NO20150415A1

NO20150415A1 - Fluid heating device

Info

Publication number: NO20150415A1
Application number: NO20150415A
Authority: NO
Inventors: Geir Kåre Øen; Pål Sandøy; Agnar Kopperud
Original assignee: Defa As
Priority date: 2015-04-09
Filing date: 2015-04-09
Publication date: 2015-09-14
Also published as: NO339799B1

Abstract

En oppvarmingsanordning for oppvarming av et fluid, særlig i et kjøretøy eller fartøy, har minst ett varmeelement (7; 7' ) i et hus (1) med en husvegg (11) og et fluidinnløp (4a) og et fluidutløp (4b). Varmeelementet er et PTC-element, og huset rommer et rom (30) med en innmontert termostat (31) som er koplet til varmeelementet. Fluidinnløpet og fluidutløpet er forbundet via minst to fluidkanaler (6a,b; 6c-e) som er adskilt med minst en respektive vegger (5a,b, 12a,b). Rommet (30) er innrettet for termisk kontakt med i det minste en av kanalene (6a,b; 6c-e) som strekker seg mellom fluidinnløpet og fluidutløpet. En temperaturbegrenser kan være anordnet i rommet og tilkoplet varmeelementet.A heating device for heating a fluid, especially in a vehicle or vessel, has at least one heating element (7; 7 ') in a housing (1) with a housing wall (11) and a fluid inlet (4a) and a fluid outlet (4b). The heating element is a PTC element, and the housing accommodates a space (30) with a mounted thermostat (31) connected to the heating element. The fluid inlet and the fluid outlet are connected via at least two fluid channels (6a, b; 6c-e) separated by at least one respective wall (5a, b, 12a, b). The space (30) is arranged for thermal contact with at least one of the channels (6a, b; 6c-e) extending between the fluid inlet and the fluid outlet. A temperature limiter may be provided in the room and connected to the heating element.

Description

Oppvarmingsanordning for fluid Heating device for fluid

Oppfinnelsens område Field of the invention

Oppfinnelsen vedrører oppvarmingsanordninger, særlig til bruk for å varme et fluid i et kjøretøy eller fartøy, som angitt i innledningen til krav 1. The invention relates to heating devices, in particular for use to heat a fluid in a vehicle or vessel, as stated in the introduction to claim 1.

Oppfinnelsens bakgrunn The background of the invention

Oppvarmingsanordninger for motorer for ulike typer kjøretøyer eller fartøyer er velkjent. Hensikten med disse er å forvarme motoren ved en direkte eller indirekte oppvarming av motorens olje eller kjølevæske, slik at den starter lettere i kaldt vær, og vil redusere drivstofforbruk / avgasser i relatert til kaldstart av motoren. Tilsvarende oppvarmingsanordninger for andre mekaniske enheter i et kjøretøy eller fartøy, så som girkasse, hydraulikksystem, transmisjonsanlegg, er også kjent. For enkelhets skyld vil benevnelsen "motorvarmer" hovedsakelig bli benyttet i det etterfølgende selv om disse også kan benyttes for oppvarming av andre komponenter. Heating devices for engines for various types of vehicles or vessels are well known. The purpose of these is to preheat the engine by direct or indirect heating of the engine's oil or coolant, so that it starts more easily in cold weather, and will reduce fuel consumption / exhaust gases related to cold starting of the engine. Corresponding heating devices for other mechanical units in a vehicle or vessel, such as a gearbox, hydraulic system, transmission system, are also known. For the sake of simplicity, the term "engine heater" will mainly be used in what follows, although these can also be used for heating other components.

Det finnes ulike typer motorvarmere, blant annet slike som varmer motorens kjølevæske. En variant av slike motorvarmere omfatter en beholder som har et varmeelement i seg. Beholderen har en innløpsåpning og en utløpsåpning slik at motorens kjølevæskeslange kan kuttes og slangeendene koples til disse åpningene. Motorvarmeren er dermed en del av motorens kjølekrets, og kjølevæsken som strømmer gjennom beholderen varmes av varmeelementet og sirkulerer i motorens kjølekrets. En motorvarmer av denne typen omtales ofte som en "slangevarmer". There are different types of engine heaters, including those that heat the engine's coolant. A variant of such engine heaters comprises a container which has a heating element in it. The container has an inlet opening and an outlet opening so that the engine coolant hose can be cut and the hose ends connected to these openings. The engine heater is thus part of the engine's cooling circuit, and the coolant that flows through the container is heated by the heating element and circulates in the engine's cooling circuit. An engine heater of this type is often referred to as a "hose heater".

EP 2 462 339 Al beskriver elektrisk oppvarmingsanordning for oppvarming av en væske i et kjøretøy, bestående av en beholder og en varmeplate, der væsken i beholderen strømmer forbi varmeplaten og der varmeplaten er tilkoplet en energikilde via elektriske ledninger. Varmeplaten inneholder et antall PTC-elementer ("Positive Temperature Coefficient") og beholderen er fremstilt av et termoplastisk materiale. EP 2 462 339 Al describes an electric heating device for heating a liquid in a vehicle, consisting of a container and a heating plate, where the liquid in the container flows past the heating plate and where the heating plate is connected to an energy source via electric lines. The heating plate contains a number of PTC elements ("Positive Temperature Coefficient") and the container is made of a thermoplastic material.

