NO335920B1

NO335920B1 - Kupévarmer

Info

Publication number: NO335920B1
Application number: NO20063049A
Authority: NO
Inventors: Ole Henrik Levorsen
Original assignee: Defa As
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2015-03-23
Also published as: WO2008002155A1; FI8360U1; FIU20090030U0; DE212007000045U1; NO20063049L

Abstract

Kupévarmer (1) for kjøretøy innbefattende et nedre hus (2) og et komplementært utformet øvre hus (12), en elektrisk motor (3) med en impeller (4) og et elektrisk varmeelement (6) anbrakt mellom det øvre og nedre huset (12, 2). Det øvre huset (12) og/eller det nedre huset (2) sammen definerer en utløpsåpning (13) for luft som er oppvarmet av varmeelementet (6). Motoren (3) er fortrinnsvis en elektrisk likestrømsmotor forbundet med en elektronisk strømforsyning. Mellom det øvre og nedre huset (12, 2) er det fortrinnsvis anbrakt ledeplater (5) anbrakt tilnærmet rettvinklet på det øvre og/eller nedre huset (12, 2) som fordeler luftstrømmen tilnærmet jevnt over utløpsåpningen (13). Varmeelementet (6) innbefatter fortrinnsvis ett lag med rektangulære keramiske stener (9) som er anbrakt ved siden av hverandre med langsidene mot hverandre og et metallprofil (10) anbrakt på hver side av laget med keramiske stenene (9). Ledeplaten (5) er fortrinnsvis utformet som et sirkelsegment (5') hvor sentrum til sirkelsegmentet er forskjøvet i forhold til motorens (3) rotasjonsakse (7), hvor en del av sirkelsegmentet utgjøres av det øvre og/eller nedre husets (12, 2) yttervegger og hvor det fra en ende av sirkelsegmentet (5') strekker seg en svakt buet eller rett forlengelse (5'') mot og ender nær den ene kortsiden til varmeelementet (6).

Description

Kupévarmer

Foreliggende oppfinnelse vedrører en kupévarmer for kjøretøy innbefattende et nedre hus og et komplementært utformet øvre hus; en elektrisk motor med en impeller og et elektrisk varmeelement anbragt mellom det øvre og nedre huset, og at det øvre huset og/eller det nedre huset sammen definerer en utløpsåpning for luft som er oppvarmet av varmeelementet.

Kupévarmere blir vanligvis brukt i kalde perioder, til å forvarme kupéen i

kjøretøy, helst på kortest mulig tid, og i perioder hvor kjøretøyets varmeapparat ikke produserer varme. Hensikten med dette er at fører og passasjerer vil kunne ha større komfort og isfrie ruter før kjøretøyet startes. For å kunne oppnå dette, må kupévarmeren ha en størst mulig effekt og kunne monteres på et egnet sted i kjøretøyets kupé og med en hensiktsmessig utblåsningsretning. I vanlige biler blir kupévarmeren som oftest fast montert "opp-ned" under hanskerommet, på midtkonsollen eller på A-stolpen i benrommet på passasjersiden.

Interiøret i dagens biler er utformet på en meget kompakt og plassrasjonell måte, slik at kupévarmeren helst bør være så liten som mulig av hensyn til plasseringsmuligheter, og for ikke å oppta unødig plass eller være til hinder for passasjerer eller fører.

Europeisk patentsøknad EP0745814 beskriver et elektrisk varmeapparat, som på grunn av sin utforming ikke er egnet for montering i en moderne bil. Apparatet er montert på en fot, og utblåsingsretningen kan justeres ved å dreie apparatet i forhold til foten. Videre fremviser apparatet en lang avstand langs-med viftens rotasjonsakse. Apparatets dimensjoner er således nedad begrenset av viftens diameter, som rommes av huset til apparatet, samt den aksiale utstrekningen til rotasjonsaksen.

Amerikansk patentsøknad US20040120700 beskriver også et varmeapparat, der omgivende luft blir sugd inn i et hus gjennom et innløp, og strømmet ut igjen fra apparatet gjennom varmeelementer. Slik som EP0745814 omtalt ovenfor, viser også dette apparatet en impeller som er eksentrisk montert i et sirkel segment, for tilveiebringelse av den nødvendige luftstrømningen. Apparatet har også en relativt stor dimensjon i retningen langs rotasjonsaksen til impelleren, og er heller ikke egnet for montering i en bil.

