ES2376387T3

ES2376387T3 - Dispositivo calefactor eléctrico.

Info

Publication number: ES2376387T3
Application number: ES06013287T
Authority: ES
Inventors: Michael Niederer; Kurt Walz; Franz Bohlender
Original assignee: Eberspaecher Catem GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Catem GmbH and Co KG
Priority date: 2006-06-28
Filing date: 2006-06-28
Publication date: 2012-03-13
Anticipated expiration: 2026-06-28
Also published as: EP2127924B1; EP2127924A1; EP2127924A8; CN101097092A; KR20080001625A; DE502006008687D1; EP1872986B1; EP1872986A1; CN100567843C; US8946599B2; JP4732404B2; KR100870058B1; US20080000889A1; JP2008007106A; ES2354964T3

Abstract

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).

Description

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 el elemento calefactor en la entalladura y garantiza un apoyo en toda la superficie entre los lados longitudinales de la entalladura en U, el elemento calefactor y la cuña. Los elementos calefactores eléctricos están apoyados contra al menos un brazo. Para un aislamiento eléctrico respecto a la carcasa, los elementos calefactores eléctricos no se deben apoyar directamente en los brazos, sino que se aíslan eléctricamente de la carcasa con preferencia mediante una placa cerámica delgada. Para una protección mejorada contra cortocircuitos, en ambos lados de los elementos calefactores eléctricos configurados de forma plana están dispuestas placas de aislamiento eléctrico que impiden, sin embargo, sólo de manera insignificante la transmisión de calor de los elementos calefactores eléctricos a la pared divisoria, en particular a los brazos opuestos de la entalladura en U.

El elemento de presión está formado asimismo de un material buen conductor de calor, y está apoyado preferentemente en toda la superficie contra el elemento calefactor, dado el caso, mediante la intercalación de la placa de aislamiento eléctrico. Esto garantiza en ambos lados del elemento calefactor eléctrico una buena conducción de calor mediante los brazos, opuestos entre sí, de la entalladura en U para la transmisión al medio en la cámara de circulación. A tal efecto, el elemento de presión se encaja a presión con una gran fuerza en la entalladura en U para tensar el elemento calefactor eléctrico en la entalladura, a saber mediante la introducción del elemento de presión en dirección longitudinal de los elementos calefactores eléctricos en forma de placa. Con este fin, las superficies de presión posteriores del elemento calefactor eléctrico deberían ser planas y lisas. En caso de existir grandes fuerzas de encaje a presión se prefiere insertar el elemento de presión en contra de una placa de aislamiento eléctrico que está formada por una placa cerámica y cuya superficie opone una resistencia menor a la fricción al movimiento de inserción del elemento de presión. Los ensayos prácticos han demostrado que la fuerza de encaje a presión para llevar el elemento de presión a un elemento calefactor es de varios cientos de Newton. No por último, se prefiere por esta razón disponer varios elementos calefactores eléctricos uno detrás de otro en dirección longitudinal de la entalladura, que en cada caso están fijados en la entalladura mediante elementos separados de presión. El elemento de presión tiene preferentemente una superficie de base que corresponde a la superficie de base del elemento calefactor eléctrico, de modo que el calor generado por el elemento calefactor se puede conducir sin problemas en dirección transversal hacia los brazos.

