SE542519C2 - 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 luftflödesskapande 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 FoRnoN Tekniskt 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 överskottsvärrnen från kylsystemet i fordonet för att värrna fordonets interiör såsomfordonets kupé. Detta sker exempelvis genom att kylvätska leds från kylsystemet till ettVärmepaket eller liknande. En fläkt skapar ett luftflöde genom värrnepaketet 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 värmesystemet skallkunna avge värme till fordonets kupé. Att motorn 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 extem energikälla såsom till det fastaelnätet. Fordonet måste således stå stilla vid ett ställe med tillgång till eluttag närkupévännaren 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 värmeavgivandeanordningarna 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 altemativt andra energikällor. skall vara möjligt. I det föreliggande systemet används företrädesvis separata portabla/ stationära batterier altemativt andra energikällor.

Ett flertal varianter av så kallade infravärmare är sedan tidigare kända som är avsedda attvärma fordons kupé. Exempelvis beskrivs i den tyska patentskriften DEI 020l3007267A1 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 infravärrne. 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 JPS59213512 beskrivs en variant av en anordning för uppvärmning av ettfordons vindruta. En infravärrnare värmer ett rör försett med speglande yta och en fläkt blåserut den varma luften i fordonet. Konstruktionen skiljer sig i väsentlig omfattning från konstruktionen i enlighet med den föreliggande patentansökan.

I patentskriften DE1020l5218826B 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 vann 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 EPI 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 följ ande figurförteckningen Figur 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 1 för uppvärmning av ett fordons interiör(Utformas på så sätt att under köming av fordonet så skall fordonets elsystem via kontrollelektronik ladda ackumulatorerna 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 l innefattar vidare minst ett delsystem 5 för styming 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 utföringsforrnen minst en fläkt 10 som skapar ett flöde av luft genomeller förbi den värmeavgivande enheten 8. I alternativa utföringsforrner utgörs denluftflödesskapande anordningen av någon annan för ändamålet lämpligt luftflödesskapande anordning vilken kan sakna hus och eller fläkt.

I den exemplifierande utföringsformen utgörs den värrneavgivande enheten 8 av minst eninfravärmare. Infravärmarens konstruktion kan variera inom ramen för den föreliggande uppfinningens uppfinningstanke.

Den värmeavgivande enhet 6, såsom företrädesvis, infravärmaren drivs företrädesvis avelektrisk energi. Den elektriska energin kan tillföras den värrneavgivande 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 utföringsforrner 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 alternativa utföringsforrner kan tillförseln av elektrisk energi ske via solceller.

Solcellerna 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 annan för ändamålet lämplig spänningsnivå användas.Kan även vara tänkbart att systemet drivs av likström av varierande spänning för ändamålet lärnplig spärmingsnivå.

I ytterligare alternativa utföringsforrner av det föreliggande systemet kan den elektriskaenergin lagras i minst en extem lagringsenhet för elektriskt energi före det att denna används i systemet. I ytterligare altemativa utföringsfonner I en alternativ utföringsform av systemet används systemet för att värma exempelvis lastbilarsinteriör när föraren av lastbilen stannar och sover. Infravännaren värms med elektrisk energi från ett andra batteri. Äter med hänvisning till figur lB skall en exemplifierande utföringsform av det föreliggandesystemet beskrivas mera i detalj. I denna utföringsforrn utgörs systemet av ett portabeltsystem, alternativ benämns 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 boxdiagramrnet.

A. Fordonets elsystem används i den exemplifierande utföringsforrnen som delsystem 3för att ladda ackumulatorerna ingående i delsystem 4 genom att använda sig avmodern 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 utföringsforrner kan andra för ändamålet lämpliga spänningsnivåer användas. Ialtemativa utföringsforrner används andra lösningar som delsystem 3 exempelvis med solpaneler och/eller bränslecell teknologi (så ökar användningsområdena).

B. Det som nämns i punkt A så utformas 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. Akumulatorenhet (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 gärna NiFe då de har hög energidensitet) GTC powerbank skulle också kunna utgöras av bränslecellsteknik.

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

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 fór 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 dennautföringsform 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 nämndasystem 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 känner 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 konstruktionsdetalj ervara utelämnade som är uppenbara för en fackman inom det område uppfinningen avser.Sådana uppenbara konstruktionsdetaljer ingår i den omfattning som krävs för att en fullgod funktion skall erhållas för den föreliggande uppfinningen. Även om vissa föredragna utföringsformer 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. 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 uppvännning, minst ettdelsystem (5) för att styra systemet (1) samt minst ett delsystem (6) för att lagraelektrisk energi kännetecknat av att systemet är portabelt delsystemet (2) för attvärmeavgivning till fordonets kupé, interiör eller liknande innefattar minst envärmeavgivande anordning (7) som innefattar minst en infravärmare samt minst enluftflödesskapande anordning (8) vilken luftflödesskapande anordning (8) skapar ettluftflöde som strömmar förbi infravärmaren varvid luftflödet upptar värmeenergi sominfravärmaren avger, samt att systemets (1) delsystemet (6), för att lagra elektriskenergi, innefattar minst en ackumulator, separat för drivning av fordonets övriga elektrisk komponenter samt att dessa ackumulatorer är portabla.

2. System (1) i enlighet med patentkrav 1 kännetecknat av att den elektriska energintillhandahålls från fordonets ordinarie elsystem men mellanlagras i separata ackumulatorer att användas under raster System (1) i enlighet med patentkrav 1 kännetecknat av att den elektriska energin tillhandahålls från minst en bränslecell.

3. System (1) i enlighet med patentkrav l kännetecknat av att den elektriska energintillhandahåll från det fasta elnätet.

4. System (1) 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 1 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 temperaturi utrymmet och att minst en värmeavgivande enhet 7. F örfarande för användning av system i enlighet med minst ett av patentkraven 1 till 5kännetecknat av att systemet används i ett utrymme i ett fordon och anslutet tillfordonets elsystem samt att under körning av fordonet så skall fordonets elsystem viakontroll elektronik ladda ackumulatorerna i systemet så att man vid rast kan låta systemet värma fordonet utan att riskera startproblem.