CN102901214B - 加热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有至少一个加热电阻的电加热装置(9)。所述电加热装置具有至少一个加热电阻支架(10)。

Description

加热装置
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的加热装置。
附图说明
以下将解释本发明的细节，这些说明可使得本发明易于理解，但仍然只有示范作用。当然在权利要求所定义的发明范围之内也可删减、改变或者补充单个或者多个所述的特征。当然也可以将不同实施方式的特征相互组合。如果应当至少部分满足某一特征，则也包括完全或者基本上完全满足该特征。关键是实施方式能够以可识别的程度实现所需的用途，例如至少以50％、90％、95％或99％的程度满足相应的特征。如果已注明了最小量，则当然也可以使用比该最小量更多的量。针对某一对象描述的内容也可以应用于所有其它同类对象的主要部分或者整体。如果没有其它说明，则区间均包括其边界点。
以下将参考：
图1机动车局部纵剖面图
图2电加热装置大大俯视图
图3图2所示电加热装置的横断面
具体实施方式
本发明涉及一种运输工具，所谓“运输工具”尤其指一种用于运输人员和/或者货物的装置，可想而知例如有陆上、水上、轨道和空中运输工具，尤其是飞机、船舶和机动车。
本发明还涉及一种温度被控对象2，所谓“温度被控对象”尤其包括应对其温度进行干预、也就是控制和/或调整的对象，从而使其至少短时间达到一定的给定值或者进入某一给定范围和/或者持续保持该值，这尤其是某一介质可以按照规定与其接触的表面部分，或者使用者至少在使用该对象时可以与其接触的表面部分。例如空调机动车座椅、方向盘、乘客舱的饰板、储存容器、燃料管路或者蓄电池壳体、发动机或者其它功能元件。
此外本发明还涉及一种中空调装置3，所谓“空调装置”尤其指适合用来干预被控对象的至少一个气候参数从而特别是使其至少短时间达到一定的给定值或者进入某一给定范围和/或者持续保持该值的物体，这包括调温、通风、加湿或者除湿以及/或者空调。应用示例有长途行驶期间的座椅调温或者空调，或者燃油的预调温。
至少一个空调装置3适宜具有至少一个空气导引装置4，所谐“空气导引装置”尤其涉及一种可以导引空气到达某个空气交换装置或者经过某个温度被控对象2的装置，可想而知例如有引导由空气输送装置输送的空气流或者以热力学方式驱动的对流的壁或者引导叶片。
优选至少一个空气导引装置4具有至少一个自由空间5，所谓“自由空间”尤其包括至少部分敞开、可以容纳空气并且可让空气流过的空间，这样就能将空气输送到调温区，或者从调温区排出空气。
值得推荐的是，至少一个空气导引装置4具有至少一个导流壁6，所谓“导流壁”尤其指用来导引流体的壁面。这样就能将空气运动集中到加热电阻12附近的区域，从而达到尽可能强的对流，例如使得壳体内的热空气强烈循环。特别适用的是流体屏障，这些流体屏障均布置在通道之外并且至少部分地横向于其流动方向设置，以使得流体流转入到通道之中。
至少一个导流壁6适宜至少部分具有一个禁止流体在加热电阻12周围绕流的位置。可想而知例如适宜是处在与加热装置9相同高度水平的水平板。
至少一个空调装置3最好具有至少一个调温装置7，所谓“调温装置”尤其包括可以用来有针对性地改变其周围环境温度的装置，例如加热装置9、冷却装置、帕尔贴元件和/或者空气运动装置，例如风扇。特别有利的是.将调温装置7设计成使用直流电工作和/或者使用低电压工作，尤其是12V或者24V低电压。
有利的是，至少一个调温装置7具有至少一个导体线束8，所谓“导体线束”尤其指导电线束。所谓“线束”尤其指其某一维度上的延伸尺寸明显大于其空间上的其余两个维度上的延伸尺寸(例如10倍)的对象。线束优选有弯曲弹性、稳固并且在两个横截面维度具有类似的尺寸，可以是单根线或者多根线，可以将其用作加热线束13、接触线束、电保险和/或者连接导体。
至少一个调温装置7适宜具有至少一个加热装置9，所谓“加热装置”尤其涉及一种用来提供有针对性地加热其周围环境所需的热能并且以传导、对流和/或者热辐射方式向其周围环境释放热能的装置，这样就能使得使用者迅速变暖或者长时间保持温暖，或者使得某个待加热的物体尤其是使得壳体内部空间变暖。例如适合使用具有至少一个加热电阻12、柔性织物平面加热元件、热泵、帕尔贴元件、散热器、对流器和/或者螺旋形发热线圈的装置。
有利的是，至少一个加热装置9至少部分具有一个不仅以对流方式、而且也以辐射方式将热量远距离释放给加热区的位置，特别适合的是至少部分位于某个通道21或者壳体22之内的位置。
