ES2569509T3 - Radiador eléctrico - Google Patents

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ES2569509T3 ES10774226.4T ES10774226T ES2569509T3 ES 2569509 T3 ES2569509 T3 ES 2569509T3 ES 10774226 T ES10774226 T ES 10774226T ES 2569509 T3 ES2569509 T3 ES 2569509T3
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Andreas Obst
Jan Aichele
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Abstract

Radiador eléctrico para el calentamiento de un fluido en un vehículo con una carcasa (2) de circulación de fluido así como atravesada por la corriente de este fluido, en la que está alojado al menos un cuerpo calefactor (16), y con una carcasa de la electrónica (36), en el que secciones extremas (26, 28) del cuerpo calefactor (16) están guiadas obturadas a través de la carcasa (2) de circulación de fluido hasta la carcasa de la electrónica (36), el cuerpo calefactor (16) está configurado en forma de un cuerpo calefactor de tubo doblado, que tiene un cuerpo exterior (18) en forma de tubo, en el que está incrustado un elemento calefactor (20), que está en contacto eléctrico con un circuito de control alojado en la carcasa de la electrónica (36), de tal manera que entre el cuerpo exterior (18) y el elemento calefactor (20) está configurado un espacio intermedio en forma de intersticio anular, que está relleno con un aislador, de manera que el diámetro exterior del elemento calefactor (20) es esencialmente menor que el diámetro interior del cuerpo exterior (18), y en el que la secciones extremas (26, 28) del cuerpo calefactor (16) están guiadas en un ángulo aproximadamente transversal a una dirección de la circulación fuera de la carcasa (2) de circulación de fluido, y en el que el cuerpo calefactor (16) está configurado en forma de espiral.

Description

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DESCRIPCION
Radiador electrico
La presenta invencion se refiere a un radiador electrico, por ejemplo un calentador, para el calentamiento de fluidos en vetnculos.
Los radiadores, en particular los sistemas de calefaccion de este tipo se necesitan en vetnculos, en particular en automoviles en diferentes aplicaciones, como por ejemplo para la calefaccion (calentamiento) del aire ambiental en la celula de pasajeros, para el pre-calentamiento, por ejemplo, del agua de refrigeracion de motores refrigerados por agua, para el pre-encendido de las bujfa en motores de combustion interna de auto-encendido, para el calentamiento de combustible (combustible Diesel), etc.
El documento US 6 637 378 B1 publica un radiador electrico para el calentamiento de un fluido en un vetnculo con una carcasa que conduce fluido asf como es atravesada por la corriente de este, en la que esta alojado al menos un cuerpo calefactor y con una segunda carcasa, en el que secciones extremas del cuerpo calefactor estan guiadas hermeticamente a traves de la carcasa que conduce el fluido hasta la segunda carcasa, en el que el cuerpo calefactor esta configurado en forma de espiral y esta contactado con un circuito de control, y en el que las secciones extremas del cuerpo calefactor estan conducidas en un angulo, aproximadamente transversal a una direccion de la circulacion, fuera de la carcasa que conduce fluido.
Normalmente, los sistemas de calefaccion para automoviles estan constituidos por una calefaccion con al menos una fase calefactora, que presenta en cada caso al menos un elemento calefactor (configurado por ejemplo como resistencia calefactora) para la generacion de una potencia calefactora determinada, asf como por una unidad de regulacion o bien de control para la supervision y/o el control del ciclo temporal y para la prevision de la potencia calefactora.
Especialmente en los vetnculos modernos, que utilizan en su red de a bordo altas tensiones electricas, como por ejemplo vetnculos accionados electricamente, vetnculos tnbridos o vetnculos de celulas de combustible deben calentarse los sistemas de circulacion de fluido en virtud de la ausencia de fuentes de calor disponibles solo temporalmente, como por ejemplo un motor de combustion interna. Estos son, en general, sistemas de circulacion de agua, que sirven para el calentamiento del espacio interior de la celula de pasajeros de un vetnculo o para el calentamiento de componentes de accionamiento, como por ejemplo la batena.
Puesto que el calor perdido del motor no esta disponible o solo temporalmente como un proveedor de calor en tales vetnculos (o bien cede calor solo en una medida limitada, como por ejemplo en el vetnculo tnbrido), deben preverse sistemas de calefaccion adicionales. A tal fin se ofrecen especialmente sistemas de calefaccion electrica, como se conocen a partir del espacio de la tecnica, por ejemplo segun el documento DE 196 42 442 A1.
Este sistema conocido debe adaptare, por lo tanto, en el empleo en vetnculos modernos especialmente con accionamientos alternativos a la utilizacion de la alta tension de a bordo tiabitual en estos vetnculos (max. 500 V). En este caso, el sistema debe ser adicionalmente electricamente seguro, por lo tanto debena presentar, por ejemplo, una tension de rotura alta. El sistema debena ser regulable, ademas, lo que tiace necesaria forzosamente la utilizacion de una electronica. Por lo demas, es necesaria una alta estabilidad mecanica, puesto que un sistema de este tipo esta expuesto en el funcionamiento del vetnculo a una carga oscilante alta y tambien debena mantenerse con seguridad en un caso de impacto. A este respecto es decisivo que se evite una transmision de tension que ponga en peligro a los ocupantes el vetnculo a la carrocena en cualquier estado de funcionamiento tiabitual y extraordinario.
En principio, se conoce en el estado de la tecnica construir un radiador de agua de refrigeracion especialmente en un automovil. Asf, por ejemplo, se ofrecen entre otras cosas tambien los llamados radiadores de combustible, que queman carburantes y transmiten el calor en un intercambiador de calor al agua de refrigeracion. Finales de los anos 90 se tia establecido, sin embargo, el radiador electrico de agua de refrigeracion, como se describe, entre otros, en el estado de la tecnica mencionado anteriormente. Este sistema, que ya esta equipado con un concepto de seguridad para la prevencion de transmisiones de tension a la carrocena de un vetnculo, esta adaptado, sin embargo, a la tension de la red de a bordo de un automovil convencional y de acuerdo con ello solamente trabaja en una tension baja, por ejemplo de 12V o 24V. Por lo demas, se conoce a partir del estado de la tecnica un cuerpo calefactor de tubos (RHK) como un elemento calefactor electrico, que esta ajustado en su diseno a una tension final de230 V (o 400V). Sin embargo, cales cuerpos calefactores de tubos no estan preparados para el empleo en un vetnculo y en particular un automovil.
