[发明专利]加热装置

说明书

本发明涉及用于在车辆中使用的加热装置、特别地涉及用于加热流体——例如空气、水或液体冷却剂——的装置。特别地，该装置是为了其主推进系统不是内燃式发动机并且因此缺少来自发动机的余热的车辆而设计的。本发明的特征在于使用具有平面构型的底盘和与入口端口和出口端口以及加热板流体连通的内腔室。底盘包括至少一个窗口，并且加热板具有将底盘的窗口封闭以用于加热容置在内腔室中的流体的加热区域。

技术领域

本发明涉及用于在车辆中使用的加热装置、特别地涉及用于加热流体——例如空气、水或液体冷却剂——的装置。特别地，该装置是为了其主推进系统不是内燃式发动机并且因此缺少来自发动机的余热的车辆而设计的。

本发明的特征在于使用具有平面构型的底盘和与入口端口和出口端口以及加热板流体连通的内腔室。底盘包括至少一个窗口，并且加热板具有将底盘的窗口封闭以用于加热容置在内腔室中的流体的加热区域。

背景技术

当今经历最集约化发展的技术领域之一是车辆、例如商用车辆或私人乘用汽车的加热系统领域。具有内燃式发动机的车辆通常产生足够的余热以用于加热流体，例如加热空气，以便加热舱室。然而，混合动力车辆或电动车辆不具有足够的余热来利用并且必须使用替代性解决方案。

在混合动力车辆和电动车辆中使用电动流体加热系统以用于控制舱室的温度、用于除霜、或用于调节对极端温度高度敏感的电池。这些系统由车辆的电池供电并且通常包括通过焦耳效应来产生热量的一个或更多个电阻器。由此产生的热量被传递至与电阻器热接触的流体，例如水、液体冷却剂或空气。

在本技术领域中已知的一些空调系统或加热系统中，电阻器与流体直接接触，该流体通常是导电的。

在这些示例中，电阻器插入腔室中，待加热的流体循环穿过该腔室，并且必须使用大量的承受电阻器的高温和流体的作用的密封垫圈。由于电阻器相对于保持电阻器的本体达到高温并且可能经历显著的膨胀，因而这些垫圈还必须确保在这些垫圈由于热膨胀而经受应变时的密封性。

根据现有技术的其他示例，电阻器容置在腔中，从而在待加热的流体所循环穿过的腔室的内部产生突出部。在这些情况下，电阻器与待加热的流体间隔开，从而建立阻挡热量通过的屏障，并且当被加热的流体被迫经过突出部时，在被加热的流体的流中存在大的压降。

如在所有这些情况中所确认的，系统必须是密封的并且防止使车辆的加热系统或其他元件损坏的流体泄漏。在最常见的解决方案之中的是使用密封垫圈，该密封垫圈确保发热元件和流体回路被适当地隔离以防止流体损失和短路风险两者。

为了确保密封垫圈的功能，密封垫圈必须是可弹性变形的并且能够适配于待隔离区域的垫圈的形状。在加热系统的特定情况下，垫圈还必须承受在装置的操作期间达到的高温。即使密封垫圈满足前述条件，也可能由于由热量、振动或垫圈材料的老化引起的材料劣化而发生泄漏。此外，用于制造具有大量密封垫圈的装置的工艺在人力、机械和材料方面的要求很高，因此导致加热装置的成本显著增加。如果这些装置意在用于在车辆中使用，则这些装置除了承受循环穿过其内部的流体的作用之外还必须是轻重量、抗振动和抗冲击的，并且被保护以免受污垢、灰尘和其他环境因素的影响。

通常，具有这些特征的装置的制造是困难且昂贵的，其中，由垫圈失效引起的流体损失的风险未被消除，并且其中，所获得的装置遭受显著的压降。然而，本发明允许借助于根据权利要求的装置以简单且成本有效的方式克服前述问题。

发明内容

本发明提出了借助于加热装置来解决前述问题的解决方案，该加热装置大幅度地减少了密封垫圈的使用，从而提高了安全性和可制造性，并且该加热装置具有下述构型：在该构型中已证明在被加热的流体流中获得较低的压降。

在第一发明方面，本发明提供了用于在车辆中使用并且构造成用于加热在入口端口与出口端口之间循环的流体的加热装置。