NO20140327A1 - Oppvarmingsanordning for fluid - Google Patents
Oppvarmingsanordning for fluid Download PDFInfo
- Publication number
- NO20140327A1 NO20140327A1 NO20140327A NO20140327A NO20140327A1 NO 20140327 A1 NO20140327 A1 NO 20140327A1 NO 20140327 A NO20140327 A NO 20140327A NO 20140327 A NO20140327 A NO 20140327A NO 20140327 A1 NO20140327 A1 NO 20140327A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- heating device
- housing
- fluid
- heating
- stated
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 112
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 61
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 17
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
- F01M5/005—Controlling temperature of lubricant
- F01M5/007—Thermostatic control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
- F01P11/14—Indicating devices; Other safety devices
- F01P11/20—Indicating devices; Other safety devices concerning atmospheric freezing conditions, e.g. automatically draining or heating during frosty weather
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
- F24H1/12—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium
- F24H1/121—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium using electric energy supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
- F24H9/1809—Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters
- F24H9/1818—Arrangement or mounting of electric heating means
- F24H9/1827—Positive temperature coefficient [PTC] resistor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
- H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
- H05B3/24—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor being self-supporting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
- F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
- F01M2005/008—Lubrication means facilitating engine starting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
- F01P11/04—Arrangements of liquid pipes or hoses
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2037/00—Controlling
- F01P2037/02—Controlling starting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2070/00—Details
- F01P2070/04—Details using electrical heating elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N19/00—Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
- F02N19/02—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks
- F02N19/04—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines
- F02N19/10—Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines by heating of engine coolants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H2250/00—Electrical heat generating means
- F24H2250/04—Positive or negative temperature coefficients, e.g. PTC, NTC
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/02—Heaters using heating elements having a positive temperature coefficient
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
Description
Oppvarmingsanordning for fluid
Oppfinnelsens område
Oppfinnelsen vedrører oppvarmingsanordninger, særlig til bruk for å varme et fluid i et kjøretøy eller fartøy, som angitt i innledningen til krav 1.
Oppfinnelsens bakgrunn
Oppvarmingsanordninger for motorer for ulike typer kjøretøyer eller fartøyer er velkjent. Hensikten med disse er å forvarme motoren ved en direkte eller indirekte oppvarming av motorens olje eller kjølevæske, slik at den starter lettere i kaldt vær, og vil redusere drivstofforbruk / avgasser i relatert til kaldstart av motoren. Tilsvarende oppvarmingsanordninger for andre mekaniske enheter i et kjøretøy eller fartøy, så som girkasse, hydraulikksystem, transmisjonsanlegg, er også kjent. For enkelhets skyld vil benevnelsen "motorvarmer" hovedsakelig bli benyttet i det etterfølgende selv om disse også kan benyttes for oppvarming av andre komponenter.
Det finnes ulike typer motorvarmere, blant annet slike som varmer motorens kjølevæske. En variant av slike motorvarmere omfatter en beholder som har et varmeelement i seg. Beholderen har en innløpsåpning og en utløpsåpning slik at motorens kjølevæskes lange kan kuttes og slangeendene koples til disse åpningene. Motorvarmeren er dermed en del av motorens kjølekrets, og kjølevæsken som strømmer gjennom beholderen varmes av varmeelementet og sirkulerer i motorens kjølekrets. En motorvarmer av denne typen omtales ofte som en "slangevarmer".
EP 2 462 339 Al beskriver elektrisk oppvarmingsanordning for oppvarming av en væske i et kjøretøy, bestående av en beholder og en varmeplate, der væsken i beholderen strømmer forbi varmeplaten og der varmeplaten er tilkoplet en energikilde via elektriske ledninger. Varmeplaten inneholder et antall PTC-elementer ("Positive Temperature Coefficient") og beholderen er fremstilt av et termoplastisk materiale.
US 5 408 960 beskriver en oppvarmingsanordning med en beholder med et elektrisk, termostatstyrt, varmeelement og en pumpe som driver kjølevæsken i kjølekretsen. Beholderen har tilkoplingsstusser for kjølevæskeinnløp og -utløp.
EP 1 375 997 Bl beskriver en oppvarmingsanordning for en fluidledning, særlig for oppvarming av gasser som ventileres fra et veivhus i en forbrenningsmotor, med et varmeelement og en holder for varmeelementet. Holderen har et fremspring som er innrettet for å oppta varmeelementet i seg og er utformet for å kunne skyves inn i en sjakt i fluidledningen. Sjakten har en vegg som grenser mot fluidledningens innside. Det beskrives også at varmeelementet virker på fluidledningens yttervegg.
Det er behov for en oppvarmingsanordning som er mer kompakt, enklere å produsere og montere, og i tillegg er mer effektiv enn de kjente oppvarmingsanordningene.
Sammendrag av oppfinnelsen
Oppfinnelsen er beskrevet ogkarakterisertdet selvstendige kravet, mens de uselvstendige kravene uttrykker andre kjennetegn ved oppfinnelsen.
