KR20180112836A - 열교환기, 특히 물-공기 열교환기 또는 오일-물 열교환기 - Google Patents

열교환기, 특히 물-공기 열교환기 또는 오일-물 열교환기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열교환기, 특히 물-공기 열교환기 또는 오일-물 열교환기에 관한 것으로, 제1 유체를 안내하는 적어도 하나의 제1 유체 채널, 및 제2 유체를 안내하는 적어도 하나의 제2 유체 채널을 포함하고, 적어도 하나의 제1 유체 채널은 유체 수용 볼륨에, 특히 아웃렛 측에 결합되며, 유체 수용 볼륨은 전기 가열 코팅(13)을 구비한다.

Description

열교환기, 특히 물-공기 열교환기 또는 오일-물 열교환기
본 발명은 청구항 제1항에 따른 열교환기, 특히 물-공기(water-air) 열교환기 또는 오일-물(oil-water) 열교환기, 및 청구항 제9항에 따른 열교환기, 특히 물-공기 열교환기 또는 오일-물 열교환기의 제조 방법에 관한 것이다.
예를 들면, EP 2 466 241 A1은 서로 적층되고 서로 납땜된 다수의 트로프(trough) 엘리먼트를 갖는 오일-물 열교환기를 기술한다. 이러한 오일-물 열교환기는 일반적으로 내연 기관의 냉각 회로에 통합되며, 예를 들면 엔진 오일을 냉각시키는 데 사용될 수 있다.
추가의 오일-물 열교환기가 US 2015/0176913 A1에 제시되어 있다. 특정 실시예에서, 상기 문헌은 열교환기에서 서로 상호 작용하는 유체 중 하나를 가온(warming)시키기 위해 열교환기의 내부 공간에 전기 히터를 제안한다.
공지된 오일-물 열교환기의 경우, 기본적으로 이러한 예열은 전혀 불가능하거나 상대적으로 많은 지출과 비효율적인 방법으로만 가능하다는 단점이 있다. 특히, 엔진 오일이 작동 온도에 있지 않을 때 형성되는 오염물질의 감소는 개선이 필요하다고 간주된다.
종래기술과 관련하여, WO 2013/186106 A1 및 WO 2013/030048 A1에 대한 참조가 기본적으로 이루어진다. 상기 문헌은 전압이 인가될 때(또는 전류가 흐르는 경우) 가열되는 전기 가열 층을 갖는 히터를 기술한다.
종래기술과 관련하여, DE 10 2011 006 248 A1에 대한 참조가 또한 이루어진다. 상기 문헌은 가열 장치를 구비한 가정용 냉동 장치를 기술한다. 가열 장치는 래커링(lacquering)에 의해 층 히터로서 제조되고 가정용 냉동 장치의 증발기의 표면에 적용된다. 구체적으로, DE 10 2011 006 248 A1의 층 히터는 증발기의 표면에 실제로 직접 적용되고 증발기의 기능에 가장 덜 해로운 영향을 미치도록 임의의 단열(thermally insulating) 작용을 거의 나타내지 않는다. 그러나, 상기 종래기술에 따르면, 생산 공정이 상대적으로 까다롭고 매우 특정한 사용 상황에 맞춰진 것으로 보이는 것은 불리한 것으로 간주된다.
본 발명의 목적은 열교환기를 통해 유동하는 유체의 가온을 간단하고 효과적인 방식으로 허용하는 열교환기를 제안하는 것이다.
상기 목적은 청구항 제1항의 특징에 의해 달성된다.
특히, 상기 목적은 열교환기, 특히 물-공기 열교환기 또는 오일-물 열교환기에 의해 달성되며, 이 열교환기는 제1 유체(예를 들면, 오일-물 열교환기의 오일 또는 물-공기 열교환기의 물)를 안내하기 위한 적어도 하나의 제1 유체 채널, 및 제2 유체(예를 들면, 오일-물 열교환기의 물 또는 물-공기 열교환기의 공기)를 안내하기 위한 적어도 하나의 제2 유체 채널을 포함하고, 적어도 하나의 제1 유체 채널은 유체 수용 볼륨(volume)(특히, 아웃렛 측)에 연결되고, 유체 수용 볼륨에는 전기 가열 코팅이 구비된다. 열교환기는 일반적으로 액체-액체 열교환기 또는 액체-가스 열교환기 또는 가스-가스 열교환기일 수 있다.
