(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の定格暖房能力を一様に有するＰＴＣ加熱エレメント（１９）を各々少なくとも１個備える複数の暖房ステージと、
発生した熱を放熱エレメント（１２）を通って流れる媒体へ放散する、複数の前記放熱エレメント（１２）と、を備える自動車用の追加電気暖房装置であって、
前記暖房ステージの少なくとも一つが、製造工程の違いに起因する、少なくとも１個の前記ＰＴＣ加熱エレメント（１９）の暖房能力の前記第１の定格暖房能力からの乖離を補正するために、前記第１の定格暖房能力よりも低い第２の定格暖房能力を有する裕度ＰＴＣ加熱エレメント（１９ａ）を含み、
前記ＰＴＣ加熱エレメント（１９）が、前記ＰＴＣ加熱エレメント（１９）と前記放熱エレメント（１２）の階層構造の階層内に配置され、
各階層にＰＴＣ加熱エレメント用の所定数の空間（２３）が配設されており、前記第１と第２の定格暖房能力を有するＰＴＣ加熱エレメント用の階層において不要な空間にダミーエレメントが充填されることを特徴とする、自動車用の追加電気暖房装置。
【請求項２】
前記第２の定格暖房能力が、前記第１の定格暖房能力の何分の一かである、請求項１に記載の追加電気暖房装置。
【請求項３】
前記第２の定格暖房能力が、前記第１の定格暖房能力の半分か又は三分の一か又は四分の一かである、請求項１又は２に記載の追加電気暖房装置。
【請求項４】
前記裕度ＰＴＣ加熱エレメント（１９ａ）の寸法が、前記第１の定格暖房能力を有するＰＴＣ加熱エレメント（１９）の寸法とほぼ一致する、請求項１から３のいずれか１項に記載の追加電気暖房装置。
【請求項５】
前記裕度ＰＴＣ加熱エレメント（１９ａ）が、前記第１の定格暖房能力を有する前記ＰＴＣ加熱エレメント（１９）と同じ厚みを有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の追加電気暖房装置。
【請求項６】
前記裕度ＰＴＣ加熱エレメント（１９ａ）がさらに、前記第１の定格暖房能力を有する前記ＰＴＣ加熱エレメント（１９）と同じ長さを有する、請求項５に記載の追加電気暖房装置。
【請求項７】
前記裕度ＰＴＣ加熱エレメント（１９ａ）がさらに、前記第１の定格暖房能力を有する前記ＰＴＣ加熱エレメント（１９）と同じ幅を有する、請求項５又は６に記載の追加電気暖房装置。
【請求項８】
前記第１の定格暖房能力が、５０Ｗから１００Ｗの間の値、好ましくは７０Ｗの値を有する、請求項１から７のいずれか１項に記載の追加電気暖房装置。
【請求項９】
前記ＰＴＣ加熱エレメント（１９）が、位置決めフレーム（１７）内の階層に保持される、請求項８に記載の追加電気暖房装置。
【請求項１０】
各位置決めフレーム（１７）が、前記第１と第２の定格暖房能力を有する前記ＰＴＣ加熱エレメント（１９，１９ａ）が必要となる各場合のみのための開口（１８）を備える、請求項９に記載の追加電気暖房装置。
【請求項１１】
前記追加電気暖房装置が、低電圧動作用、具体的には１２０Ｖ未満の電圧用に設計された、請求項１から１０のいずれか１項に記載の追加電気暖房装置。
【請求項１２】
ＰＴＣ加熱エレメント（１９）及び放熱エレメント（１２）を流れる媒体へ熱を放散する前記放熱エレメント（１２）の複数階層からなる階層構造を形成するように電気暖房装置を組み立てる工程を含み、前記ＰＴＣ加熱エレメント（１９）を含んだ各階層は前記ＰＴＣ加熱エレメント（１９）を少なくとも１個備え、前記ＰＴＣ加熱エレメント（１９）が一様な第１の定格暖房能力を有する、自動車用の追加電気暖房装置の製造プロセスであって、
製造工程の違いに起因する、一つの階層の前記第１の暖房能力からの前記少なくとも１個のＰＴＣ加熱エレメント（１９）の暖房能力の乖離を補正するために、前記第１の定格暖房能力よりも低い第２の定格暖房能力を有する裕度ＰＴＣ加熱エレメント（１９ａ）を挿入するか、又は前記第１の定格暖房能力を有するＰＴＣ加熱エレメント（１９）を前記第２の定格暖房能力を有する裕度ＰＴＣ加熱エレメント（１９ａ）により置き換えることにより、前記ＰＴＣ加熱エレメント（１９）の前記第１の定格暖房能力に基づいて定められる前記階層の前記ＰＴＣ加熱エレメント（１９）の数を修正する工程を含むことを特徴とする、自動車用の追加電気暖房装置の製造プロセス。
【請求項１３】