Det er frembrakt en oppvarmingsanordning for oppvarming av et fluid, særlig i et kjøretøy eller fartøy, innbefattende minst ett varmeelement i et hus med en husvegg og et fluidinnløp og et fluidutløp;karakterisert vedat fluidinnløpet og fluidutløpet er forbundet via minst to fluidkanaler som er adskilt med minst én vegg og der veggen eller en del av denne eller en del av husveggen er en varmeleder for overføring av varme mellom varmeelementet og minst én av fluidkanalene.
I en utførelsesform innbefatter oppvarmingsanordningen minst ett kammer som er definert av i det minste et parti av den minst ene veggen og av et parti av husveggen og i hvilket varmeelementet er monterbart.
I en utførelsesform er fluidkanalene adskilt av vegger som parvis seg i mellom danner et kammer i hvilket varmeelementet er monterbart.
Kammeret har en åpning mot husets utside og åpningen er ikke fluidforbundet med fluidkanalene. I én utførelsesform omfatter oppvarmingsanordningen støtteprofiler som strekker seg mellom respektive vegger og et motstående parti på husveggens innside slik at det i hver fluidkanal dannes del-fluidkanaler. Kammerets bunnparti er fortrinnsvis i motsatt ende av kammerets åpning og er innfelt i husveggen.
Oppvarmingsanordningen omfatter fortrinnsvis et deksel som via festemidler er frigjørbart monterbart på en holderinnretning på huset og bærer også en kontakt for tilkopling til en elektrisk energikilde for varmeelementet, og dekselet og holdeinnretningen danner et koplingsrom for ledninger som er koplet til varmeelementet. Kammerets åpning munner i en utførelsesform ut i husets ho Ider innretning. Varmeelementet er fortrinnsvis et PTC-element og fastholdes i en utførelsesform frigjørbart i kammeret ved hjelp av én eller flere kleminnretninger.
Det er i en utførelsesform anbrakt en membran mellom holderinnretningen og dekselet.
Kammerets åpning er fortrinnsvis større en kammerets bunnparti, slik at kammerets tverrsnitt fremstår som svakt kjegleformet.
I en utførelsesform omfatter oppvarmingsanordningen tilkoplingsinnretninger som er frigjørbart tilkoplet respektive fluidåpninger.
Husets materiale er varmeledende, og i en utførelsesform er huset, innbefattende dets vegger og kamre, ett integrert element. Husets materiale er i en utførelsesform et metall, så som aluminium eller titan.
I en utførelsesform er fluidinnløpet og fluidutløpet er anordnet langs samme akse. Kontakten er også med fordel innrettet samme langs samme akse som fluidinnløpet og fluidutløpet. I en utførelsesform går minst ett av kamrene går gjennom husets lengdeakse.
I en utførelsesform har huset et hovedsakelig sirkelformet tverrsnitt og husets lengdeakse går gjennom sirkelens sentrum, og minst ett av kamrene går gjennom sirkelens sentrum.
I en utførelsesform innbefatter oppvarmingsanordningen et rom (30) innrettet for termisk kontakt med i det minste én av kanalene, og en termostat eller en temperaturbegrenser er anordnet i rommet og tilkoplet varmeelementet.
Kort beskrivelse av tegningene
De ovennevnte og andre kjennetegn ved oppfinnelsen vil bli klargjort i den følgende beskrivelsen av foretrukne utførelsesformer, gitt som ikke-begrensende eksempel, med henvisning til de vedlagte tegningene der:
Figur 1 er en perspektivtegning av en utførelsesform oppvarmingsanordningen ifølge oppfinnelsen; Figur 2 er en perspektivtegning av oppvarmingsanordningen vist i figur 1, sett fra hovedsakelig en ende; Figur 3 er en perspektivtegning av et snitt i planet A i figur 1; Figur 4 er en perspektivtegning en utførelsesform av oppvarmingsanordningens hus; Figur 5 en tegning av et snitt i planet B i figur 4, sett fra en endre; Figur 6 er en perspektivtegning av oppvarmingsanordningen vist i figur 1, påmontert avtakbare tilkoplingsstusser; Figur 7 viser et snitt gjennom oppvarmingsanordningens hus, som i figur 5, men viser i tillegg et PTC-element og to låsekiler plassert i kammeret; Figur 8 viser et vertikalsnitt langs lengdeaksen C i figur 6; Figur 9 tilsvarer figur 8, bortsett fra at vertikalsnittet er lagt noe til siden for lengdeaksen C i figur 6, for bl.a. å vise tilkoplingsinnretninger for varmeelementet; Figur 10 er en forstørrelse av partiet D i figur 8, sett fra et annet perspektiv; Figur 11 er en snittegning av en andre utførelsesform av oppvarmingsanordningen ifølge oppfinnelsen; Figur 12 er en perspektivtegning som viser et vertikalsnitt av utførelsesformen vist i figur 11, der snittet er lagt noe til siden for lengdeaksen; Figur 13 er en snittegning av en tredje utførelsesform av oppvarmingsanordningen ifølge oppfinnelsen; Figur 14 er en perspektivtegning som viser et horisontalsnitt av utførelsesformen vist i figur 13, sett nedenfra; Figur 15 viser et snitt gjennom oppvarmingsanordningens hus, som i figur 5, men viser i tillegg et PTC-element og én låsekile plassert i kammeret, samt ledninger gjennom membranen mellom husets sokkel og dekselets flens; og Figur 16 viser et snitt gjennom en annen variant av oppvarmingsanordningens hus, og viser bl. a. et rom i huset for en termostat og evt. en temperaturbegrenser.
