[發明專利]電加熱設備

有效

• 申請號: 201710787256.5
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN107791788B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 阿蘭·茨梅利克;米夏埃爾·科爾;卡爾-蓋德·克魯姆巴赫;沃爾夫岡·塞瓦爾德
• 申請（專利權）人: 馬勒國際公司
• 主分類號: B60H1/22
• 分類號: B60H1/22;H05B3/02
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪;宋麗榮

本發明涉及一種電加熱設備，其具有擁有流體入口并且擁有流體出口的殼體，殼體能夠被流體流經并且其中一定數目個加熱元件伸入到殼體的內部空間中，其中加熱元件具有加熱元件殼體并且其中加熱元件在加熱元件殼體中具有至少一個加熱裝置和接觸所述至少一個加熱裝置的接觸元件以及用于將接觸元件相對于加熱元件殼體絕緣的電絕緣體，其中加熱元件以其加熱元件殼體與殼體密封地連接，其中加熱元件的加熱裝置以幾何布置布置在接觸元件之間。由此可以將由加熱裝置生成的熱盡可能有效和均勻地分布到加熱元件的面上，使得流經殼體的流體可以盡可能有效地被升溫。

技術領域

本發明涉及一種尤其是用于加熱機動車輛的內部空間的電加熱設備。

背景技術

機動車輛通常具有可加熱的內部空間。為此，具有內燃機的機動車輛通常具有連接在冷卻回路中的加熱換熱器，其中被內燃機升溫的熱的冷卻劑流經所述加熱換熱器。由此，流經加熱換熱器的空氣可以被升溫并且輸送到內部空間。

尤其是具有生成少量廢熱的低消耗內燃機的機動車輛以及具有插電/增程器的機動車輛為了內部空間加熱而需要輔助加熱設備。具有電驅動裝置的機動車輛需要加熱設備，因為利用被內燃機升溫的冷卻劑進行的升溫無法進行，這是因為它們不具有內燃機。

在此，尤其是在起動階段和/或在低外部溫度的情況下所期望或需要的是輔助加熱或加熱。為此已經公知了各種加熱設備或輔助加熱設備、比如電輔助加熱設備、熱泵設備、燃料加熱器、以及借助于廢氣換熱器的輔助加熱。

電輔助加熱所具有的優點是，為此所需的電加熱設備與其它解決方案相比是相對低成本的，并且所生成的熱可以立即被感知，因為電功率幾乎立刻被轉換成可感知的熱。此外，電加熱設備是節省空間的，并且因此可以靈活地安裝在機動車輛中。

對于混合動力車輛或者純粹電動力的車輛而言，電加熱或輔助加熱的價值更高，因為通過內燃機的廢熱的升溫是不可能的。在這樣的機動車輛的情況下，需要大致大于3kW的電功率。這也意味著，高的功率密度是有利的。在這樣的機動車輛的情況下，車載電源電壓大多高于60伏、部分甚至高于300伏。由于對(輔助)加熱器所要求的高功率，所述電加熱設備也以高電壓運行，以便把在運行中出現的電流強度保持得盡可能小。

這樣的加熱器或輔助加熱器在作為用于高壓應用、即用于60伏以上電壓的加熱設備時必須被構造為使得在運行中或者在維護時可以排除由于所述加熱設備造成的危害。

在電加熱設備作為輔助加熱器或作為唯一加熱器的情況下，原則上存在的方案是，電功率直接傳導到液體介質、比如冷卻劑中，所述液體介質通過另一熱交換器將熱輸出到機動車輛的內部空間中。這樣的加熱設備亦稱冷卻劑側加熱設備。

還存在的方案是，電功率被輸出到空氣，并且所述升溫的空氣被用于加熱內部空間。這樣的加熱設備亦稱空氣側加熱設備。

空氣側加熱設備更加迅速地被感知，因為電能幾乎百分之百被轉換成空氣升溫。該效率處于幾乎百分之百。但是其僅能被合理地用于使車輛座艙的內部空間升溫。其同樣合理地集成在車輛內部空間、即空調設備中。但是將高壓部件集成在內部空間中出于安全原因是高成本的，并且通常意味著空調設備的更復雜的高成本構造。

冷卻劑側加熱設備在其加熱效果方面不是完全如此迅速地被感知和有效的，因為電能首先被用于使例如小型水回路中的流體升溫。比如在具有內燃機的機動車輛的情況下，在單獨的冷卻劑/空氣換熱器處使用已升溫的流體或水來使要流入到內部空間中的空氣升溫。

在此，在機動車輛的內部空間中優選不存在高壓部件。在該情況下還有利的是，冷卻劑側加熱設備可以安裝在機動車輛中的內部空間以外的各個位置處。空調設備可以如在經典機動車輛的情況下那樣被使用，而不需要大的構造改變。冷卻劑側加熱設備的另一優點是能夠例如在純電動車輛的情況下通過溫水或通過冷卻劑對電池一并進行加熱或升溫。