前記第１と第２の定格暖房能力を有する前記ＰＴＣ加熱エレメント（１９，１９ａ）がほぼ同じ寸法である請求項１２に記載の自動車用の追加電気暖房装置の製造プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気暖房装置に係り、具体的にはＰＴＣ加熱エレメントを含んだ自動車用追加暖房装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車内、特にエンジン消費が最適化され熱エネルギの発生が少量である自動車内での使用においては、乗客室とエンジンを暖めるため追加電気暖房装置が用いられる。図１に、自動車空調システム内でのこのような追加電気暖房装置の使用を概略的に示す。空調システムは、送風機３を介して外気２を吸入する。吸入空気は、蒸発器６と熱交換器７と電気暖房装置１を通って流れる。その後、被加熱空気４は対応する流出手段を介して車両の乗客室内へ導き入れられる。
【０００３】
自動車内の電気追加暖房装置には、吸入空気へ熱を放散させる放熱エレメントと熱的に伝導連通するＰＴＣ加熱エレメントを用いるのが好ましい（例えば、特許文献１参照）。ＰＴＣ加熱エレメントと放熱エレメントの階層構造の配列全体は、通常、暖房装置の効率を増大させるために暖房装置内スクイズクランプ内に保持される。クランプにより、ＰＴＣ加熱エレメントの電気的熱的な高い接触が達成される。
【０００４】
ＰＴＣ加熱エレメントは、電流供給時に加熱される一方、加熱エレメントの抵抗が増大する温度依存半導体抵抗器である。ＰＴＣ加熱エレメントの自動調節特性によって、確実に過熱を防止することができる。
【０００５】
電気暖房装置に使用するＰＴＣ加熱エレメントはセラミックで出来ており、平坦で概ね矩形の構造形状を有する。互いに対向する広い外面を介し、セラミック製ディスクへ電流が供給される。同時に、これらの表面を介して熱が放散される。このように、ＰＴＣ加熱エレメントの広い表面は、隣接表面に対し熱的にだけでなく電気的にも良好な接続性を有する必要がある。
【０００６】
電気暖房装置の定格暖房能力とは、しかるべき標準状態（例えば、０℃で３００ｋｇ／ｈの空気流量）下で暖房装置が供給する暖房能力である。暖房装置が実際に供給する暖房能力は暖房装置内に挿入したＰＴＣ加熱エレメントの暖房能力の総和により、同様に暖房能力の総和は各ＰＴＣ加熱エレメントの固有特性によって決まる。
【０００７】
ＰＴＣ加熱エレメントは通常、２５℃での電気抵抗（Ｒ２５値）と抵抗が急増する温度（転移温度）とによって特徴付けられる。ＰＴＣ加熱エレメントの暖房能力は、固定電圧におけるＰＴＣ加熱エレメントの温度−抵抗特性の趨勢と密接に関係しており、暖房能力はＰＴＣエレメントの（温度依存）電気抵抗にのみ依存するこのように、上記の標準的な条件下では、ＰＴＣ加熱エレメントに関する個別「定格暖房能力」はＲ２５値及び転移温度に関する定格値により特徴付けられるといえる。
【０００８】
経済的な理由から、特性（Ｒ２５値と転移温度）が同一のＰＴＣ加熱エレメント、すなわち同一の「定格暖房能力」のものが専ら使用されるが、これは単一の暖房装置あるいは所定種の暖房装置に対してではなく、一製造業者の全ての電気暖房装置に対してであることが好ましい。
【０００９】
通常、暖房装置のＰＴＣ加熱エレメントは複数の個別選択可能な暖房ステージへ分配される。各暖房ステージは所定の定格暖房能力を達成するよう設計されており、そのため対応数のＰＴＣ加熱エレメントを有する。
【００１０】
製法の違いに起因し、ＰＴＣ加熱エレメントの固有特性ひいては実際に供給される暖房能力は、対応定格値からしばしば著しく乖離する。通常Ｒ２５値の乖離は、３５％から５０％の範囲にある。乖離の平均値は種々の分量によって異なり、すなわちドーピング粉末量と焼結量とにより異なる。
【００１１】
製法の違いに起因するＰＴＣ加熱エレメントのその定格暖房能力からの乖離に配慮し、暖房装置／暖房ステージの実際の暖房能力は所与の裕度範囲内で異なっていてもよい。暖房装置／暖房ステージで、それらの定格暖房能力からの乖離量が同一であるＰＴＣエレメントのみを用いるのは最悪の場合である。この場合、暖房装置／暖房ステージの許容裕度限界を超過したり達成されたりしないよう、個別の乖離を集約する。