A la vista de este estado de la tecnica, la invencion tiene el cometido de crear un radiador constituido sencillo, adecuado para altas tensiones de funcionamiento, que es adecuado para el montaje en vetnculos y en particular automoviles con preferencia del tipo de construccion moderna.
Este cometido se soluciona por medio de un radiador, por ejemplo en forma de un calentador, con las caractensticas
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de la reivindicacion 1. Los desarrollos ventajosos de la invencion son objeto de las reivindicaciones dependientes.
El radiador electrico de acuerdo con la invencion de un vetuculo tiene, por lo tanto, una carcasa de conduccion de fluido, en la que esta alojado al menos un cuerpo calefactor en forma de espiral, de manera mas preferida un elemento calefactor de resistencia (de alambre). Ademas, las secciones extrema del al menos un cuerpo calefactor estan guiadas con efecto de obturacion o bien de manera estanca a traves de la carcasa que conduce fluido en una carcasa de electronica, en la que esta alojado un circuito de control para el cuerpo calefactor. De esta manera, se puede conseguir que las conexiones electricas en el cuerpo calefactor esten alojadas protegida dentro de la carcasa de la electronica y esten aisladas electricamente.
El cuerpo calefactor tiene un cuerpo exterior en forma de tubo, en el que esta incrustado un elemento calefactor en contacto electrico con el circuito de control alojado en la carcasa de la electronica, de tal manera que entre el cuerpo exterior y el elemento calefactor se configura un espacio intermedio, que esta relleno con un aislador. De acuerdo con la invencion, el diametro exterior del elemento calefactor es esencialmente menor que el diametro interior del cuerpo exterior. De esta manera se puede evitar con seguridad una descarga electrica de la tension en las espirales calefactoras sobre el cuerpo exterior tambien en el caso de impacto.
Con preferencia, el cuerpo calefactor esta apoyado en el lado interior y/o en el lado circunferencial asf como en la direccion de circulacion de la corriente por medio de elementos de retencion en la carcasa que conduce fluido y de esta manera se estabiliza. Los elementos de retencion pueden estar configurados, ademas, como elementos de conduccion de la circulacion con preferencia para la turbulencia el fluido en circulacion o pueden llevar elementos de conduccion de la circulacion correspondientes. Los elementos de retencion se pueden fabricar en este caso de un material metalico y/o de un plastico.
De acuerdo con otro aspecto de la invencion, la carcasa de la electronica puede estar retenida sobre un soporte de fijacion con preferencia en forma de pestanas o cinta de acero, aluminio o de un plastico en la carcasa que es atravesada por la corriente de fluido, que forma tambien una instalacion del radiador para la fijacion en un componente de apoyo. Las pestanas o cintas forman de esta manera una proteccion con preferencia lateral para la carcasa de la electronica. Ademas, la carcasa de la electronica se coloca en este concepto de fijacion forzosamente entre la carcasa que conduce fluido y el componente de apoyo (parte de la carrocena del vetuculo) y de esta manera se blinda por la carcasa que conduce fluido contra actuaciones externas.
Por ultimo, la carcasa que conduce fluido de acuerdo con otro aspecto a la invencion puede presentar una pieza de cascara que soporta el elemento calefactor, con preferencia configurado en forma de ranura, una pieza de carcasa que la complementa y que esta configurada de la misma manera con preferencia en forma de canal asf como dos piezas frontales de cierre de la carcasa, respectivamente, con una entrada de fluido o una salida de fluido. Esta estructura es facil de fabricar y el al menos un cuerpo calefactor es facil de montar en la carcasa, puesto que la carcasa, por decirlo asf, se compone alrededor del al menos un cuerpo calefactor por las cuatro partes mencionadas anteriormente.
En este caso, hay que indicar que la carcasa puede estar constituida, en principio, de un metal y/o de un plastico. Tambien existe la posibilidad de disponer la entrada y la salida de la carcasa en secciones extremas de la carcasa opuestas entre sf o en la misma seccion extrema de la carcasa, de manera que en el ultimo caso la carcasa esta constituida por dos carcasas parciales encajadas una dentro de la otra, de manera que en la carcasa parcial interiores forma una primera direccion de la circulacion, que pasa a una direccion de la circulacion opuestas entre las carcasas parciales interior y exterior.
El radiador electrico puede presentar una electronica de potencia, a traves de la cual se activa al menos un circuito calefactor. Este circuito calefactor tiene un elemento calefactor de resistencia, que esta en contacto con la electronica de potencia. En una memoria de datos de la electronica de potencia se puede depositar una curva caractenstica de la temperatura y de la resistencia del elemento calefactor de resistencia.
Durante el funcionamiento del radiador se determina la resistencia del elemento calefactor de resistencia, por ejemplo a traves de la medicion de la intensidad de la corriente a tension predeterminada, y en funcion de esta resistencia calculada actualmente sobre la curva caractenstica se lee la temperatura real. La potencia electrica se modula entonces a traves de la electronica de potencia en funcion de esta temperatura real y, dado el caso, se desconecta el radiador o un circuito calefactor, cuando se excede una temperatura maxima. Es decir, que de acuerdo con este procedimiento se lleva a cabo una modulacion de la potencia en funcion de la temperatura calculada a traves de la curva caractenstica.
De manera correspondiente, el radiador electrico esta realizado con una electronica de potencia, a traves de la cual se puede activar al menos un circuito calefactor. Este tiene un elemento calefactor de resistencia con una curva caractenstica de la temperatura y de la resistencia aproximadamente lineal en la zona de la temperatura de funcionamiento, que esta en contacto electrico con la electronica de potencia. Esta tiene una memoria de datos para el registro de la curva caractenstica y esta disenada de tal manera que calcula una resistencia real del elemento calefactor de resistencia y en funcion de esta resistencia real se puede leer una temperatura real a partir de la
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memoria de datos y entonces se realiza la activacion del elemento calefactor de resistencia en funcion de esta temperature real.