US 5 408 960 beskriver en oppvarmingsanordning med en beholder med et elektrisk, termostatstyrt, varmeelement og en pumpe som driver kjølevæsken i kjølekretsen. Beholderen har tilkoplingsstusser for kjølevæskeinnløp og -utløp. US 5 408 960 describes a heating device with a container with an electric, thermostatically controlled, heating element and a pump which drives the coolant in the cooling circuit. The container has connections for coolant inlet and outlet.

EP 1 375 997 Bl beskriver en oppvarmingsanordning for en fluidledning, særlig for oppvarming av gasser som ventileres fra et veivhus i en forbrenningsmotor, med et varmeelement og en holder for varmeelementet. Holderen har et fremspring som er innrettet for å oppta varmeelementet i seg og er utformet for å kunne skyves inn i en sjakt i fluidledningen. Sjakten har en vegg som grenser mot fluidledningens innside. Det beskrives også at varmeelementet virker på fluidledningens yttervegg. EP 1 375 997 Bl describes a heating device for a fluid line, in particular for heating gases which are vented from a crankcase in an internal combustion engine, with a heating element and a holder for the heating element. The holder has a projection which is arranged to receive the heating element in it and is designed to be able to be pushed into a shaft in the fluid line. The shaft has a wall that borders the inside of the fluid line. It is also described that the heating element acts on the outer wall of the fluid line.

Det er behov for en oppvarmingsanordning som er mer kompakt, enklere å produsere og montere, og i tillegg er mer effektiv enn de kjente oppvarmingsanordningene. There is a need for a heating device which is more compact, easier to manufacture and assemble, and which is also more efficient than the known heating devices.

Sammendrag av oppfinnelsen Summary of the invention

Oppfinnelsen er beskrevet ogkarakterisertdet selvstendige kravet, mens de uselvstendige kravene uttrykker andre kjennetegn ved oppfinnelsen. The invention is described and characterized in the independent claim, while the non-independent claims express other characteristics of the invention.

Det er frembrakt en oppvarmingsanordning for oppvarming av et fluid, særlig i et kjøretøy eller fartøy, innbefattende minst ett varmeelement i et hus med en husvegg og et fluidinnløp og et fluidutløp;karakterisert vedat varmeelementet er et PTC-element og at huset rommer et rom med en innmontert termostat som er koplet til varmeelementet. A heating device has been developed for heating a fluid, particularly in a vehicle or vessel, including at least one heating element in a housing with a housing wall and a fluid inlet and a fluid outlet; characterized in that the heating element is a PTC element and that the housing contains a room with a built-in thermostat that is connected to the heating element.

I en utførelsesform er rommet innrettet for termisk kontakt med i det minste én kanal som strekker seg mellom fluidinnløpet og fluidutløpet. I en utførelsesform er en temperatutr)egrenser anordnet i rommet og tilkoplet varmeelementet. In one embodiment, the space is arranged for thermal contact with at least one channel that extends between the fluid inlet and the fluid outlet. In one embodiment, a temperature limiter is arranged in the room and connected to the heating element.

I en utførelsesform er fluidinnløpet og fluidutløpet forbundet via minst to fluidkanaler som er adskilt med minst én vegg og der veggen eller en del av denne eller en del av husveggen er en varmeleder for overføring av varme mellom varmeelementet og minst én av fluidkanalene. In one embodiment, the fluid inlet and fluid outlet are connected via at least two fluid channels which are separated by at least one wall and where the wall or a part of this or a part of the house wall is a heat conductor for the transfer of heat between the heating element and at least one of the fluid channels.

I en utførelsesform innbefatter oppvarmingsanordningen minst ett kammer som er definert av i det minste et parti av den minst ene veggen og av et parti av husveggen og i hvilket varmeelementet er monterbart. In one embodiment, the heating device includes at least one chamber which is defined by at least a part of the at least one wall and by a part of the house wall and in which the heating element can be mounted.

I en utførelsesform er fluidkanalene adskilt av vegger som parvis seg i mellom danner et kammer i hvilket varmeelementet er monterbart. In one embodiment, the fluid channels are separated by walls which, in pairs, form a chamber in which the heating element can be mounted.

Kammeret har en åpning mot husets utside og åpningen er ikke fluidforbundet med fluidkanalene. I én utførelsesform omfatter oppvarmingsanordningen støtteprofiler som strekker seg mellom respektive vegger og et motstående parti på husveggens innside slik at det i hver fluidkanal dannes del-fluidkanaler. Kammerets bunnparti er fortrinnsvis i motsatt ende av kammerets åpning og er innfelt i husveggen. The chamber has an opening towards the outside of the house and the opening is not fluidly connected to the fluid channels. In one embodiment, the heating device comprises support profiles that extend between respective walls and an opposite part on the inside of the house wall so that sub-fluid channels are formed in each fluid channel. The bottom part of the chamber is preferably at the opposite end of the chamber's opening and is embedded in the house wall.

Oppvarmingsanordningen omfatter fortrinnsvis et deksel som via festemidler er frigjørbart monterbart på en holderinnretning på huset og bærer også en kontakt for tilkopling til en elektrisk energikilde for varmeelementet, og dekselet og holdeinnretningen danner et koplingsrom for ledninger som er koplet til varmeelementet. Kammerets åpning munner i en utførelsesform ut i husets holderinnretning. Varmeelementet er fortrinnsvis et PTC-element og fastholdes i en utførelsesform frigjørbart i kammeret ved hjelp av én eller flere kleminnretninger. The heating device preferably comprises a cover which via fasteners can be releasably mounted on a holding device on the housing and also carries a contact for connection to an electrical energy source for the heating element, and the cover and the holding device form a connection space for wires which are connected to the heating element. In one embodiment, the opening of the chamber opens into the housing's holding device. The heating element is preferably a PTC element and is retained in an embodiment releasably in the chamber by means of one or more clamping devices.

