JP2022017233A - 電気加熱装置 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022017233000001
【課題】自動車におけるパーキングヒータの利用可能な設置スペースを能率的にする。
【解決手段】電気加熱装置は、液体、具体的には水を収容し伝えるための容積区域11と、液体が液体入口19を通って容積区域11内に流れ込むことができ、液体出口20を通って流れ出ることができるように、液体入口19及び液体出口20とを備え、少なくとも一つの加熱要素12、具体的には加熱抵抗器が容積区域11内に配置され、少なくとも一つの偏向デバイス、具体的には少なくとも一つの分離壁が、液体入口19から液体出口20へと流れる液体が偏向されることで流路が延長されるように、設けられる。
【選択図】図1

Description

本発明は、自動車用の電気加熱装置、詳細にはパーキングヒータ及び加熱装置を動作させるための方法に関する。
自動車用の電気加熱装置、例えばパーキングヒータは広く知られている。パーキングヒータは従来、主流方向を持つ水輸送領域(容積区域)を有する。水輸送領域には更に通水部があり、これにより、水輸送領域に水を供給したり、水輸送領域から水を汲み出したりすることが可能である。そのようなパーキングヒータの連続的な動作のためには排出可能にすることが通常必須である。この文脈において、利用可能な設置スペースの使用を改善する意味があると思われる。
したがって本発明の目的は、自動車における利用可能な設置スペースを能率的に使用することを可能にすることである。
この目的は、請求項1の特徴によって達成される。
具体的には、この目的は、自動車(例えば自家用車又は大型トラック)用の電気加熱装置、好ましくはパーキング加熱装置によって達成される。この電気加熱装置は、液体、具体的には水を受け入れて流動させるための容積区域と、液体が液体入口を通って容積区域内に流入し、且つ、液体出口を通って流出することができるように液体入口及び液体出口とを備えており、少なくとも一つの(電気)加熱要素、具体的には(電気)加熱抵抗器が容積区域内に配置され、(そのような偏向デバイスを持たない電気加熱装置と比較して流路が延長するように)液体入口から液体出口へと流れる液体が逸らされる(偏向される)少なくとも一つの偏向デバイス、具体的には少なくとも一つの分離壁が設けられる。
容積区域(水輸送領域)は、(少なくとも一部分に)加熱要素、又は具体的には加熱抵抗器が中に配置される容器によって形成されるのが好ましい。容積区域、又は容器は特に立方形(オプションでは丸められた縁部を有する)又は(円形の)円筒形になるように構成されてよい。容器はオプションでは、偏向デバイスと共に一つの部品で形成されてよい(モノリシックが好ましい)。あるいは、容器は、複数の要素で構成されてもよく、並びに/又は容器及び偏向デバイスは、別個の構成要素によって形成されてもよい。容器は(少なくとも一部分において)金属及び/又はプラスチックで作成されてよい。液体入口及び/又は液体出口は円形の断面を有するのが好ましい。加熱要素とは、具体的には、容積区域内の液体を加熱することにより液体出口から出てくるときの液体の温度を、液体入口を通って流入する際の温度から上昇させることを可能にする特定の要素を意味するものである。そのような加熱要素は耐漏洩性である(すなわち、具体的には流体チャネルがその中に組み込まれない状態で形成される)ことが好ましい。加熱要素は、(電気)加熱抵抗器、すなわち電流が加えられると加熱される構造体であることが好ましい。この場合、熱をその後、容積区域内の液体に消散させることができる。容積区域内に加熱要素を配置するとは、具体的には加熱要素が容積区域の内部へ突出するよう配置することを意味するものである。しかしながら、また、加熱要素が容積区域の壁の内側面に配置される、又は壁自体によって画定される構成であってもよい。一つの特有の実施形態では、正確に一つの液体入口と、一つの液体出口が設けられる。二つ以上の液体入口及び/又は二つ以上の液体出口が設けられることも考えられる。偏向デバイスによる偏向とは、詳細には液体入口と液体出口との間の直接の経路が偏向デバイスによって少なくとも部分的に塞がれることで、液体が容積区域内を通って流れる際に液体入口から液体出口へと通過するために少なくとも一部が迂回路へと押しやられることを意味するものである。これは、容積区域内を通って流れる液体の少なくとも少量部分は液体入口から液体出口への直接の経路(例えば、偏向デバイス内の狭い開口であって、液体の少なくとも少量部分が、迂回路を通らずに液体入口から液体出口に流れることを可能にする開口)を流れることもできるという可能性を排除するものではない。しかしながら液体の少なくとも大半は、偏向デバイスによって迂回路に流されるべきである。この迂回路は、液体入口と液体出口との間の(潜在的な)直接の経路の少なくとも2倍の大きさであるべきであり、少なくとも4倍の大きさであることが好ましい。特有の構成では、偏向デバイスは、二つの対向する壁部分(例えば平行に延びる)の間の距離の少なくとも25%にわたって延びてよく、少なくとも50%であることがより好ましい。例えば(円形)円筒形構成の場合、偏向デバイスは、円筒の長さの少なくとも25%にわたって延びてよく、具体的には少なくとも50%にわたることが好ましい。
