SE1700162A1 - System för uppvärmning av fordon - Google Patents

Abstract

System (1) för uppvärmning av ett fordons interiör innefattande minst ett delsystem (2) för värmeavgivning till fordonets kupé, interiör eller liknande, minst ett delsystem (3) för att tillföra elektrisk energi till systemet (4) för uppvärmning, minst ett delsystem (5) för att styra systemet (1) samt minst ett delsystem (6) för att lagra elektrisk energi. Delsystemet (2) för att värmeavgivning till fordonets kupé, interiör eller liknande innefattar minst en värmeavgivande anordning (7) som innefattar minst en infravärmare samt minst en luitflödesskapande anordning (8) som skapar ett luftflöde som strömmar infravärmaren varvid luftflödet upptar värmeenergi. Delsystemet (6) för att lagra elektrisk energi innefattar minst en ackumulator, separat för drivning av fordonets övriga elektrisk komponenter.

Description

SYSTEM FÖR UPPVÄRMNING Av FoRDoNTekniskt område Den föreliggande uppfinningen avser ett system för uppvärmning av fordon i enlighet med patentkraven.Teknisk bakgrund och känd teknik Anordningar och system för att värma fordon och liknande är sedan tidigare kända i ett flertalolika varianter och utföranden. Exempelvis finns anordningar och system utvecklade somanvänder överskottsvärmen från kylsystemet i fordonet för att värma fordonets interiör såsomfordonets kupé. Detta sker exempelvis genom att kylvätska leds från kylsystemet till ettVärmepaket eller liknande. En fläkt skapar ett luftflöde genom värmepaketet varefter denvärmda luften därefter förs in i fordonets kupé eller interiör. Nämnda konstruktion har ettflertal problem. Ett av problemen är att motom måste vara igång alternativt en diesel/bensinvärmare för att värmesystemet skall kunna avge värme till fordonets interiör. Detta medför exempelvis stora miljömässiga nackdelar. System har även andra nackdelar.

Det är vidare känt att använda ett flertal olika typer och varianter av AC system vilka värmerrespektive kyler fordonets interiör, såsom exempelvis fordonets kupé. Även dessa system harett flertal olika problem. Exempelvis måste motom vara igång för att värrnesystemet skallkunna avge värme till fordonets kupé. Att motom behöver vara igång när AC systemet drivs medför stora miljömässiga nackdelar.

Det är vidare även känt att använda olika typer av kupévärmare och liknande. Dessa harvanligen problemet med att de behöver anslutas till en extern energikälla såsom till det fastaelnätet. Fordonet måste således stå stilla vid ett ställe med tillgång till eluttag närkupévärmaren används vilket medför tydliga begränsningar för användandet av kupévärmama. Även andra typer av värmeavgivande anordningar är sedan tidigare kända. Problemet meddessa är att de vanligen tar elektriskt energi från startbatteriema för de värmeavgivandeanordningama som används för uppvärmningen. Detta medför att energin i bilensackumulatorer riskerar att minska till en nivå som inte är tillräcklig för att start av fordonetskall vara möjligt. I det föreliggande systemet används företrädesvis separata portabla/ stationära batterier alternativt andra energikällor. skall vara möjligt. I det föreliggande systemet används företrädesvis separata portabla/ stationära batterier alternativt andra energikällor.

Ett flertal varianter av så kallade infravärmare är sedan tidigare kända som är avsedda attvärma fordons kupé. Exempelvis beskrivs i den tyska patentskriflen DE102013007267Al enanordning för uppvärmning av fordons interiör som innefattar en elektrisk infravärmare ochen reflektor. Reflektom är anordnad att rikta infravärmen. Anordningens konstruktion skiljersig i stor omfattning i förhållande till konstruktionen i enlighet med den föreliggande patentansökan.

I patentskriften DE10201200146O beskrivs en utrustning avsedd att användas föruppvärmning av ett fordons kupé. Utrustningen innefattar en infravärmare och en reflektor.Anordningen är placerad i en luftkanal så att en luftström i luftkanalen passerar och kylerreflektom och infravärmaren. Den uppvärmda luften förs därefter in i fordonets kupé.Konstruktionen skiljer sig i väsentlig omfattning från konstruktionen i enlighet med den föreliggande patentansökan.

I patentskriften US3786233 beskrivs en variant av en anordning vilken är avsedd att användasför att värma ett rum med hjälp av infravärme. Anordningen innefattar infraröda lampor somanvänds för uppvärmning. Anordningen innefattar vidare en fläkt för att skapa ett luftflödesom kyler av anordningen. Det värmda luftflödet förs därefter i ett fordons kupé.Konstruktionen skiljer sig i väsentlig omfattning från konstruktionen i enlighet med den föreliggande patentansökan.