【特許文献１】欧州特許出願公開第１４３２２８７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来、裕度限界を上回るあるいは下回る乖離を避けるために、乖離を補正するＰＴＣ加熱エレメントが一つの暖房装置／暖房ステージで組み合わされていた。このように異なる乖離を組み合わせることにより、暖房装置／暖房ステージの裕度に比べて比較的大きな乖離のＰＴＣ加熱エレメントを使用することができる。しかしながら、この手法の欠点は必要とされる選択と保管労力にある。つまり、まずＰＴＣ加熱エレメントの個々の乖離を確定しなければならない。その後、乖離が異なるＰＴＣ加熱エレメントを、一連の製造工程用に十分な部材数保管しておかねばならない。
【００１３】
従って、本発明の一つの目的は、改善された構造の電気暖房装置とそれに対応する製造方法を提供することである。これにより連続した製造方法、例えば連鎖式製法において、それらの乖離ごとに分類された大量の部材数のＰＴＣ加熱エレメントを費用をかけて丹念に保管することを解消する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的は、独立請求項の特徴をもって達成される。
【００１５】
本発明の具体的手法としては、電気暖房装置の製造において、ある固定標準暖房能力を有するＰＴＣ加熱エレメントに加え、ある単一の第２の所定の定格暖房能力を有するさらなるＰＴＣ加熱エレメントを採用する。使用するＰＴＣ加熱エレメントの標準的定格暖房能力が２種類のみであるため、電気暖房装置の大規模な製造を明らかに単純化することができる。所定の乖離のＰＴＣ加熱エレメントを十分な部材数、予め分類し保管することが解消される。
【００１６】
第１の態様によれば、本発明は自動車用の追加電気暖房装置に関する。暖房装置は、それぞれ少なくとも１個のＰＴＣ加熱エレメントを有する複数の暖房ステージを備え、前記ＰＴＣ加熱エレメントは一様に第１の定格暖房能力を有する。さらに暖房装置は複数の放熱エレメントを備え、前記放熱エレメントを流れる媒体へ生成熱を放散させる。少なくとも一つの暖房ステージが、第１の定格暖房能力からの少なくとも１個のＰＴＣ加熱エレメントの暖房能力の乖離を補正する第２の定格暖房能力を有する裕度ＰＴＣ加熱エレメントを含み、その乖離は製法の違いに起因するものである。この場合、第２の定格暖房能力は第１の定格暖房能力よりも低い。
【００１７】
第２の態様によれば、本発明は自動車用の追加電気暖房装置用の製造プロセスに関する。製造プロセスにおいて、電気暖房装置は複数階層のＰＴＣ加熱エレメントと放熱エレメントを流れる媒体へ熱を放散する放熱エレメントの階層構造を形成するよう組み立てられる。ＰＴＣ加熱エレメントを含む各階層は、ＰＴＣ加熱エレメントを少なくとも１個有する。全てのＰＴＣ加熱エレメントが、一様な定格暖房能力を有する。ＰＴＣ加熱エレメントの第１の定格暖房能力に基づいて定められる一つの階層のＰＴＣ加熱エレメントの数は、第２の定格暖房能力を有する裕度ＰＴＣ加熱エレメントを挿入するか、又は第１の定格暖房能力を有する一つのＰＴＣ加熱エレメントを第２の定格暖房能力を有する裕度ＰＴＣ加熱エレメントでもって置き換えることで修正される。こうして、製法の違いに起因する少なくとも１個のＰＴＣ加熱エレメントの第１の定格暖房能力からの暖房能力乖離が、一つの階層にて補正される。この場合、第２の定格暖房能力は第１の定格暖房能力よりも低い。
【００１８】
裕度ＰＴＣ加熱エレメントの定格暖房能力は、標準ＰＴＣ加熱エレメントの定格暖房能力とは明らかに異なる。裕度ＰＴＣ加熱エレメントの定格暖房能力は標準ＰＴＣ加熱エレメントの第１の定格暖房能力の何割かであるのが好都合であり、第１の定格暖房能力の半分か三分の一か四分の一であるのが好ましい。
【００１９】
裕度ＰＴＣ加熱エレメントの寸法は、標準ＰＴＣ加熱エレメントの寸法に一致していることが好ましい。このことにより、裕度ＰＴＣ加熱エレメントを暖房装置の既存の構造ならびに製造プロセスに組み込むことが特に容易になる。とりわけ、標準ＰＴＣ加熱エレメント用に対して既に調製されている同一の位置決め手段を用いることができる。ここでは、裕度ＰＴＣ加熱エレメントは、標準ＰＴＣ加熱エレメントと同一の厚みと、特に同一の長さ及び／又は幅もまた有していると好都合である。
【００２０】
標準ＰＴＣ加熱エレメントの定格暖房能力は、５０Ｗから１００Ｗの間、特に７０Ｗであるのが好ましい。
【００２１】
電気暖房装置は、ＰＴＣ加熱エレメントと放熱エレメントの階層構造からなるのが好ましい。
【００２２】