Det er i en utførelsesform anbrakt en membran mellom holderinnretningen og dekselet. In one embodiment, a membrane is placed between the holder device and the cover.

Kammerets åpning er fortrinnsvis større en kammerets bunnparti, slik at kammerets tverrsnitt fremstår som svakt kjegleformet. The opening of the chamber is preferably larger than the bottom part of the chamber, so that the cross-section of the chamber appears slightly cone-shaped.

I en utførelsesform omfatter oppvarmingsanordningen tilkoplingsinnretninger som er frigjørbart tilkoplet respektive fluidåpninger. In one embodiment, the heating device comprises connection devices which are releasably connected to respective fluid openings.

Husets materiale er varmeledende, og i en utførelsesform er huset, innbefattende dets vegger og kamre, ett integrert element. Husets materiale er i en utførelsesform et metall, så som aluminium eller titan. The material of the housing is thermally conductive, and in one embodiment the housing, including its walls and chambers, is an integral element. The housing material is in one embodiment a metal, such as aluminum or titanium.

I en utførelsesform er fluidinnløpet og fluidutløpet er anordnet langs samme akse. Kontakten er også med fordel innrettet samme langs samme akse som fluidinnløpet og fluidutløpet. I en utførelsesform går minst ett av kamrene går gjennom husets lengdeakse. In one embodiment, the fluid inlet and the fluid outlet are arranged along the same axis. The contact is also advantageously arranged along the same axis as the fluid inlet and fluid outlet. In one embodiment, at least one of the chambers passes through the longitudinal axis of the housing.

I en utførelsesform har huset et hovedsakelig sirkelformet tverrsnitt og husets lengdeakse går gjennom sirkelens sentrum, og minst ett av kamrene går gjennom sirkelens sentrum. In one embodiment, the housing has a substantially circular cross-section and the longitudinal axis of the housing passes through the center of the circle, and at least one of the chambers passes through the center of the circle.

Kort beskrivelse av tegningene Brief description of the drawings

De ovennevnte og andre kjennetegn ved oppfinnelsen vil bli klargjort i den følgende beskrivelsen av foretrukne utførelsesformer, gitt som ikke-begrensende eksempel, med henvisning til de vedlagte tegningene der: Figur 1 er en perspektivtegning av en utførelsesform oppvarmingsanordningen ifølge oppfinnelsen; Figur 2 er en perspektivtegning av oppvarmingsanordningen vist i figur 1, sett fra hovedsakelig en ende; Figur 3 er en perspektivtegning av et snitt i planet A i figur 1; Figur 4 er en perspektivtegning en utførelsesform av oppvarmingsanordningens hus; Figur 5 en tegning av et snitt i planet B i figur 4, sett fra en ende; Figur 6 er en perspektivtegning av oppvarmingsanordningen vist i figur 1, påmontert avtakbare tilkoplingsstusser; Figur 7 viser et snitt gjennom oppvarmingsanordningens hus, som i figur 5, men viser i tillegg et PTC-element og to låsekiler plassert i kammeret; Figur 8 viser et vertikalsnitt langs lengdeaksen C i figur 6; Figur 9 tilsvarer figur 8, bortsett fra at vertikal snittet er lagt noe til siden for lengdeaksen C i figur 6, for bl.a. å vise tilkoplingsinnretninger for varmeelementet; Figur 10 er en forstørrelse av partiet D i figur 8, sett fra et annet perspektiv; Figur 11 er en snittegning av en andre utførelsesform av oppvarmingsanordningen ifølge oppfinnelsen; Figur 12 er en perspektivtegning som viser et vertikalsnitt av utførelsesformen vist i figur 11, der snittet er lagt noe til siden for lengdeaksen; Figur 13 er en snittegning av en tredje utførelsesform av oppvarmingsanordningen ifølge oppfinnelsen; Figur 14 er en perspektivtegning som viser et horisontal snitt av utførelsesformen vist i figur 13, sett nedenfra; Figur 15 viser et snitt gjennom oppvarmingsanordningens hus, som i figur 5, men viser i tillegg et PTC-element og én låsekile plassert i kammeret, samt ledninger gjennom membranen mellom husets sokkel og dekselets flens; og Figur 16 viser et snitt gjennom en annen variant av oppvarmingsanordningens hus, og viser bl.a. et rom i huset for en termostat og evt. en temperaturbegrenser. The above and other characteristics of the invention will be clarified in the following description of preferred embodiments, given as a non-limiting example, with reference to the attached drawings where: Figure 1 is a perspective drawing of an embodiment of the heating device according to the invention; Figure 2 is a perspective drawing of the heating device shown in Figure 1, seen from mainly one end; Figure 3 is a perspective drawing of a section in plane A in Figure 1; Figure 4 is a perspective drawing of an embodiment of the housing of the heating device; Figure 5 is a drawing of a section in plane B in Figure 4, seen from one end; Figure 6 is a perspective drawing of the heating device shown in Figure 1, fitted with removable connection pieces; Figure 7 shows a section through the housing of the heating device, as in Figure 5, but additionally shows a PTC element and two locking wedges placed in the chamber; Figure 8 shows a vertical section along the longitudinal axis C in Figure 6; Figure 9 corresponds to Figure 8, except that the vertical section has been added somewhat to the side for the longitudinal axis C in Figure 6, for e.g. to show connection means for the heating element; Figure 10 is an enlargement of part D in Figure 8, seen from another perspective; Figure 11 is a sectional drawing of a second embodiment of the heating device according to the invention; Figure 12 is a perspective drawing showing a vertical section of the embodiment shown in Figure 11, where the section is slightly to the side of the longitudinal axis; Figure 13 is a sectional drawing of a third embodiment of the heating device according to the invention; Figure 14 is a perspective drawing showing a horizontal section of the embodiment shown in Figure 13, seen from below; Figure 15 shows a section through the housing of the heating device, as in Figure 5, but also shows a PTC element and one locking wedge placed in the chamber, as well as wires through the membrane between the base of the housing and the flange of the cover; and Figure 16 shows a section through another variant of the heating device's housing, and shows i.a. a room in the house for a thermostat and possibly a temperature limiter.