본 발명의 핵심 개념은 예를 들면 WO 2013/186106 A1 또는 WO 2013/030048 A1에서 그 자체로 공지된 전기 가열 코팅을 적어도 하나의 유체 채널에 연결되는 유체 수용 볼륨에 부가하는 것에 있다. 이러한 방식으로(특히, 전기 가열 코팅이 아웃렛 측에 배치되는 경우), 열교환기에 의해 가온되는 유체는 효과적인 방식으로 추가로 가온될 수 있거나, 또는 가온되는 유체의 온도는 (특히, 전기 가열 코팅이 인렛 측에서 가온되는 유체의 유체 채널에 연결되는 경우) 추가로 증가될 수 있다. 전체적으로, 유체의 가온, 예를 들면 차량의 내연 기관용 오일-물 열교환기의 오일의 가온은 효과적인 방식으로 실현될 수 있다. 열교환기는 다수의 제1 유체 채널 및/또는 다수의 제2 유체 채널을 구비할 수 있다. 예를 들면, 유체 수용 볼륨은 유체가 다수의 개별 유체 채널(즉, 예를 들면 유체 수집 장치 또는 유체 분배 장치) 사이에 분배되기 전에(또는 후에) 열교환기의 볼륨이다. 제1 유체는 오일 또는 물일 수 있다. 제2 유체는 물 또는 공기일 수 있다. 일반적으로, 제1 및/또는 제2 유체는 액체 또는 기체일 수 있다.
특정 실시예에서, 유체 수용 볼륨은 유체 수용 용기, 특히 오일 수용 용기에 의해 형성된다. 상기 유형의 유체 수용 용기, 특히 오일 수용 용기는 바람직하게는 오일이 유동하는 하나 이상의 유체 채널에 아웃렛 측에서 연결된다. 이러한 방식으로, 추가적인 가온(예를 들면, 차량의 엔진 시동 후에)이 효과적인 방식으로 실현될 수 있다.
특정 실시예에서, 유체 수용 볼륨은 바람직하게는 오일-물 열교환기의 연결 파이프, 특히 아웃렛 파이프에 의해 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 유체, 특히 오일의 추가적인 가온이 간단한 방식으로 가능하게 된다(기존의 구조를 이용함).
일 실시예에서, 터뷸레이터가 제공될 수 있다. 이는 바람직하게는 전기 가열 코팅의 부근(즉, 특히 5 cm 이하, 특히 2 cm의 거리로)에 제공된다. 예를 들면, 터뷸레이터는 (전기 가열 코팅이 구비된) 아웃렛 파이프 내에 배치될 수 있다.
전기 가열 코팅은 기본적으로 유체 수용 볼륨(예를 들면, 아웃렛 파이프)의 외벽 또는 유체 수용 볼륨(예를 들면, 아웃렛 파이프)의 내벽에 배치될 수 있다. 터뷸레이터가 제공되는 경우, 이는 또한 자체적으로 전기 가열 코팅을 구비할 수 있다.
바람직하게는, 유체 수용 볼륨은 바람직하게는 물-공기 열교환기의 수집 박스 또는 수집 파이프에 의해 형성된다. 이러한 방식으로, 유체의(예를 들면 물의) 가온이 열의 교환에 의해 다른 유체(예를 들면 공기)를 또한 가온하기 위해 간단한 방식으로 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 유체 수용 볼륨은 열교환기의 통합된 구성 부분이다. 이러한 방식으로, 열교환기는 특히 효과적인 방식으로 작동할 수 있다.
다른 실시예에서, 유체 수용 볼륨은 별도의 모듈에 의해 제공되며, 별도의 모듈은 열교환기의 다른 구성 부분에 고정가능하거나 고정된다. 이 실시예에서, 기존의 열교환기(특히 오일-물 열교환기)가 간단한 업그레이드를 통해 추가로 개선될 수 있도록 별도의 유체 수용 볼륨이 제안된다. 둘째, 유체 수용 볼륨의 모듈 형태는 또한 예를 들면 상이한 열교환기 유형 및/또는 크기에 대해 동일한 유체 수용 모듈을 사용함으로써 생산 비용이 감소될 수 있다는 이점을 갖는다.