一つの階層のＰＴＣ加熱エレメントは位置決めフレーム内に保持されるのが好ましい。ここで、本発明の特定の態様によれば、各位置決めフレームはＰＴＣ加熱エレメントを実際に挿入するための開口のみ有する。この目的を達成するため、ＰＴＣ加熱エレメント用の開口の数が様々である位置決めフレームを調製しておき、製造過程でそれぞれ適当な位置決めフレームを選択することが好ましい。
【００２３】
他の好適な実施形態によれば、一つの階層内の階層構造内にＰＴＣ加熱エレメント用の空間が定数備えられている。製造過程において、ＰＴＣ加熱エレメントが不要な空間にはダミーエレメントが補充される。この種の構造を用いることで、各階層ごとのＰＴＣ加熱エレメントの数は簡単に変更でき、特に本発明によれば裕度ＰＴＣ加熱エレメントを追加することができる。
【００２４】
追加電気暖房装置は低電圧動作用、すなわち約１２０ボルト未満のオンボード電源用に設計されるのが好ましい。
【００２５】
本発明の他の好都合な実施形態は、下位請求項の要旨である。
【００２６】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。図面に詳細を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明は、裕度ＰＴＣ加熱エレメントの使用により、一連の電気暖房装置生産のための製造プロセスを容易にするものである。裕度ＰＴＣ加熱エレメントは暖房装置／暖房ステージの実際の暖房能力の乖離を補正することにより、実際の暖房能力が定格暖房能力から乖離するＰＴＣ加熱エレメントの従前の保管を解消する。
【００２８】
本発明による裕度ＰＴＣ加熱エレメントの使用は、暖房装置の構造形状とは無関係である。図２から図１６に関連し、例として様々な暖房装置を説明する。これらの暖房装置に共通するのは、ＰＴＣ加熱エレメントと放熱エレメントの階層構造を有する暖房通風調節装置である。しかしながら、本発明の適用は一例として挙げた実施形態に制限されるものではない。
【００２９】
自動車での使用に特に適する電気暖房装置の第１の実施形態を、図２と図３に示す。図２に第１の実施形態の電気暖房装置の側面図を示し、図３に平面図を示す。暖房装置１０は、加熱エレメントと放熱エレメント１２を階層構造に配置した複数階層１１の暖房通風調節装置を有する。放熱エレメント１２を通って流れる媒体へ生成熱を放散する放熱エレメント１２に隣接させて、加熱エレメントをそれぞれ配置する。
【００３０】
図２と図３に示した暖房通風調節装置は、両側に配置した長手方向梁１３とそれらに垂直に配置した側方梁１４，１５とからなるフレーム内に保持される。フレームの梁は、金属あるいはプラスチックから作られるのが好ましい。
【００３１】
図２と図３に示した実施形態では、側方梁１５は一側が開口するボックスとして形成されている。ボックス式の側方梁の開口は、暖房通風調節装置に対向する側にある。このボックス内には、ＰＴＣ加熱エレメント（暖房ステージ）の個々の階層の熱放散を調整する制御装置を挿入することができる。制御装置を挿入した後、載置あるいは留めることのできる蓋を用いて、側方梁１５の開口側が閉じられる。
【００３２】
制御装置により個々の暖房ステージへ配給される出力は、接続ボルト１６により暖房装置へ供給される。加えて、側方梁１５は外部起動用のプラグベースを備える。外部制御信号は車載バスを介して供給されることが好ましい。
【００３３】
個々の階層１１内の、ＰＴＣ加熱エレメントは、位置決め手段により保持される。この目的のため位置決めフレーム１７を図４に示す。位置決めフレーム１７は、対応する暖房装置階層１１に設けた多数のＰＴＣエレメント１９に一致する数の開口１８を有する。製造工程では、そのために、開口１８の数が様々である位置決めフレーム１７が調製される。
【００３４】
暖房装置階層／暖房ステージの実際の暖房能力の補正は、本発明に従い、裕度ＰＴＣ加熱エレメント１９ａを使用することによって行なうことができる。暖房装置／暖房ステージの実際の暖房能力が定格暖房能力よりも明らかに低い場合、追加挿入裕度ＰＴＣ加熱エレメント１９ａによりその差分を補正し、総暖房能力を再度所定の裕度範囲内とすることができる。そのため、裕度ＰＴＣ加熱エレメント１９ａ用の追加開口１８を有する位置決めフレーム１７が使用される。定格暖房能力に比べ実際の暖房能力が極端に高い場合、本発明によればＰＴＣ加熱エレメント１９の一つを裕度ＰＴＣ加熱エレメント１９ａでもって置き換える。裕度ＰＴＣ加熱エレメント１９ａの寸法がＰＴＣ加熱エレメント１９とほぼ同じ場合には、位置決めフレーム１７を換える必要はない。