本発明の一つの鍵となる概念(キーコンセプト)は、容積区域内を通って流れる液体を偏向デバイスによって特定の経路に押しやることで、液体入口から液体出口までの液体の「短絡」が(少なくとも幾分)回避されることである。この方法において(少なくとも設置位置とは関係なく)、加熱要素は、十分に周りを囲むように(少なくともほぼ完全に)規定された道筋で液体を流すことができる。加熱要素を取り囲む流れの性質はそれ故(少なくとも実質的に)設置位置とは無関係である。それでもなお、異なる設置位置(例えば二つ又は三つの異なる)において十分に排出することが可能である。そのため、(電気加熱装置の対応する配向によって)全体として利用可能な設置スペースをより能率的に使用することができる。全体として電気加熱装置は様々に使用することができる。
(上記の態様と好ましく組み合わせることができる)本発明の独立した態様によれば、上記目的は、自動車、好ましくは上記のタイプの自動車用の電気加熱装置(具体的にはパーキングヒータ)であって、液体、具体的には水を収容し伝えるための容積区域と、液体が液体入口を通って容積区域内に流入し、液体出口を通って流出することが可能な液体入口及び液体出口とを備え、加熱抵抗器が容積区域内に配置され、少なくとも二つの、好ましくは三つの異なる設置位置に設置され排出可能に構成される、自動車用の電気加熱装置(具体的にはパーキングヒータ)によって達成される。本発明の一つの基本的な概念によれば、異なる設置位置において(連続的に)機能し、具体的には排出可能に構成された電気加熱装置が提案される。更に、電気加熱装置は、複数の設置位置において(能率的に)動作可能なように、すなわち、対応する熱伝達を行うことができるように構成されるものである。最後に、電気加熱装置はまた、異なる設置位置(設置配向)に設置させることができるように構成される。これは、複数の設置位置(設置配向)での設置も可能にする対応する設置装置を前提としている。この場合、重力は常に下方に向いているため、異なる設置位置では異なる力が作用することを念頭に置く必要がある。そのため、第1の設置位置が最初に考えられる。第2の設置位置は、オプションで、第1の設置位置から90度だけ電気加熱装置を回転させることにより得られる。オプションの第3の設置位置は、第2の設置位置から第2の(異なる)軸を中心として90度回転させることによって得られる。第2の軸は第1の軸に直交することが好ましい。例えば第1の軸は、電気装置の長手方向の範囲に平行であってよく、第2の軸はそれに対して直交してよい(すなわち横切るように延びる)。従来技術の電気加熱装置、具体的には電気パーキングヒータでは、具体的には通過する流れの構成並びに通水部の配置のタイプのために、加熱装置を異なる設置に位置することができない。このような制限は今や本発明によって克服される。一般に、異なる設置位置は、重力ベクトルに対する電気加熱装置の異なる配向を意味するものである。
偏向デバイス(偏向要素、具体的には分離壁)は金属製であってよい、及び/又はプレートの形態で、又はプレートとして構成されてもよい。偏向要素は、少なくとも一部において(まっすぐであることが好ましい)金属プレートであってよい。偏向要素の底部の外形は正方形であってよい。
偏向デバイス(偏向要素)は、加熱要素から特定の距離のところにあってよい、すなわち加熱要素に接続されない、具体的には少なくとも一つ又は複数の加熱要素、あるいは全ての加熱要素に接触していない。
偏向デバイスは、近位端において電気加熱装置の内部に、具体的には電気加熱装置の筐体又は筐体の一部に設置されてよい。遠位端は自由端であることが好ましい。
液体入口及び液体出口は、互いに隣接して配置されることが好ましい。あるいは、又は追加として、液体入口及び液体出口は、電気加熱装置(又は容積区域を形成する容器)の同一の側(例えば同一の壁の中、具体的には側壁の中)に配置されてよい。「互いに隣接して」とは、具体的には液体入口と液体出口の間の距離が5cm未満であることを意味することが意図されている。例えば液体入口と液体出口は、電気加熱装置(又は容積区域)の長手方向に延びる壁に、具体的にはそのような長手方向の壁の一端に配置されてもよい。この場合、この端部は、長手方向の範囲の20%の範囲(端縁部から見たとき)によって画定されてもよい。そのような配置によって、一方で異なる設置位置において能率的に排出を行うことができ、その一方で同時に、異なる設置位置において偏向デバイスによって加熱要素を取り囲む十分な流れが確保されるため電気加熱装置が能率的に動作することができる。総合的に、異なる設置位置における能率的な動作が可能である、すなわち利用可能な設置スペースの効率的な使用が可能である。
