるように設けられることもできる。
【００８０】
ラジエータ要素７３，７４は、アース供給手段とは反対に配置されたＰＴＣ加熱要素側において配置された接触シート６４，６５に電気的に接続されており、前記接触シート６４，６５と前記ラジエータ要素７３，７４とは互いに隣接して配置されている。ラジエータ要素７３，７４は、電流を、さらに上方に配置されておりかつ個々の同じ領域のＰＴＣ加熱要素を有する付加的な層５０に供給する。同じ領域のＰＴＣ加熱要素を有する別の層５０は、この層の上方に配置されたラジエータ要素を介してアースされている。個々のラジエータの個々の極性と、ラジエータ要素の個々の配列は、図６ａに、個々のプラス及びマイナスの記号で示されている。
【００８１】
この実施形態の特別な利点は、第１の実施形態と比較して、この実施形態がより一層狭幅な構造寸法を有しているということである。
【００８２】
慣用的な複数領域の加熱の場合には、各放出チャネルごとに別個の加熱装置が必要とされていたが、本発明は、別個に制御可能な加熱領域を介して、所要の熱を生ぜしめる１つの中央の加熱装置の使用を可能にする。このように、自動車において高い空気調節快適性を容易に達成することができる。
【００８３】
領域は、特別な数のＰＴＣ加熱要素を各領域に関連させることによって、加熱レジスタにおいて任意の形式で長手方向に形成されることができる。垂直方向では、領域の寸法は、ラジエータ要素の可変の関連によって調節されることができる。
【００８４】
要するに、本発明は、特に自動車用の補助電気加熱として使用されるのに適した電気加熱装置に関するということができる。加熱装置は、加熱装置の平面に配置された複数のＰＴＣ加熱要素を有している。ＰＴＣ加熱要素は、これらに電流を供給するために接触シートと電気接触しており、生じられた熱を加熱したい空気流に伝達するためにラジエータ要素と熱接触している。本発明によれば、この平面に配置されたＰＴＣ加熱要素は、少なくとも２つのグループにおいて別個に制御されるようになっている。
【００８５】
慣用の加熱装置の寸法と同じ寸法を有しておりかつこのような装置と同じ効率を有するこのような加熱装置は、加熱要素が領域ごとに制御されるという点において付加的な機能を有している。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１ａ】本発明による電気加熱装置の側面図を示している。
【図１ｂ】本発明による電気加熱装置の平面図を示している。
【図２】自動車に装備された慣用の空気調節ユニットを示している。
【図３】本発明による加熱装置の加熱レジスタの加熱要素の透視図を示している。
【図４】図３に示された加熱要素の断面図である。
【図５】本発明による複数領域の空気調節のための電気加熱装置の平面図である。
【図６ａ】図５の実施形態に対して択一的である実施形態における、複数領域の空気調節のために使用される、本発明による電気加熱装置の平面図である。
【図６ｂ】図６ａに示された電気加熱装置の側面図である。
【図７】図６による加熱装置の透視図を示しており、この透視図では、加熱装置の要素は、加熱装置の原理を明瞭にするために部分的にのみ示されている。
【図８】図７による加熱装置の細部の図を示しており、この図は択一的な電流供給部をより明確に示している。
【図９】加熱装置の加熱レジスタの細部の透視図を、図６による択一的な実施形態の分解図の形式で示している。
【符号の説明】
【００８７】
３  長手方向バー
４，５  側方バー
８  接続ピン
１０  外部空気
１２  加熱された空気
１３  内部
１４  蒸発器
１５  水熱交換器
２０  基本要素
２２  位置決めフレーム
２３，２４  ラジエータ要素
２５  接触シート
２６，２７  電流供給手段（接触シート）
２７ａ  接続部
３０，３１  ＰＴＣ加熱要素
４０〜４５  領域／加熱領域
５０，５１  平面
５２〜５５  加熱領域
５６  ばね
５７  ばね要素
６０  位置決めフレーム
６１，６２  開口
６３  接触シート
６４，６５  接触シート
６４ａ  接続部
６５ａ  接続突起
６６  電流供給手段
６６ａ  接続部
６６ｂ  接続突起
６７  接触シート
６８  ラジエータ要素
６９  分離器
７０，７１  絶縁プレート
７３，７４，７５  ラジエータ要素
７７  横方向接続部／バー
７８  アース供給手段
８０  溶接接合部
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【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６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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