【００３５】
ＰＴＣ加熱エレメント１９とほぼ同じ寸法を有する裕度ＰＴＣ加熱エレメント１９ａの実施形態は、従来の位置決めフレーム１７をなお使用できることが特に有利な点である。裕度ＰＴＣ加熱エレメント用の開口という特定の設計の追加位置決めフレームは、そこでは不要とされる。しかし、代案として、ＰＴＣ加熱エレメント１９とは別の構造形状を有する裕度ＰＴＣ加熱エレメント１９ａもまた用いてもよい。しかしながら、この場合、位置決めフレーム１７を対応するように調整し、裕度ＰＴＣ加熱エレメント使用のための位置決めフレームをさらに保管する必要がある。
【００３６】
位置決めフレームなしで済ますことのできる暖房装置の代替実施形態を、図５に示す。つまり本例の一つの階層１１では、同一寸法を有する５個の部品がそれぞれ用いられる。所望の定格暖房能力に応じ、本例の場合、２個の標準ＰＴＣ暖房能力エレメント１９を中心位置と周縁位置に挿入し、２個のダミーエレメント１９ｂを中心位置に隣接して挿入する。さらに、裕度ＰＴＣ加熱エレメント１９ａを他の周縁位置に使用する。裕度ＰＴＣ加熱エレメントが一切不要である場合、暖房ステージの設計に応じ、別のダミーエレメント又は標準ＰＴＣ加熱エレメントを代わりに挿入する。同一寸法を有する部品を用いることにより、本発明による裕度ＰＴＣ加熱エレメントの採用に関しての機器の調整は一切必要でなく、標準ＰＴＣ加熱エレメントあるいはダミーエレメントの一つのいずれかを単に裕度ＰＴＣ加熱エレメントで置き換えるものである。
【００３７】
本発明は２種類のＰＴＣ加熱エレメント、すなわち普遍の所定の標準定格暖房能力を有する標準ＰＴＣ加熱エレメント１９と、予め規定されてはいるがそこから乖離した定格暖房能力を有する追加の裕度ＰＴＣ加熱エレメント１９ａとのみを用いる。標準ＰＴＣ加熱エレメント１９の定格暖房能力は、５０Ｗから１００Ｗの範囲にあるのが好ましく、約７０Ｗ台であるのが好ましい。
【００３８】
裕度ＰＴＣ加熱エレメント１９ａの定格暖房能力は、標準ＰＴＣ加熱エレメント１９の定格暖房能力の何割かであるのが好ましい。具体的には、裕度ＰＴＣ加熱エレメント１９ａの定格暖房能力は標準ＰＴＣ加熱エレメント１９の定格暖房能力の半分又は三分の一にほぼ対応する、約２５Ｗであるのが好ましい。標準ＰＴＣ加熱エレメント１９の実際の暖房能力の乖離と遵守対象である暖房装置／暖房ステージの裕度の平均量に応じ、裕度ＰＴＣ加熱エレメント１９ａにより高いか又はより低い定格暖房能力も定めてもよい。製造工程において、挿入する裕度ＰＴＣ加熱エレメントの定格暖房能力が、標準ＰＴＣ加熱エレメント１９の定格暖房能力とは異なる単一のものであることが最も重要である。このことにより、追加のコストと時間と労力を特に低くすることができる。
【００３９】
同じ印加電圧で裕度ＰＴＣ加熱エレメントの暖房能力を明確により低くするため、裕度ＰＴＣ加熱エレメントの転移温度及びＲ２５値は、標準ＰＴＣ加熱エレメントと異なる。これは、製造業者が、焼結開始材料のドーピングを標準ＰＴＣ加熱エレメントとは変えることにより達成される。裕度加熱エレメントとＰＴＣ加熱エレメントが同一の幾何学的寸法を有する場合であれば、特に異なるドーピングが必要である。
【００４０】
各暖房ステージごとに、標準ＰＴＣ加熱エレメント１９の数と関係なく、裕度ＰＴＣ加熱エレメント１９ａを最大一つのみ挿入する。図３の、ＰＴＣ加熱エレメントを有する各階層１１は、個々の暖房ステージを表していてもよい。しかしながら、幾つかの階層１１を組み合わせて、一つの暖房ステージを形成してもよい。この場合、暖房ステージごとに最大でたった１個の裕度ＰＴＣ加熱エレメントを、ＰＴＣ加熱エレメントを有する複数階層１１、すなわち暖房ステージの階層１１に対し等しく挿入する。
【００４１】
以下、本発明を暖房装置の他の実施形態と関連して説明する。図６から図９には、２個のプラスチックシェル２１ａ，２１ｂを組み立てた暖房装置２０の製造が図示される。この構造には、製造過程中に第１のハウジングシェルを簡単に装備でき、続いて第２のシェルを配置することで暖房装置２０を完成できるという特別な利点がある。
【００４２】