Detaljert beskrivelse av foretrukne utførelsesformer Detailed description of preferred embodiments

I denne beskrivelsen forekommer det begreper som "øvre", "nedre", "indre", "ytre", "vertikal", "horisontal", "fremre", "bakre", etc. Begrepene er benyttet med henvisning til anordningen ifølge oppfinnelsen, slik den fremstår på figurene. In this description there are terms such as "upper", "lower", "inner", "outer", "vertical", "horizontal", "front", "rear", etc. The terms are used with reference to the device according to the invention , as it appears in the figures.

Figur 1 viser en første utførelsesform av oppvarmingsanordningen ifølge oppfinnelsen. Et hovedsakelig rørformet hus 1 har en første fluidåpning 4a og en andre fluidåpning 4b og innvendige kanaler som tillater fluidstrøm mellom fluidåpningene. Hver av fluidåpningene kan koples til respektive slanger (ikke vist), slik at oppvarmingsanordningen er en integrert del av for eksempel en kjølevæskekrets i en forbrenningsmotor. Det skal forstås at fluid kan strømme enten den ene eller den andre veien gjennom huset. Hvilken av fluidåpningene 4a,b som er henholdsvis innløpsåpning og utløpsåpning kommer derfor an på den aktuelle anvendelsen av oppvarmingsanordningen og er uten betydning for oppfinnelsen som sådan. Figure 1 shows a first embodiment of the heating device according to the invention. A mainly tubular housing 1 has a first fluid opening 4a and a second fluid opening 4b and internal channels which allow fluid flow between the fluid openings. Each of the fluid openings can be connected to respective hoses (not shown), so that the heating device is an integral part of, for example, a coolant circuit in an internal combustion engine. It should be understood that fluid can flow either one way or the other through the housing. Which of the fluid openings 4a,b is the inlet opening and the outlet opening, respectively, therefore depends on the actual application of the heating device and is of no importance to the invention as such.

Huset 1 har et hovedsakelig sirkelformet tverrsnitt, og har en sokkel 17 til hvilken det er festet et deksel 2, på en i og for seg kjent måte, feks. ved hjelp av skruer 8 gjennom en flens 9 på dekselet. Figuren viser også en tetningsmembran 10 mellom flensen 9 og sokkelen 17.1 dekselet er det også en kontakt 3 for tilkopling til elektriske ledninger 24 i et koplingsrom 27 (se figur 9). Kontakten 3 er innrettet langs husets lengdeakse, hvilket er fordelaktig i et installasjons- og brukerperspektiv. The housing 1 has a mainly circular cross-section, and has a base 17 to which a cover 2 is attached, in a manner known per se, e.g. by means of screws 8 through a flange 9 on the cover. The figure also shows a sealing membrane 10 between the flange 9 and the base 17.1 the cover there is also a contact 3 for connection to electrical lines 24 in a connection space 27 (see figure 9). The contact 3 is arranged along the longitudinal axis of the house, which is advantageous from an installation and user perspective.

Figur 2 og figur 3 viser at det i huset, mellom fluidåpningene 4a,b, er to adskilte fluidløp 6a,b. Hvert fluidløp 6a,b er definert av et respektivt innvendig parti av husets vegg 11 (som i den illustrerte utførelsesf ormen er sirkelbueformet) og en respektiv innvendig skillevegg 12a,b som i den illustrerte utførelsesformen strekker seg mellom et øvre parti i huset og et nedre parti i huset. Mellom skilleveggene 12a,b er det et kammer 13 (se også figur 4 og figur 5). Skilleveggene er sammenbundet i forkant og bakkant med respektive endevegger 5a,b (se bl.a. figur 2 og figur 4). Endeveggene 5a,b er fortrinnsvis avrundede eller strømlinjeformet for å redusere fluidmotstand og medfølgende trykktap når fluid strømmer gjennom huset. Figure 2 and Figure 3 show that in the housing, between the fluid openings 4a,b, there are two separate fluid passages 6a,b. Each fluid passage 6a,b is defined by a respective internal part of the housing wall 11 (which in the illustrated embodiment is circular arc-shaped) and a respective internal partition wall 12a,b which in the illustrated embodiment extends between an upper part of the housing and a lower party in the house. Between the partitions 12a,b there is a chamber 13 (see also figure 4 and figure 5). The partition walls are connected at the front and rear with respective end walls 5a,b (see, among other things, figure 2 and figure 4). The end walls 5a,b are preferably rounded or streamlined to reduce fluid resistance and accompanying pressure loss when fluid flows through the housing.

