[发明专利]电加热设备

说明书

本发明涉及一种电加热设备，其具有拥有流体入口并且拥有流体出口的壳体，壳体能够被流体流经并且其中一定数目个加热元件伸入到壳体的内部空间中，其中加热元件具有加热元件壳体并且其中加热元件在加热元件壳体中具有至少一个加热装置和接触所述至少一个加热装置的接触元件以及用于将接触元件相对于加热元件壳体绝缘的电绝缘体，其中加热元件以其加热元件壳体与壳体密封地连接，其中加热元件的加热装置以几何布置布置在接触元件之间。由此可以将由加热装置生成的热尽可能有效和均匀地分布到加热元件的面上，使得流经壳体的流体可以尽可能有效地被升温。

技术领域

本发明涉及一种尤其是用于加热机动车辆的内部空间的电加热设备。

背景技术

机动车辆通常具有可加热的内部空间。为此，具有内燃机的机动车辆通常具有连接在冷却回路中的加热换热器，其中被内燃机升温的热的冷却剂流经所述加热换热器。由此，流经加热换热器的空气可以被升温并且输送到内部空间。

尤其是具有生成少量废热的低消耗内燃机的机动车辆以及具有插电/增程器的机动车辆为了内部空间加热而需要辅助加热设备。具有电驱动装置的机动车辆需要加热设备，因为利用被内燃机升温的冷却剂进行的升温无法进行，这是因为它们不具有内燃机。

在此，尤其是在起动阶段和/或在低外部温度的情况下所期望或需要的是辅助加热或加热。为此已经公知了各种加热设备或辅助加热设备、比如电辅助加热设备、热泵设备、燃料加热器、以及借助于废气换热器的辅助加热。

电辅助加热所具有的优点是，为此所需的电加热设备与其它解决方案相比是相对低成本的，并且所生成的热可以立即被感知，因为电功率几乎立刻被转换成可感知的热。此外，电加热设备是节省空间的，并且因此可以灵活地安装在机动车辆中。

对于混合动力车辆或者纯粹电动力的车辆而言，电加热或辅助加热的价值更高，因为通过内燃机的废热的升温是不可能的。在这样的机动车辆的情况下，需要大致大于3kW的电功率。这也意味着，高的功率密度是有利的。在这样的机动车辆的情况下，车载电源电压大多高于60伏、部分甚至高于300伏。由于对(辅助)加热器所要求的高功率，所述电加热设备也以高电压运行，以便把在运行中出现的电流强度保持得尽可能小。

这样的加热器或辅助加热器在作为用于高压应用、即用于60伏以上电压的加热设备时必须被构造为使得在运行中或者在维护时可以排除由于所述加热设备造成的危害。

在电加热设备作为辅助加热器或作为唯一加热器的情况下，原则上存在的方案是，电功率直接传导到液体介质、比如冷却剂中，所述液体介质通过另一热交换器将热输出到机动车辆的内部空间中。这样的加热设备亦称冷却剂侧加热设备。

还存在的方案是，电功率被输出到空气，并且所述升温的空气被用于加热内部空间。这样的加热设备亦称空气侧加热设备。

空气侧加热设备更加迅速地被感知，因为电能几乎百分之百被转换成空气升温。该效率处于几乎百分之百。但是其仅能被合理地用于使车辆座舱的内部空间升温。其同样合理地集成在车辆内部空间、即空调设备中。但是将高压部件集成在内部空间中出于安全原因是高成本的，并且通常意味着空调设备的更复杂的高成本构造。

冷却剂侧加热设备在其加热效果方面不是完全如此迅速地被感知和有效的，因为电能首先被用于使例如小型水回路中的流体升温。比如在具有内燃机的机动车辆的情况下，在单独的冷却剂/空气换热器处使用已升温的流体或水来使要流入到内部空间中的空气升温。

在此，在机动车辆的内部空间中优选不存在高压部件。在该情况下还有利的是，冷却剂侧加热设备可以安装在机动车辆中的内部空间以外的各个位置处。空调设备可以如在经典机动车辆的情况下那样被使用，而不需要大的构造改变。冷却剂侧加热设备的另一优点是能够例如在纯电动车辆的情况下通过温水或通过冷却剂对电池一并进行加热或升温。