液体入口及び液体出口は、互いから特定の距離のところにあってよく、この距離は、容積区域の内部の二つの地点の間の最大可能距離より(著しく)小さい、例えばこの最大可能距離の半分未満、好ましくはその1/4未満、好ましくはその1/8未満である。(完全な)立方形のケースでは、例えば最大可能距離は、容積区域の対角線に相当する。
液体出口は、少なくとも三つの異なる設置位置において液体入口と同じ高さ、又は液体入口より上に配置される/配置することができることが好ましい。一つの特有の実施形態では、液体出口は、二つの設置位置においては液体入口の高さに配置される/配置することができ、第3の設置位置においては液体入口より上に配置される/配置することができる。この方法において、三つの異なる設置位置において単純明快な方法で能率的な動作並びに排出を可能にすることができる。
液体出口及び液体入口が、容積区域の同一の壁(立方形のケースでは同一の側壁上、又は円筒形のケースでは同一の外側面上であることが好ましい)に配置された場合、液体出口及び液体入口は、この壁の同じ高さのところに配置される、又は液体入口と液体出口との間の接続ラインが壁の境界に平行に延びるように配置されることが好ましい。
偏向デバイスによって延長される流路は、液体入口と液体出口との間の距離の少なくとも2倍であり、好ましくは少なくとも4倍であり、より好ましくは少なくとも8倍であり、更により好ましくは16倍である。偏向デバイスは、容積区域の(長手方向の)範囲の少なくとも50%にわたって容積区域内部に延在することが好ましく、少なくとも80%にわたることが好ましく、少なくとも90%及び/又は最大で95%にわたることがより好ましく、最大で92%にわたることが好ましい。
一つの特有の実施形態では、偏向デバイスは、容積区域を、少なくとも二つのサブ容積区域であって、少なくとも一つの、又は正確に一つの接続用の開口によって互いに接続されるサブ容積区域に分割することが好ましい。接続開口は、液体出口が(液体入口から)離隔しているよりも、液体入口から更に離隔してもよい。あるいは、又は追加として、加熱要素又はその一部は、両方のサブ容積区域に配置されてよい。偏向デバイス(分離壁)によって画定された分離面は、(その面積の)最大で20%にわたって一つの開口又は複数の開口を有することが好ましく、最大で10%にわたることがより好ましい。換言すると、分離面は耐漏洩性に優れている。一つの特有の実施形態では、偏向デバイスの遠位端(液体入口から離れるように向いている)のみにおいてサブ容積区域の間に通路が存在してもよい。しかしながらオプションで、例えば加熱要素の排出及び/又は個々の領域への流れを改善するために、(少なくともより小さい)通路が液体入口の方向に配置される場合もある。
偏向デバイス(分離壁)は、偏向デバイスの長手方向の範囲に直交して供給される液体の断面が、液体入口及び/又は液体出口から始まる漏斗形状で幅が狭まる、又は広がるように、配置及び配向されてもよい。偏向デバイス(分離壁)は、第1の側から第2の側(反対側、オプションで平行に延びる)まで対角線的に(斜めに)延在してもよい。そのように(漏斗形状において)幅が狭まる、又は広がることによって、容積区域内を通る流れを(異なる設置位置においてさえも)効果的に達成することができ、これにより全体の効率を改善する。
容積区域を画定する筐体及び偏向デバイスは、一体型(モノリシック)の構成要素として製造されてもよい。これにより、製造コストを削減することができ、(付加的な)シーリング箇所がないようにすることができる。
少なくとも一つの管状の加熱体及び/又は少なくとも一つの層状ヒータが、加熱要素として、又は加熱要素の一部として設けられることが好ましい。管状の加熱体とは、具体的には、導電体(オプションで耐漏洩性である、すなわち内部の流体チャネルを持たない)の蛇行形、及び/又はねじ形及び/又はらせん形の外形を意味するものである。層状ヒータとは、具体的には、導電体が支持体(例えば筐体内壁)上に平たく(例えば少なくとも5cm又は10cmにわたって)貼り付けられ、加熱のために電流が流される加熱要素である。例えばこの点において、WO2013/186106A1及びWO2013/030048A1を参照されたい。これらの文献には、電圧(又は電流の流れ)が印加される際に加熱される電気加熱層を備えるヒータが記載されている。管状の加熱体を利用することにより、具体的には生産が簡単な幾何学的形状を実現することが可能になる。
上記に挙げた目的は更に、上記に記載したタイプの電気加熱装置を備える自動車によって達成される。
この目的は更に、液体が液体入口を通って流入し、温度上昇を伴って液体出口を通って流出する、上記に記載したタイプの加熱装置、又は上記に記載したタイプの自動車の加熱装置を動作させる方法によって達成される。容積区域から流れ出る液体は、自動車の内部を暖めるために、具体的には乗客用の座席を暖めるため、及び/又は推進要素、具体的にはエンジンを加熱する(又は予熱する)ために使用されることが好ましい。
