电加热装置和相关联的锁定装置的制作方法

本发明涉及机动车辆暖通空调领域。本发明涉及设计成组装在机动车辆的暖通空调系统中的辅助加热装置。

更具体地，本发明涉及一种辅助加热装置，其包括电阻加热元件，例如正温度系数(ptc)电阻器，所述电阻加热元件用于在车辆内部快速产生热量，特别是为了快速加热客舱。

背景技术：

这一类型的加热装置包括加热体，所述加热体包括与所述加热元件相关联的能够扩散热量的热交换元件。这些辅助加热装置还具有使得电阻器能够电气连接到车辆上承载的电源电气网络以对发热元件供电的连接器件，以及使得辅助加热装置机械地附接到暖通空调系统的连接器件。

在这一类型的辅助加热装置中，确保电气连接正确进行以确保加热元件的正确供电是有益的，并且因此确保对于通过管道的气流的加热功能的最佳性能是有益的。这些操作涉及通过装配来组装，并且加热元件可能不足够地插入接收区域中，并且连接可能没有正确地进行。

技术实现要素：

在本文中，本发明旨在提出对于已知的辅助加热装置的实施例的替代方案，其能够实现与加热模块的电气连接相关的装置的不同部件的稳固和可靠的定位。

本发明涉及一种用于在电加热装置的壳体中定位至少一个加热模块的锁定装置，一种包括这种锁定装置的电加热装置，以及一种包括这种加热装置的暖通空调系统。

根据本发明，锁定元件是u形形状的，并且包括基部和臂，所述臂垂直地延长所述基部的末端。每个臂具有自由端，所述自由端设计成与壳体的壁协作，以相对于壳体设置锁定元件的位置，并且至少一个臂在朝向相对的臂的内部面上承载第一引导元件，用于引导至少一个加热模块的位置。

根据本发明的不同的特征，单独地或组合地采用：

-第一引导元件由至少一个轨道形成，所述至少一个轨道在臂的内部面上沿臂的整个长度延伸，

-在每个臂的自由端上有可弹性变形的指状部，和/或

-在基部的内部面中有沟槽。

这些不同的特征的优点在于它们有效地与加热装置上的协作结构组合，以首先相对于壳体设置锁定元件的位置，其次将加热模块固定就位。

根据本发明的一种电加热装置，其被设计成加热特别是通过机动车辆的暖通空调系统的气流。所述装置包括壳体和通过电势作用引起的热量扩散而加热的至少一个加热模块，所述加热模块具有至少一个电极，所述至少一个电极具有从所述加热模块突出以与车辆的电气连接器件接合的自由端。所述装置有利地包括如上所述的锁定元件，以相对于壳体固定所述加热模块，该锁定元件跨过加热模块安装在壳体上以占据锁定位置，在所述锁定位置中，锁定元件通过附接到壳体而保持就位，并且在所述锁定位置中，由该锁定元件承载的第一引导元件被设计成与设置在每个电极中和/或每个电极上的第二引导元件协作。第二引导元件的组合与由所述锁定元件承载的第一引导元件是互补的。

根据不同的特征，单独地或组合地采用：

-具有压接连接端子的凸片，所述第二引导元件形成在所述连接端子上，

-第二引导元件是由凹口形成的凹元件，所述凹口设计成接收由从锁定元件突出的元件形成的第一引导元件，

-锁定元件是u形形状的，并具有基部和垂直地延长所述基部的末端的臂，每个臂具有自由端，所述自由端设计成与壳体的壁协作以设置锁定位置，并且至少一个臂在朝向相对的臂的内部面上承载所述第一引导元件，

-所述臂的内表面承载沿着臂的整个长度延伸的轨道，

-在每个臂的自由端上具有可弹性变形的指状部，其设计成与形成在壳体的壁中的孔协作，以相对于壳体固定锁定元件。

根据另一系列特征：

-壳体可以是平行六面体，其具有在主要面中以使来自加热模块的热量能够扩散的孔和两个侧壁，锁定元件布置成使得当在锁定位置中时基部压靠第一侧壁，同时臂的端部接合在在相对的侧壁中形成的相应的座位中。