Kammeret 13 er altså definert av skilleveggene 12a,b og endeveggene 5a,b, samt et bunnparti 14. Bunnpartiet 14 er i den illustrerte utførelsesformen noe innfelt i forhold til innsiden av husets vegg 11, og er avsluttet i en strukturforsterkende vulst 15 som rager utenfor et parti av utsiden av husets vegg 11 (se særlig figur 3 og figur 5). Dette bidrar til en god varmeovergang mellom kammeret og husets vegg 11, og effektiviserer følgelig oppvarmingen av fluidet som strømmer gjennom huset. The chamber 13 is thus defined by the partition walls 12a,b and the end walls 5a,b, as well as a bottom part 14. In the illustrated embodiment, the bottom part 14 is somewhat recessed in relation to the inside of the housing wall 11, and is finished in a structure-reinforcing bead 15 that projects outside a part of the outside of the house's wall 11 (see in particular figure 3 and figure 5). This contributes to a good heat transfer between the chamber and the house wall 11, and consequently makes the heating of the fluid flowing through the house more efficient.

Kammeret 13 har i en øvre ende en kammeråpning 16, se f.eks. figur 4 og figur 5.1 den illustrerte utførelsesformen (figur 5) er kammeret noe smalere nede i bunnpartiet 14 enn oppe i åpningen 16. Dette er for å legge til rette for innmontering og fastholdelse av varmeel em enter ved hjelp av kileformede plater, som beskrevet under med henvisning til figur 7. Figur 6 viser oppvarmingsanordningen som illustrert i figur 1, men her påmontert avtakbare og utbyttbare tilkoplingsstusser 18a,b. Tilkoplingsstussene har respektive flenser 19a,b ved sine frie ender, som kan tilkoples til kjølesystemets slanger. En fordel med slike utbyttbare tilkoplingsstusser er at de frie endene kan lages slik at de passer til ulike slangekoplinger (dvs. flensene 19 kan erstattes av andre geometrier eller koplingsmekanismer). Den samme oppvarmingsanordningen kan dermed benyttes sammen med ulike slangesystemer, f.eks. med produsentspesifikke dimensjoner og/eller koplinger. Som også vist i figur 7, har tilkoplingsstussene 18a,b en innvendig kanal 29a,b slik at det dannes en fluidkanalforbindelse med de ovennevnte fluidåpningene 4a,b. Tilkoplingsstussene er fortrinnsvis laget av et termisk isolerende materiale, så som et termoplast-materiale (feks. PPS eller PP A). Figur 10 viser hvordan tilkoplingsstussen 18a er montert til huset 1.1 den illustrerte utførelsesformen har tilkoplingsstussen en ringflens 22 og en o-ring 21 plassert i et spor på stussen. O-ringen tetter mot fluidåpningens 4a innvendige vegg og en låsering 20a holder tilkoplingsstussen på plass i aksialretningen. Tilkoplingsstussen er dermed roterbart festet til huset. The chamber 13 has a chamber opening 16 at an upper end, see e.g. figure 4 and figure 5.1 the illustrated embodiment (figure 5), the chamber is somewhat narrower down in the bottom part 14 than up in the opening 16. This is to facilitate the installation and retention of heating elements by means of wedge-shaped plates, as described under with reference to figure 7. Figure 6 shows the heating device as illustrated in figure 1, but here fitted with removable and exchangeable connection pieces 18a,b. The connecting pieces have respective flanges 19a,b at their free ends, which can be connected to the cooling system's hoses. An advantage of such exchangeable connection pieces is that the free ends can be made so that they fit different hose connections (ie the flanges 19 can be replaced by other geometries or connection mechanisms). The same heating device can thus be used together with different hose systems, e.g. with manufacturer-specific dimensions and/or connections. As also shown in figure 7, the connecting pieces 18a,b have an internal channel 29a,b so that a fluid channel connection is formed with the above-mentioned fluid openings 4a,b. The connecting pieces are preferably made of a thermally insulating material, such as a thermoplastic material (e.g. PPS or PP A). Figure 10 shows how the connection spigot 18a is mounted to the housing 1. In the illustrated embodiment, the connection spigot has an annular flange 22 and an o-ring 21 placed in a groove on the spigot. The O-ring seals against the inner wall of the fluid opening 4a and a locking ring 20a holds the connecting piece in place in the axial direction. The connection spigot is thus rotatably attached to the housing.

Men henvisning nå til figur 7, er kammeret 13 tilpasset for mottak av et såkalt PTC-element 7. PTC-elementer ("Positive Temperature Coefficient" er som sådan vel kjent og trenger derfor ikke beskrives i detalj her. Det skal kun kort nevnes at et PTC-element er en halvleder hvis interne elektriske motstand øker raskt (har en bratt, positiv gradient) med økende temperatur etter at temperaturen har passert en referanseverdi som er spesifikk for elementet. Et PTC-element er derfor selvregulerende i den forstand at det ikke kan overopphetes: når temperaturen i PTC-elementet overstiger referanseverdien, øker den elektriske motstanden også og energitilførselen avtar. Når temperaturen avtar, senkes motstanden slik at det strømstyrken gjennom elementet øker. But referring now to Figure 7, the chamber 13 is adapted to receive a so-called PTC element 7. PTC elements ("Positive Temperature Coefficient" as such are well known and therefore need not be described in detail here. It should only be briefly mentioned that a PTC element is a semiconductor whose internal electrical resistance increases rapidly (has a steep, positive gradient) with increasing temperature after the temperature has passed a reference value specific to the element.A PTC element is therefore self-regulating in the sense that it does not can overheat: when the temperature in the PTC element exceeds the reference value, the electrical resistance also increases and the energy supply decreases.When the temperature decreases, the resistance is lowered so that the current through the element increases.