本発明の別の態様によれば、予熱装置及び/又は補助加熱装置、具体的にはパーキングヒータとして上記に挙げたタイプの加熱装置を使用することが提案される。
加熱要素(電気加熱抵抗器)には、自動車の電流供給源(例えば自動車のバッテリ)を利用して、及び/又は(外部の)配電網を利用して電流が供給されてもよい。
サブ容積区域はそれぞれ、(全)容積区域の少なくとも10%を占め、少なくとも20%を占めることが好ましく、少なくとも40%を占めることがより好ましい。
容積区域は、少なくとも200cmを占めてよく、1000cmを占めることが好ましい。更に容積区域は、(長手方向の範囲において)少なくとも5cm長であってよく、少なくとも12cm長であることが好ましい。上限は、40cmであってよく、30cmであることが好ましい。幅及び/又は深さ及び/又は(例えば円筒形の実施形態の場合)直径は、例えば少なくとも4cmであってよく、少なくとも6cmであることが好ましい。対応する上限は12cmであってよく、8cmであることが好ましい。
設置位置に設置にするために、電気加熱装置は対応する締結用のデバイス(例えば孔)を備えることが好ましい。
以下に本発明について例示の実施形態を用いて説明するが、この実施形態は図面により詳細に説明される。
本発明による加熱装置の概略斜視図である。 図1の(壁が部分的に透明で表された、又は中を透視できる)加熱要素の側面図である。
以下の記載において、同一であり、同一の作用を有する同一部分である部品には、同一の参照符号が用いられている。
図1は、本発明による加熱装置の概略斜視図である(この図では、電気加熱装置の内部が部分的に見ることができるように、図2に示される壁要素22がない)。加熱装置の筐体10は(縁部が丸められた)(略)立方形に構成され、そのため、筐体10によって画定される対応する容積区域11もまた(縁部が丸められた)立方形になるように構成されている。容積区域11の内部に加熱要素12があり、本例示の実施形態において加熱要素12は管状の加熱体を備える。電流が存在する状態で、この管状の加熱体13が加熱されることで、容積区域11内の液体(水)を加熱することができる。
容積区域11は、分離壁14(分離用金属プレート)によって二つのサブ容積区域15、16に更に分割される。このようなケースでの分離壁14は、一方(長手方向)の側壁17から反対側の側壁18まで対角線上に(斜めに)延びている。側壁17上に液体入口19と液体出口20とがある(具体的には筐体10の長手方向の範囲について互いに隣接している)。具体的には、液体入口19及び液体出口20は側壁17の端部21に位置している。あるいは、液体入口が参照符号20に配置されてもよく、液体出口は参照符号19に配置されてもよい。
孔21も図示されており、この孔21で加熱装置を設置することが可能である。
図2は、図1に係る電気加熱装置の側面図を示しており、一部の要素(具体的には壁)は透明で表されている。具体的には、電気加熱抵抗器(加熱要素)12は容積区域の長手方向の(ほぼ)全部の範囲にわたって(この長手方向の範囲の少なくとも90%にわたって)延在することが、図2から理解することができる。このように、加熱抵抗器は、一方の壁22から、加熱要素端子23を通って(ほぼ)反対側の壁23まで延在する。分離壁14の遠位端24も同様に図2に示されている。分離壁14は、壁22から容積区域内まで(容積区域の長手方向の範囲の3/4を超える範囲にわたって)延在するが、加熱要素12までではないことが好ましい。いずれにしても、液体は、遠位端24を取り囲み接続開口25を通って一方のサブ容積区域から他方のサブ容積区域へと流れることができ、その結果液体は、液体入口19から液体出口20へと流れることができる。
図1及び図2は第1の設置位置(水平方向)を示しており、第1の設置位置では、通水部(液体入口19及び液体出口20)が側壁17の一端(この場合では、容積区域又は水輸送領域の上側を画定する)に配置される。
第2の(可能な)(長手方向軸を中心として90度回転された)設置位置では、通水部は、水輸送領域(容積区域)に対して側方に(垂直方向に配向される壁に)位置しており、液体出口は、液体入口より上に位置する。
第3の(可能な)(「垂直方向」、つまり、水平方向の設置位置から横軸を中心として90度回転された)設置位置では、通水部(液体入口19及び液体出口20)は、容積区域(水輸送領域)の上端に横向きに配置される。容積区域11がサブ容積区域15、16に更に分割されることにより、確実に、液体(水)が直接、液体入口から液体出口20に流れ、これにより加熱要素12が回避されるようになる。分離壁14(分離用金属プレート)によって更に分割することも可能である。分離壁14は金属製であり、プレートの形態で構成されることが好ましい(分離壁の厚さは4mm未満であることが好ましく、2mm未満であることがより好ましい)。偏向要素(分離壁14)は、二つの通水部(液体入口19と液体出口20)の間に配置されており、偏向要素により水輸送領域(容積区域)を二つの部分に分割する。オプションで、オーバーフロー又は分離壁14を取り囲む流れのための凹部を、通水部からの最大の距離のところにある(すなわち水平方向の設置位置におけるちょうど底部にある)領域内のみに設けてもよい。これにより、水は必然的に加熱要素全体を取り囲むように流れる。しかしながら、排出のため、又は加熱要素の個々の領域に対する流れを制御する目的で、特定の範囲について、分離壁14(分離用金属プレート)内に更なる通路を設けることが可能である場合もある。