Tidligere kjente kupévarmere av den angjeldende type, bruker relativt store vekselstrøms induksjonsmotorer. Impellere og hus er utformet slik at luften suges inn aksielt med motorens rotasjonsakse og presses ut gjennom et varmeelement i utblåsingsåpningen.

Varmeelementet til kjente kupévarmere av den angjeldende typen består vanligvis av såkalte keramiske PTC (positive temperature coeffisient) steiner som fungerer som en elektrisk motstand og derved varmes opp, og som derved avgir varme når det tilføres elektrisk spenning. Den produserte varmen blir transportert via varmeledning, vanligvis ved hjelp av aluminiumsprofiler, og varmer opp luften som strømmer forbi varmeelementets overflater ved hjelp av konveksjon. Varmeelementet har vanligvis en konstruksjon hvor steiner med en viss bredde er lagt opp i flere lag adskilt av korrugerte aluminiumsprofiler.

På grunn av konstruksjonen til vekselstrømsmotorer, vil de ha en fysisk begrensning med hensyn til maksimal rotasjonshastighet, som er begrenset til en teorietisk hastighet på 3000 omdreininger per minutt uten tap. Dette skyldes strømnettes frekvens på vekselstrømmen.

En slik kjent løsning har også en begrensning med hensyn til volumstrømmen av luften som funksjon av varmeelementets konstruksjon. Varmeelementet vil resultere i et mottrykk som motoren og impelleren må overvinne.

Disse nevnte ulempene, vil medføre at de kjente kupévarmerne vil måtte ha relativt store dimensjoner, for å kunne tilveiebringe den nødvendige mengden av varmluft. Dette vil igjen medføre sterke begrensninger av monteringsmulighetene i moderne biler.

En hensikt med foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveiebringe en ny konstruksjon for kupévarmere av den innledningsvis nevnte typen, som reduserer eller unngår ulempene forbundet med kjent teknikk.

En yterligere hensikt med foreliggende oppfinnelse er å redusere de fysiske dimensjonene til en kupévarmer, slik at det blir enklere å montere kupévarmeren i nyere biler.

Dette oppnås med en kupévarmer av den innledningsvis nevnte type, som er kjennetegnet ved at motoren er en elektrisk likestrømsmotor forbundet med en elektronisk strømforsyning, og at det mellom det øvre og nedre huset er anbragt ledeplater anbragt tilnærmet rettvinklet på det øvre og/eller nedre huset som fordeler luftstrømmen tilnærmet jevnt over utløpsåpningen. I samsvar med oppfinnelsen er ledeplaten utformet som et sirkelsegment hvor sentrum til sirkelsegmentet er forskjøvet i forhold til motorens rotasjonsakse. Fra en ende av sirkelsegmentet strekker det seg en svakt buet eller rett forlengelse mot den ene kortsiden til varmeelementet, som ender nær den ene kortsiden til varmeelementet. Videre, det øvre huset og nedre huset fremviser hovedsakelig parallelle øvre og nedre flater, henholdsvis, som i det vesentlige strekker seg vinkelrett på nevnte rotasjonsakse, der avstanden mellom nevnte parallelle flater er tydelig mindre enn deres utstrekning i en hvilken som helst retning vinkelrett på rotasjonsaksen. Utløpsåpningen har et avlangt tverrsnitt med en første utstrekning på tvers av nevnte rotasjonsakse som er vesentlig lenger enn en andre utstrekning parallell med nevnte rotasjonsakse.

Varmeelementet innbefatter fortrinnsvis et lag med rektangulære keramiske stener som er anbragt ved siden av hverandre med langsidene mot hverandre og et metallprofil anbragt på hver side av laget med keramiske stener.

Andre fordelaktige utførelsesformer er angitt i de uselvstendige patentkravene.

Oppfinnelsen vil i det etterfølgende bli mer detaljert forklart ved hjelp av utførelseseksempler, med henvisning til de medfølgende tegninger.

Fig. 1 viser en utførelsesform av en kupévarmer i henhold til oppfinnelse, med

topplokket fjernet.