Detaljert beskrivelse av foretrukne utførelsesformer
I denne beskrivelsen forekommer det begreper som "øvre", "nedre", "indre", "ytre", "vertikal", "horisontal", "fremre", "bakre", etc. Begrepene er benyttet med henvisning til anordningen ifølge oppfinnelsen, slik den fremstår på figurene.
Figur 1 viser en første utførelsesform av oppvarmingsanordningen ifølge oppfinnelsen. Et hovedsakelig rørformet hus 1 har en første fluidåpning 4a og en andre fluidåpning 4b og innvendige kanaler som tillater fluidstrøm mellom fluidåpningene. Hver av fluidåpningene kan koples til respektive slanger (ikke vist), slik at oppvarmingsanordningen er en integrert del av for eksempel en kjølevæskekrets i en forbrenningsmotor. Det skal forstås at fluid kan strømme enten den ene eller den andre veien gjennom huset. Hvilken av fluidåpningene 4a,b som er henholdsvis innløpsåpning og utløpsåpning kommer derfor an på den aktuelle anvendelsen av oppvarmingsanordningen og er uten betydning for oppfinnelsen som sådan.
Huset 1 har et hovedsakelig sirkelformet tverrsnitt, og har en sokkel 17 til hvilken det er festet et deksel 2, på en i og for seg kjent måte, f.eks. ved hjelp av skruer 8 gjennom en flens 9 på dekselet. Figuren viser også en tetningsmembran 10 mellom flensen 9 og sokkelen 17.1 dekselet er det også en kontakt 3 for tilkopling til elektriske ledninger 24 i et koplingsrom 27 (se figur 9). Kontakten 3 er innrettet langs husets lengdeakse, hvilket er fordelaktig i et installasjons- og brukerperspektiv.
Figur 2 og figur 3 viser at det i huset, mellom fluidåpningene 4a,b, er to adskilte fluidløp 6a,b. Hvert fluidløp 6a,b er definert av et respektivt innvendig parti av husets vegg 11 (som i den illustrerte utførelsesformen er sirkelbueformet) og en respektiv innvendig skillevegg 12a,b som i den illustrerte utførelsesformen strekker seg mellom et øvre parti i huset og et nedre parti i huset. Mellom skilleveggene 12a,b er det et kammer 13 (se også figur 4 og figur 5). Skilleveggene er sammenbundet i forkant og bakkant med respektive endevegger 5a,b (se bl. a. figur 2 og figur 4). Endeveggene 5a,b er fortrinnsvis avrundede eller strømlinjeformet for å redusere fluidmotstand og medfølgende trykktap når fluid strømmer gjennom huset.
Kammeret 13 er altså definert av skilleveggene 12a,b og endeveggene 5a,b, samt et bunnparti 14. Bunnpartiet 14 er i den illustrerte utførelsesformen noe innfelt i forhold til innsiden av husets vegg 11, og er avsluttet i en strukturforsterkende vulst 15 som rager utenfor et parti av utsiden av husets vegg 11 (se særlig figur 3 og figur 5). Dette bidrar til en god varmeovergang mellom kammeret og husets vegg 11, og effektiviserer følgelig oppvarmingen av fluidet som strømmer gjennom huset.
Kammeret 13 har i en øvre ende en kammeråpning 16, se f. eks. figur 4 og figur 5.1 den illustrerte utførelsesformen (figur 5) er kammeret noe smalere nede i bunnpartiet 14 enn oppe i åpningen 16. Dette er for å legge til rette for innmontering og fastholdelse av varmeelementer ved hjelp av kileformede plater, som beskrevet under med henvisning til figur 7. Figur 6 viser oppvarmingsanordningen som illustrert i figur 1, men her påmontert avtakbare og utbyttbare tilkoplingsstusser 18a,b. Tilkoplingsstussene har respektive flenser 19a,b ved sine frie ender, som kan tilkoples til kjølesystemets slanger. En fordel med slike utbyttbare tilkoplingsstusser er at de frie endene kan lages slik at de passer til ulike slangekoplinger (dvs. flensene 19 kan erstattes av andre geometrier eller koplingsmekanismer). Den samme oppvarmingsanordningen kan dermed benyttes sammen med ulike slangesystemer, f.eks. med produsentspesifikke dimensjoner og/eller koplinger. Som også vist i figur 7, har tilkoplingsstussene 18a,b en innvendig kanal 29a,b slik at det dannes en fluidkanalforbindelse med de ovennevnte fluidåpningene 4a,b. Tilkoplingsstussene er fortrinnsvis laget av et termisk isolerende materiale, så som et termoplast-materiale (f. eks. PPS eller PP A). Figur 10 viser hvordan tilkoplingsstussen 18a er montert til huset 1.1 den illustrerte utførelsesformen har tilkoplingsstussen en ringflens 22 og en o-ring 21 plassert i et spor på stussen. O-ringen tetter mot fluidåpningens 4a innvendige vegg og en låsering 20a holder tilkoplingsstussen på plass i aksialretningen. Tilkoplingsstussen er dermed roterbart festet til huset.