なお、上記に記載した全ての部品は、そのままで、又はそれらの任意の組み合わせで、本発明に必須のものであり、これらは具体的に図面に詳細が示されている。それらの変形は当業者に十分に理解される。
10 筐体
11 容積区域
12 加熱要素
13 管状の加熱体
14 偏向デバイス(分離壁)
15 サブ容積区域
16 サブ容積区域
17 側壁
18 側壁
19 液体入口
20 液体出口
21 孔
22 壁
23 壁
24 遠位端
25 接続開口

Claims (13)

  1. 液体、具体的には水を収容し伝えるための容積区域(11)と、
    前記液体が液体入口(19)を通って前記容積区域(11)内に流入し、液体出口(20)を通って流出することが可能な液体入口(19)及び液体出口(20)と、
    を備える自動車用の電気加熱装置、詳細にはパーキングヒータであって、
    少なくとも一つの加熱要素(12)、具体的には加熱抵抗器が前記容積区域(11)内に配置され、
    前記液体入口(19)から前記液体出口(20)へと流れる前記液体を逸らして流路を延長するように、少なくとも一つの偏向デバイス(14)、具体的には少なくとも一つの分離壁が設けられる、電気加熱装置。
  2. 液体、具体的には水を収容し伝えるための容積区域(11)と、
    前記液体が液体入口(19)を通って前記容積区域(11)内に流入し、液体出口(20)を通って流出することが可能な液体入口(19)及び液体出口(20)と、
    を備える自動車用の電気加熱装置、詳細にはパーキングヒータであって、
    加熱要素(12)、具体的には加熱抵抗器が前記容積区域(11)内に配置されており、
    前記電気加熱装置は、少なくとも二つの、好ましくは三つの異なる設置位置に設置され、排出可能に構成される、好ましくは請求項1に記載の電気加熱装置。
  3. 前記液体入口(19)及び前記液体出口(20)は互いに隣接して配置され、及び/又は、前記電気加熱装置の同一の側に配置されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の電気加熱装置。
  4. 前記液体入口(19)及び前記液体出口(20)は互いから特定の距離にあり、この距離は、前記容積区域の内部の二つの地点の間の最大可能距離より著しく小さい、例えば前記最大可能距離の半分、好ましくは前記最大可能距離の1/4未満であることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電気加熱装置。
  5. 前記液体出口(20)は、少なくとも三つの異なる設置位置において前記液体入口(19)と同一の高さ、又はそれより上に置かれることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電気加熱装置。
  6. 前記偏向デバイス(14)によって延長される前記流路は、前記液体入口(19)と前記液体出口(20)との間の距離の少なくとも2倍であり、好ましくは少なくとも4倍であり、より好ましくは少なくとも8倍であることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電気加熱装置。
  7. 前記偏向デバイス(14)は、前記容積区域(11)を、少なくとも二つのサブ容積区域(15、16)であって、少なくとも一つの、又は正確には一つの接続用の開口(25)によって互いに接続され、好ましくは前記接続開口(25)は、前記液体出口(20)が前記液体入口(19)から離隔しているよりも前記液体入口(19)から更に離隔しているサブ容積区域(15,16)に分割し、
    及び/又は、
    好ましくは、加熱要素(12)又はその一部は両方のサブ容積区域(15、16)内に配置されることを特徴とする、請求項1乃至6のいずれかに一項に記載の電気加熱装置。
  8. 前記偏向デバイス(14)の長手方向の範囲に直交して供給される液体の断面が、前記液体入口(19)、及び/又は、前記液体出口(20)から始まる漏斗形状で幅が狭まる又は広がるように、前記偏向デバイス(14)、具体的には分離壁は配置及び配向され、
    及び/又は
    前記偏向装置(14)、具体的には分離壁は、第1の側から第2の側まで対角線的に延在することを特徴とする、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の電気加熱装置。