Entre las placas de aislamiento eléctrico y el al menos un elemento calefactor PTC interpuesto están previstas respectivamente a ambos lados del elemento calefactor PTC con preferencia chapas eléctricas de contacto que se encuentran en contacto eléctrico con los elementos calefactores PTC. Las chapas de contacto presentan preferentemente secciones de prolongación que están moldeadas aquí en forma de una sola pieza y sobresalen de las placas de aislamiento eléctrico en lados diagonalmente opuestos del elemento calefactor. Mediante la disposición desplazada diagonalmente de las secciones de prolongación se impide, por una parte, que éstas se encuentren situadas una frente a otra separadas sólo por el grosor de los elementos calefactores PTC, de modo que se reduce una vez más el peligro de cortocircuito y se simplifica además la conexión eléctrica de las secciones de prolongación a una fuente de corriente, teniéndose en cuenta también una seguridad suficiente contra cortocircuito. El tamaño de la superficie de las chapas de contacto, dispuestas entre las placas de aislamiento, corresponde esencialmente a la superficie exterior del al menos un elemento calefactor PTC, que está dirigida hacia el lado interior de la placa de aislamiento, para lograr un contacto eléctrico lo mejor posible de los elementos calefactores PTC. Por consiguiente, cada uno de los elementos calefactores PTC se apoya en toda la superficie en las chapas de contacto. En relación también con una separación suficiente de los elementos calefactores de la carcasa, las placas de aislamiento configuran, en cambio, en la circunferencia de los elementos calefactores un borde que sobresale ligeramente. El elemento calefactor eléctrico puede presentar uno o varios elementos calefactores PTC. En caso especialmente de una tensión superior a 230 V se prefiere el uso de varios elementos calefactores PTC para poder conectar estos elementos calefactores PTC como resistencias paralelas. De este modo no hay que reducir innecesariamente la resistencia producida en el elemento calefactor individual PTC, lo que puede provocar una tensión de ruptura reducida. En caso de una tensión < 230 V se usa preferentemente un único elemento calefactor PTC en un elemento calefactor eléctrico.

Como ya se menciona arriba, la conexión eléctrica de los elementos calefactores PTC se lleva a cabo mediante las secciones de prolongación que sobresalen de las placas de aislamiento. Para una conexión lo más simple posible de las respectivas secciones de prolongación, estas secciones de prolongación dispuestas en la entalladura se encuentran dispuestas esencialmente a la misma altura y la carcasa presenta en la zona de las secciones de prolongación al menos una superficie de apoyo para una placa de circuito impreso que en su lado inferior, dirigido hacia las prolongaciones, presenta alojamientos de contacto, en los que se pueden insertar las secciones de prolongación. En caso de disponerse varios elementos calefactores uno detrás de otro en la entalladura, las respectivas secciones de prolongación pueden hacer contacto fácilmente según una variante preferida de la presente invención al estar formado el alojamiento de contacto para varias secciones de prolongación, dispuestas en fila una detrás de otra, mediante chapas de contacto opuestas entre sí y apoyadas en las secciones de prolongación bajo tensión inicial. Por consiguiente, estas chapas de contacto se extienden esencialmente en paralelo a las secciones de prolongación y se presionan bajo tensión inicial contra las secciones de prolongación al estar insertadas las secciones de prolongación entre las chapas de contacto, de modo que se garantiza un buen contacto. El contacto se puede obtener fácilmente al colocarse por deslizamiento la placa de circuito impreso sobre las secciones de prolongación en dirección longitudinal de éstas, hasta que la placa de circuito impreso descanse directamente sobre la superficie de apoyo de la carcasa, con preferencia mediante la intercalación de componentes eléctricos o una banda de refrigeración para estos componentes.

Según una variante preferida de la presente invención, en caso de usarse especialmente el dispositivo calefactor en el compartimento del motor de un vehículo de motor y para la obturación de la cámara calefactora se propone prever una tapa que presenta una conexión de corriente y señales y mediante la que queda obturada la cámara calefactora. Esta tapa tiene además elementos de contacto que interactúan con los elementos enchufables configurados en el lado superior de la placa de circuito impreso. Preferentemente cuando se monta la tapa, los elementos de contacto se pueden insertar uno dentro de otro de manera que hacen contacto y se extienden con preferencia en paralelo a las secciones de prolongación, por lo que el movimiento de montaje de la tapa en dirección longitudinal de las secciones de prolongación no provoca sólo un contacto de los elementos de contacto que conducen hacia la conexión de corriente y señales, sino que provoca también un buen alojamiento de las secciones de prolongación en el lado opuesto de la placa de circuito impreso.

El dispositivo calefactor eléctrico según la invención es adecuado especialmente como dispositivo calefactor para un accionamiento híbrido de un vehículo. Además, el dispositivo calefactor según la invención sirve también como recuperador para la evacuación del exceso de energía que se origina mediante el funcionamiento de generador de un electromotor en el proceso regenerativo de frenado. Este tipo de exceso de energía eléctrica se usa primero para llenar un acumulador eléctrico (batería) previsto en el vehículo. Sin embargo, si este acumulador está completamente cargado, hay que evacuar la energía y para esto es adecuado en especial el dispositivo calefactor eléctrico según la invención, mediante el que la energía eléctrica se transforma en energía térmica que se puede ceder al ambiente, por ejemplo, mediante intercambiadores de calor o se puede usar para la calefacción del espacio interior.