Men henvisning nå til figur 7, er kammeret 13 tilpasset for mottak av et såkalt PTC-element 7. PTC-elementer ("Positive Temperature Coefficient" er som sådan vel kjent og trenger derfor ikke beskrives i detalj her. Det skal kun kort nevnes at et PTC-element er en halvleder hvis interne elektriske motstand øker raskt (har en bratt, positiv gradient) med økende temperatur etter at temperaturen har passert en referanseverdi som er spesifikk for elementet. Et PTC-element er derfor selvregulerende i den forstand at det ikke kan overopphetes: når temperaturen i PTC-elementet overstiger referanseverdien, øker den elektriske motstanden også og energitilførselen avtar. Når temperaturen avtar, senkes motstanden slik at det strømstyrken gjennom elementet øker.
I den utførelsesformen som er illustrert i figur 7 rommer huset ett PTC-element 7, men oppfinnelsen er ikke begrenset til dette antallet. Det skal også forstås at oppfinnelsen heller ikke er begrenset til kun varmeelementer av PTC-typen, selv om den illustrerte utførelsesformen viser dette. Kammeret kan følgelig utformes for å gi rom til flere varmeelementer og/eller varmeelementer med en annen form enn det som figuren viser.
Som vist i figur 7, holdes PTC-element 4 fast på plass i kammeret ved hjelp av to kileformede pressplater 23. Pressplatene sørger også for god varmeledning mellom PTC-elementet og skilleveggene 12a,b. Det er fortrinnsvis med en glideplate mellom pressplatene og PTC-element for å beskytte PTC-elementet, men figuren viser ikke en slik glideplate. Ved montering føres først PTC-elementet og glideplaten ned i kammeret, før de kileformede pressplatene presses inn mellom de respektive skilleveggene og PTC-elementet. På den måten unngår man at PTC-elementet skades. Både pressplatene 23 og huset 1 (inklusive skilleveggene) er av et materiale med god varmeledningsevne. Et velegnet materiale i så måte er aluminium.
Ettersom huset er laget av et materiale med god varmeledningsevne kan det være hensiktsmessig å isolere huset utvendig, både for å redusere energitap til omgivelsene rundt oppvarmingsanordningen og for å skåne eventuelle personer som berører den. Det kan derfor tenkes en utvendig, varmeisolerende, kappe (ikke vist) som helt eller delvis omslutter oppvarmingsanordningen.
Figur 8 viser oppvarmingsanordningen med PTC-elementet 7 installert i kammeret 13 (Pressplatene beskrevet over med henvisning til figur 7 er ikke vist i figur 8). Figur 9 tilsvarer figur 8, bortsett fra at vertikalsnittet er lagt noe til siden for lengdeaksen C i figur 6, for bl.a. å vise hvordan PTC-elementet er tilkoplet kontakten 3 via ledninger 24 gjennom en gjennomføring 26 i membranen 10. Figurene 8 og 9 viser også koplingsrommet 27, der ledningene 24 koples til kontakten 3 før dekselet 2 festes til husets sokkel 17. Figur 15 viser en annen utførelsesform av montasjen av PTC-elementet i kammeret. Her er PTC-elementet 7 plassert mot den ene skilleveggen 12a og det er kun benytte én kile 23, plassert mellom PTC-elementet og den andre skilleveggen 12b. Figur 15 viser også hvordan PTC-elementet er tilkoplet ledningen 24 som er trukket i gjennomføringen 26 i membranen 10 og opp i koplingsrommet 27. Figur 16 viser en annen utførelsesform av oppfinnelsen der huset 1 rommer et rom 30 med en innmontert termostat 31. Rommets nedre vegg danner en øvre vegg i kanalen 6b. Termostaten 31 er koplet til varmeelementet T (ledninger ikke vist) og er innrettet til på en i og for seg kjent måte å kutte strømtilførselen til varmeelementet dersom termostaten utsettes for (dvs. senser) en gitt (på forhånd bestemt) temperatur. Dersom varmeelementet T er et PTC-element, er dette som kjent selvregulerende og man trenger i og for seg ikke en slik termostat av hensyn til PTC-elementet og for å unngå uønskede overoppheting av dette. Men termostaten kan være fordelaktig av flere grunner, som f.eks. energisparing og personbeskyttelse (f.eks. ved reparasjon, demontering), og gir en ekstra sikring mot overoppheting av oppvarmingsanordningen som sådan (og dermed kjølevæsken). Varmeelementet T er vist montert med en kile 23 som beskrevet over, men innmonteringen skal ikke være begrenset til en slik variant.