-第一侧壁可以具有纵向的肋，所述肋在第一纵向壁的外部面上延伸至少基本等于锁定元件的高度的长度，并且设计成与形成在锁定元件的基部的内部面中的沟槽协作。

-条带可以抵着与壳体的第一侧壁相对的壳体的第二侧壁布置，锁定元件的基部在所述锁定位置压靠所述第一侧壁。

-壳体包括平行于侧壁并且布置在侧壁之间的中间壁，所述中间壁具有设计成使锁定元件能够通过并形成所述锁定元件的轴向对准止动件的间隙。

根据本发明的特定实施例，壳体具有布置在加热室的一个端部处的连接接口。该连接接口可以例如延伸通过在侧壁的一个端部处的加热模块，所述侧壁限定这些加热模块的座，并且其具有至少一个贯通开口，该开口优选地穿过所述接口并且设计成使得从加热模块的电极突出的凸片或安装在凸片上的电气端子能够通过，以将加热模块连接到车辆的所述电气连接器件。然后，锁定元件可以在所述锁定位置中在加热模块与连接接口之间横向延伸。

不同的实施例可以包括以下特征：

-第二引导元件是通过在厚度中制成的开口形成的凹元件，锁定元件能够穿过所述开口。

-第二引导元件是凸元件，所述凸元件设计成与由锁定元件承载的第一凹引导元件协作。

根据本发明的用于空气流的电气加热装置的壳体还可以单独地或组合地具有一个或多个以下特征：

-当布置在加热室中时，至少一个加热模块以通常布置方向布置在第一端部和第二端部之间，

-所述至少一个加热模块的通常布置方向是基本上纵向的，

-加热室以通常布置方向布置在第一端部和第二端部之间，

-加热室的通常布置方向是基本上纵向的，

-加热室的至少一侧的至少一个部分是中空的或有孔的，

-至少一个加热模块具有设计成产生热量的至少一个元件和设计成与通过所述加热块的气流交换热量的至少一个关联元件，

-至少一个加热模块设计成使用电势产生和扩散热量，

-设计成产生热量的至少一个元件是电阻元件，

-设计成产生热量的至少一个元件是正温度系数(ptc)电阻元件，

-设计成产生热量的至少一个元件是布置在诸如杆的支撑元件中或诸如杆的支撑元件上的正温度系数(ptc)电阻元件，

-设计成产生热量的所述至少一个元件是布置在两个电极之间的电阻元件，

-设计成交换热量的所述至少一个关联元件是辐射元件或散热器，

-设计成交换热量的所述至少一个关联元件是被设计成产生热量的至少一个元件横贯的至少一个臂，或者是布置在设计成产生热量的元件之间的诸如折叠或波纹金属带的插入件，

-设计成产生热量的所述至少一个元件被布置在设计成交换热量的两个元件之间，

-至少一个加热模块具有设计成产生热量的、被布置在设计成交换热量的两个元件之间的元件，

-至少一个加热模块包括设计成产生热量的两个元件和设计成交换热量的三个元件，设计成交换热量的一个元件布置在设计成产生热量的两个元件之间，设计成产生热量的这些元件的每个布置在设计成交换热量的中央的元件与设计成交换热量的一个外部元件之间，

-第一连接接口延伸跨过加热室。

附图说明

在描述和附图中更清楚地说明了本发明的其它特征和优点，其中：

-图1是被设计成跨过暖通空调系统的气流管道定位的辅助加热装置的局部视图，示出了装置的加热室的近部的四分之三的后视图、连接接口、和设计成装配到加热模块(未示出)的电极上的电气端子，以及处于锁定位置的锁定键；