I den utførelsesformen som er illustrert i figur 7 rommer huset ett PTC-element 7, men oppfinnelsen er ikke begrenset til dette antallet. Det skal også forstås at oppfinnelsen heller ikke er begrenset til kun varmeelementer av PTC-typen, selv om den illustrerte utførelsesformen viser dette. Kammeret kan følgelig utformes for å gi rom til flere varmeelementer og/eller varmeelementer med en annen form enn det som figuren viser. In the embodiment illustrated in Figure 7, the housing accommodates one PTC element 7, but the invention is not limited to this number. It should also be understood that the invention is also not limited to only heating elements of the PTC type, although the illustrated embodiment shows this. The chamber can therefore be designed to provide room for several heating elements and/or heating elements with a different shape than that shown in the figure.

Som vist i figur 7, holdes PTC-element 4 fast på plass i kammeret ved hjelp av to kileformede pressplater 23. Pressplatene sørger også for god varmeledning mellom PTC-elementet og skilleveggene 12a,b. Det er fortrinnsvis med en glideplate mellom pressplatene og PTC-element for å beskytte PTC-elementet, men figuren viser ikke en slik glideplate. Ved montering føres først PTC-elementet og glideplaten ned i kammeret, før de kileformede pressplatene presses inn mellom de respektive skilleveggene og PTC-elementet. På den måten unngår man at PTC-elementet skades. Både pressplatene 23 og huset 1 (inklusive skilleveggene) er av et materiale med god varmeledningsevne. Et velegnet materiale i så måte er aluminium. As shown in Figure 7, PTC element 4 is held firmly in place in the chamber by means of two wedge-shaped pressure plates 23. The pressure plates also ensure good heat conduction between the PTC element and the partitions 12a,b. There is preferably a sliding plate between the pressure plates and PTC element to protect the PTC element, but the figure does not show such a sliding plate. During assembly, the PTC element and sliding plate are first guided down into the chamber, before the wedge-shaped pressure plates are pressed between the respective partitions and the PTC element. In this way, the PTC element is avoided from being damaged. Both the pressure plates 23 and the housing 1 (including the partitions) are made of a material with good thermal conductivity. A suitable material in this respect is aluminium.

Ettersom huset er laget av et materiale med god varmeledningsevne kan det være hensiktsmessig å isolere huset utvendig, både for å redusere energitap til omgivelsene rundt oppvarmingsanordningen og for å skåne eventuelle personer som berører den. Det kan derfor tenkes en utvendig, varmeisolerende, kappe (ikke vist) som helt eller delvis omslutter oppvarmingsanordningen. Figur 8 viser oppvarmingsanordningen med PTC-elementet 7 installert i kammeret 13 (Pressplatene beskrevet over med henvisning til figur 7 er ikke vist i figur 8). Figur 9 tilsvarer figur 8, bortsett fra at vertikal snittet er lagt noe til siden for lengdeaksen C i figur 6, for bl.a. å vise hvordan PTC-elementet er tilkoplet kontakten 3 via ledninger 24 gjennom en gjennomføring 26 i membranen 10. Figurene 8 og 9 viser også koplingsrommet 27, der ledningene 24 koples til kontakten 3 før dekselet 2 festes til husets sokkel 17. Figur 15 viser en annen utførelsesform av montasjen av PTC-elementet i kammeret. Her er PTC-elementet 7 plassert mot den ene skilleveggen 12a og det er kun benytte én kile 23, plassert mellom PTC-elementet og den andre skilleveggen 12b. Figur 15 viser også hvordan PTC-elementet er tilkoplet ledningen 24 som er trukket i gjennomføringen 26 i membranen 10 og opp i koplingsrommet 27. Figur 16 viser en annen utførelsesform av oppfinnelsen der huset 1 rommer et rom 30 med en innmontert termostat 31. Rommets nedre vegg danner en øvre vegg i kanalen 6b. Termostaten 31 er koplet til varmeelementet 7' (ledninger ikke vist) og er innrettet til på en i og for seg kjent måte å kutte strømtilførselen til varmeelementet dersom termostaten utsettes for (dvs. senser) en gitt (på forhand bestemt) temperatur. Dersom varmeelementet 7' er et PTC-element, er dette som kjent selvregulerende og man trenger i og for seg ikke en slik termostat av hensyn til PTC-elementet og for å unngå uønskede overoppheting av dette. Men termostaten kan være fordelaktig av flere grunner, som feks. energisparing og personbeskyttelse (feks. ved reparasjon, demontering), og gir en ekstra sikring mot overoppheting av oppvarmingsanordningen som sådan (og dermed kjølevæsken). Varmeelementet 7' er vist montert med en kile 23 som beskrevet over, men innmonteringen skal ikke være begrenset til en slik variant. As the house is made of a material with good thermal conductivity, it may be appropriate to insulate the house externally, both to reduce energy loss to the surroundings around the heating device and to protect any people who touch it. It is therefore conceivable to have an external, heat-insulating jacket (not shown) which completely or partially encloses the heating device. Figure 8 shows the heating device with the PTC element 7 installed in the chamber 13 (The pressure plates described above with reference to Figure 7 are not shown in Figure 8). Figure 9 corresponds to Figure 8, except that the vertical section has been added somewhat to the side for the longitudinal axis C in Figure 6, for e.g. to show how the PTC element is connected to the contact 3 via wires 24 through a passage 26 in the membrane 10. Figures 8 and 9 also show the connection space 27, where the wires 24 are connected to the contact 3 before the cover 2 is attached to the base of the housing 17. Figure 15 shows a another embodiment of the assembly of the PTC element in the chamber. Here, the PTC element 7 is placed against one partition wall 12a and only one wedge 23 is used, placed between the PTC element and the other partition wall 12b. Figure 15 also shows how the PTC element is connected to the wire 24 which is drawn in the passage 26 in the membrane 10 and up into the connection space 27. Figure 16 shows another embodiment of the invention where the housing 1 houses a room 30 with an installed thermostat 31. The lower part of the room wall forms an upper wall in channel 6b. The thermostat 31 is connected to the heating element 7' (wires not shown) and is designed to cut the power supply to the heating element in a known manner if the thermostat is exposed to (i.e. senses) a given (predetermined) temperature. If the heating element 7' is a PTC element, this is, as is known, self-regulating and one does not in and of itself need such a thermostat for the sake of the PTC element and to avoid unwanted overheating thereof. But the thermostat can be beneficial for several reasons, such as energy saving and personal protection (e.g. during repair, dismantling), and provides additional protection against overheating of the heating device as such (and thus the coolant). The heating element 7' is shown mounted with a wedge 23 as described above, but the installation should not be limited to such a variant.