Rommet 30 og termostaten 31 legger også til rette for at varmeelementet T kan være en konvensjonelt varmeelement (med en innvendig motstand), som styres av termostaten. Selv om det ikke er vist i figurene, skal det forstås at en i og for seg kjent temperaturbegrenser kan plasseres i koplingsrommet 27 eller i rommet 31 og tilkoples varmeelementet og/eller termostaten.
Når varmeelementet er installert i kammeret 13 på en av de måtene som er som beskrevet over utsettes kammerets vegger (dvs. skilleveggene 12a,b) for en ikke ubetydelig belastning på grunn av de kileformede pressplatene 23. Slike belastninger kan man naturligvis kompensere for ved å øke veggtykkelsen, men dette er ikke alltid ønskelig eller hensiktsmessig. Figur 11 og figur 12 viser en utførelsesform av oppvarmingsanordningen der huset 1 er forsynt med støtteribber 25a,b som strekker seg mellom respektive skillevegger 12a,b og et motstående respektivt parti av veggens 11 innside. Støtteribbene tjener til å overføre krefter mellom skilleveggene 12a,b og husets vegg 1, og avlaster på den måten skilleveggene. Figur 12 viser en variant av støtteribben 25b som har en forholdsvis liten utstrekning i oppvarmingsanordningens aksialretning; en større aksial utstrekning, for eksempel langs hele skilleveggen 12b, kan under visse omstendigheter være gunstig.
Som vist i figur 11 deler støtteribbene 25a,b sine respektive kanaler 6a,b inn i respektive delkanaler 6a', 6a" og 6b', 6b". Støtteribbene 25a,b kan med fordel være utformet av et varmeledende materiale (som skilleveggene og huset for øvrig), hvilket øker varmetransporten fra PTC-elementet og inn i det fluidet (f. eks. kjølevæske) som strømmer gjennom huset når oppvarmingsanordningen er i bruk.
Figur 13 og figur 14 viser nok en utførelsesform av oppvarmingsanordningen, der huset har to kamre 13a,b (respektive endevegger 5a,b vist i figur 13) plassert ved siden av hverandre med et mellomrom slik at det dannes en mellomliggende kanal 6e og en kanal 6c, 6d på hver side av kamrene. Oppbygningen av disse kamrene og innmonteringen av PTC-elementer er som beskrevet over med henvisning til kammeret 13, og behøver derfor ikke gjentas her. De to parallelt plasserte kamrene 13a,b danner tre fluidkanaler 6c, 6d, 6e, hvilket effektiviserer varmeoverføringen fra kamrene til det fluidet (f.eks. kjølevæske) som strømmer gjennom kanalene når oppvarmingsanordningen er i bruk.
I alle varianter og utførelsesformer av oppvarmingsanordningen som er beskrevet over er huset 1 fortrinnsvis støpt i ett stykke. Oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset til en slik produksjonsprosess. Hele huset, eller i det minste kamrene 13, 13a,b (dvs. skilleveggene 12a,b) og husets vegg 11, og fortrinnsvis også støtteribbene 25a,b, er laget i et varmeledende materiale, så som aluminium eller titan.
Det skal også forstås at andre kammerkonfigurasjoner enn de som er beskrevet over er mulig, f.eks. etter hverandre langs husets lengdeakse. Det kan også tenkes at andre varmekilder enn PTC-elementer kan plasseres i kammeret eller kamrene.
En fordel med oppvarmingsanordningen i følge oppfinnelsen er at varmeelementene kan skiftes ut uten at den kjølekretsen som oppvarmingsanordningen er en del av må åpnes. Når flensen 9 løsnes fra sokkelen 17 får man lett adgang til varmeelementene (f.eks. PTC-elementet) som er installert i kammeret 13 og kan skifte dette uten å måtte demontere huset fra de fluidslangene som det er tilkoplet.
Husets adskilte kanaler og delkanaler som defineres av gjennomgående skillevegger og (eventuelt) støtteribber 25a,b bidrar til en strukturmessig forsterkning av huset og en forbedret varmetransport mellom kammer og fluid.
Selv om oppfinnelsen er beskrevet med henvisning til en motorvarmer for en kjølevæske i en forbrenningsmotor, skal det forstås at den er anvendelig for montasje på andre enheter, særlig i et kjøretøy eller fartøy, og for andre fluider (gasser og/eller væsker) enn kjølevæske.