A traves de este procedimiento y de un radiador correspondiente se puede realizar una supervision de la temperature extraordinariamente economica practicamente sin componentes adicionales, de manera que una ventaja consiste en que todo el elemento calefactor de la resistencia propiamente dicho actua como sensor de temperatura y de esta manera se posibilita tambien una determinacion integral de la temperatura. La senal de la temperatura obtenida de acuerdo con este procedimiento se puede utilizar entonces para el control del radiador, por ejemplo para la desconexion de todo el radiador o para la desconexion de circuito calefactores individuales o para la modulacion de la potencia.
En una variante se supone que la curva caractenstica se extiende aproximadamente lineal en la zona de temperaturas de funcionamiento, de manera que se simplifica la deteccion de la curva caractenstica. En principio, evidentemente, tambien es posible tomar como base una curva caractensticas exacta con desarrollo no lineal.
En el caso de una cueva caractenstica lineal, la calibracion antes de la puesta en servicio del radiador se configura relativamente sencilla, puesto que, por ejemplo, a temperaturas de referencia predeterminadas se mide en cada caso la resistencia que resulta a este respecto y entonces a partir de los valores de la resistencia / temperatura, suponiendo un desarrollo aproximadamente lineal de la curva caractenstica, se calcula la potencia de la curva caractenstica.
La calibracion es todavfa mas sencilla cuando se parte de que el gradiente de la curva caractenstica del material de la resistencia se mantiene igual tambien en el caso de oscilaciones de la fabricacion y del material y las curvas caractensticas respectivas estan desplazadas solo en paralelo en funcion de las oscilaciones del material y de la fabricacion. En este caso, es suficiente realizar una unica medicion a temperatura de referencia predeterminada y determinar a partir de la pareja de valores que resultan entonces (resistencia, temperatura) la posicion de la curva caractenstica con gradiente predeterminado.
En el radiador de acuerdo con la invencion, un elemento de control de la electronica de potencia para la conexion o regulacion del elemento calefactor de resistencia puede estar disenado tambien para la medicion de la intensidad de la corriente, de manera que con una tension de funcionamiento predeterminada (bajo voltaje aproximadamente 15,5 V, alto voltaje entre aproximadamente 192 V y 450 V) y a partir de la intensidad de la corriente medida se puede calcular la resistencia real del elemento calefactor de resistencia.
A continuacion se explica en detalle la invencion con la ayuda de ejemplos de realizacion con referencia a las figuras que se acompanan.
Las figuras 1 y 2 muestran, respectivamente, una vista inferior en perspectiva de un radiador (o calentador) en la configuracion de un radiador de agua con carcasa de la electronica adjunta de acuerdo con un primer ejemplo de realizacion de la invencion.
La figura 3 muestra el radiador de acuerdo con la invencion con carcasa de la electronica en una vista longitudinal.
La figura 4 muestra el radiador de acuerdo con la invencion con carcasa de la electronica en una vista frontal.
La figura 5 muestra el radiador de acuerdo con la invencion con carcasa de la electronica en una primera vista superior en perspectiva.
La figura 6 muestra el radiador de acuerdo con la invencion con carcasa de la electronica en una segunda vista superior en perspectiva.
Las figuras 7 y 8 muestran, respectivamente, una vista en perspectiva del radiador en la configuracion de un radiador de agua sin carcasa de la electronica de acuerdo con el primer ejemplo de realizacion de la invencion-
La figura 9 muestra el radiador de acuerdo con la invencion sin carcasa de la electronica en una vista longitudinal.
La figura 10 muestra el radiador de acuerdo con la invencion sin carcasa de la electronica en una vista frontal.
La figura 11 muestra el radiador de acuerdo con la invencion con carcasa de la electronica en una primera vista en perspectiva parcialmente fragmentaria.
La figura 12 muestra el radiador de acuerdo con la invencion con carcasa de la electronica en una segunda vista en perspectiva parcialmente fragmentaria.
Las figuras 13 y 14 muestran el radiador con carcasa de la electronica en una vista en perspectiva parcialmente fragmentaria sin tapa de cierre en el lado frontal.
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La figura 15 muestra una vista en perspectiva de un radiador (o calentador) en la configuracion de un radiador de agua de acuerdo con un segundo ejemplo de realizacion de la invencion, en la que no se muestra la electronica.
La figura 16 muestra una vista en perspectiva del radiador segun la figura 15 con tapas de cierre desmontadas de la carcasa.
La figura 16a muestra una vista frontal del radiador de acuerdo con la figura 16.
La figura 17 muestra una vista longitudinal de un radiador de acuerdo con un tercer ejemplo de realizacion de la invencion.
La figura 17a muestra una alternativa del tercer ejemplo de realizacion de acuerdo con la figura 17.
Las figuras 18a, 18b muestran curvas caractensticas de elementos radiadores de resistencia y
La figura 19 muestra un esquema muy simplificado del procedimiento para la activacion de un radiador.
El radiador 1 (o calefactor) de acuerdo con el primer ejemplo de realizacion de la invencion (designado a continuacion tambien como radiador de agua WH) esta preparado para el montaje en la circulacion de un fluido de funcionamiento, por ejemplo agua de refrigeracion de un vehnculo. El radiador de agua 1 esta constituido a tal fin por una carcasa 2 en forma de tubo o bien en forma de cilindro constituida con preferencia por dos cascaras con una zona inicial y una zona extrema 4, 6. Una zona inicial y una zona extrema 4, 6 de la carcasa 2 forman, respectivamente, unas tapas de cierre (conexiones de fluido) en forma de copa, en las que estan formadas, respectivamente, una conexion 8 de manera correspondiente a una entrada y una salida. En este caso existe tambien la posibilidad de que la conexiones 8 estan atornilladas, soldadas o estanadas como componentes (individuales) separados en la tapa de cierre. Las conexiones 8 pueden estar configuradas tambien en una sola pieza con las tapas de cierre. Estos cuatro componentes (a saber, las dos semicascaras 10, 12 que se pueden ensamblar con preferencia para formar un cilindro (o simplemente racor de tubo) asf como la dos tapas de cierre 4, 6 dispuestas en la zona inicial y en la zona extrema de la carcasa 2, estan constituida, por ejemplo, de un acero inoxidable o de un aluminio y se pueden soldar juntas despues del montaje de una instalacion de calefaccion 14 para formar la carcasa total 2. Las semicascaras 10, 12 se pueden fabricar con preferencia como pieza estampadas, que estan reforzadas opcionalmente en este caso por medio de nervadura de refuerzo, listones o chapas 15 que se extienden en la direccion longitudinal y que estan distanciadas de una manera uniforme en direccion circunferencial. Los listones o chapas 15 estan reforzados opcionalmente. Pero de manera alternativa a tal fin es posible tambien fabricar las semicascaras 10, 12 de otro material, como por ejemplo de un plastico o de un compuesto de metal y plastico. Tampoco la forma cilmdrica descrita anteriormente es obligatoria, sino que se puede sustituir tambien por una especie de “bandeja con tapa”, es decir, de forma semicircular, una forma rectangular u otra forma adecuada de la seccion transversal.