가열 코팅은 특히 바람직하게는 저전압 범위, 바람직하게는 12 볼트, 24 볼트 또는 48 볼트에서의 작동을 위해 설계된다. 오일-물 열교환기의 상응하는 전기 및/또는 전자 컴포넌트는 바람직하게는 이러한 저전압 범위(12 볼트, 24 볼트 또는 48 볼트)를 위해 마찬가지로 설계된다. 특히, 저전압 범위에서의 적용의 경우, 효과적인 예열은 간단한 수단을 사용하여 시너지 효과를 실현할 수 있다. "저전압 범위"는 바람직하게는 100 V 미만, 특히 60 V(직류) 미만의 작동 전압을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
일 실시예에서, 가열 코팅은 간접적으로, 특히 유체 수용 볼륨 위 또는 내부의 절연 층 위에 부가된다. 상기 유형의 절연 층은 예를 들면 접착 프로모터(promoter) 층에 의해 형성되거나 상기 유형의 접착 프로모터 층에 의해 오일-물 열교환기에 부착될 수 있다. 절연 층으로서는, 폴리머 재료 또는 세라믹 재료(예: Al2O3)를 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 절연 층은 바람직하게는 패시베이션, 특히 산화, 특히 (알루미늄 또는 알루미늄 합금의) 양극산화, 바람직하게는 유체 수용 볼륨의 표면, 예를 들면 외부 및/또는 내부 표면의 양극 산화에 의해 제공된다. 전체적으로 (특히 저전압 적용에서), 단순하지만 그럼에도 불구하고 적절한 전기 절연이 제공된다. 대안적으로, 가열 코팅은 유체 수용 볼륨 위 또는 내부에 직접 부가될 수도 있다(예를 들면, 저전압 적용에서 및/또는 하부 표면이 전기적으로 도전성이 없거나 전기적으로 도전성이 불충분한 경우). 가열 코팅 및/또는 절연 층은 바람직하게 (전체) 표면 위의 유체 수용 볼륨에 부가된다. 가열 코팅 및/또는 절연 층은 또한 (적어도 실질적으로) 일정한 층 두께를 가질 수 있다. 가열 코팅 및/또는 절연 층은 본질적으로 치수적으로 불안정한(또는 비자립적(non-self-supporting)) 설계일 수 있다. 가열 코팅(및 임의의 절연 층)이 기재없이 형성될 수 있도록 기재가 생략될 수 있다. 필요할 수 있는 캐링(carrying) 및/또는 지지 구조는 유체 수용 볼륨(또는 그 벽)에 의해 제공될 수 있다. 가열 코팅은 기본적으로 유체 수용 볼륨의 표면, 특히 외부 및/또는 내부 표면에 응집적으로 연결될 수 있다.
다른 실시예에서, 가열 코팅은 연속적인(특히 비구조화된 및/또는 중단되지 않은) 층으로서 형성된다. 가열 코팅은 일반적으로 두 개의 상호 수직인 방향으로 적어도 1 cm, 바람직하게는 적어도 2 cm, 보다 바람직하게는 적어도 4 cm의 거리에 걸쳐 가열 코팅에 중단이 없는 적어도 하나의 섹션을 가질 수 있다. 예를 들면, 가열 코팅은 길이 및 폭이 각각의 경우 적어도 1 cm, 바람직하게는 적어도 2 cm, 보다 바람직하게는 적어도 4 cm인 적어도 하나의 직사각형 섹션을 포함할 수 있으며, 이 범위 내에는 가열 코팅 내에 중단 또는 가능한 다른 구조가 없다. 가열 코팅 내의 "중단(interruption)"은 예를 들면 상기 섹션이 (전체적으로) 재료 없이 유지되고 및/또는 절연체에 의해 (적어도 부분적으로) 충진되기 때문에 전류가 흐를 수 없는 섹션을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 가열 코팅은 (열적으로) 분사될 수 있다(최종 상태에서 비구조화되거나 구조화되어 있는지 여부에 관계없이). 이와 관련하여, 놀랍게도 이러한 간단한 형태의 가열 코팅조차도 오일의 적절한 가온을 실현할 수 있다는 것이 밝혀졌다.