Claims (1)
1. Oppvarmingsanordning for oppvarming av et fluid, særlig i et kjøretøy eller fartøy, innbefattende minst ett varmeelement (7; 7') i et hus (1) med en husvegg (11) og et fluidinnløp (4a) og et fluidutløp (4b);
karakterisert vedat fluidinnløpet og fluidutløpet er forbundet via minst to fluidkanaler (6a,b; 6c-e) som er adskilt med minst én vegg (5a,b, 12a,b), og der veggen (12a,b) eller en del av denne eller en del av husveggen er en varmeleder for overføring av varme mellom varmeelementet og minst én av fluidkanalene.
2. Oppvarmingsanordning som angitt i krav 1, videre innbefattende minst ett kammer (13; 13a,b) som er definert av i det minste et parti av den minst ene veggen og av et parti av husveggen og i hvilket varmeelementet er monterbart.
3. Oppvarmingsanordning som angitt i krav 1, der fluidkanalene er adskilt av vegger (12a,b) som parvis seg i mellom danner et kammer (13; 13a,b) i hvilket varmeelementet er monterbart.
4. Oppvarmingsanordning som angitt i et av de foregående kravene; der kammeret har en åpning (16) mot husets utside og åpningen er ikke fluidforbundet med fluidkanalene.
5. Oppvarmingsanordning som angitt i et av de foregående kravene; videre omfattende støtteprofiler (25a,b) som strekker seg mellom respektive vegger (12a,b) og et motstående parti på husveggens (11) innside slik at det i hver fluidkanal dannes del-fluidkanaler (6a',b').
6. Oppvarmingsanordning som angitt et av de foregående kravene; der kammerets bunnparti (14) er i motsatt ende av kammerets åpning (16) og er innfelt i husveggen (11).
7. Oppvarmingsanordning som angitt i et av de foregående kravene; videre omfattende et deksel (2) som via festemidler (8) er frigjørbart monterbart på en ho Ider innretning (17) på huset (1) og også bærer en kontakt (3) for tilkopling til en elektrisk energikilde for varmeelementet, og dekselet og holdeinnretningen danner et koplingsrom (27) for ledninger (24) som er koplet til varmeelementet.
8. Oppvarmingsanordning som angitt i krav 7; der kammerets åpning (16) munner ut i husets ho Ider innretning (17).
9. Oppvarmingsanordning som angitt i et av de foregående kravene; der varmeelementet er et PTC-element (7).
10. Oppvarmingsanordning som angitt i et av kravene 7-9; videre omfattende en membran (10) mellom holderinnretningen og dekselet.
11. Oppvarmingsanordning som angitt i et av de foregående kravene; der varmeelementet (7) fastholdes frigjørbart i kammeret (13) ved hjelp av én eller flere kleminnretninger (23).
12. Oppvarmingsanordning som angitt i et av de foregående kravene; der kammerets åpning (16) er større en kammerets bunnparti (14).
13. Oppvarmingsanordning som angitt i et av de foregående kravene; videre omfattende tilkoplingsinnretninger (18a,b) som er frigjørbart tilkoplet respektive fluidåpninger (4a,b).
14. Oppvarmingsanordning som angitt i et av de foregående kravene; der husets materiale er varmeledende.
15. Oppvarmingsanordning som angitt i et av de foregående kravene; der huset, innbefattende dets vegger og kamre, er ett integrert element.
16. Oppvarmingsanordning som angitt i et av de foregående kravene; der husets materiale er et metall, så som aluminium eller titan.
17. Oppvarmingsanordning som angitt i et av de foregående kravene; der fluidinnløpet og fluidutløpet er anordnet langs samme akse (C).
19. Oppvarmingsanordning som angitt i krav 17; der kontakten (3) er innrettet samme langs samme akse (C) som fluidinnløpet og fluidutløpet.
20. Oppvarmingsanordning som angitt i et av de foregående kravene; der minst ett av kamrene (13) går gjennom husets lengdeakse (C).
22. Oppvarmingsanordning som angitt i et av de foregående kravene; der huset har et hovedsakelig sirkelformet tverrsnitt og husets lengdeakse (C) går gjennom sirkelens sentrum, og minst ett av kamrene (13) går gjennom sirkelens sentrum.