I patentskriften JPS592l3512 beskrivs en variant av en anordning för uppvärmning av ettfordons vindruta. En infravärmare värmer ett rör försett med speglande yta och en fläkt blåser ut den varma luften i fordonet. Konstruktionen skiljer sig i väsentlig omfattning från konstruktionen i enlighet med den föreliggande patentansökan.

I patentskriften DE1020l 521 8826B beskrivs en variant av en anordning för uppvärmning avett fordon. Anordningen innefattar en infravärmare för uppvärmning av luft i en luftkanal. Enfläkt är anordnad att blåsa ut varm luft ur luftkanalen. Konstruktionen skiljer sig i väsentligomfattning från konstruktionen i enlighet med den föreliggande patentansökan. Exempelvis utgörs anordningen inte av ett system i enlighet med den föreliggande patentansökan.

I patentskriften EP1 679241 beskrivs en variant av en anordning för uppvärmning av vindrutan av ett fordon. Konstruktionen skiljer sig i väsentlig omfattning från anordningen i enlighet med den föreliggande patentansökan. Exempelvis är anordningen inte avsedd att värma kupén i sin helhet utan enbart vindrutan. Ändamålet med uppfinningen Det huvudsakliga ändamålet med den föreliggande uppfinningen är att reducera eller helteliminera minst ett av de problem som nämns i denna patentansökan. Ändamålets åstadkoms med ett system i enlighet med patentkraven.

Kortfattad beskrivning av figurer I den följ ande beskrivningen av den föreliggande uppfinningen kommer hänvisningar ochreferenser till följande figurer att ske. Figurerna beskrivs kortfattat i den följande figurförteckningenFigur 1A visar schematiskt ett system i enlighet med den föreliggande uppfinningen.Figur IB visar schematiskt systemet använd i ett fordon.

Figur 2 visar ett exempel på utformning av värmeavgivande enhet.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Med hänvisning till figurema skall ett system I för uppvärmning av ett fordons interiör(Utforrnas på så sätt att under köming av fordonet så skall fordonets elsystem via kontrollelektronik ladda ackumulatorema i systemet så att man vid rast kan låta systemet värmafordonet utan att riskera startproblem). Systemet 1 innefattar minst ett delsystem 2 föravgivande av värme till fordonets interiör såsom till fordonets kupé. Systemet 1 innefattarvidare minst ett delsystem 3 för försörjning av elektrisk energi till systemet 1 samtföreträdesvis minst ett delsystem 4 för lagring av elektrisk energi. Systemet 1 innefattar vidare minst ett delsystem 5 för styrning av systemets 1 funktioner.

Delsystemet 2 för avgivande av värme innefattar minst en värmeavgivande anordning 6. Denvärmeavgivande anordningen 6 drivs med elektrisk energi som tillhandahålls från delsystemet 3 för försörjning av elektrisk energi.

Den värmeavgivande anordningen 6 konstruktion kan variera inom ramen förskyddsomfånget för den föreliggande patentansökan. I den exemplifierande utföringsformeninnefattar anordningen minst ett hölje 7 (hus). Huset 7 innefattar företrädesvis minst ett inlopp och minst ett utlopp för luft till och från minst ett inre utrymme 8 i hölj et 7. Minst en värmeavgivande enhet 8 är placerad i hölj et 7. Den värmeavgivande anordningen 6 innefattarminst en luftflödesskapande anordning 9. Den luftflödesskapande anordningen 9 innefattar iden exemplifierande utföringsformen minst en fläkt 10 som skapar ett flöde av luft genomeller förbi den värmeavgivande enheten 8. I altemativa utföringsforrner utgörs denluftflödesskapande anordningen av någon arman för ändamålet lämpligt luftflödesskapande anordning vilken kan sakna hus och eller fläkt.

I den exemplifierande utföringsformen utgörs den värmeavgivande enheten 8 av minst en infravärmare. Infravärrnarens konstruktion kan variera inom ramen för den föreliggande uppfinningens uppflnningstarrke.

Den värmeavgivande enhet 6, såsom företrädesvis, infravärmaren drivs företrädesvis avelektrisk energi. Den elektriska energin kan tillföras den värmeavgivande enheten från ett flertal olika energikällor eller lagringsanordningar för elektrisk energi.

Delsystemet 2 för försörjning av elektrisk energi till systemet 1 utgörs i en förstautföringsform av fordonets ordinarie system för försörjning av elektrisk energi. Delsystemet används företrädesvis för att ladda upp systemets ackumulatorer.