Como instalacion de calefaccion 14, esta previsto en el presente caso al menos un aparato calefactor electrico, que esta configurado en forma de un llamado cuerpo calefactor tubular 16 (designado a continuacion tambien como RHK). Un RHK 16 de este tipo esta constituido esencialmente por un cuerpo exterior 18 en forma de tubo (con un diametro de aproximadamente 8 a 10 mm), en el que esta insertado en el centro un elemento calefactor, es decir, una espiral calefactora 20 (con un diametro de aproximadamente 4 mm) de un material conductor de calor adecuado (designado tambien como elemento calefactor de resistencia de alambre). Un espacio en forma de intersticio anular que permanece en este caso entre el cuerpo exterior (cuerpo de tubo) 18 y la espiral calefactora 20 esta relleno con un material aislante de electricidad. Este material aislante esta constituido, en general, de un oxido de magnesio y se designa para mayor simplicidad tambien como “MgO”.
En los extremos axiales 22, 24 de la espiras calefactoras (de alambre) 20 (es decir, en la salida desde el cuerpo exterior 18 en forma de tubo) estan colocados unos elementos de conexion adecuados para la conexion en un circuito electrico (no representado en detalle). Ademas, el cuerpo exterior en forma de tubo 18 esta cerrado hermeticamente en sus extremos axiales, con lo que tambien el espacio intermedio en forma de intersticio anular se cierre hermeticamente. El cuerpo calefactor de tubo (RHK) 16 fabricado de esta manera es llevado a la configuracion en forma de espiral por medio de flexion para la utilizacion en el radiador de agua 1. Los extremos axiales 26, 28 el RHK 16 pasan en este caso en una direccion el espacio que esta alineada durante el montaje del al menos un RHK (cuerpo calefactor de tubo) 16 en la carcasa 2 con preferencia en forma de tubo o bien en forma de cilindro que conduce el fluido en una direccion (esencialmente) radial a este respecto.
En concreto, la carcasa 2 con preferencia en forma de tubo o bien en forma de cilindro que conduce el fluido en la zona de las semicascaras 10, 12 soldadas entre sf con una pluralidad de series de taladros de paso distanciados axialmente, esta configurada en cada caso de manera que esta constituida por dos taladros pasante 30, 32 (en el lado envolvente), de manera que a traves de cada pareja de taladros pasantes estan guiados los dos extremos axiales 26, 28, respectivamente, de un RHK (cuerpo calefactor de tubo) 16. Los taladros pasantes 30, 32 estan obturados, ademas, de manera estanca a fluido por medio de elementos de obturacion adecuados (no mostrados). Por lo demas, en la carcasa 2 con preferencia en forma de tubo o bien en forma de cilindro en la zona de los
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taladros pasantes 30, 32 estan colocadas, con preferencia soldadas, una pluralidad de patas de montaje o pestanas 34, de tal manera que los extremos libres 26, 28, que se proyecta esencialmente radiales desde la carcasa 2 de forma cilmdrica del radiador de agua, de los cuerpos calefactores de tubo 16 respectivos penetra en la carcasa 36 de la electronica de control o bien de regulacion. De esta manera se afslan electricamente los extremos libres 26, 28 de los RHK respectivos a traves de la carcasa 36 de la electronica.
En este lugar se indica que para la utilizacion de los RHK (cuerpos calefactores de tubo) 16 a altas tensiones de funcionamiento y en particular para la generacion de una tension de rotura alta requerida para el funcionamiento en vehmulos es necesario incrementar el trayecto de aislamiento (radial), que es acondicionado a traves del aislador “MgO”, frente a los radiadores de agua conocidos a partir del estado de la tecnica, para realizar tensiones de funcionamiento de hasta 500V. Puesto que el diametro exterior del cuerpo exterior 18 no tiene que incrementarse en general, se reduce la espira calefactora 20 en el interior el cuerpo exterior 18 en forma de tuvo a un diametro, que es menor que la mitad del diametro interior del cuerpo exterior 18.
Por lo demas, para la representacion de varios circuitos calefactores o bien de varias fases de calefaccion se pueden posicionar varios de los RHK (cuerpos calefactores de tubo) 16 a lo largo de la carcasa 2 con preferencia de forma cilmdrica unos detras de los otros (en serie). Cada uno de estos cuerpos calefactores de tubo 16 o bien cada uno de sus extremos libres 26, 28 se proyecta a traves de una pareja de orificios respectivos (en el lado de la envolvente) en la carcasa 2 de forma cilmdrica, con juntas de estanqueidad correspondientes en los orificios, hacia fuera.
Para alojar los RHK (cuerpos calefactores de tubo) 16 entro de la carcasa 2 con preferencia de forma cilmdrica, dentro de la carcasa 2 estan previstos una pluralidad de elementos de retencion 38, como se representan estos de acuerdo con el primer ejemplo de realizacion preferido en las figuras 5 y 6. Por consiguiente, los elementos de retencion 38 de este ejemplo de realizacion estan constituidos del mismo material que la carcasa 2 del radiador de agua y de esta manera se pueden soldar en las semicascaras 10, 12 de la carcasa 2 de forma cilmdrica o se pueden conformar de una sola pieza con las semicascaras 10, 12. Pero de manera alternativa a ello, tambien es posible fabricar los elementos de retencion de un plastico y encolarlos, por ejemplo, en las semicascaras 10, 12.
