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DE10050429A1 - Elektrische Zusatz-Heizeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Elektrische Zusatz-Heizeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge

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DE10050429A1
DE10050429A1 DE2000150429 DE10050429A DE10050429A1 DE 10050429 A1 DE10050429 A1 DE 10050429A1 DE 2000150429 DE2000150429 DE 2000150429 DE 10050429 A DE10050429 A DE 10050429A DE 10050429 A1 DE10050429 A1 DE 10050429A1
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DE
Germany
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heating device
frame
parallel
resistance
wired
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DE2000150429
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Inventor
Helmut Knauer
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KRAH RWI ELEKTRONISCHE BAUELEM
Original Assignee
KRAH RWI ELEKTRONISCHE BAUELEM
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Publication date
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Abstract

Die elektrische Zusatz-Heizeinrichtung (1), die in den Luftstrom der Heizungs- und/oder Klimaanlage oder in Einzelbelüftungsdüsen eines Kraftfahrzeuges o. dg. einbaubar ist, weist in einem Rahmen (2) ineinander liegend angeordnete innere und äußere Widerstandsdraht-Wicklungen (7, 8, 9) auf. Diese sind parallelgeschaltet und bestehen aus Widerstandsdrähten, deren Widerstandswert temperaturabhängig ist, d. h. bei steigender Temperatur größer wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Zusatz- Heizeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei die Heizeinrichtung in den Luftstrom der Heizungs- und/oder Klimaanlage des Kraftfahrzeugs o. dgl. einbaubar ist.
Zur Beheizung von Kraftfahrzeug-Innenräumen und zum Enteisen der Scheiben in der kalten Jahreszeit wird in der Regel die Abwärme des Antriebsmotors verwendet. Die Antriebsmotoren weisen immer höhere Wirkungsgrade auf, so daß die Wärme vielfach nicht mehr ausreicht und außerdem zeitverzögert auftritt. Insbesondere bei Kombi-, Dieselfahrzeugen und Vans reicht die vom Antriebsmotor erzeugte Wärme nicht mehr aus, um den hinteren Raum des Fahrzeugs entsprechend zu erwärmen, da der Wärmeverlust auf der relativ langen Strecke vom Motor über die Luftschächte zu den Luftaustrittsöffnungen erheblich ist.
Um die Wärmeverluste auszugleichen, werden elektrische Zusatzheizungen (PTC-Heizungen) und/oder eine Kombination aus Wärmetauscher und elektrischer Zusatzheizung eingebaut.
Eine solche Zusatzheizung mit PTC-Elementen ist beispielsweise in DE 29 71 9639 U1 beschrieben. Hierbei ist eine Erwärmungseinheit durch mindestens ein wärmeleitendes Rohr gebildet, in dem zumindest ein elektrisches Widerstandselement angeordnet und an dessen Außenseite Lamellen zur Wärmeabgabe aufgeklemmt und gegeneinander abgestützt und fixiert sind. Damit soll unabhängig von der Abwärme des Antriebsmotors die Fahrgastzelle schnell und zuverlässig erwärmt werden.
Diese bekannte Zusatz-Heizeinrichtung ist in ihrem Aufbau relativ kompliziert und aufwendig. Die darin verwendeten PTC- Widerstandselemente sind aus der EP 0 379 873 B1 bekannt. Aufgrund ihres Aufbaus ist diese bekannte Zusatz-Heizeinrichtung nur in die zentrale Lüftungsvorrichtung einbaubar, so daß wegen der relativ langen Wege der Luft hohe Wärmeverluste auftreten und eine Erwärmung des hinteren Fahrgastraumes immer noch verzögert auftritt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine nicht nur in eine zentrale Lüftungsvorrichtung, sondern auch in einzelne Belüftungsdüsen vorne, seitlich und hinten im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs einbaubare elektrische Zusatz-Heizeinrichtung zu schaffen, die innerhalb kürzester Zeit die Luft aufheizt und somit für eine freie Rundumsicht und behagliche Wärme sorgt, wobei die Temperaturregelung der Heizeinrichtung in weiten Bereichen selbstregelnd über den Luftstrom erfolgt.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen elektrischen Zusatz-Heizeinrichtung erfindungsgemäß durch die Kennzeichnungsmerkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Heizleistung der erfindungsgemäßen Zusatz- Heizeinrichtung regelt sich selbsttätig über den Luftstrom. Es ist ein energiesparendes System zum Entfrosten, Entfeuchten und Heizen. Der Einbau kann mit bestehenden Heizungs- und Klimaanlagen und als eigenständiges System mit Lüfter durchgeführt werden, d. h. zwischen Wärmetauscher und Fahrzeug- Innenraum, vor Ausströmern und Belüftungsdüsen und an jeder beliebigen Stelle im Fahrzeug-Innenraum erfolgen. Durch die Variantenbreite in Leistung und geometrischen Formen kann die Wärme dort ausgeglichen bzw. erzeugt werden, wo sie benötigt wird.