Rommet 30 og termostaten 31 legger også til rette for at varmeelementet 7' kan være en konvensjonelt varmeelement (med en innvendig motstand), som styres av termostaten. Selv om det ikke er vist i figurene, skal det forstås at en i og for seg kjent temperatutr)egrenser kan plasseres i koplingsrommet 27 eller i rommet 31 og tilkoples varmeelementet og/eller termostaten. The room 30 and the thermostat 31 also make it possible for the heating element 7' to be a conventional heating element (with an internal resistance), which is controlled by the thermostat. Although it is not shown in the figures, it should be understood that a known temperature limiter can be placed in the connection space 27 or in the space 31 and connected to the heating element and/or the thermostat.

Når varmeelementet er installert i kammeret 13 på en av de måtene som er som beskrevet over utsettes kammerets vegger (dvs. skilleveggene 12a,b) for en ikke ubetydelig belastning på grunn av de kileformede pressplatene 23. Slike belastninger kan man naturligvis kompensere for ved å øke veggtykkelsen, men dette er ikke alltid ønskelig eller hensiktsmessig. Figur 11 og figur 12 viser en utførelsesform av oppvarmingsanordningen der huset 1 er forsynt med støtteribber 25a,b som strekker seg mellom respektive skillevegger 12a,b og et motstående respektivt parti av veggens 11 innside. Støtteribbene tjener til å overføre krefter mellom skilleveggene 12a,b og husets vegg 1, og avlaster på den måten skilleveggene. Figur 12 viser en variant av støtteribben 25b som har en forholdsvis liten utstrekning i oppvarmingsanordningens aksialretning; en større aksial utstrekning, for eksempel langs hele skilleveggen 12b, kan under visse omstendigheter være gunstig. When the heating element is installed in the chamber 13 in one of the ways described above, the walls of the chamber (i.e. the partitions 12a,b) are subjected to a not insignificant load due to the wedge-shaped pressure plates 23. Such loads can of course be compensated for by increase the wall thickness, but this is not always desirable or appropriate. Figure 11 and Figure 12 show an embodiment of the heating device where the housing 1 is provided with support ribs 25a,b which extend between respective partition walls 12a,b and an opposing respective part of the inside of the wall 11. The support ribs serve to transfer forces between the partition walls 12a,b and the house wall 1, thus relieving the partition walls. Figure 12 shows a variant of the support rib 25b which has a relatively small extent in the axial direction of the heating device; a greater axial extent, for example along the entire partition wall 12b, may under certain circumstances be beneficial.

Som vist i figur 11 deler støtteribbene 25a,b sine respektive kanaler 6a,b inn i respektive delkanaler 6a', 6a" og 6b', 6b". Støtteribbene 25a,b kan med fordel være utformet av et varmeledende materiale (som skilleveggene og huset for øvrig), hvilket øker varmetransporten fra PTC-elementet og inn i det fluidet (feks. kjølevæske) som strømmer gjennom huset når oppvarmingsanordningen er i bruk. As shown in Figure 11, the support ribs 25a,b divide their respective channels 6a,b into respective sub-channels 6a', 6a" and 6b', 6b". The support ribs 25a,b can advantageously be made of a heat-conducting material (like the partitions and the housing in general), which increases heat transport from the PTC element into the fluid (e.g. coolant) that flows through the housing when the heating device is in use.

Figur 13 og figur 14 viser nok en utførelsesform av oppvarmingsanordningen, der huset har to kamre 13a,b (respektive endevegger 5a,b vist i figur 13) plassert ved siden av hverandre med et mellomrom slik at det dannes en mellomliggende kanal 6e og en kanal 6c, 6d på hver side av kamrene. Oppbygningen av disse kamrene og innmonteringen av PTC-elementer er som beskrevet over med henvisning til kammeret 13, og behøver derfor ikke gjentas her. De to parallelt plasserte kamrene 13a,b danner tre fluidkanaler 6c, 6d, 6e, hvilket effektiviserer varmeoverføringen fra kamrene til det fluidet (feks. kjølevæske) som strømmer gjennom kanalene når oppvarmingsanordningen er i bruk. Figure 13 and Figure 14 show yet another embodiment of the heating device, where the housing has two chambers 13a,b (respective end walls 5a,b shown in Figure 13) placed next to each other with a space so that an intermediate channel 6e and a channel 6c, 6d on each side of the chambers. The structure of these chambers and the installation of PTC elements is as described above with reference to chamber 13, and therefore need not be repeated here. The two parallel placed chambers 13a,b form three fluid channels 6c, 6d, 6e, which streamlines the heat transfer from the chambers to the fluid (e.g. coolant) that flows through the channels when the heating device is in use.