-图2是类似于图1中的视图的视图，其中，锁定键处于锁定位置；

-图3是没有相关的锁定键的加热装置的侧视图；

-图4是图1和图2所示的锁定键的透视图；以及

-图5是前述附图中锁定键的自由端的详细视图，其被提供以说明锁定键的自由端与电气端子之间的协作。

具体实施方式

下面的描述参考根据纵向、竖直和横向轴线的取向，如图1和图2所示的三面体l、v、t任意定义。当应用于机动车辆时，对于这些轴所选择的描述不限制装置的可能取向，并且诸如“上”和“下”的术语的使用是附加到该描述的图示中的取向的功能，这也不是限制性的。

电加热装置被设计成跨过暖通空调系统的空气流管道而坐落，例如，用以将从车辆供应的电能转换成经由经过所述暖通空调系统的空气返回的热能。这里未示出暖通空调系统，但是应当理解，所述系统的主管道通常包括形成在壁中的开口以接收辅助加热装置。

首先参考图1和图2来描述将加热装置组装在暖通空调系统的管道中之前的这种加热装置，其中，相关联的锁定元件1处于未启用位置(图1)和锁定的启用位置(图2)。

加热装置包括壳体和设计成将电流转换成热能的加热装置(未示出)。可以参考专利文献fr2895204以获得有关加热模块的更详细的描述以及一示例性实施例，该示例性实施例包括在一个或多个正温度系数(ptc效应)石的两侧上由电极夹持的散热器。

壳体包括至少一个加热室2和一个连接接口4，所述至少一个加热室2设计成接收加热模块，所述一个连接接口4布置在加热室2的近端用于将装置连接到车辆的电气网络并为加热模块供电。壳体还可以包括从连接接口4沿着加热室2延伸的开槽杆6。

加热室2是长方体，其两个主要面被开孔以能够将由加热模块释放的热量扩散到管道中，加热模块的一端位于加热室2的内部。有利地，加热室2与连接接口4一体地形成，尽管所述加热室2可以与对应的接口4分开制成，并且特别是通过焊接而附接到接口4，而不会因此超出本发明的范围。

加热室2具有纵向延伸并且彼此平行延伸的三个壁，包括两个侧壁8、10和布置在所述侧壁8、10之间的一个中间壁12。存在第一侧壁8和第二侧壁10，第二侧壁10是支承所述杆6的侧壁。图3是装置的侧视图，具体示出了第一侧壁8，该第一侧壁8的外部面14取向成面向加热室2并且具有纵向加强肋16，该纵向加强肋16沿着壁的整个长度延伸并且连接到连接接口4。下面再次参考图3，以更详细地描述被设计成与锁定元件协作的由壁承载的结构

如图1和图2所示，相应的连接接口在所述壁的近侧纵向端18处形成完整的面，而在相反的远侧纵向端20处的面具有由两个竖直立柱22、上部杆24、下部杆26形成的壳体所限定的开口形状，两个竖直立柱22从一个侧壁到另一个侧壁沿着加热室2的整个高度延伸，上部杆24布置在第二侧壁的远侧纵向端处，下部杆26布置在第一侧壁的远侧纵向端处。壳体的上部杆支撑用于条带6的附接结构(这里未示出)。

由接口4形成的完整的面是用于将加热模块定位在加热室2中的止动面，这些加热模块经由在相对的纵向端处的开口面插入。

条带6有利地是开槽的。值得注意的是，条带6可以具有一系列的竖直槽28，所述一系列竖直槽28从条带6的一个纵向端到另一个纵向端彼此规则地间隔开，并且垂直于第二侧壁。条带6从连接接口4纵向延伸，沿着第二侧壁10竖直地延伸，并且基本上布置在第二侧壁的中间。条带6比侧壁的横向尺寸更薄。在这种情况下，条带6具有两个功能：加热体的组件的机械加强和散热。条带6为此附接到第二侧壁和连接接口，并且，条带6可以单独制成，然后被焊接或结合到例如加热体的元件，或者，条带6可以与连接接口或加热室2一体地形成。