En el presente caso, en los elementos de retencion 38 se trata de chapas extendidas, listones o carriles (con preferencia 3 carriles, que estan dispuestos desplazados 120° en cada caso en la carcasa 2), en los que estan configurada ranuras o entalladuras, que estan engranadas en union positiva (puntual) con los RHK doblados en forma de espiral (cuerpos calefactores de tubo) 16. Estos elementos de retencion 38 tienen, ademas, la doble funcion de arremolinar el fluido que circula a traves de la carcasa 2, para garantizar de esta manera una transmision mejorada del calor y la absorcion de energfa termica en el fluido. Con preferencia, a tal fin se pueden colocar o bien configurar en los elementos de retencion (38) unos elementos de turbulencia adicionales (no mostrados) en forma de aletas o de recesos. Pero de manera alternativa o adicional tambien es posible conformar los elementos de retencion 38 propiamente dichos en elementos de conduccion de la circulacion con preferencia para la turbulencia de la corriente de fluido dentro de la carcasa 2.
Como ya se ha indicado anteriormente, los extremos libres 26, 28 del al menos un RHK (cuerpo calefactor de tubo) 16 estan guiados obturados desde la carcasa en forma de tubo a traves de la pared de orificios correspondiente (en el lado de la envolvente) con preferencia radialmente hacia fuera. Esta junta de estanqueidad se puede prever, por ejemplo, como casquillo soldado.
En la carcasa 2 de conduccion de fluido esta embridada (en el lado de la envolvente) de acuerdo con las figuras 5 y 6 la otra carcasa 36, que recibe la electronica de potencia del radiador de agua de acuerdo con la invencion. Esta colocacion de la carcasa de la electronica 36 en la carcasa 2 de circulacion de fluido se realiza a traves de las llamadas patas de montaje 34 (soportes de fijacion) en forma de pestana, que estan soldadas, estanadas o remachadas en la carcasa 2 de conduccion de fluido o bien de conduccion de agua y se extienden esencialmente en la direccion de los extremos libres 26, 28 de los cuerpos calefactores de tubos 16, que se proyectan desde la carcasa 2. Las patas de montaje 34 encajan, respectivamente, en grnas 40 de la carcasa de la electronica 36, que estan conformadas lateralmente en la carcasa de la electronica 36 y de esta manera posibilitan el acoplamiento de la carcasa de la electronica 36 sobre la carcasa 2 de circulacion de agua. Durante este proceso de acoplamiento, tambien al mismo tiempo los extremos libres 26, 28 que se proyectan de forma hermetica a fluido (asf como radial) desde la carcasa 2 de circulacion de agua penetran en taladros pasantes correspondientes (no representados en detalle) de la carcasa de la electronica 36.
No obstante, los soportes de fijacion 34 tienen tambien una segunda funcion. Ademas el soporte de fijacion mencionado de la carcasa de la electronica 36 en la carcasa 2 de circulacion de fluido, estos forman, ademas, los soportes de fijacion en el vehmulo. A tal fin, los elementos de soporte de fijacion 34 en forma de pestana estan doblados en cada caso de forma rectangular y forman de esta manera unas patas espaciadas 42, en las que esta conformado en cada caso un taladro pasante 44 para el alojamiento de un tornillo de fijacion no mostrado. A traves de esta union de acuerdo con la invencion por medio de los elementos de retencion 34 en forma de pestana se coloca la electronica con sus corrientes altas siempre protegida entre la carcasa 2 de circulacion de fluido y la
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estructura del vehmulo (por ejemplo, la carrocena), en la que se atornilla el radiador de agua. Ademas, la carcasa de la electronica 36 esta rodeada por ambos lados por los elementos de soporte de fijacion 34 en forma de pestana y de esta manera la refuerza. Por lo tanto, en un caso de impacto, se abre en primer lugar la carcasa 2 de circulacion de agua y se deforma, dado el caso, absorbiendo energfa, antes de que la carcasa de la electronica 36 este incorporada al impacto. De esta manera, se puede evitar que tensiones electricas abiertas se apliquen en la carrocena dentro de una situacion de accidente.
Por ultimo, los soportes de fijacion 34 tienen todavfa una tercera funcion. En ensayos se ha mostrado que para la electronica es necesaria una compensacion del potencial, que debena estar en el potencial el vehmulo (masa del vehmulo). Por lo tanto, este se puede utilizar como vigilante del aislamiento, con cuya ayuda se detecta con seguridad un fallo de aislamiento en el circuito de corriente de alto voltaje. En este caso es ventajoso (necesario) crear una conexion de baja impedancia entre la carcasa y la carrocena del vehmulo. De acuerdo con la invencion, los soportes de fijacion 34 forman / crean esta compensacion del potencial.
Como ya se ha indicado anteriormente, en el estado montado los extremos libres 26, 28 del al menos un RHK (cuerpo calefactor de tubo) 16 encajan en la carcasa de la electronica 36 fabricada normalmente de plastico. Estas zonas de penetracion (agujeros pasantes 30, 32) estan obturados, por ejemplo, por medio de medios de estanqueidad adecuados frente al espacio del fluido. Los extremos libres 26, 28 del al menos un RHK (cuerpo calefactor de tubo) 16 estan conectados, por ultimo, directamente con la electronica de control montada en la carcasa de la electronica 36, por ejemplo por medio de estanado.
La electronica de control o bien de regulacion esta equipada, ademas, con algunas instalaciones de seguridad, como se listan brevemente a continuacion.
Las conexiones de los cuerpos calefactores de tubos 16 (o bien de los elementos calefactores 20 en forma de espiral) con la electronica se realizan, como ya se ha indicado, dentro de la carcasa de la electronica 36 con preferencia por medio de estanado directo de los extremos libres 26, 28 el al menos un cuerpo calefactor de tubo 16, por ejemplo en una pletina electronica. De esta manera se protegen los contactos electricos entre el cuerpo calefactor de tubo 16 y la electronica de la carcasa de la electronica 36 contra repercusiones termicas, corrosivas y/o mecanicas. Tambien las conexiones de lmeas de suministro no mostradas para la electronica estan alojadas en la carcasa de la electronica 36 y de esta manera estan protegidas igualmente contra danos.