I alle varianter og utførelsesf ormer av oppvarmingsanordningen som er beskrevet over er huset 1 fortrinnsvis støpt i ett stykke. Oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset til en slik produksjonsprosess. Hele huset, eller i det minste kamrene 13, 13a,b (dvs. skilleveggene 12a,b) og husets vegg 11, og fortrinnsvis også støtteribbene 25a,b, er laget i et varmeledende materiale, så som aluminium eller titan. In all variants and embodiments of the heating device described above, the housing 1 is preferably cast in one piece. However, the invention is not limited to such a production process. The entire housing, or at least the chambers 13, 13a,b (ie the partitions 12a,b) and the housing wall 11, and preferably also the support ribs 25a,b, are made of a heat-conducting material, such as aluminum or titanium.

Det skal også forstås at andre kammerkonfigurasjoner enn de som er beskrevet over er mulig, feks. etter hverandre langs husets lengdeakse. Det kan også tenkes at andre varmekilder enn PTC-elementer kan plasseres i kammeret eller kamrene. It should also be understood that other chamber configurations than those described above are possible, e.g. one after the other along the longitudinal axis of the house. It is also conceivable that heat sources other than PTC elements can be placed in the chamber or chambers.

En fordel med oppvarmingsanordningen i følge oppfinnelsen er at varmeelementene kan skiftes ut uten at den kjølekretsen som oppvarmingsanordningen er en del av må åpnes. Når flensen 9 løsnes fra sokkelen 17 får man lett adgang til varmeelementene (feks. PTC-elementet) som er installert i kammeret 13 og kan skifte dette uten å måtte demontere huset fra de fluidslangene som det er tilkoplet. An advantage of the heating device according to the invention is that the heating elements can be replaced without having to open the cooling circuit of which the heating device is a part. When the flange 9 is detached from the base 17, the heating elements (e.g. the PTC element) which are installed in the chamber 13 can be easily accessed and this can be changed without having to dismantle the housing from the fluid hoses to which it is connected.

Husets adskilte kanaler og delkanaler som defineres av gjennomgående skillevegger og (eventuelt) støtteribber 25a,b bidrar til en strukturmessig forsterkning av huset og en forbedret varmetransport mellom kammer og fluid. The housing's separate channels and sub-channels which are defined by continuous partition walls and (optionally) support ribs 25a,b contribute to a structural strengthening of the housing and an improved heat transfer between chamber and fluid.

Selv om oppfinnelsen er beskrevet med henvisning til en motorvarmer for en kjølevæske i en forbrenningsmotor, skal det forstås at den er anvendelig for montasje på andre enheter, særlig i et kjøretøy eller fartøy, og for andre fluider (gasser og/eller væsker) enn kjølevæske. Although the invention is described with reference to an engine heater for a coolant in an internal combustion engine, it should be understood that it is applicable for assembly on other units, particularly in a vehicle or vessel, and for other fluids (gases and/or liquids) than coolant .

Claims

1. Heating device for heating a fluid, particularly in a vehicle or vessel, including at least one heating element (7; 7') in a housing (1) with a housing wall (11) and a fluid inlet (4a) and a fluid outlet (4b) ; characterized in that the heating element is a PTC element and that the housing contains a room (30) with a built-in thermostat (31) which is connected to the heating element.

2. Heating device as specified in claim 1; where the space (30) is arranged for thermal contact with at least one channel (6a,b; 6c-e) which extends between the fluid inlet and the fluid outlet.

3. Heating device as stated in claim 1 or claim 2, where a temperature limiter is arranged in the room and connected to the heating element.

4. Heating device as specified in one of the preceding claims; where the fluid inlet and fluid outlet are connected via at least two fluid channels (6a,b; 6c-e) which are separated by at least one wall (5a,b, 12a,b), and where the wall (12a,b) or a part of this or a part of the housing wall is a heat conductor for the transfer of heat between the heating element and at least one of the fluid channels.

5. Heating device as stated in one of the preceding claims, further including at least one chamber (13; 13a,b) which is defined by at least a part of the at least one wall and by a part of the house wall and in which the heating element can be mounted .

6. Heating device as stated in one of the preceding claims, where the fluid channels are separated by walls (12a,b) which, in pairs, form a chamber (13; 13a,b) in which the heating element can be mounted.

7. Heating device as specified in one of the preceding claims; where the chamber has an opening (16) towards the outside of the housing and the opening is not fluidly connected to the fluid channels.

8. Heating device as specified in one of the preceding claims; further comprising a cover (2) which via fasteners (8) can be releasably mounted on a holding device (17) on the housing (1) and also carries a contact (3) for connection to an electrical energy source for the heating element, and the cover and the holding device form a connection compartment (27) for cables (24) which are connected to the heating element.

9. Heating device as specified in claim 8; where the chamber's opening (16) opens into the housing's holder device (17).

10. Heating device as stated in one of the preceding claims; where the material of the house is thermally conductive, and where the house, including its walls and chambers, is an integral element.