连接接口具有两个功能：电气连接功能，以使得能够将加热模块连接到车辆上所承载的电源；以及机械功能，以密封地关闭加热装置插入到其中的管道中的开口。

连接接口4具有基本上平坦的板30和从板30纵向突出的护套32。板30垂直于由该板30所支承的加热室2的纵向壁，纵向壁在板30的内部面34延伸，同时所述护套从板30的外部面、与加热室2相反地延伸。

与第一连接接口相关的机械附接结构由板30承载，板30的竖直端具有附接支架36，在所述附接支架36中，附接孔使螺纹连接器件和刚性地连接到管道的螺纹器件(这里未示出)之间相协作，用于将辅助加热装置机械地附接到管道。此外，板30的内部面34具有朝向加热室2取向的周向槽38，其中可以放置垫圈以在装置的加热室2所布置的空调系统的内部与板30和特别是护套32所布置的系统的外部之间形成空气密封。

第一接口具有从板30的内部面延伸到承载护套32的外部面的狭槽(图中未示出)。在护套32内部，狭槽在外部面上开口，其尺寸被设计成在所述护套32的内部接收直接链接到车辆网络的电气连接器件。这些连接器件与电气连接端子40协作，电气连接端子40牢固地连接到从加热模块(图中未示出)突出的电极的自由端以使其延长，并使组件能够穿过狭槽以接近车辆的电气连接器件。这些狭槽纵向延伸，并且狭槽的截面被设计成接收电极和/或连接端子，并且引导其通过接口，使得其能够进入从板30的外部面突出的护套32。

在图1、2和5中，仅示出了电气端子，而没有示出延长至加热模块的每个电极的自由端，以有助于表现与这些端子相关联的根据本发明的特定的锁定器件。

电气连接端子40具有形成稍微比电极宽的套筒的附接部分42，以使其能够被压接或焊接到相关电极，并且其具有由凸片(图4所示)形成的连接部分44，所述凸片被设计成插入到连接接口的狭槽中的一个狭槽中，并且从电极的自由端延伸。在这种情况下，该凸片的截面基本上是矩形的，并且协作形成在接口中的插槽的形状。从图1和图2可以看出，该凸片是不可见的，因为其已经插入形成在连接接口中的对应的狭槽中。

电气连接端子40承载与根据本发明的锁定元件协作的结构。套筒42具有由连接部分延长的第一自由纵向端面46和第二纵向端面48，并且其具有从一个面纵向地延伸到另一个面的边缘50。如图1和图5所示，与锁定元件协作的结构包括在连接端子的纵向边缘上横向地形成的凹口52，以形成用于在垂直于相关的端子和加热模块的方向上插入锁定元件的横向引导件。该横向引导件可由通过开口到端子厚度中的孔形成的开口提供，如果锁定元件的形状如此需要的话。当连接端子40按横向系列连续地布置时，形成在这些端子上的凹口52的对准形成横向引导路径。

图1示出了中间壁12具有通过在附接到连接接口的近侧端附近切削而成的间隙54，以不妨碍由一系列凹口和端子限定的横向引导路径。如图1中特别可见的，这一间隙产生形成纵向止动件的肩部。

图3示出了第一侧壁8，其包括关于加强肋16对称布置的两个孔56，这些孔中的每一个孔形成穿过壁的厚度的横向通道。每个孔56具有主部分58和延长所述主部分的次部分60。在图3的竖直和纵向平面中，主部分的截面基本上是矩形的，并且次部分在较短的长度上朝向壁的中间延伸。主部分由两个横向边缘62纵向界定，并由覆盖壁64横向界定。类似于第一侧壁，第二侧壁10也具有设计成与锁定元件的部分协作的两个孔56。

在所示的实施例中，连接端子40由电极的自由端承载，并且形成在第一接口中的狭槽在板的每一侧上开口，使得端子可以穿过连接接口并与链接到车辆的电气网络的电气连接器件接合。电极的自由端可以直接插入到接口的狭槽中而不涉及端子。在这种情况下，无论这些元件是凹口还是开口，电极均承载与锁定元件协作的器件。