Fig. 2 viser utførelsesformen av kupévarmeren i henhold til fig. 1 sett forfra. Fig. 3 viser utførelsesformen av kupévarmeren i fig. 1 og 2 sett perspektivisk

nedenfra.

Fig. 4 er en prinsippskisse som viser alternative plasseringer av de keramiske

stenene.

Figur 5A og 5B viser en utførelsesform av varmeelementet med de keramiske

stenene i fig. 4.

Fig. 6 viser en kjent utførelsesform av et varmeelement.

I figur 1 er det vist en utførelsesform av en kupévarmer 1 i henhold til oppfinnelsen, hvor topplokket er fjernet. Kupévarmeren 1 innbefatter et nedre hus 2, en motor 3 med en impeller 4, ledeplater 5 og et varmeelement 6.

Motoren 3 er en likestrømsmotor som er forbundet med en elektronisk strømforsyning (ikke vist). Den elektroniske strømforsyningen er fortrinnsvis forbundet med strømnettet ved hjelp av en kabel (ikke vist). Strømforsyningen transformerer og likeretter vekselstrømmen. Spenningen ut fra strømforsyningen er fortrinnsvis ca. 12 Volt. Bruk av en likestrømsmotor 3 i stedet for en tilsvarende tradisjonell vekselstrømsmotor, vil resultere i en høyere rotasjonshastighet, slik at volumet av luft som strømmer ut av kupévarmeren øke. En høyere luftstrøm vil medføre at varmeelementet kan avgi mer varme per tidsenhet til luften som strømmer forbi dette.

Ledeplatene 5 er utformet slik at de fordeler luftstrømmen fra impelleren 4 jevnt over varmelementets lengderetning slik at varmeelementet 6 oppvarmer luftstrømmen over hele sin lengderetning. Dette medfører også at varmeelementet unngår for store lokale temperaturvariasjoner. Ledeplatene 5 er plassert tilnærmet vinkelrett på det nedre huset 2 og når det øvre huset (ikke vist) er montert på det nedre huset 2 vil toppen av ledeplatene ligge tett an mot det øvre huset. I den viste utførelsesformen er en av ledeplatene 5' utformet som et sirkelsegment, hvor sentrum til sirkelsegmentet er noe forskjøvet i forhold til impellerens 4 rotasjonsakse 7. En del av sirkelsegmentet utgjøres av det nedre husets 2 yttervegg. Fra den ene enden av sirkelsegmentet strekker det seg en svakt buet forlengelse 5" som strekker mot og ender ved den ene kortsiden til varmeelementet 6.

Den bakre enden av det nedre huset 2 er på konvensjonell måte forsynt med et inntak 8 for strømledninger (ikke vist) til motoren 3 og varmeelementet 6. inntaket 8 kan være utformet med innretninger slik at ledningen blir låst fast til inntaket og hindrer at ledningen uforvarende kan trekkes ut.

Figur 4 viser plasseringen av de keramiske steinene 9. I den øverste delen av figur 4 er det vist en konvensjonell plassering av de rektangulære keramiske stenene, mens den nederste delen av figur 4 viser plasseringen av stenene i henhold til oppfinnelse.

Den konvensjonelle plasseringen av stenene vist øverst i figuren, er å plassere stenene 9 etter hverandre med kortsidene mot hverandre. I den nederste utførelsesformen er stenene 9 plassert med langsidene mot hverandre. Dette medfører at det i henhold til den vist utførelsesformen av oppfinnelsen kan plasseres 7 stener ved siden av hverandre, mens det ved den konvensjonelle utførelsesformen kun kan plasseres 4 stener ved siden av hverandre ved den samme lengden. Figur 5 viser varmeelementet 6 i henhold til oppfinnelsen vist mer detaljert, sett henholdsvis forfra og perspektivisk ovenfra. De keramiske stenene er her plassert ved siden av hverandre som vist i den nederste delen av figur 4. På hver side av de keramiske stenene 9 er det anbragt metallprofiler 10,10', fortrinnsvis aluminiumsprofiler. Hensikten med disse metallprofilene 10,10' er todelt. For det første skal de virke som elektriske leder som fører strøm til de keramiske stenene 8 slik at disse oppvarmes. For det annet, vil varmen som de keramiske stenene produserer overføres til metallprofilene 10, 10' som igjen vil oppvarme luften som strømmer gjennom disse. Metallprofilene 10, 10' er på konvensjonell måte forsynt med tilkoblingsorgan 11, 1 V for tilførsel av elektrisk strøm. Figur 6 viser en konvensjonell utførelsesform av et varmeelement 6. De keramiske stenene 9 er i denne utførelsesformen anbragt etter hverandre, som vist i den øverste delen av figur 4. Denne utførelsesformen har to lag med keramiske stener 9 og i alt fire lag med metallprofiler 10. Varmeelementene 6 i figurene 5 og 6 har tilnærmet samme lengde, men siden de keramiske stenene er plassert på forskjellige måte, vil det ved den kjente utførelsesformen i figur 6 være nødvendig å bruke to lag med keramiske stener 9, mens det i utførelsesformen i henhold til oppfinnelsen kun er nødvendig med ett lag keramiske stener 9.