製造工程の第１のステップを、図６に斜視図で示す。接触シート２５と放熱エレメント２３とそれらに隣接するＰＴＣ加熱エレメント２２とが、シェル２１ａ内に挿入される。組み立てを容易にするため、ガイドレールまたは位置決め手段が全ての構成要素に対しそれぞれ配設される。具体的には、接触プレート２５の位置は挿入中に接触ピン２５ａとガイド２５ｂを介して定められる（図７の接触プレート２６にも同様のことが当てはまる）。放熱エレメント２３は、波形の要素の形で設計されるのが好ましい。波形要素は片側に接触プレートを備える。波形要素２３の接触プレートの端部の横方向に、ハウジングシェル内部にガイド２３ａが配設される。これらのガイドは組み立ての容易化にのみ役立つため、代替実施形態ではそれを省いてもよい。
【００４３】
ＰＴＣ加熱エレメント２２の挿入を容易にし、かつ取り付けられた加熱エレメント２２を互いに絶縁するため、位置決め手段２４をシェル内に配設する。これらの位置決め手段は、異なる設計の暖房装置に主に対応するよう図５に関連して説明した位置決めフレームであってもよい。あるいは、位置決め手段は突起の形でもってハウジングの側方前部の長手方向支柱２９へ固着させ、ハウジング内へ突出させていてもよい。
【００４４】
図６に示した構造に対応して、図７に示すように、ＰＴＣ加熱エレメント２２の上方には、１個の放熱エレメント２３と、プラグ接点２６ａを有する１個の接触プレート２６とが順に配設される。
【００４５】
第２のハウジングシェル２１ｂは、こうして装備した第１のハウジングシェル２１ａ上に配置することができる。ハウジングシェル２１ａ，２１ｂはどちらも、それらの分離線が、流れる空気の流路と共に２個の矩形ハウジング前面間のほぼ中間を延びるよう設計されることが好ましい。
【００４６】
２個のハウジングシェルの組み立ては、対抗するシェルそれぞれの内に捕捉ピン３８と対応孔３９とを有するように双方のシェルを準備することで、特に容易にすることができる。シェルを合わせると両方のシェルは相互にロックされ、これにより第２のシェルが第１のシェル２１ａ上に機械的に固定される。
【００４７】
図６に、ＰＴＣ加熱エレメント２２用の複数の空間を示す。位置決めフレームを用いる場合、開口の数は実際の要求に可変的に適応できる。しかしながら、ＰＴＣ加熱エレメント用の対応位置は長手方向リブ２９に配設した突起により予め規定しておくことが好ましい。
【００４８】
与えられた空間数よりも、実際に挿入するＰＴＣ加熱エレメント２２の数が少ない場合、塞がっていない空間にはダミーエレメントを補充する。こうして、ＰＴＣ加熱エレメントの実際の必要数に作業を適合させることができる。相応して、必要があれば、ダミーエレメントに代えて追加の裕度ＰＴＣ加熱エレメントを挿入する。
【００４９】
２個のハウジングシェルから組み立てた暖房装置を、図８に示す。各ハウジングの半体２１ａ，２１ｂは、矩形のハウジング前面に通って流れる空気用の開口を備える。好適な実施形態によれば、中心支柱２９にハウジング内へ突出する位置決め手段を取り付ける。
【００５０】
ＰＴＣ加熱エレメントによる熱発生の効率をよくするため、ハウジング内のスクイズクランプ内に階層構造を保持する。このクランプは、追加ばね要素３１により生じる。２個のハウジングシェル２１ａ，２１ｂを組み立てた後、ばね要素をハウジングの側方開口３０内に挿入する。ハウジング内部と階層構造との間に、ハウジングの少なくとも頂部又は底部で、ばね要素３１を挿入することが好ましい。しかしながら、この種のばね要素は階層構造内の他の任意の箇所に挿入してもよい。スクイズクランプを増やすために、複数のばね要素３１を一つの暖房装置内へ挿入してもよい。
【００５１】
ハウジングを変形させることなくハウジングがクランプ力を吸収できるようにするために、矩形ハウジング前面を機械的に補強する。交差支柱２８と長手方向支柱２９によるハウジング前面の機械的強化により、ハウジングは屈曲あるいは変形を伴うことなく十分に高いクランプ力を吸収することができる。
【００５２】
交差支柱２８と１つ以上の長手方向支柱２９は、格子構造の形状であるのが好ましい。この種の格子構造を用いることにより、空気流量の障害を回避するように支柱自体の厚みを特に薄くすることができる。
【００５３】
クランプ力を吸収するため、さらにハウジングシェル２１ａ，２１ｂの上面と底面を機械的に強化する。この目的のため、各シェルの上面と底面は突起３６と凹み３７を備える。この突起と凹みは、２個のハウジングシェルに対向して配置される。ハウジングシェルを組み立てると、それらは係合し、かくして上面と底面の機械的安定性を強化する。
【００５４】