23. Oppvarmingsanordning som angitt i et av de foregående kravene; videre innbefattende et rom (30) innrettet for termisk kontakt med i det minste én av kanalene, og en termostat eller en temperaturbegrenser er anordnet i rommet og tilkoplet varmeelementet.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20140327A NO337089B1 (no) | 2014-03-13 | 2014-03-13 | Oppvarmingsanordning for fluid |
EP15706550.9A EP3117081B1 (en) | 2014-03-13 | 2015-01-16 | Heating device for fluid |
CA2941599A CA2941599C (en) | 2014-03-13 | 2015-01-16 | Heating device for fluid |
EP19195373.6A EP3594468A1 (en) | 2014-03-13 | 2015-01-16 | Heating device for fluid |
CN201580013127.XA CN106104165B (zh) | 2014-03-13 | 2015-01-16 | 用于流体的加热装置 |
US15/124,789 US10174737B2 (en) | 2014-03-13 | 2015-01-16 | Heating device for fluid |
PCT/NO2015/050008 WO2015137817A1 (en) | 2014-03-13 | 2015-01-16 | Heating device for fluid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20140327A NO337089B1 (no) | 2014-03-13 | 2014-03-13 | Oppvarmingsanordning for fluid |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20140327A1 true NO20140327A1 (no) | 2015-09-14 |
NO337089B1 NO337089B1 (no) | 2016-01-18 |
Family
ID=52589736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20140327A NO337089B1 (no) | 2014-03-13 | 2014-03-13 | Oppvarmingsanordning for fluid |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10174737B2 (no) |
EP (2) | EP3594468A1 (no) |
CN (1) | CN106104165B (no) |
CA (1) | CA2941599C (no) |
NO (1) | NO337089B1 (no) |
WO (1) | WO2015137817A1 (no) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102587588B1 (ko) * | 2017-02-07 | 2023-10-11 | 한온시스템 주식회사 | 냉각수 히터 |
EP3648545A4 (en) | 2017-06-30 | 2021-03-10 | Hangzhou Sanhua Research Institute Co., Ltd. | ELECTRIC HEATING DEVICE |
CN109219171B (zh) * | 2017-06-30 | 2021-01-12 | 杭州三花研究院有限公司 | 电加热器 |
CN109210766B (zh) * | 2017-06-30 | 2020-05-19 | 杭州三花研究院有限公司 | 电加热器 |
CN109219160B (zh) * | 2017-06-30 | 2020-08-11 | 杭州三花研究院有限公司 | 电加热器 |
CN109210767B (zh) * | 2017-06-30 | 2021-01-12 | 杭州三花研究院有限公司 | 电加热器 |
DE102017006535A1 (de) * | 2017-07-11 | 2019-01-17 | Gebr. Krallmann Gmbh | Rohrleitungselement mit einer integrierten Heiz- und/oder Kühlvorrichtung und Verfahren zu seiner Herstellung |
US11903101B2 (en) * | 2019-12-13 | 2024-02-13 | Goodrich Corporation | Internal heating trace assembly |
US11910495B2 (en) * | 2019-12-13 | 2024-02-20 | Goodrich Corporation | Conductive ink with enhanced mechanical fatigue resistance |
CN117082656B (zh) * | 2023-10-16 | 2023-12-29 | 深圳市赛尔盈电子有限公司 | 一种ptc加热器用支撑座及其ptc加热器 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1482574A (en) * | 1924-02-05 | Eleotbioal hea | ||
US1512517A (en) * | 1922-01-27 | 1924-10-21 | Astrom John | Jacket heater for internal-combustion engines |
US3626148A (en) | 1969-05-26 | 1971-12-07 | Walter J Woytowich | Electric engine coolant heater |
CA1102858A (en) * | 1977-09-15 | 1981-06-09 | Richard H.J. Rynard | Engine coolant heater with control thermostat |
EP0104673B1 (en) * | 1982-09-24 | 1987-11-19 | Onofrio Rocchitelli | Heating device for the glass washing fluid of motor vehicles and the like |
US4808793A (en) * | 1986-11-13 | 1989-02-28 | Everhot Corporation | Tankless electric water heater with instantaneous hot water output |
DE4123866C2 (de) * | 1991-07-18 | 1995-04-27 | Mueller Hermann Frank | Dieselvorwärmer für Motoren, insbesondere Fahrzeugmotoren |
US5408960A (en) | 1994-05-05 | 1995-04-25 | Woytowich; Walter J. | Pre-heater for liquid-cooled internal combustion engines |
EP0899985B1 (de) * | 1997-08-29 | 2005-03-16 | David & Baader DBK Spezialfabrik elektrischer Apparate und Heizwiderstände GmbH | Durchlauferhitzer |
CA2269908A1 (en) | 1999-04-26 | 2000-10-26 | Veritek Ngv, Canada Corp. | Fluid heating device for internal combustion engines |
DE29910670U1 (de) * | 1999-06-18 | 1999-09-23 | Tuerk & Hillinger Gmbh | Durchlauferhitzer mit PTC-Heizelementen |