La presente invención se explica detalladamente a continuación por medio de un ejemplo de realización en relación con el dibujo. En el dibujo muestran:

Figura 1 una vista en perspectiva en planta desde arriba de un elemento del ejemplo de realización con la tapa abierta;

Figura 2 una vista en perspectiva en planta desde arriba de la parte inferior de la carcasa con el fondo de carcasa quitado;

Figura 3 una vista longitudinal en corte a través del ejemplo de realización mostrado en la figura 1;

Figura 4 una vista en perspectiva en planta desde arriba de un ejemplo de realización de un elemento calefactor eléctrico que se usa en el dispositivo calefactor según las figuras 1 a 3;

Figura 5 dos placas que se van a montar sobre el elemento mostrado en la figura 1;

Figura 6 el ejemplo de realización según la figura 1 con placas, según la figura 5, montadas sobre el elemento;

Figura 7 el ejemplo de realización según la figura 1 con la segunda placa de circuito impreso montada; y

Figura 8 el ejemplo de realización, mostrado en las figuras anteriores, con la tapa montada.

La figura 1 muestra el ejemplo de realización de un dispositivo calefactor 2 con una carcasa alargada 4 compuesta de un bastidor 4 de carcasa esencialmente cilíndrico y de un fondo 4b de carcasa atornillado en éste. En una superficie lateral del bastidor 4a de carcasa están dispuestos en extremos opuestos de este bastidor alargado 4a de carcasa manguitos que rodean orificios 6, 8 de entrada y salida y a los que se pueden conectar conductos de conexión mediante abrazaderas de tubo flexible o similar, que conducen hacia una cámara 10 de circulación rodeada esencialmente por el bastidor 4a de carcasa. En la figura 1, los manguitos están dispuestos en los extremos frontales del bastidor 4a de carcasa. Con líneas discontinuas está representada otra disposición de los manguitos en los extremos opuestos del bastidor alargado 4a de carcasa. Esta cámara 10 de circulación se separa de una cámara calefactora 12, situada encima, mediante una pared divisoria 12, a saber de modo que el fluido (por ejemplo, agua) contenido en la cámara 10 de circulación no pueda llegar a la cámara calefactora 14. La pared divisoria 12 puede estar moldeada, por ejemplo, en forma de una sola pieza en el bastidor 4a de carcasa.

Como aclara la figura 3, la pared divisoria 12 configura varias entalladuras 16 que están dispuestas una detrás de otra en dirección de la anchura y se extienden esencialmente a todo lo largo de la carcasa 4 (véase figura 2). La pared divisoria 12 presenta, por consiguiente, una forma de meandro con entalladuras 16 que penetran profundamente en la cámara 10 de circulación, así como están obturadas por completo respecto a la cámara 10 de circulación y abiertas hacia la cámara calefactora 14. Como estas entalladuras 16 están fabricadas preferentemente de un material buen conductor, en especial de metal y en particular aquí de aluminio, es posible fabricar la pared divisoria 12, por ejemplo, como componente separado y mediante conformado. Las entalladuras 16 tienen una sección transversal en U y discurren en paralelo entre sí en dirección longitudinal de la carcasa 4.

En cada una de las entalladuras 16 se encuentran elementos calefactores 18 que presentan la construcción mostrada en la figura 4. El lado exterior de los respectivos elementos calefactores 18 se forma mediante placas cerámicas 20. Entre estas placas cerámicas están dispuestos en el presente caso varios elementos calefactores PTC 22. A su vez, entre estos elementos calefactores PTC 22 y las placas cerámicas 20 se encuentran chapas 24 de contacto hechas de un material conductor de electricidad. En estas chapas 24 de contacto están moldeadas secciones 26 de prolongación en forma de una sola pieza. Las secciones 26 de prolongación de las chapas de contacto, opuestas entre sí, se encuentran en lados diagonalmente opuestos. Por consiguiente, las secciones de prolongación no están distanciadas una de otra sólo por el grosor de los elementos calefactores PTC 22, sino que están separadas entre sí también esencialmente por la anchura de los elementos calefactores 18. Como refuerzo, el grosor de las secciones 26 de prolongación se ha duplicado mediante un solo plegado del material de las chapas 24 de contacto.