ハウジングが変形を伴うことなく高い締結力を吸収できるのは組み立てた後のみであるため、ばね要素３１は組み立て後にのみ対応する開口３０内に挿入される。この開口はハウジングの短辺に配設されるのが好ましい。開口３０は、それらの組み立て時にハウジングシェル内の対応する凹部により形成する。
【００５５】
ばね要素３１は、クランプ圧力を生成する複数の個別ばねセグメント３２を有する。
【００５６】
図１０から図１３に、図６から図９に関連して説明した電気暖房装置の構造変形例を示す。これらの暖房装置は図６から図９に示した実施形態に比べ幅が狭いが、通気率をより高めるために断面積が大きい。この目的のため、図示の暖房装置はＰＴＣ加熱エレメントを複数階層１１に備える。図６による実施形態とは対照的に、矩形ＰＴＣ加熱エレメントはそれらの長手方向側面を矩形ハウジング前面と平行に配向する。特にこの暖房装置は、長手方向がより長いことによって、より多くの交差支柱２８を有する。さらに、２個のばね要素３１の使用が図示されており、ばね要素はハウジングの短辺側の上端と下端にそれぞれに挿入される。
【００５７】
自動車内に装置を機械的に固定し、電気的接触をもたらすため、暖房通風調節装置には電気接点スタッド４１ａ，４２ａが突出する側面にプラグアタッチメント４５が配設してある。図１１と図１３に示したプラグアタッチメント４５は、取り付け孔と、接点スタッド４１ａ，２２ａを囲繞するプラグシュー４５ａとを備える機械的ストッパにより構成される。
【００５８】
ＰＴＣ加熱エレメント２２を有する階層１１を長手方向支柱２９でシリコンシールにより封止し、湿気と土壌粒子の侵入を防ぐのが好ましい。製造中のシール取り付けを容易にするため、シリコンシールは支柱の格子構造に対応する形状であることが好ましい。このことによりシールを各ケースごとにまとめて挿入できるため、製造を特に容易にする。
【００５９】
挿入される標準ＰＴＣ加熱エレメントの実際の暖房能力に応じて標準及び裕度ＰＴＣ加熱エレメントを備える、図１３に示した電気暖房装置の機器の変形例を、図１４から図１６に示す。機器の変形例の選択を決定する上では、Ｒ２５値、すなわち挿入する標準ＰＴＣエレメントの２５℃における電気抵抗を考慮する。Ｒ２５値がより低いということは、たとえ高温においても抵抗がより低く、従ってより高い暖房能力を得ることを意味する。逆もまた同様であり、Ｒ２５値が高い場合にはより低い暖房能力を想定しうる。
【００６０】
図１４から図１６に示す暖房装置は、３個の個別選択可能な暖房回路（ＨＫ１〜ＨＫ３）を備え、それぞれについて個別暖房能力裕度を遵守しなければならない。さらに、暖房回路を組み合わせた暖房能力（ＨＫ１＋２＋３）もまた所定の裕度範囲内になければならない。
【００６１】
図１４から図１６に示した表は、裕度限界と各暖房回路用に挿入する標準及び裕度ＰＴＣ加熱エレメントの数と、それらを用いて達成される実際の暖房能力の範囲をも示す。上部の図解はさらに、暖房装置内の標準及び裕度ＰＴＣ加熱エレメントの空間的配置を示す。ＰＴＣ加熱エレメントの最上層はここでは暖房回路１に対応しており、２個の中心層は暖房回路２に対応し、最下層は暖房回路３に対応している。
【００６２】
図１４は、Ｒ２５値が２．１０〜２．６０オームで転移温度が約１６０℃である標準ＰＴＣ加熱エレメントを備える暖房装置の変形例を示す。第１の暖房回路では、標準ＰＴＣ加熱エレメントを４個用い、例えば標準ＰＴＣ加熱エレメントごとに約７５Ｗ、それらが合わさって３００〜３３０Ｗを供給する。この暖房能力は、２４５〜３５０Ｗの所定の裕度範囲内にある。
【００６３】
第２の暖房回路については、暖房能力裕度範囲は３００〜４２０Ｗであり、従ってここでは４個の標準ＰＴＣ加熱エレメントに加えて２個の裕度ＰＴＣ加熱エレメントが用いられる。裕度ＰＴＣ加熱エレメントは、転移温度が明確により低い１３０〜１５０℃であるだけでなく、Ｒ２５値が明確により高い約８オームであることにより、すなわち定格暖房能力がそれぞれ、より低いほぼ約２５Ｗであることにより、標準ＰＴＣエレメントとは異なる。総暖房能力に対する貢献が小さいので、裕度ＰＴＣ加熱エレメントを用いることで製法の違いに起因する裕度を無視することができる。この組み合わせにより得られる実際の暖房能力は、３５０〜３８０Ｗの範囲である。
【００６４】
第３の暖房回路については、暖房能力裕度範囲は２７０〜３８２Ｗである。従ってここでは、第１の暖房回路と同じく４個の標準ＰＴＣ加熱エレメントを使用し、それらが合わさって必要な３００〜３３０Ｗの暖房能力を供給する。
【００６５】