图4和5更详细地示出了根据本发明的锁定元件。

锁定元件1有利地包括具有基部66和臂68的u形键，臂68垂直地从基部的端部延长，并且彼此平行并相面对地延伸。因此，每个臂具有朝向另一臂取向的内部面70和在相反方向上取向的外部面72。

每个臂68在其自由端69处具有两个可弹性变形的指状部74，其由中间间隙76彼此分开，并且分别延长臂的一个边缘。指状部被设计成朝向或背离彼此变形。这些指状部的每个在外部面(即与另一个支架远离的面)上具有凹口78，并且，指状部的自由端成斜角以形成尖端。

每个臂68在其内部面70上具有轨道80，所述轨道80沿着臂的整个长度延伸并且面朝另一个臂和相关轨道突出超过内部面。只有臂中的一个臂具有这种轨道的锁定元件也是可能的。轨道的自由端成斜角以形成尖82。该端部垂直于形成在可变形指状部之间的中间间隙76延伸。如下所述，轨道80形成从臂突出的元件，其被设计成与在连接端子40上形成的凹口52协作。

图4示出了在锁定元件的基部66的内部面中形成沟槽84，其宽度和深度与加热隔室的第一侧壁8的外部面上的加强肋16的宽度和高度相匹配。

下面描述根据本发明的加热体与相关的锁定元件1之间的协作。在所示的实施例中，连接端子40牢固地连接到加热模块的电极，其中，首先将端子压接在电极上。然后，通过使加热模块以平移运动朝向连接接口滑动，将加热模块插入到加热室内部的适当的座中。当插入完成时，每个端子40的凸片44穿透与其相关的狭槽，在护套内部的连接接口的另一侧上突出。然后使得锁定元件1靠近加热体，占据图1所示的位置。有利地，可以提供预组装位置，在所述预组装位置中，锁定元件1通过可变形指状部74中的凹口与对应的孔的横向边缘62之间的协作而由第一侧壁8保持。

锁定元件1通过在垂直于加热模块的方向上的平移运动而组装，直到所述锁定元件达到图2所示的锁定位置。

为此，臂68通过将其在覆盖的壁64下方经过而插入到第一侧壁8的对应的孔56中。臂和起初可变形的指状部74进入孔的主部分58，而轨道80进入次部分60。

锁定元件1被朝向第二侧壁10推动，并且在所述平移运动期间，轨道80连续地进入形成在端子40上的每个凹口52，尖的成斜角的形状有助于将轨道插入到凹口中。即使由于加热模块的不充分插入而引起的凹口中的一个凹口中存在纵向偏差，也确保轨道进入凹口。

在基本上中途处，臂68进入在中间壁12中形成的间隙54，并且肩部调节锁定元件的轴向对准，如果若干端子不正确地布置，则锁定元件的轴向对准可能是不正确的，从而导致凹口的初始对准不佳。

一旦每个臂68的轨道80已经经过横向系列中的最后一个端子40，则臂的自由端69处于第二侧壁10附近。可变形指状部74的端部的尖状形状和轨道80的尖状形状有助于臂68进入对应的孔中。当进入孔56时，指状部74变形，因为指状部74与限定孔的主部分58的侧边缘62接触，直到凹口78围绕这些侧边缘62接合时，指状部74被释放。

如图2所示，在该锁定位置，锁定元件1被布置成使得基部66压靠第一侧壁8，同时臂68的端部接合在形成在相对的侧壁10中的相应的座位中。

这相对于加热室将锁定元件1固定在稳固的横向位置，并且相对于该锁定元件对准端子。当锁定元件穿过加热体经过时，并且一旦操作者因此确保连接端子被正确地定位，则装置的加热体可以插入暖通空调系统的管道中，并且然后将端子连接到车辆的电源电气网络。

上面的描述清楚地说明了本发明如何能够实现所提出的目标，特别是提出一种电加热装置，其被设计成跨过机动车辆的暖通空调系统的管道布置，以实现通过由加热体承载的加热模块的电激励的热量扩散，并且为此，加热模块的正确定位以及因此加热模块的正确电气连接被确保，以便优化给定装置中的热量产生。