ES2236398T3 (es) | 2002-06-27 | 2005-07-16 | DAVID & BAADER DBK SPEZIALFABRIK ELEKTRISCHER APPARATE UND HEIZWIDERSTANDE GMBH | Dispositivo de calentamiento para un conducto y procedimiento de construccion. |
ES2263730T3 (es) | 2002-12-19 | 2006-12-16 | CATEM GMBH & CO.KG | Dispositivo calefactor electrico con cuerpo envolvente. |
US7190893B2 (en) * | 2003-06-27 | 2007-03-13 | Valeo Electrical Systems, Inc. | Fluid heater with low porosity thermal mass |
US7316226B2 (en) | 2005-04-22 | 2008-01-08 | Miniature Precision Components, Inc. | Heated PCV system |
DE502006008687D1 (de) | 2006-06-28 | 2011-02-17 | Eberspaecher Catem Gmbh & Co | Elektrische Heizvorrichtung |
EP1921896B1 (de) * | 2006-10-25 | 2014-12-10 | Eberspächer catem GmbH & Co. KG | Wärmeerzeugendes Element für eine elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zur Herstellung derselben |
DE102007010958A1 (de) * | 2007-03-05 | 2008-09-11 | Danfoss A/S | Heizölvorwärmer |
FR2938634B1 (fr) * | 2008-09-05 | 2012-12-07 | Valeo Systemes Dessuyage | Dispositif de chauffage de liquide a deux chemins d'ecoulement pour vehicule automobile. |
SE0901057A1 (sv) | 2009-08-04 | 2010-10-19 | Calix Ab | Elektrisk uppvärmningsanordning för fordon |
CN101761428B (zh) * | 2010-02-24 | 2012-01-11 | 张甲贵 | 发动机燃油加热器 |
EP2440004B1 (de) | 2010-10-08 | 2015-02-25 | Eberspächer catem GmbH & Co. KG | Elektrische Heizvorrichtung |
EP2608631B1 (de) * | 2011-12-22 | 2016-09-14 | Eberspächer catem GmbH & Co. KG | Wärme erzeugendes Element |
US9562703B2 (en) * | 2012-08-03 | 2017-02-07 | Tom Richards, Inc. | In-line ultrapure heat exchanger |
DE102013211581A1 (de) * | 2013-06-19 | 2014-12-24 | Behr Gmbh & Co. Kg | Heizvorrichtung |
DE102013211579A1 (de) * | 2013-06-19 | 2014-12-24 | Behr Gmbh & Co. Kg | Wärmetauschereinrichtung und Heizvorrichtung |
-
2014
- 2014-03-13 NO NO20140327A patent/NO337089B1/no unknown
-
2015
- 2015-01-16 US US15/124,789 patent/US10174737B2/en active Active
- 2015-01-16 CN CN201580013127.XA patent/CN106104165B/zh active Active
- 2015-01-16 EP EP19195373.6A patent/EP3594468A1/en active Pending
- 2015-01-16 EP EP15706550.9A patent/EP3117081B1/en active Active
- 2015-01-16 WO PCT/NO2015/050008 patent/WO2015137817A1/en active Application Filing
- 2015-01-16 CA CA2941599A patent/CA2941599C/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3594468A1 (en) | 2020-01-15 |
EP3117081A1 (en) | 2017-01-18 |
NO337089B1 (no) | 2016-01-18 |
CA2941599C (en) | 2022-10-18 |
CA2941599A1 (en) | 2015-09-17 |
CN106104165A (zh) | 2016-11-09 |
US20170016421A1 (en) | 2017-01-19 |
EP3117081B1 (en) | 2020-04-29 |
WO2015137817A1 (en) | 2015-09-17 |
CN106104165B (zh) | 2019-09-10 |
US10174737B2 (en) | 2019-01-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO20140327A1 (no) | Oppvarmingsanordning for fluid | |
US8933372B2 (en) | Engine pre-heater system | |
US8306407B2 (en) | High-efficiency water boiler | |
NO20150415A1 (no) | Oppvarmingsanordning for fluid | |
CN201202507Y (zh) | 发动机油水同步预热油底壳 | |
CN103939190A (zh) | 一种利用排气管辅助加热的发动机冷却循环系统 | |
NO336209B1 (no) | Kontaktvarmer | |
US20160023535A1 (en) | Heat exchanger arrangement, especially for a vehicle heater | |
JP2006105538A (ja) | 給湯タンクおよびそれに用いる真空二重構造を持った断熱タンク体の製造方法 | |
CN210859019U (zh) | 一种发动机辅助加热装置 | |
NO20140329A1 (no) | Tilkoplingselement for motorvarmer | |
JP2006183943A (ja) | 蓄熱装置 | |
KR101592434B1 (ko) | 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템 | |
US20200271083A1 (en) | Heating system for engine | |
FR3042221B1 (fr) | Groupe motopropulseur comprenant un moteur thermique equipe d’un circuit de refroidissement et d’un echangeur thermique | |
CN219721910U (zh) | 一种hedp提纯系统 | |
EP2354675B1 (en) | High-efficiency water boiler | |
CN210664031U (zh) | 一种冷热一体式热交换器 | |
JP7212149B2 (ja) | 機関に燃焼ガスを提供するために液化ガスを蒸発させるアセンブリ | |
CN210745588U (zh) | 具有加热元件的暖气 | |
CA2668816C (en) | Engine pre-heater system | |
RU58671U1 (ru) | Электрический водонагреватель | |
RU58672U1 (ru) | Электрический водонагреватель | |
JP6464936B2 (ja) | エンジンの冷却構造 | |
RU35845U1 (ru) | Электроподогреватель для предпускового подогрева двигателя |