Zwei Ausführungsbeispiele werden nunmehr mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt
Fig. 1 in vergrößerter Perspektive ein als Grundmodul dienendes Heizelement in komplettierten Form,
Fig. 2 ein größeres Heizelement mit drei Heizsträngen für den Einbau in ein zentrales Heiz-, Lüftungs- bzw. Klimatisierungssystem,
Fig. 3 mehrere an den Schmalseiten zusammengefaßte Grundmodule nach Fig. 1 und
Fig. 4 mehrere an den Breitseiten zusammengefaßte Grundmodule nach Fig. 1.
Die in Fig. 1 vergrößert perspektivisch dargestellte Heizeinrichtung 1 weist einen Rahmen 2 auf, in dem an Stanzteilen 3 unterschiedlich breite Isolierscheiben 4, 5 und 6 jeweilige elektrische Widerstandsdraht-Wicklungen 7, 8, 9 aufnehmen (im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Widerstanddraht-Wicklungen), die ineinanderliegend angeordnet sind und jeweils aus einem Widerstandsdraht bestehen, dessen Widerstandswert (beispielsweise TK-Wert < 6000 ppm) sich mit der Temperatur ändert. Beispielsweise wird ein Reinnickeldraht von 99,9% verwendet. Die Widerstandswicklungen 7, 8, 9 sind parallelgeschaltet und regeln sich selbst, d. h. die innere Wicklung 7 wird am heißesten und erhöht dabei ihren Widerstandswert. Die mittlere und die äußere Widerstandwicklung 8, 9 verhalten sich ebenso, so daß von einem bestimmten Luftstrom immer eine bestimmte Wärmemenge aufgenommen wird. Je nach abgeführter Wärmemenge verändern sich die Widerstandswerte so, daß sich über weite Bereiche eine konstante Lufttemperatur einstellt. Ein Glühen der Widerstandswicklungen 7, 8, 9 wird aus Sicherheitsgründen ausgeschlossen.
Fig. 2 zeigt ein in den tatsächlichen Abmessungen größeres Heizelement 10, das ggf. zusätzlich oder auch nur in ein zentrales Lüftungs-, Heiz- oder Klimatisierungssystem eines Kraftfahrzeugs eingebaut werden kann. Das Heizelement 10 weist beim dargestellten Ausführungsbeispiel drei Heizstränge 11, 12, 13 auf, die ihrerseits den Aufbau wie die Widerstandsdraht- Wicklungen 7, 8, 9 der Heizeinrichtung 1 nach Fig. 1 mit zwei oder drei konzentrischen Wicklungen aufweisen können, die ebenfalls parallelgeschaltet sind.
Die Fig. 3 und 4 zeigen zwei verschiedene Kaskadierungsmöglichkeiten des Grundmoduls der Heizeinrichtung 1 nach Fig. 1, und zwar in Fig. 3 an den Schmalseiten zusammengesetzt und in Fig. 4 an den Breitseiten zusammengesetzt. Dazu weist der Rahmen 1 der Heizeinrichtung 1 entsprechende Einschubleisten 14 auf.
Zur Leistungsoptimierung sind je nach Anwendungs- und Einbaubedingungen verschiedene Optionen möglich:
unterschiedliche Drahtqualität der Widerstandswicklungen 7, 8, 9, Drahtdurchmesser, TK-Wert, Aufteilung in unterschiedlichen Stromkreisen (Leistungsklassen), Grundlaststromkreis mit Zuschaltung von Zusatzstromkreisen etc.
Die Ansteuerung der Zusatzheizung, alternativ auch Regelung, kann in vielfältiger Weise erfolgen: die Ansteuerung zentral vom Fahrer, Mitfahrer oder am Heizgerät selbst; die Regelung zentral vom Thermomanagement oder über Thermofühler mit Auswerte- Elektronik am Heizgerät.
Bezugszeichenliste
1
Heizeinrichtung allg.
2
Rahmen von
1
3
Stanzteile
4
Isolierscheiben
5
Isolierscheiben
6
Isolierscheiben
7
Widerstandsdraht-Wicklung
8
Widerstandsdraht-Wicklung
9
Widerstandsdraht-Wicklung
10
Heizelement
11
Heizstrang
12
Heizstrang
13
Heizstrang
14
Einschubleisten an
2
von
1

Claims (5)

1. Elektrische Zusatz-Heizeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei die Heizeinrichtung in den Luftstrom der Heizungs- und/oder Klimaanlage des Kraftfahrzeugs o. dgl. einbaubar ist, gekennzeichnet durch in einem Rahmen (2) ineinander liegend angeordnete innere und äußere Widerstandsdrahtwicklungen (7, 8, 9), die parallelgeschaltet sind und aus Widerstandsdrähten bestehen, deren Widerstandswert temperaturabhängig ist, d. h. bei steigender Temperatur größer wird.
2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (2) als zu mehreren zusammensetzbares Modul ausgebildet ist.
3. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (2) drei parallelgeschaltete ineinander angeordnete Widerstandswicklungen (7, 8, 9) enthält.
4. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 3, gekennzeichnet durch den Einbau in jeweils eine einzelne Luftaustrittsöffnung.
5. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch den Einbau in das zentrale Lüftungssystem des Kraftfahrzeugs o. dgl.
DE2000150429 2000-10-12 2000-10-12 Elektrische Zusatz-Heizeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Withdrawn DE10050429A1 (de)

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