  9. 少なくとも一つの管状の加熱体及び/又は少なくとも一つの層状ヒータが、前記加熱要素(12)として、又は前記加熱要素(12)の一部として設けられることを特徴とする、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の電気加熱装置。
  10. 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の電気加熱装置を備える自動車。
  11. 前記液体は、前記液体入口(19)を通って流入し、温度上昇を伴って前記液体出口(20)を通って流出する、請求項10に記載の自動車用の、請求項1乃至9のいずれかに一項に記載の加熱装置を動作させるための方法
  12. 前記容積区域(11)から流出する前記液体は、自動車の内部を暖めるために、具体的には乗客用の座席を暖めるため、及び/又は推進要素、具体的にはエンジンを加熱するために使用されることを特徴とする、請求項11に記載の方法。
  13. 予熱装置及び/又は補助加熱装置、具体的にはパーキングヒータとしての請求項1乃至9のいずれか一項に記載の加熱装置の使用。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018119041A1 (de) 2018-08-06 2020-02-06 Webasto SE Elektrisches Heizgerät
DE102020123066A1 (de) * 2019-11-18 2021-05-20 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Durchlauferhitzer
CN110966752A (zh) * 2019-12-27 2020-04-07 马丽玲 一种电胶加热装置
CN112895846B (zh) * 2021-02-02 2022-04-26 镇江海姆霍兹传热传动系统有限公司 电动车辆、电加热器及其电加热腔总成
KR102591211B1 (ko) * 2021-09-06 2023-10-19 (주) 존인피니티 전기자동차의 배터리 윔업을 위한 히팅모듈

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5849848A (ja) * 1981-09-18 1983-03-24 Sanyo Electric Co Ltd 給湯装置
JP2547988B2 (ja) * 1986-06-30 1996-10-30 日本エラストマ−株式会社 耐衝撃性スチレン系樹脂組成物
US7127158B1 (en) * 2005-07-12 2006-10-24 Jen-Yen Yen Water sprayer and heater assembly for windshield wiper
EP2127924B1 (de) * 2006-06-28 2011-01-05 Eberspächer catem GmbH & Co. KG Elektrische Heizvorrichtung
CN201066202Y (zh) * 2007-05-29 2008-05-28 巫嘉雄 车用流体加热器
WO2011054970A2 (de) * 2009-11-09 2011-05-12 Dbk David + Baader Gmbh Elektrischer heizer
JP2011143780A (ja) * 2010-01-13 2011-07-28 Sanden Corp 加熱装置
JP2011144976A (ja) * 2010-01-13 2011-07-28 Sanden Corp 加熱装置
EP2440005B1 (de) * 2010-10-08 2015-12-23 Eberspächer catem GmbH & Co. KG Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zur Herstellung
DE102011081831A1 (de) 2011-08-30 2013-02-28 Webasto Ag Elektrische Heizeinheit, Heizvorrichtung für ein Fahrzeug und Verfahren zur Herstellung einer Heizeinheit
DE102012004594B4 (de) * 2012-03-07 2016-09-15 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Elektrische Heizvorrichtung zum Beheizen von Flüssigkeiten
US8731386B2 (en) * 2011-09-30 2014-05-20 Borgwarner Beru Systems Gmbh Electric heating device for heating fluids