有意义的是，至少一个加热装置9至少部分具有一个绝热能力比调温区小的位置，这样就能减小能耗，并且可以快速感觉到变暖。可想而知例如可以是直接位于某个衬套底面上或者位于壳体壁内侧上的位置。
有利的是，至少一个加热装置9至少部分具有一个能够使得所产生的对流自动对准加热区20的位置，这样就能采用简单的机械设计结构，无需活动的空气输送部件。例如可以是直接位于座位或者储存容器23底面上的位置，尤其是壳体内部空间的一半或者三分之一(相对于壳体的总容积或者内部高度)处的位置。
至少一个加热装置9优选具有至少一个加热电阻支架10，所谓“加热电阻支架”尤其包括可减轻加热电阻12的机械负荷并且/或者可用来固定其空间位置的装置，例如可以是柔性的织物面料、被控对象2本身，或者是加强部件，例如棒、板、型材或者空心体。
至少一个加热电阻支架10适宜至少部分具有1～20cm的宽度，尤其是2～15cm、尤其是2～5cm的宽度。
至少一个加热电阻支架10优选至少部分具有1～100cm的长度，尤其是2～15cm、尤其是3～6cm的长度。
值得推荐的是，至少部分地由一种可良好注塑、成本低廉并且/或者导热性能良好的材料制成加热电阻支架10，例如可以使用聚合物，尤其是聚酰胺、聚酯、聚氨酯或者聚碳酸酯。
有意义的是，至少一个加热电阻支架10至少部分具有一个能够在其全长范围内均匀加热空气的定向，尤其是穿过至少部分水平延伸的纵轴线的定向。
值得推荐的是，至少一个加热电阻支架10具有至少一个保持装置11，所谓“保持装置”尤其指用来固定和/或者定位加热电阻支架10的装置，例如法兰、角铁或者销钉。
值得期望的是，至少一个保持装置11至少部分由一种能够与加热电阻支架10共同制造的材料构成，例如可以使用与加热电阻支架10一样的材料。按照一种有益的实施方式，长形板的中间区段构成板状的加热电阻支架10，两个端部区段在其端部各有一个板状的弯曲侧边21作为保持装置11，从而尤其可在垂直方向产生一个可透气的U形通道24。这样就能固定加热电阻支架10，并且可通过U形通道24所包围的自由空间5中出现的烟囱效应加强热对流作用。可推荐的是，由一个件优选由注塑件制造加热电阻支架10及其保持装置11、空气导引装置4及其导流壁6以及导热体18及其热交换肋片19。
有利的是，至少一个加热装置9具有至少一个加热电阻12，所谓“加热电阻”尤其包括能够在电流通过时释放热能直接或者间接加热被控对象的电阻，例如可以是单芯导线或者具有至少部分彼此相对绝缘的单股线的多芯导线，例如含有铜和/或者钢成分的漆包线。
有利的是，至少一个加热装置9具有至少一个加热线束13，所谓“加热线束”尤其指用来将热量沿着线束注入到被控对象2之中的线束状部件。
至少一个加热线束13适宜至少部分具有0.05～10mm的直径，尤其是0.1～4mm、尤其是1～2mmn的直径。
至少一个加热线束13优选至少部分具有一个能够对流过的空气进行有效加热的位置，可想而知例如可以是沿着加热区20延伸的平面或者围绕加热电阻支架10的线圈。
至少一个加热线束13适宜具有至少一个线圈14，所谐“线圈”尤其指至少区段地、尤其至少360度缠绕加热电阻支架10的导体回路。
有利的是，至少一个线圈14至少部分具有一个能保证牢牢锚固并且避免短路的位置。特别适用的是布设在位于至少两个热交换肋片19之间的凹槽之中的导体回路。
有意义的是，至少一个线圈14至少部分具有支持快速加热空气的定向，可想而知例如与加热电阻支架10同心或者螺旋状地围绕所述加热电阻支架布置的加热线束13，以及/或者至少部分平行于对流方向设置的加热线束13。
对于有些应用而言，可能需要采用一定数量能够在很小空间上达到很高加热功率的线圈14，例如一个加热导体支架或者每个加热电阻12上可以有2～200、尤其可以有4～30、尤其可以有5～15个线圈14，这样就能实现紧凑的结构，并且可将介质尤其是液体加热到高于其凝固温度的某个温度。
至少一个调温装置7优选具有至少一个支撑凸起部15，所谓“支撑凸起部”尤其包括用来支撑和/或者固定另一个部件尤其是线圈14的凸起部，例如可以是平行于导线走向从铺设了导线的对象30的表面向外凸出、用以侧向地支撑导体线束8的隔片。
有利的是，支撑凸起部15具有便于制造加热电阻支架10的形状。可想而知例如可以是一个或多个至少部分围绕加热电阻支架10、优选至少部分平行并且相互等距排列的长形凸起部。优选根据需要使得多个支撑凸起部作为封闭的环形凸起包围加热电阻支架10，从而能够使用简单的两件式模具进行制造。为了能够通过加热线束13实现连续的绕组，其优选具有一些缺口，通过这些缺口将加热线束13从环形凹槽相对于下一个相邻的凹槽铺设得更远一些。