La electronica esta constituida, ademas, en un llamado diseno seguro propio (redundancia), para reducir o bien evitar fallos de la funcion. Naturalmente, tiene un seguro contra calentamiento excesivo, en particular para el caso de que no se encuentre ningun fluido (medio a calentar) en el radiador. Por consiguiente, la electronica esta equipada tambien con una funcion de supervision de la temperatura, por ejemplo de un sensor de temperatura dispuesto en el medio (fluido). Puesto que la disposicion del sensor de temperatura en el fluido puede conducir, dado el caso, a problemas de estanqueidad, de manera alternativa a ello tambien es posible la supervision de la temperatura a traves de la medicion de la temperatura en el RHK (cuerpo calefactor de tubo) o bien en sus extremos libres 26, 28 dentro de la carcasa de la electronica 36. Esto tiene la ventaja adicional de que el sensor de temperatura y las lmeas electricas que conducen hacia este estan protegidos por la carcasa de la electronica 36.
Con preferencia, la deteccion (registro) de la temperatura (por ejemplo en la entrada y salida de la carcasa 2) se realiza, por ejemplo, por medio de sensores-NTC, que estan posicionados de manera adecuada en la carcasa en la corriente de fluido. La transmision de las senales de deteccion a la electronica de control se realiza a traves de una lmea de senales, que esta guiada, incrustada en un tubo, obturada desde el espacio de fluido (dentro de la carcasa 2), con preferencia en direccion radial. Los extremos de la lmea de senales estan estanados en este caso con la electronica. Ademas, puede estar previsto que ambos sensores de temperatura esten guiados a traves de una sola zona de penetracion (un unico orificio en la carcasa 2), para ahorrar especialmente otro lugar de estanqueidad, de manera que, naturalmente, son posibles tambien dos zona de penetracion en la carcasa 2.
Ademas, la electronica puede estar protegida o bien pasivamente contra actuacion de la temperatura exterior a traves de un aislamiento termico correspondiente de la carcasa de la electronica 36 y/o se lleva a cabo una refrigeracion activa de la electronica, por ejemplo, por medio de cuerpos de refrigeracion adecuados (por conveccion). De manera alternativa o adicional a ello, la refrigeracion se puede realizar tambien a traves de nervaduras de refrigeracion, que estan conectadas (termicamente) con la carcasa 2 de circulacion de fluido, para ceder energfa termica a la carcasa 2.
El concepto de acuerdo con la invencion de un radiador electrico, en particular de un radiador de agua, tiene frente al estado conocido de la tecnica una pluralidad de ventajas, como se indican a continuacion:
- El radiador de acuerdo con la invencion (incluyendo su electronica de control) esta constituido relativamente compacto, puesto que la carcasa 2 de circulacion de fluido, las pestanas de fijacion y de montaje 34 que rodean la carcasa de la electronica 36 y la carcasa de la electronica 36 propiamente dicha, en la que penetran los extremos libres 26, 28 el al menos un cuerpo calefactor de tubo 16, estan agrupados en un componentes compuesto y de esta manera permanece poco espacio libre entre los componentes
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individuals.
- Por lo demas, este concepto de montaje proporciona una seguridad elevada por ejemplo en el caso de impacto, puesto que las pestanas de fijacion 34 repercuten con efecto de refuerzo sobre la carcasa electronica 36.
- Se consigue una resistencia elevada a la oscilacion en particular como consecuencia de las pestanas de fijacion o bien de montaje 34, que apoyan lateralmente la carcasa electronica 36 que esta constituida con preferencia de plastico.
- Especialmente la carcasa 2 de circulacion de fluido es facil de fabricar debido a la configuracion de los dos elementos de semicascaras 10, 12.
- La refrigeracion de la electronica se realiza efectivamente, dado el caso, a traves de introduccion directa de calor en la carcasa de circulacion de fluido o bien de agua.
- El sistema de calefaccion con las caractensticas instructivas de acuerdo con la invencion puede representar una potencia de tipicamente 5kW a 8kW.
A continuacion se describe un segundo ejemplo de realizacion preferido de la invencion con la ayuda de la figuras 15 a 16a, en el que deben indicarse esencialmente solo las diferencias constructivas asf como funcionales con respecto al primer ejemplo de realizacion preferido, en cambio por lo demas, las restantes caractensticas (no mencionadas de nuevo) coinciden esencialmente con el primer ejemplo de realizacion. Por lo tanto, se utilizan los mismos signos de referencia tambien para los mismos componentes (ya descritos).
De acuerdo con la figura 16, para el soporte de fijacion (apoyo radial) del al menos un RHK 16 esta prevista una viga de soporte central 5j46 de un material metalico o plastico, que se extiende a lo largo del eje de la espiral del al menos un RHK 16 y tiene una pluralidad de tirantes o nervaduras 48 con preferencia en forma de placas y que se proyectan radialmente, que se pueden apoyar esencialmente de forma puntual en la periferia interior del RHK. En concreto, las nervadura 48 en forma de placas, que estan constituidas con preferencia de un metal o plastico, se ajustan transversalmente a la direccion longitudinal de la viga con preferencia en un angulo y asumen de esta manera principalmente la funcion de elementos de conduccion de la corriente o bien de elementos de turbulencia. La viga de soporte 46 propiamente dicha tiene en la seccion transversa un perfil en forma de “+” (perfil en cruz), para conseguir un ataque de la corriente maximo en las nervaduras 48. La periferia radial de la viga de soporte 46 definida a traves del perfil en forma de “+” esta dimensionada de tal forma que la viga de soporte 46 se apoya (puntualmente) en la periferia interior del RHK en forma de espiral y de esta manera lo soporta. En las secciones extremas axiales 46a, 46b de la viga de soporte 46, esta se reduce en su dimension radial (con el perfil de la seccion transversal mantenido vertical), para que se puede insertar en las conexiones de fluido 8 distanciada en la direccion de la circulacion en las tapas de cierre 4, 6. De esta manera, se mantiene la vida de soporte 46 en el lado extremo 46 en las conexiones 8.
Como se puede deducir, ademas, a partir de la figura 16a, en las semicascaras 10 (y con preferencia 12) en forma de canal estan colocadas de la misma manera unas nervadura de refuerzo 15, que no apoyan, sin embargo, en este segundo ejemplo de realizacion el RHK 16 en la periferia exterior.
No obstante, las nervaduras de refuerzo 15 pueden estar configuradas tambien de la manera que se muestra en el primer ejemplo de realizacion, de manera que el RHK 16 se enclava, por decirlo asf, entre la viga de soporte 16 y las nervaduras de refuerzo 15. Las ventajas del radiador 1 de acuerdo con el segundo ejemplo de realizacion preferido son las mismas que las del primer ejemplo de realizacion preferido, de manera que en este lugar se puede remitir a la descripcion anterior.