또 다른 실시예에서, 가열 코팅은 구조화된 층으로서 형성된다. 가열 코팅은 이 경우 바람직하게 마스킹 공정(바람직하게는 스탬핑될 수 있는 실리콘을 사용함)에 의해 구조화된다. 이러한 공지된 마스킹 공정은 만족스러운 구조화를 허용하고, 예를 들면 고전압 범위에서 특별히 사용되는 구조화를 위한 레이저법보다 덜 까다롭다. 따라서, 전체적으로, 마스킹 공정의 이점은 현재의 가열 코팅과 관련하여 시너지 효과가 있는 방식으로 이용된다.
전술된 절연 층은 적어도 50 ㎛, 바람직하게는 적어도 200 ㎛ 및/또는 최대 1000 ㎛, 바람직하게는 최대 500 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
가열 코팅은 적어도 5 ㎛, 바람직하게는 적어도 10 ㎛ 및/또는 최대 1 ㎜, 바람직하게는 최대 500 ㎛, 보다 바람직하게는 최대 30 ㎛, 보다 더 바람직하게는 최대 20 ㎛의 높이(두께)를 가질 수 있다. 가열 코팅에 의해 형성된 도체 트랙은 적어도 1 mm, 바람직하게는 적어도 3 mm, 보다 바람직하게는 적어도 5 mm, 보다 더 바람직하게는 적어도 10 mm, 보다 더 바람직하게는 적어도 30 mm 폭이 될 수 있다. "폭"이라는 표현은 도체 트랙의 종방향 범위(통상적으로 전류 흐름의 방향을 정의함)에 수직인 도체 트랙의 범위를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
다른 실시예에서, 보호 커버, 예를 들면 실리콘 보호 층이 가열 코팅 상에 부가된다. 그러나, 대안적으로 가열 코팅이 유체 수용 볼륨의 외측 또는 내측을 형성하는 것이 (특히 제조하기에 용이한 실시예에서) 가능하다.
특정 실시예에서, 오일-물 열교환기는 다수의 모듈, 특히 트로프 엘리먼트를 가지며, 더 바람직하게는 EP 2 466 241 A1에 기술된 바와 같이 설계될 수 있다. 오일-물 열교환기는 기본적으로 (본 발명에 따른 유체 수용 볼륨을 제외하고) EP 2 466 241 A1 또는 US 2015/0176913 A1에 기술된 바와 같이 설계될 수 있다. 이들 문헌의 개시는 본원에 참고로 포함된다. 다수의 모듈이 제공되는 경우, 적어도 하나의 가열 코팅이 두 모듈 사이에 배치될 수 있다. 오일-물 열교환기가 다수의 트로프 엘리먼트를 포함하는 경우, 적어도 하나의 가열 코팅이 이들 트로프 엘리먼트 중 2 개 사이에(트로프 엘리먼트 중 하나에) 배치(부가)될 수 있다. 이러한 방식으로, 예열(보조 가열)은 간단한 수단을 사용하여 더욱 개선될 수 있다. 일반적으로 추가 가열 코팅은 열교환기의 다른 표면에 부가될 수 있다.
상기 목적은 또한 특히 전술된 유형의 열교환기, 특히 물-공기 열교환기 또는 오일-물 열교환기를 제조하기 위한 방법에 의해 달성되며, 상기 방법은 제1 유체(예를 들면, 오일-물 열교환기의 오일 또는 물-공기 열교환기의 물)를 안내하기 위한 적어도 하나의 제1 유체 채널 및 제2 유체(예를 들면, 오일-물 열교환기의 물 또는 물-공기 열교환기의 공기)를 안내하기 위한 적어도 하나의 제2 유체 채널을 제공하는 단계를 포함하고, 적어도 하나의 제1 유체 채널은 유체 수용 볼륨에, 특히 아웃렛 측에서 연결되고, 유체 수용 볼륨은 전기 가열 코팅을 구비한다(또는 유체 수용 볼륨은 직접 또는 간접적으로 전기 가열 코팅으로 코팅됨). 전술된 2 개의 단계들 사이에서, 유체 수용 볼륨의 표면에 대한 절연 층의 부가가 예를 들면 열교환기 하우징의, 예를 들면 하부 표면의 패시베이션(산화, 특히 양극산화)에 의해 수행될 수 있다(또는 유체 수용 볼륨의 표면이 절연 층으로 직접 또는 간접적으로 코팅될 수 있다), 전기 가열 코팅은 아마도 (열적으로) 분사될 수 있다. 적어도 오일-물 열교환기의 제조와 관련된 특징이 (열교환기와 관련하여) 상기에서 더 설명되는 경우, 이들 방법의 특징은 또한 방법의 바람직한 실시예로서 제안된다.