Las placas cerámicas 20, los elementos calefactores PTC 22 y las chapas 24 de contacto están unidas preferentemente mediante pegado en forma de una unidad. Como aclara la figura 4, las placas cerámicas 20 sobresalen de los elementos calefactores PTC 22 y las chapas 24 de contacto en todos los lados para la configuración de un borde circunferencial. Los elementos calefactores eléctricos 18, introducidos en las entalladuras 16, están apoyados mediante una de las placas cerámicas 20 en un brazo 28 de la entalladura en U 16. Entre el brazo opuesto 30 y el elemento calefactor 18 se encuentra un elemento 32 de presión introducido bajo tensión en la entalladura 16 y asignado a un elemento calefactor eléctrico individual 18. Mediante el elemento respectivo 32 de presión se sujeta un único elemento calefactor 18 en la entalladura 16 y se tensa contra los brazos opuestos 28, 30 de la entalladura. Por consiguiente, el elemento calefactor 18 está apoyado con una buena conducción de calor contra los brazos opuestos 28, 30. Además, los elementos calefactores 18 están situados en vertical sobre un alma 34 de la entalladura 16, que une los brazos 28, 30, y quedan fijados, por consiguiente, en altura. El elemento calefactor eléctrico 18 está apoyado mediante los lados frontales inferiores de las placas cerámicas 20 en el alma 34, de modo que las partes conductoras de electricidad del elemento calefactor 18 están distanciadas del alma metálica 34 y, por tanto, aisladas. La profundidad de las entalladuras 16 se ha seleccionado además de modo que alrededor del elemento calefactor 18 circula, al menos por encima de la altura de los elementos calefactores apilados PTC 22, el medio en la cámara 16 de circulación, es decir, todo el elemento calefactor eléctrico 18 queda alojado en la entalladura 16.

Las entalladuras en U 16 tienen una sección transversal que termina de forma ligeramente cónica. El elemento 32 de presión está configurado asimismo en forma de cuña, a saber con una inclinación que corresponde al desarrollo cónico de la entalladura 16. El grosor del elemento 32 de presión y del elemento calefactor eléctrico 18 corresponde esencialmente a la anchura de la respectiva entalladura 16.

El elemento 32 de presión está hecho de un material buen conductor de calor, por ejemplo, de aluminio, y el grosor de las placas cerámicas 20 se ha seleccionado de modo que apenas se ve afectada la conducción de calor de los elementos calefactores 18 por el material de los brazos 28, 30. Debido a la gran compresión de los elementos calefactores 18 junto con el elemento 32 de presión se obtiene una evacuación del calor casi simétrica hacia ambos lados de las entalladuras alargadas 16.

Como se desprende de la figura 1, las secciones 34 de prolongación sobresalen del lado superior de la pared divisoria 12 y quedan expuestas en la cámara calefactora 14. Sobre estas secciones 26 de prolongación se colocan por deslizamiento las placas mostradas en la figura 5, a saber una placa 35 de aislamiento y una primera placa 36 de circuito impreso. La placa 35 de aislamiento está hecha de un material de aislamiento eléctrico y presenta un patrón de agujeros que está en correspondencia con el tamaño y la posición de las secciones de prolongación. Los orificios, realizados en la placa 35 de aislamiento, para las secciones 26 de prolongación sirven para guiar las secciones 26 de prolongación y obtener un aislamiento seguro. Además, la placa 35 de aislamiento presenta aberturas y alojamientos para los elementos de la primera placa 36 de circuito impreso, que sobresalen de la primera placa 36 de circuito impreso.

La primera placa 36 de circuito impreso presenta para cada entalladura 16 dos alojamientos 38 de contacto formados mediante alojamientos curvados 40 de sección de prolongación que alojan bajo tensión inicial las secciones 26 de prolongación (véase en especial la figura 3). En una configuración alternativa, no representada aquí, los alojamientos de contacto pueden estar formados también mediante dos chapas opuestas de contacto, cuya distancia libre se ha seleccionado de modo que las secciones de prolongación, alojadas en los alojamientos de contacto, quedan apoyadas bajo tensión inicial contra las chapas de contacto. En este tipo de caso, varias secciones de prolongación de elementos eléctricos dispuestos uno detrás de otro están conectadas en serie mediante las chapas de contacto. En el ejemplo de realización mostrado, el agrupamiento eléctrico de los elementos calefactores 18 se lleva a cabo mediante pistas de circuito impreso de la primera placa 36 de distribución que, por consiguiente, se denomina también placa de circuito impreso.