Por ultimo, se describe un tercer ejemplo de realizacion preferido de la invencion con la ayuda de la figura 17, en el que deben escribirse solo las diferencias constructivas asf como las diferencias funcionales con respecto al segundo ejemplo de realizacion preferido, en cambio, las restantes caractensticas (no mencionadas ya) coinciden esencialmente con el primero y el segundo ejemplo de realizacion. Por lo tanto, se utilizan los mismos signos de referencia para los mismos componentes (ya descritos).
De acuerdo con un tercer ejemplo de realizacion preferido de la invencion (ver la figura 17), la viga de soporte 46 no esta constituida, a diferencia del segundo ejemplo de realizacion, de un perfil en forma de “+”, sino de una pieza de tubo (metal, aluminio o plastico), que esta colocada (solada, estanada o acoplada) en sus extremos axiales en las tapas de cierre 4, 6 respectivas. En este caso, una de las tapas de cierre 4 esta provista con la conexion de entrada 8 (esta vez en forma acodada 90°), en cambio la otra tapa de cierre 6 esta configurada en este caso como tapon ciego, para cerrar la pieza de tubo en el lado extremo. En su lugar esta prevista otra conexion de fluido 8 (que sirva como salida) en el lado de la envolvente en la carcasa 2, en particular en una semicascara 10 en forma de canal y en concreto sobre lados (en la zona) de la conexion de entrada.
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La periferia exterior de la viga de soporte 46 realizada como pieza de tubo esta dimensionada de tal forma que se apoya con el al menos un RHK 16 en su periferia interior y lo apoya radialmente. Pero de manera alternativa a ello, tambien puede estar previsto que en la periferia exterior de la pieza de tubo esten dispuestos unos listones exteriores 50 que se extienden axialmente, en los que se apoya el RHK 16 en el lado interior y sumen las funciones opcionales de conduccion de la corriente. Por lo demas, en la pieza de tubo 46 especialmente sobre lados (en la zona) de la tapa de cierre 6 configurada como tapon ciego estan conformados una pluralidad de taladros pasantes radiales 52, que conectan el espacio interior de la pieza de tubo con el espacio interior de la carcasa 2 que rodea esta pieza de tubo.
Por ultimo, en el tercer ejemplo de realizacion estan separadas unas pestanas de montaje y de compensacion del potencia. En concreto, las pestanas de montaje / fijacion 56 estan configuradas en la carcasa 36 de la electronica, en cambio otras pestanas 54 estan conformadas / dispuestas con funcion de compensacion del potencial en la carcasa 2 (de forma cilmdrica) del radiador 1.
La corriente de entrada de fluido se conducida, por lo tanto, en primer lugar a traves de la pieza de tubo / viga de soporte interior 46 y luego es comprimida a traves de los taladros pasantes 52 hacia fuera en el espacio interior de la carcasa 2. A continuacion, el fluido circula a lo largo de la periferia exterior de la pieza de tubo 46 de retorno a la conexion de salida 8 y se calienta entonces a traves del al menos un RHK 16. A traves de esta variante constructiva es posible, por lo tanto, disponer la entrada y la salida sobre el mismo lado extremo axial de la carcasa 2 y a pesar de todo garantizar una transmision optima del calor sobre la corriente de fluido en circulacion.
Por ultimo, hay que indicar que en el tercer ejemplo de realizacion de la invencion segun la figura 17, las conexiones de fluido 8 estan dispuestas en una seccion extrema axial de la carcasa 2, de tal manera que configuran una distancia axial entre sf. De manera alternativa o adicional, las dos conexiones de fluido 8 pueden estar dispuestas, sin embargo, tambien a distancia radial entre sf en una de las secciones extremas de la carcasa 2, como se representa esto de forma esquematica en la figura 17a.
No obstante, para todos los ejemplos de realizacion es decisivo optimizar la circulacion en el componente, de tal manera que se impida una aspiracion de aire. Esto es necesario porque la aspiracion de aire puede formar una especie de camara de aire, en la que los elementos calefactores estan libres sin lavado circundante, lo que conduce a recalentamiento local del cuerpo calefactor de tubo y, dado el caos, implica una desconexion no deseada de la unidad de calefaccion.
Como se ha mencionado al principio, la espira calefactora, que esta configurada, por ejemplo, como elemento calefactor de resistencia 20, esta fabricada de un material, que presenta en una zona de temperatura de funcionamiento una curva caractenstica-R-T aproximadamente lineal. Para la activacion del radiador 1 que se explica todavfa en detalle a continuacion, es importante el conocimiento de esta curva caractenstica, de manera que antes de la puesta en funcionamiento del radiador 1 durante la fabricacion debena realizarse todavfa una calibracion o medicion de la curva caractenstica individual.
La figura 18a muestra una posibilidad para medir una curva caractenstica de este tipo. En este caso, a dos temperaturas de referencia TR1, TR2 predeterminadas y tension de funcionamiento predeterminadas (alto voltaje, bajo voltaje), se registran las resistencias R1, R2 correspondientes ajustables en este caso del elemento calefactor de resistencia 20 y entonces se calcula a partir de estas dos parejas de valores la curva caractenstica supuesta como lineal segun la figura 18a, que se extiende a traves de estas dos parejas de valores. De esta manera, se puede calcular la curva caractenstica para cada elemento calefactor de resistencia 20, de manera que se pueden compensar las inexactitudes de la fabricacion y las oscilaciones del material a traves de esta calibracion de cada elemento calefactor de resistencia 20.
Las curvas caractensticas medidas de esta manera son depositadas entonces en una memoria de datos de la electronica de potencia.
En el procedimiento de calibracion descrito anteriormente deben realizarse al menos dos mediciones para cada elemento calefactor de resistencia.
La figura 18b muestra una calibracion simplificada, en la que en el supuesto de que el gradiente de la curva caractenstica permanezca igual tambien en el caso de oscilaciones de la fabricacion y del material, y en todo caso se realiza un desplazamiento paralelo de las curvas caractensticas, para su determinacion solamente es necesaria una unica medicion. Es decir, que a una temperatura de referencia TR1 predeterminada, se calcula la resistencia que se ajusta del elemento calefactor de resistencia de tal manera que entonces con un gradiente igualmente predeterminado, se puede calcular la curva caractenstica real (con trazos en la figura 18b) y se puede depositar en la memoria de datos de la electronica de potencia.