전술된 목적은 또한 특히 차량 내연 기관의, 물-공기 열교환기 또는 오일-물 열교환기로서의 전술된 유형의, 또는 전술된 방식으로 제조된 열교환기의 용도를 통해 달성된다.
추가 실시예는 종속항으로부터 유래한다.
일반적으로, 절연 층은 세라믹 재료 또는 폴리머 재료일 수 있거나 또는 세라믹 재료로서, 예를 들면 Al2O3가 사용되는 재료로 구성될 수 있다.
가열 층은 예를 들면 플라즈마 코팅 공정, 특히 플라즈마 분사로, 또는 스크린 프린팅 공정으로 또는 저항 페이스트로서, 특히 절연 층에 부가될 수 있다. 플라즈마 코팅 공정에서, 예를 들면 전기적 도전 층이, 특히 절연 층에 우선적으로 부가될 수 있다. 도체 트랙 또는 다수의 도체 트랙이 잔류하도록, 이후에 영역이 전기적 도전 층으로부터 절단될 수 있다. 그러나 마스킹 기술을 사용하는 것이 바람직하다. 도체 트랙은 가열 저항체 또는 다중 가열 저항체를 형성할 수 있다. 마스킹 기술에 대한 대안으로서, 언급된 영역들은 예를 들면 레이저에 의해 도전 층으로부터 절단될 수 있다. 가열 코팅은 예를 들면 금속 층일 수 있고 가능하게는 니켈 및/또는 크롬을 포함하거나, 상기 재료로 구성될 수 있다. 예를 들면, 70-90% 니켈 및 10-30% 크롬이 사용될 수 있으며, 80% 니켈 및 20% 크롬의 비율이 매우 적합하다고 간주된다.
가열 코팅은 예를 들면 적어도 5 ㎠, 바람직하게는 적어도 10 ㎠ 및/또는 최대 200 ㎠, 바람직하게는 최대 100 ㎠의 면적을 커버할 수 있다. 오일-물 열교환기는 바람직하게는 적어도 200 ㎤, 보다 바람직하게는 적어도 500 ㎤, 보다 더 바람직하게는 적어도 800 ㎤ 및/또는 최대 5000 ㎤, 바람직하게는 최대 2000 ㎤의 총 볼륨을 가질 수 있다. 예를 들면, 오일-물 열교환기는 15-25 ㎝ 길이 및/또는 8-12 ㎝ 폭 및/또는 3-7 ㎝ 높이(두께)일 수 있다.
오일-물 열교환기는 바람직하게 오일을 안내하기 위한 하나 이상의 제1 유체 채널, 및 물을 안내하기 위한 하나 이상의 제2 유체 채널을 갖는다.
전기 가열 코팅의 제어, 특히 폐쇄 루프 제어를 위해, 2 개의 이중화(redundant) 스위치 장치가 있는 바이메탈 스위치가 제공될 수 있다.
본 발명은 예시적인 실시예에 기초하여 이하에서 설명될 것이며, 이는 도면에 기초하여 보다 상세히 논의될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오일-물 열교환기의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일-물 열교환기를 도시한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물-공기 열교환기를 도시한다.
다음의 설명에서, 동일한 참조 부호는 동일한 부분 및 동일한 작동의 부분에 사용된다.
도 1은 개략도로서 오일-물 열교환기(예를 들면 EP 2 466 241 A1에서 상세히 설명된 바와 같은)를 도시하고, 열교환기는 다수의 (납땜된) 트로프 엘리먼트(10), 커버(19), 오일이 열교환기에서 유동하는 인렛 파이프(11) 및 아웃렛 파이프(12)를 구비한다. 전기 가열 코팅(13)은 적어도 아웃렛 파이프(12)(가능하게는 인렛 파이프(11))에 부가된다.