I altemativa utföringsformer av systemet l tillförs elektrisk energi (tillhandahålls) elektriskenergi från minst en bränslecell eller liknande. Bränslecellen kan utgöras av sedan tidigare känd bränslecell eller liknande.

I ytterligare altemativa utföringsformer kan tillförseln av elektrisk energi ske via solceller.

Solcellema kan definieras att ingå i systemet eller utgöras av en separat enhet eller enheter.

I ytterligare andra utföringsforrner kan tillförseln av elektisk energi ske via tillförsel av 110 Vtill 240 växelström. Alternativt kan arman för ändamålet lämplig spänningsnivå användas.Kan även vara tänkbart att systemet drivs av likström av varierande spänning för ändamålet lärnplig spänningsnivå.

I ytterligare altemativa utföringsforrner av det föreliggande systemet kan den elektriskaenergin lagras i minst en extern lagringsenhet för elektriskt energi före det att denna används i systemet. I ytterligare altemativa utföringsformer I en alternativ utföringsforrn av systemet används systemet för att värma exempelvis lastbilarsinteriör när föraren av lastbilen stannar och sover. Infravärmaren vänns med elektrisk energi från ett andra batteri. Åter med hänvisning till figur lB skall en exemplifierande utföringsforrn av det föreliggandesystemet beskrivas mera i detalj. I denna utföringsforrn utgörs systemet av ett portabeltsystem, alternativ benärrms systemet som ett portabelt värmesystem, som används i en lastbiloch används för att värma fordonet i samband med exempelvis vid rast/paus eller under natten. Systemet förklaras steg för steg med hänvisning till respektive box i boxdiagrarmnet.

A. Fordonets elsystem används i den exemplifierande utfóringsforrnen som delsystem 3för att ladda ackumulatorema ingående i delsystem 4 genom att använda sig avmodem switch-teknik. Exempelvis används 10-30 volt in till systemet. Altemativt kanman ha ingång för andra spänningar såsom 110-240 AC till exempel. I ytterligareandra utföringsfonner kan andra för ändamålet lärnpliga spärmingsnivåer användas. Ialternativa utföringsfonner används andra lösningar som delsystem 3 exempelvis med solpaneler och/eller bränslecell teknologi (så ökar användningsområdena).

B. Det som nämns i punkt A så utfonnas elektroniken så att oavsett spänning såkontrolleras laddning och batteristatus på ett effektivt och säkert sätt, dvs. kontrollerarbatterinivå och temperatur under laddningsfasen dels av säkerhetsskäl, men också föratt säkerställa laddnings status oavsett spännings källa så att effekt finns vid behov (rast) C. Akurnulatorenhet (GTC powerbank) i delsystem 4 utformas så att kapaciteten äranpassad för behovet det vill säga olika många Ampertimmar för olika behov, vilketavgörs av effektbehov (storlek på utrymmet) och tiden som man står stilla utan atttillföra energi. (ackumulatorer gäma NiFe då de har hög energidensitet) GTC powerbank skulle också kurma utgöras av bränslecellsteknik.

D. Kontrollenheten i delsystem 5 är utformad så att den styr temperatur, det vill sägaklimatet i hytten/stugan/husvagnen/rast-koj an/utrymmet med flera tänkbaraapplikationer. Genom att styra tillförd effekt och kontrollera fläktens/fläktamashastighet för att ge den valda temperaturen i hytten. Kontrollenheten övervakar ocksåtemperatur och batteristatus. Kontrollenheten innefattar även har också timer/Klockfunktion.

E. Den fläktintegrerade värmarenheten i delsystem 2 görs med högeffektiva IRemitterande paneler som värmer upp interiören i utrymmet, den överskottsvärme, somär en biprodukt av IR produktionen, som alstras tas tillvara på med hjälp av fläktarnaoch dukter för att leda luften för kylning av panelemas baksida, denna kylluft tas sedan tillvara på och kan via rör ledas till riktade områden.

Förfarande för användning av systemet Vid användning av systemet förflyttas detta till minst ett utrymme eller liknande där det skallanvändas. Utrymmet kan utgöras av ett flertal olika typer av utrymmen där ett behov avuppvärmning föreligger. Utrymmet utgörs i den föredragna utföringsforrnen av minst ettutrymme i ett fordon såsom kupén i fordonet. I en fördragen utföringsform används denföreliggande uppfinningen i hytten av ett fordon. Exempelvis kan hytten vara hytten till enlastbil.