Ved å sammenligne figurene 5 og 6, er det innlysende at utførelsesformen i henhold til oppfinnelsen muliggjøre en halvering av varmeelementets 6 høyde i forhold til den kjente utførelsesformen i figur 5 og samtidig bibeholde tilnærmet samme avgitte effekt på apparatet. Dette vil resultere i at høyden til selve kupévarmeren kan reduseres betydelig i forhold til de tidligere kjente løsningene ved samme oppvarmingseffekt.

Det vil være innlysende for en fagmann at alle komponentene som over er beskrevet plassert i det nedre huset (2), også kan være plassert i det øvre huset (12).

Henvisningstall

Claims

1. Kupévarmer (1) egnet for montering i en kupé i et kjøretøy, innbefattende et nedre hus (2) og et komplementært utformet øvre hus (12); en elektrisk motor (3) med en impeller (4) og et elektrisk varmeelement (6) anbrakt mellom det øvre og nedre huset (12, 2), og at det øvre huset (12) og det nedre huset (2) sammen definerer en utløpsåpning (13) for luft som er oppvarmet av varmeelementet (6), hvilken motor (3) er en elektrisk likestrømsmotor forbundet med en elektronisk strømforsyning, at det mellom det øvre og nedre huset (12, 2) er anbrakt ledeplater (5) anbrakt tilnærmet rettvinklet på det øvre og nedre huset (12, 2) som fordeler luftstrømmen tilnærmet jevnt over utløpsåpningen (13),karakterisert vedat - ledeplaten (5) er utformet som et sirkelsegment (5') hvor sentrum til sirkelsegmentet er forskjøvet i forhold til motorens (3) rotasjonsakse (7), og at det fra en ende av sirkelsegmentet (5') strekker seg en svakt buet eller rett forlengelse (5") mot den ene kortsiden til varmeelementet (6), som ender nær den ene kortsiden til varmeelementet (6); - at det øvre huset (12) og nedre huset (2) fremviser hovedsakelig parallelle øvre og nedre flater, henholdsvis, som i det vesentlige strekker seg vinkelrett på nevnte rotasjonsakse (7), hvorved avstanden mellom nevnte parallelle flater er tydelig mindre enn deres utstrekning i en hvilken som helst retning vinkelrett på rotasjonsaksen (7); og at - utløpsåpningen (13) har et avlangt tverrsnitt med en første utstrekning på tvers av nevnte rotasjonsakse (7) som er vesentlig lenger enn en andre utstrekning parallell med nevnte rotasjonsakse (7).

2. Kupévarmer i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat - den siden av huset (2, 12) hvor utløpsåpningen (13) er, har et avlangt tverrsnitt på tvers av luftstrømmen, med en første utstrekning på tvers av nevnte rotasjonsakse (7) som er vesentlig lenger enn en andre utstrekning parallell med nevnte rotasjonsakse (7).

3. Kupévarmer i samsvar med patentkrav 1 eller 2,karakterisert vedat siden av huset hvor utløpsåpningen (13) er, i hovedsak er utfylt av utløpsåpningen (13).

4. Kupévarmer i samsvar med et av de foregående patentkravene,karakterisert vedat utstrekningen til utløpsåpningen (13) i retningen på tvers av rotasjonsaksen (7) er større en diameteren til impelleren (4).