도 2에 따른 다른 실시예에서, 전기 가열 코팅(13)은 유체 수용 용기(14) 상에 배치된다. 유체 수용 용기(14)는 도 1에 따른 아웃렛 파이프(12)에 대해 (상당히) 확대된 직경 및 유체 수용 용기 아웃렛 파이프(15)를 가지므로, 유체(오일)이 유체 수용 용기(14)에 저장될 수 있다. 유체 수용 용기(14)는 예를 들면 직육면체 또는 원통형 몸체일 수 있다. 도 2에 따른 특정 실시예에서, 유체 수용 용기(14)는 열교환기 본체(21)의 아웃렛(20)에 연결된 보조 모듈로서 제공된다. 또한 유체 수용 용기(14)가 오일-물 열교환기의 필수 구성 부분으로서 형성되어, 아웃렛(20)이 생략될 수 있다.
도 3은 수집 박스(16) 및 열교환기 파이프(17)를 갖는 물-공기 열교환기를 도시하고, 수집 박스(16) 및 열교환기 파이프(17) 둘다를 통해 열교환기 파이프(17)를 지나 유동하는 가스(특히 공기)를 가온(또는 냉각)시키기 위해 물이 제공된다. 다중 열교환기 파이프(17)는 연결 피스(18)에 의해 수집 박스(16)에 연결된다. 3 개, 또는 적어도 5 개, 또는 적어도 20 개의 열교환기 파이프(17)가 동일한 수집 박스(16)에 연결될 수 있다. 물은 인렛(인렛 파이프(11))를 통해 진입하고 아웃렛(아웃렛 파이프(12))을 통해 배출된다.
이 시점에서, 개별적으로 및 임의의 조합으로 전술된 모든 부분, 특히 도면에 도시된 세부 사항이 본 발명에 필수적인 것으로 청구될 수 있음이 지적된다. 이와 관련하여 수정은 당업자에게 익숙하다.
10 트로프 엘리먼트
11 인렛 파이프
12 아웃렛 파이프
13 전기 가열 코팅
14 유체 수용 용기
15 유체 수용 용기 아웃렛 파이프
16 수집 박스
17 열교환기 파이프
18 연결 장치
19 커버
20 아울렛
21 열교환기 본체

Claims (10)

  1. 열교환기, 특히 물-공기 열교환기 또는 오일-물 열교환기로서,
    제1 유체를 안내하기 위한 적어도 하나의 제1 유체 채널, 및 제2 유체를 안내하기 위한 적어도 하나의 제2 유체 채널을 포함하고, 적어도 하나의 제1 유체 채널은 유체 수용 볼륨에, 특히 아웃렛 측에서 연결되고, 유체 수용 볼륨은 전기 가열 코팅(13)을 구비하는, 열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    유체 수용 볼륨은 유체 수용 용기(14), 특히 오일 수용 용기에 의해 형성되는, 열교환기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    유체 수용 볼륨은 연결 파이프, 특히 아웃렛 파이프(12)에 의해 형성되는, 열교환기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    터뷸레이터는 바람직하게 전기 가열 코팅(13)의 부근에 제공되는, 열교환기.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    유체 수용 볼륨은 수집 박스(16) 또는 수집 파이프(바람직하게는 물-공기 열교환기)에 의해 형성되는, 열교환기.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    유체 수용 볼륨은 열교환기의 필수 구성 부분인, 열교환기.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    유체 수용 볼륨은 별도의 모듈에 의해 제공되며, 별도의 모듈은 열교환기의 다른 구성 부분에 고정가능하거나 고정되는, 열교환기.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기 가열 코팅(13)은 저전압 범위, 바람직하게는 12 볼트, 24 볼트 또는 48 볼트에서 작동하도록 설계되는, 열교환기.
  9. 열교환기, 특히 물-공기 열교환기 또는 오일-물 열교환기를 제조하기 위한 방법으로서,
    제1 유체를 안내하기 위한 적어도 하나의 제1 유체 채널, 및 제2 유체를 안내하기 위한 제2 유체 채널을 제공하는 단계를 포함하고, 적어도 하나의 제1 유체 채널은 특히 아웃렛 측에서, 유체 수용 볼륨에 연결되며, 유체 수용 볼륨은 전기 가열 코팅(13)을 구비하는, 열교환기의 제조 방법.