DE102011054406B4 (de) * 2011-09-30 2013-05-23 Borgwarner Beru Systems Gmbh Elektrische Heizvorrichtung zum Beheizen von Flüssigkeiten
DE102011088773A1 (de) * 2011-12-15 2013-06-20 Behr Gmbh & Co. Kg Elektrisch betreibbares Heizgerät
JP2013180690A (ja) * 2012-03-02 2013-09-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 熱媒体加熱装置およびそれを備えた車両用空調装置
JP5999631B2 (ja) * 2012-04-20 2016-09-28 サンデンホールディングス株式会社 加熱装置
DE102012207301A1 (de) * 2012-05-02 2013-11-07 Webasto Ag Heizvorrichtung für ein Fahrzeug und Verfahren zum Kühlen einer elektronischen Steuereinrichtung der Heizvorrichtung
DE102012209936A1 (de) 2012-06-13 2013-12-19 Webasto Ag Elektrische Heizeinrichtung für ein Kraftfahrzeug
EP2689945B1 (de) * 2012-07-24 2017-05-31 MAHLE Behr GmbH & Co. KG Heizvorrichtung
DE102012107600B4 (de) * 2012-08-20 2015-10-08 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Elektrische Heizvorrichtung zum Beheizen von Fluiden
EP2797381B1 (de) * 2013-04-26 2016-03-09 Eberspächer catem GmbH & Co. KG Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
JP2014225348A (ja) * 2013-05-15 2014-12-04 三菱重工オートモーティブサーマルシステムズ株式会社 熱媒体加熱装置およびその製造方法並びにそれを用いた車両用空調装置
CN104566935A (zh) * 2013-10-23 2015-04-29 比亚迪股份有限公司 一种液体电加热器
CN203687327U (zh) * 2013-12-13 2014-07-02 比亚迪股份有限公司 Ptc液体加热装置
EP2884817B1 (de) * 2013-12-13 2017-08-30 Eberspächer catem GmbH & Co. KG Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
GB2537715B (en) * 2014-04-14 2018-10-03 Norcros Group Holdings Ltd An instantaneous electric water heater, a heat exchanger and an electric shower
KR20160009961A (ko) * 2014-07-17 2016-01-27 한온시스템 주식회사 자동차의 인덕션 히터
JP2016180546A (ja) * 2015-03-24 2016-10-13 カルソニックカンセイ株式会社 加熱装置
JP2016180547A (ja) * 2015-03-24 2016-10-13 カルソニックカンセイ株式会社 加熱装置
CN204669631U (zh) * 2015-06-02 2015-09-23 华中科技大学 一种ptc电热管及电动汽车水暖加热器
CN205351729U (zh) * 2015-12-15 2016-06-29 上海鹰峰电子科技有限公司 一种电动汽车水加热器
CN205768493U (zh) * 2016-05-30 2016-12-07 新昌县儒岙镇中意小礼品加工厂 一种汽车配件领域的多功能高效智能化加热器
CN205783724U (zh) * 2016-07-07 2016-12-07 上海子誉电子陶瓷有限公司 一种抗腐蚀大功率液体加热器
CN205818862U (zh) * 2016-07-19 2016-12-21 湖北美标汽车制冷系统有限公司 电动汽车ptc水加热器

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