La primera placa 36 de circuito impreso sobresale en el lado superior opuesto a los elementos calefactores 18 mediante seis elementos 41 de lengüeta enchufable, así como un elemento cilíndrico 42 de conexión para la fase positiva, que están dispuestos respectivamente en la primera placa 36 de circuito impreso. La primera placa 36 de circuito impreso está situada aproximadamente a la altura de las superficies 43 de apoyo previstas en los extremos frontales del bastidor 4a de carcasa. La primera placa 36 de circuito impreso no presenta componentes electrónicos, sino sólo pistas de circuito impreso y los elementos 41, 42 de conexión mencionados antes. Por tanto, la primera placa 36 de circuito impreso sirve como placa de distribución sólo para reunir elementos calefactores eléctricos individuales 18 en grupos a fin de controlar todos los elementos calefactores eléctricos de un grupo.

La segunda placa 37 de circuito impreso tiene seis alojamientos 44 de contacto enchufable asignados a los elementos 41 de lengüeta enchufable y dispuestos en el lado superior de la segunda placa 37 de circuito impreso. En el lado superior de la segunda placa 37 de circuito impreso está previsto además un elemento 45 de conexión negativa. La segunda placa 37 de circuito impreso porta en su lado inferior elementos eléctricos de conmutación, en especial interruptores 46 de semiconductor que sobresalen en el lado frontal o el lado extremo de la segunda placa 37 de circuito impreso y están apoyados contra las superficies 43 de apoyo con la intercalación de una capa 47 de aislamiento, de modo que mediante el contacto directo creado de este modo existe la posibilidad de evacuar el calor irradiado, generado por los interruptores 46 de semiconductor, mediante la conducción a la carcasa 4 después de haberse montado la segunda placa 37 de circuito impreso a distancia de la primera placa 36 de circuito impreso. Los elementos 41 de lengüeta de contacto engranan entonces en los correspondientes alojamientos 44 de contacto enchufable. El elemento 42 de conexión positiva atraviesa una entalladura realizada en la segunda placa 37 de circuito impreso y sobresale de la segunda placa 37 de circuito impreso. En ambos elementos 42 y 45 de conexión se realiza la puesta en contacto siguiente al montarse una tapa 48 de carcasa. Ésta presenta en su lado superior una conexión 50 de corriente y una conexión 52 de señales y sirve para obturar la cámara calefactora 14 respecto al ambiente.

El ejemplo de realización mostrado en el dibujo tiene 24 elementos calefactores con cuatro elementos calefactores PTC respectivamente, y se ha comprobado sorprendentemente que este dispositivo calefactor eléctrico puede suministrar una potencia térmica de hasta 10 kW. Con esta potencia, la energía de un accionamiento eléctrico, originada en el funcionamiento de generador y no almacenable, se puede transformar en energía térmica mediante el dispositivo calefactor.

Lista de números de referencia

2: Dispositivo calefactor

4: Carcasa

4a: Bastidor de carcasa

4b: Fondo de carcasa

6: Orificio de entrada

8: Orificio de salida

10: Cámara de circulación

12: Pared divisoria

14: Cámara calefactora

16: Entalladura

18: Elemento calefactor

20: Placa cerámica

22: Elemento calefactor PTC

24: Chapa de contacto

26: Sección de prolongación

28: Brazo

30: Brazo

32: Elemento de presión

34: Alma

35: Placa de aislamiento

36: Primera placa de circuito impreso/placa de distribución

37: Segunda placa de circuito impreso

38: Alojamiento de contacto

40: Alojamiento de sección de prolongación

41: Elementos de lengüeta de contacto

42: Elemento de conexión positiva

43: Superficie de apoyo

44: Alojamiento de contacto enchufable

45: Elemento de conexión negativa

46: Interruptor de semiconductor

47: Capa de aislamiento

48: Tapa de carcasa

50: Conexión de corriente

52: Conexión de señales

Claims

REIVINDICACIONES

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).