  10. 특히 차량 내연 기관의, 물-공기 열교환기로서 또는 오일-물 열교환기로서의 특히 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항, 바람직하게는 제9항에 따라 제조된 열교환기의 용도.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109812864A (zh) * 2018-11-14 2019-05-28 赵荣军 一种分集式自然循环取暖器
DE102019213319A1 (de) * 2019-09-03 2021-03-04 Mahle International Gmbh Wärmeübertrager
FR3102550A1 (fr) * 2019-10-29 2021-04-30 Valeo Systemes Thermiques Échangeur de chaleur à plaques comprenant un élément électrique chauffant

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01150096A (ja) * 1987-12-04 1989-06-13 Hitachi Metals Ltd 保温機能を有する導管
JP3015829B2 (ja) 1992-10-02 2000-03-06 株式会社小野測器 エンジン潤滑油温度制御装置
US6178292B1 (en) 1997-02-06 2001-01-23 Denso Corporation Core unit of heat exchanger having electric heater
JP3855507B2 (ja) * 1998-12-16 2006-12-13 株式会社デンソー 暖房用熱交換器
JP2002283835A (ja) * 2001-03-27 2002-10-03 Calsonic Kansei Corp 暖房用加熱器及び暖房用熱交換器
DE10157399B4 (de) * 2001-11-23 2008-04-10 Webasto Ag Heizkörper mit zwei wärmezuführenden Einrichtungen
JP4280545B2 (ja) 2003-05-14 2009-06-17 カルソニックカンセイ株式会社 複合型熱交換器
JP2004352057A (ja) 2003-05-28 2004-12-16 Denso Corp 車両用空調装置
CN1922461B (zh) * 2003-12-22 2012-12-26 安格斯公司 封装的交换装置及其制造方法
KR101138668B1 (ko) * 2005-01-12 2012-07-02 한라공조주식회사 열교환기
JP2010113803A (ja) 2007-02-14 2010-05-20 Nasakoa Kk 導電性セラミックス層を使用した加熱方法とエンジン
US8752615B2 (en) * 2008-01-08 2014-06-17 General Electric Company Methods and systems for controlling temperature in a vessel
JP2012528297A (ja) * 2009-05-28 2012-11-12 ジーエムゼット・エナジー・インコーポレイテッド 熱電システム及びその操作方法
DE102010031468A1 (de) * 2010-07-16 2012-01-19 Behr Gmbh & Co. Kg Fluidkanal für einen Wärmetauscher
FR2966580B1 (fr) 2010-10-20 2014-01-03 Valeo Systemes Thermiques Echangeur de chaleur et installation de ventilation et de chauffage correspondante
DE102010063141A1 (de) 2010-12-15 2012-06-21 Mahle International Gmbh Wärmetauscher
DE102011003296A1 (de) * 2011-01-28 2012-08-02 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager
DE102011006248A1 (de) 2011-03-28 2012-10-04 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Kältegerät mit einer Heizvorrichtung
DE102011081831A1 (de) 2011-08-30 2013-02-28 Webasto Ag Elektrische Heizeinheit, Heizvorrichtung für ein Fahrzeug und Verfahren zur Herstellung einer Heizeinheit
DE102012209936A1 (de) 2012-06-13 2013-12-19 Webasto Ag Elektrische Heizeinrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102013010907A1 (de) * 2013-06-28 2014-12-31 Webasto SE Elektrische Heizeinrichtung und Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Heizeinrichtung
US20150093523A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Kyle Ryan Kissell Heatable coating with nanomaterials
DE112014005907T5 (de) 2013-12-19 2016-09-08 Dana Canada Corporation Konischer Wärmetauscher

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Publication number Publication date
EP3417227B1 (de) 2021-06-23
CN108700383A (zh) 2018-10-23
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US20210207816A1 (en) 2021-07-08
EP3417227A1 (de) 2018-12-26
JP2021101143A (ja) 2021-07-08
JP7032683B2 (ja) 2022-03-09
JP2019507277A (ja) 2019-03-14

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