つまり、暖房装置は全部で１２個の標準ＰＴＣ加熱エレメントと２個の裕度ＰＴＣ加熱エレメントを含み、それらが合わさって９６０〜１０３０Ｗの暖房能力を供給し、かくして９００〜１０５０Ｗの裕度限界が遵守される。
【００６６】
図１５に、Ｒ２５値が２．６１〜２．９０オームの間である標準ＰＴＣ加熱エレメント用に選択すべき機器の変形例を示す。図１４に比べＲ２５値が高いため、これら標準ＰＴＣ加熱エレメントそれぞれの実際の暖房能力はより低い約７０Ｗであるので、総暖房能力に対する裕度要求を満たすために別の装備を選択しなければならない。図１５の表から見て取れるように、このようにして４個の標準、及び１個の裕度ＰＴＣ加熱エレメントを暖房回路１、３各々に使用する。暖房回路２は５個の標準ＰＴＣ加熱エレメントを含み、従って総暖房能力は９５０〜１０００Ｗの範囲である。
【００６７】
最後に図１６は、Ｒ２５値が２．３８〜２．６０オームの、裕度範囲がより厳しい標準ＰＴＣ加熱エレメントのための装置変形例を示す。図１４に比べ、Ｒ２５裕度範囲の下限がより高いため、個々のＰＴＣ加熱エレメントの実際の暖房能力は平均してより低いものとなる。図１４に示した装置とは異なるので、暖房能力が合わせて約５０Ｗである２個の裕度ＰＴＣ加熱エレメントを、裕度要求に応えることができるよう暖房能力が約７０Ｗである標準ＰＴＣ暖房能力エレメントにより置き換える。
【００６８】
すなわち本発明によって、暖房能力が一様であるＰＴＣ加熱エレメントを備えた電気暖房装置を製造する労力を、著しく容易にすることができる。製法の差異に起因する定格暖房能力の誤差を補正できるようにするため、従来は逆の乖離を有する多数のＰＴＣ加熱エレメントを保管していた。乖離を適切に組み合わせても、暖房装置／暖房ステージの実際の総暖房能力の厳しい裕度を遵守できる。異なる乖離を選択し保管することを避けるため、本発明により、標準ＰＴＣ加熱エレメントに比べ定格暖房能力が一様により低く、半分あるいは三分の一であることが好ましい追加の裕度ＰＴＣ暖房装置素子を調製しておく。。第２の標準化加熱エレメント、すなわち裕度ＰＴＣ加熱エレメントを使用することにより、乖離の異なる多数のＰＴＣ加熱エレメントの保管が省かれ、製造をより廉価にできる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】電気暖房装置を備えた自動車用空調システムを示す概略図である。
【図２】電気暖房装置の第１の構造形状を示す側面図である。
【図３】第１の構造形状による電気暖房装置の平面図である。
【図４】第１の構造形状による電気暖房装置内にＰＴＣ加熱エレメントを位置決めする位置決めフレームを示す図である。
【図５】標準ＰＴＣ加熱エレメントとダミーエレメントと裕度ＰＴＣ加熱エレメントと一体となった放熱エレメントを示す斜視図である。
【図６】第２の構造形状による電気暖房装置の一部装備されたハウジングシェルを示す斜視図である。
【図７】第２の構造形状による暖房装置のハウジングの一部装備されたハウジングシェルを示すさらなる斜視図である。
【図８】２個のハウジングシェルから組み立てた第２の構造形状による電気暖房装置を示す斜視図である。
【図９】部分挿入ばね要素を有する第２の構造形状による電気暖房装置を示す斜視図である。
【図１０】異なる構造を有する第２の構造形状の暖房装置を示す斜視図である。
【図１１】図１０の暖房装置の構造を示すさらなる斜視図である。
【図１２】図１０の暖房装置を示す部分斜視図である。
【図１３】第２の構造形状の電気暖房装置のさらに異なる構造を示す斜視図である。
【図１４】標準ＰＴＣ加熱エレメントと裕度ＰＴＣエレメントとを有する図１３の電気暖房装置の機器の変形例を示す図である。
【図１５】標準ＰＴＣ加熱エレメントと裕度ＰＴＣエレメントとを有する図１３の電気暖房装置の機器の別の変形例を示す図である。
【図１６】標準ＰＴＣ加熱エレメントを有する図１３の電気暖房装置の機器の別の変形例を示す図である。
【図１】
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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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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