[發明專利]車用流體加熱器

無效

• 申請號: 200880132175.0
• 申請日: 2008-12-19
• 公開（公告）號: CN102317702A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: H·Y·黃;M·懷特
• 申請（專利權）人: 考泰斯德事隆CVS有限公司;廣州迪比卡電子有限公司
• 主分類號: F24H1/12
• 分類號: F24H1/12;B60S1/48;F28D1/02;F28D9/00;F28F3/12;F28F19/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 鄧斐

本申請涉及一種車用流體加熱器，特別是汽車的水加熱器，包括至少一個熱交換器和至少一個電操作的加熱單元，所述熱交換器包括至少一個導熱體和密封所述導熱體的前端及后端的密封蓋，該導熱體形成至少一個用于待加熱之流體的流體通道，至少一個蓋具有用于建立流體流動的入口和/或出口，所述加熱單元連接于所述導熱體的導熱表面。

上述類型的一種車用流體加熱器例如在US?2008/0138052A1中公開。該美國專利公開文獻涉及一種應用于汽車擋風玻璃的汽車水加熱器，它能夠產生可噴淋到汽車擋風玻璃上以融化聚積的雪和霜的熱水。根據該現有技術的汽車水加熱器包括一鋁質熱交換器，其限定出一些流體通道，待加熱的水可流過所述流體通道。熱交換器的導熱表面設有電操作的加熱單元。所述加熱單元包括連接于板電極的片狀加熱條。加熱單元利用PTC石(具有正溫度系數的陶瓷電阻元件)作為電熱材料。熱交換器限定出一些能使水流過的流動路徑。在所述流動路徑的前端和后端分別設置了密封端蓋。

前述類型的車用流體加熱器設計成用以提供一定量的加熱的玻璃清洗流體，其按要求處在通常介于60℃至70℃之間的預編程序的目標溫度下。根據現有技術的熱交換器是設計為限定出一些流體通道的流體容器。熱交換器通常容納60至70cc量的玻璃清洗流體，一旦達到目標溫度，便將其噴淋到如汽車的擋風玻璃上。

應該明確的是，除了用于給擋風玻璃、前照燈或類似物除霜或清潔的熱清洗流體之外，這種車用流體加熱器還可以用于其它目的。該車用流體加熱器還可用于減少粘度、或者預熱機油、或者解凍柴油，尤其是在低環境溫度下。

此外，在正常環境溫度下，為了增強汽車清洗流體系統的清潔效果，提供加熱的清洗流體是有利的。眾所周知的是，溫的或熱的流體能提供比冷的流體更好的清潔功效。

然而汽車玻璃清洗裝置通常要用于很寬的溫度范圍。很可能的是，玻璃清洗裝置典型地在低于冰點的條件下使用。為了防止水相變為固體狀態，通常清潔流體不僅包括除垢劑，還包括化霜劑如酒精。還知道的是，將電加熱器設置在清洗流體的流體貯存器中。

然而，仍然有可能發生清洗流體結冰的現象。這種情況下，冰的擴大或膨脹將會對擋風玻璃清潔設備的所有元件造成永久性的結構損壞。產生的損壞可導致泄漏、破碎、材料屈服或整體故障。

對此，例如在US?6,889,005B2中公開了一種流體加熱設備，其通過一導熱體中的流動路徑將熱量供給清洗流體。在該導熱體中設置有熱源，用來對導熱體加熱。流體在包圍著熱源的導熱體中的流體路徑內，從導熱體吸收熱量。為了防止結冰損害，將一流體膨脹元件固定到導熱體中流體路徑的開口端之上的實體上。流體膨脹元件是由具有形狀記憶的可壓縮泡沫材料構成的。

本發明的目的是，提供一種上述類型的車用流體加熱器，其具有增強的防凍保護措施。本發明的又一目的是，利用在US?2008/0138052A1中已經公開的熱交換器的有利設計。本發明的這個和其他目的通過這樣一種車用流體加熱器得以實現，特別是汽車的水加熱器，它包括至少一個熱交換器和至少一個電操作的加熱單元，所述熱交換器包括至少一個導熱體和密封所述導熱體的前端及后端的密封蓋，該導熱體形成至少一個用于待加熱之流體的流體通道，至少一個蓋具有入口和/或出口用以建立流體流動，所述加熱單元連接于所述導熱體的導熱表面，根據本發明，該車用流體加熱器的特征在于，所述密封蓋通過一殼體得以保持就位，將流體加熱器封閉。

所述殼體本身可以具有絕緣性能，從而該殼體本身已經提供了防凍保護。此外，這種設計允許使用隔膜式的密封蓋，其通過殼體保持就位。

在一種有利的實施例中，至少一個密封蓋由受壓可變形的材料如橡膠制成。密封蓋可以設計為，一旦清潔流體發生相變時，流體腔室和流體容器外部(熱交換器)之間的密封將失效。眾所周知的是，冰的形成將增加8-10％的體積。根據本發明的設計允許使用隔膜或膜片作為密封蓋。

在此方面，特別有利的是，密封蓋封閉主要由金屬體組成的熱交換器的前端和后端。在低于冰點的條件下，由于熱交換器的金屬體具有增大的熱傳導率，因此可以預期的是：清潔流體的相變首先發生在熱交換器的中部。結冰將從熱交換器的內部朝前端和后端進行，在所述前端和后端位置，密封蓋可以向外彎拱。

在根據本發明的車用流體加熱器的另一種非常有利的實施例中，設置至少一個彈性背襯元件，它在變形的情況下逆對所述殼體至少部分地支撐至少一個密封蓋。該背襯元件在正常操作條件下可用作額外的支撐，并且在密封蓋反復彎曲的時候防止隔膜疲勞。該彈性背襯元件可以包括彈性泡沫，特別是閉孔泡沫。