至少一个支撑凸起部15适宜至少部分具有能够以简单方式制造线圈14的形状，特别适用的是一个或多个至少部分呈螺旋状围绕加热电阻支架10排列的长形凸起部。可以使得支撑凸起部15至少在一个区段范围内呈螺旋状缠绕加热电阻支架10，以使得导体线束8能够连续缠绕加热导体。
建议至少一个调温装置7具有至少一个固定凹槽16，所谓“固定凹槽”尤其指例如某一个通道或者卷绕轴中的凹槽，用以将至少一个加热电阻12至少区段地容纳于其中并且/或者在至少一个运动方向将其固定或稳定防止移位。可想而知例如可以是用于穿过加热电阻12的圆形通孔、用于让加热电阻12沉降的长形凹坑、或者能够在通道24的过流断面范围内横向夹紧加热电阻12的长形缺口。这样就能可靠支承加热电阻12，同时能够有效加热经过通道的空气。
固定凹槽16优选具有便于制造加热电阻支架10的形状，例如可以是至少部分围绕加热电阻支架10布置、优选至少部分平行并且相互等距的通道状凹坑。特别有利的是使得多个固定凹槽16作为封闭的环形通道包围加热电阻支架10，以便能够适用简单的两件式模具进行制造。如果通过至少一个横向连接28将多个固定凹槽16相互连接，就会形成一种优选的实施方式。可想而知例如可以采用支撑凸起部15中横向于支撑凸起部15和/或者沿着加热电阻支架10的纵轴线穿过的槽口或者凹槽。
有利的是，至少一个调温装置7具有至少一个传热装置17，所谓“传热装置”尤其包括用来从调温装置7将热量传递给环境介质的装置，无论热源是否为流体流、蓄热器或者电加热装置9。可想而知例如可以是具有较大热交换面或辐射面的部件、加热电阻支架10、散热器或者对流器。
有利的是，至少一个传热装置17具有至少一个导热体18，所谓“导热体”指用来传导热、尤其将热从加热电阻12传导给热交换肋片19的装置，例如可以是棒、板、型材或者空心体，尤其是加热电阻支架10。
有意义的是，至少一个导热体18具有能够在加热电阻12与导热体18之间形成紧密接触的形状。这样就能在加热电阻12与导热体18之间实现良好的热传导，例如可以是圆形、椭圆形、蛋形或者中心加厚的加热电阻支架10横断面，因为加热电阻12的卷绕张力可引起机械压紧作用。
至少一个传热装置17适宜具有至少一个热交换肋片19，所谓“热交换肋片”尤其涉及用来增大传热装置17的热交换面积的装置，这样就能改善对流并且改善辐射交换。特别适用的是一个或者多个从导热体18上凸出的长形凸起部，尤其是一个或者多个从加热电阻支架10向外伸出的支撑凸起部15。
附图标记表
2 温度被控对象
3 空调装置
4 空气导引装置
5 自由空间
6 导流壁
7 调温装置
8 导体线束
9 加热装置
10 加热电阻支架
11 保持装置
12 加热电阻
13 加热线束
14 线圈
15 支撑凸起部
16 固定凹槽
17 传热装置
18 导热体
19 热交换肋片
20 区域
21 通道
22 壳体
23 储存容器
24 U形通道
27 侧边
28 横向连接
30 对象
板

Claims (6)

1.具有至少一个加热电阻的电加热装置(9)，特征在于，所述加热装置具有加热电阻支架(10)及用于固定该加热电阻支架(10)的保持装置(11)，其中，所述加热电阻支架(10)和所述保持装置(11)一体地由一长形板构成，其中，该长形板的中间区段构成板状的所述加热电阻支架(10)并且所述长形板的两个端部区段在其端部各有一个板状的弯曲侧边(27)作为所述保持装置(11)，从而在垂直方向产生一个可透气的U形通道(24)，通过所述U形通道(24)所包围的自由空间(5)中出现的烟囱效应加强对流作用，其中，所述加热装置不具有活动的空气输送部件；在所述加热电阻支架(10)上还设置有用于侧向支撑所述加热电阻的支撑凸起部(15)或用于容纳所述加热电阻的固定凹槽(16)，支撑凸起部(15)/固定凹槽(16)围绕所述加热电阻支架(10)延伸。
2.根据权利要求1所述的加热装置(9)，其特征在于，设置至少一个加热线束(13)形式的加热电阻(12)。
3.根据权利要求1所述的加热装置(9)，其特征在于，加热装置(9)具有至少一个导热体(18)，并且加热电阻支架(10)、保持装置(11)和/或者导热体(18)由一个件制成。
4.根据权利要求1所述的加热装置(9)，其特征在于，将至少一个加热装置(9)至少部分地布置在一通道或者一壳体内部。
5.温度被控对象(2)，特征在于，设置根据权利要求1所述的加热装置(9)。
6.运输工具，特征在于，设置根据权利要求1所述的加热装置(9)。
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