Efter att systemet försflyttats till det utrymme som det skall användas i ansluts systemet tillelsystem i utrymmet eller i nära anslutning till utrymmet Systemet används i dennautföringsforrn på så sätt att systemet är anslutet till fordonets elsystem. Via kontroll elektronikladdas ackumulatorema i systemet när fordonet. Den lagrade energin i ackumulatorenhetenanvänds för att driva den värmeavgivande enheten när fordonet inte är i drift så att man vidrast kan låta systemet värma fordonet utan att riskera startproblem när fordonet skallanvändas. I alternativa utföringsformer är det tänkbart att systemet inte ansluts till närnndasystem utan att energin tillförs systemet via minst en solcell, minst en bränslecell eller annan anordning som alstrar elektrisk energi.

Systemets värmeavgivande enhet, eller enheter, installeras i utrymmet. Installationen kan skegenom ett flertal olika tekniker används. Exempelvis kan den värmeavgivande enheten hängasupp eller läggas på en yta. Därefter startas upp och att styrsystemet kärmer av temperatur iutrymmet och att minst den nämnda värmeavgivande enhet vid temperatur i det inre utrymmetunder en viss förutbestämd temperatur avger värme till luft som passerar genom eller förbi den värmeavgivande enheten.

I den detaljerade beskrivningen av den föreliggande uppfinningen kan konstruktionsdetaljervara utelänmade som är uppenbara för en fackman inom det område uppfinningen avser.Sådana uppenbara konstruktionsdetaljer ingår i den omfattning som krävs för att en fullgodfiinlction skall erhållas för den föreliggande uppfinningen. Även om vissa föredragna utföringsfonner har beskrivits mera i detalj kan variationer ochmodifieringar av uppfinningen inom ramen för uppfinningstanken komma att framgå förfackmannen inom området och samtliga sådana anses falla inom ramen för efterföljande patentkrav.

Fördelar med uppfinningen Med den föreliggande uppfinningen uppnås ett antal fördelar. Med den föreliggandeuppfinningen minskas eller elimineras minst ett av problemen som anges i dennapatentansökan. Vidare skapas ett väsentligen miljövänligare system än med befintliga typer avsystem. Systemet har också fördelen av att detta är portabelt och kurma flyttas mellan olika fordon/utrymmen.

Claims (5)

1. l.

2. System (l) för uppvärmning av ett fordons interiör innefattande minst ett delsystem(2) för värrneavgivning till fordonets kupe, interiör eller liknande, minst ett delsystem(3) för att tillföra elektrisk energi till systemet (4) för uppvärmning, minst ettdelsystem (5) för att styra systemet (l) samt minst ett delsystem (6) för att lagraelektrisk energi (2) för att värrneavgivning till fordonets kupé, interiör eller liknandeinnefattar minst en värmeavgivande anordning (7) som innefattar minst eninfravärmare samt minst en luftflödesskapande anordning (8) vilkenluftflödesskapande anordning (8) skapar ett luftflöde som strömmar förbiinfravärmaren varvid luftflödet upptar den värrneenergi som är en biprodukt avinfravärmaren avger vilket medför att en kombination av konvektionsvärrne ochdirekt infravärme, vilket en jämnare spridning av värmen samt att man uppnår enhögreverkningsgrad, samt att systemets (l) delsystemet (6), för att lagra elektriskenergi, innefattar minst en ackumulator, separarerat från fordonets övriga elektriska komponenter System (l) i enlighet med patentkrav l kännetecknat av att den elektriska energintillhandahålls från fordonets ordinarie elsystem men mellanlagras i separata ackumulatorer att användas under raster System (l) i enlighet med patentkrav l kännetecknat av att den elektriska energin tillhandahålls från minst en bränslecell.

3. System (l) i enlighet med patentkrav l kännetecknat av att den elektriska energin tillhandahåll från det fasta elnätet.

4. System (l) i enlighet med minst ett av tidigare patentkrav kännetecknat av en kombination av minst två av patentkraven 2 till

5. Förfarande för användning av system i enlighet med minst ett av patentkraven l till 5kännetecknat av att systemet förflyttas till ett utrymme eller liknande där det skallanvändas, varefter systemet installeras, varefter systemet startas upp och attstyrsystemet (kontrollsystemet) känner av temperatur i utrymmet och att minst en värmeavgivande enhet 7. Förfarande för användning av system i enlighet med minst ett av patentkraven l till 5kännetecknat av att systemet anvands i ett utrymme i ett fordon och anslutet tillfordonets elsystem samt att under köming av fordonet så skall fordonets elsystem viakontroll elektronik ladda ackumulatorema i systemet så att man vid rast kan låta systemet varma fordonet utan att riskera startproblem.