Con el conocimiento de estas curvas caractensticas, la activacion del radiador 1 se realiza entonces de acuerdo con el esquema de flujo muy simplificado en la figura 19.
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Durante la puesta en funcionamiento el vehnculo, se conecta el radiador para el calentamiento de la corriente de aire en primer lugar a plena potencia o de acuerdo con las especificaciones del control de la instalacion de climatizacion con potencia reducida, por ejemplo con algunos circuitos calefactores desconectados.
A traves de un elemento de conmutacion o de regulacion, que activa el circuito calefactor respectivo y que esta constituido sobre una pletina, puede tener lugar entonces con un diseno adecuado tambien una medicion de la corriente, de manera que en funcion de la tension de a bordo predeterminada (alto voltaje, bajo voltaje) y la corriente medida se puede determinar la resistencia del elemento calefactor de resistencia 20.
En funcion de esta resistencia se lee entonces a partir de la curva caractensticas depositada del elemento calefactor de resistencia 20 una temperatura real Tist y se compara esta temperatura del elemento calefactor de resistencia 20 con una temperatura maxima TMax depositada en la electronica de potencia.
En el caso, en el que la temperatura real excede la temperatura maxima predeterminada, se desconecta el radiador 1 o se desconecta al menos uno de los circuitos calefactores.
En el caso, en el que la temperatura real este por debajo de la temperatura maxima, se lleva a cabo a traves de la electronica de potencia una modulacion de la potencia en funcion de la temperatura real, para optimizar el calentamiento de la corriente de aire, de manera que con una entrada suficiente de potencia, se reduce la potencia electrica alimentada a los circuitos calefactores individuales y/o se pueden desconectar circuitos calefactores individuales, de manera que la carga del radiador 1 se reduce siempre a un optimo, en el que se implica un consumo mmimo con un calentamiento suficiente de la corriente de aire.
En el ejemplo de realizacion representado, para el elemento calefactor de resistencia 20 se utiliza un material, que presenta una caractenstica-PTC ligera. Este efecto-PTC no es comparable, sin embargo, de ninguna manera con el de una resistencia-PTC correcta, pero es suficiente para determinar la temperatura del elemento calefactor en funcion de la resistencia.
El radiador electrico de acuerdo con la invencion tiene una carcasa de circulacion de fluido, en la que esta alojado al menos un cuerpo calefactor en forma de espiral. El cuerpo calefactor presenta un cuerpo exterior en forma de tubo, en el que esta incrustado un elemento calefactor contactado electricamente con un circuito de control alojado en una carcasa de la electronica. De acuerdo con la invencion, las secciones extremas el cuerpo calefactor en forma de espiral estan conducidas obturadas a traves de la carcasa de circulacion de fluido hasta una carcasa de la electronica.
Por lo demas, se publican un procedimiento para la activacion de un radiador electrico y un radiador que puede ser calentado de acuerdo con un procedimiento de este tipo, estando realizado este radiador con al menos un elemento calefactor de resistencia, que actua el mismo como termosensor, de manera que su temperatura se puede utilizar para la activacion del radiador.
Lista de signos de referencia
1
Radiador
2
Carcasa de forma cilmdrica
4, 6
Tapas de cierre
8
Conexiones de fluido
10,
12 Semicascaras en forma de canal
14
Instalacion / aparato calefactor
15
Nervaduras de refuerzo
16
Cuerpo calefactor de tubo
18
Cuerpo exterior en forma de tubo / de envolvente
20
Espiral calefactora
22,
24 (Secciones) extrema axiales de la espiral calefactora
26,
28 Extremos axiales del cuerpo calefactor
30,
32 Orificios pasantes en la carcasa
34
Pestanas de montaje / compensacion del potencial
36
Carcasa de la electronica
38
Elementos de retencion en forma de liston
40
Grna de la carcasa
42
Patas espaciadoras
44
Taladros pasantes
46
Vigas de soporte
46a
_Q CD Secciones extrema axiales de la viga
48
Nervaduras
50
Listones exteriores
52
Taladros pasantes
54
56
(Pestana) de compensacion del potencial Pestanas de fijacion / montaje

Claims (11)

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    REIVINDICACIONES
    1. - Radiador electrico para el calentamiento de un fluido en un vehnculo con una carcasa (2) de circulacion de fluido as^ como atravesada por la corriente de este fluido, en la que esta alojado al menos un cuerpo calefactor (16), y con una carcasa de la electronica (36), en el que secciones extremas (26, 28) del cuerpo calefactor (16) estan guiadas obturadas a traves de la carcasa (2) de circulacion de fluido hasta la carcasa de la electronica (36), el cuerpo calefactor (16) esta configurado en forma de un cuerpo calefactor de tubo doblado, que tiene un cuerpo exterior (18) en forma de tubo, en el que esta incrustado un elemento calefactor (20), que esta en contacto electrico con un circuito de control alojado en la carcasa de la electronica (36), de tal manera que entre el cuerpo exterior (18) y el elemento calefactor (20) esta configurado un espacio intermedio en forma de intersticio anular, que esta relleno con un aislador, de manera que el diametro exterior del elemento calefactor (20) es esencialmente menor que el diametro interior del cuerpo exterior (18), y en el que la secciones extremas (26, 28) del cuerpo calefactor (16) estan guiadas en un angulo aproximadamente transversal a una direccion de la circulacion fuera de la carcasa (2) de circulacion de fluido, y en el que el cuerpo calefactor (16) esta configurado en forma de espiral.
  2. 2. - Radiador electrico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el cuerpo calefactor (16) esta configurado en forma de espiral y esta apoyado en el lado circunferencial y/o en el lado interior asf como en la direccion de la circulacion por medio de elementos de retencion (38).
  3. 3. - Radiador electrico de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que los elementos de retencion (38) son chapas de retencion o listones distanciados en la direccion circunferencial del cuerpo calefactor (16) en forma de espiral, los cuales se extienden paralelamente al eje de la espiral del cuerpo calefactor (16) y estan en engrane de retencion con preferencia puntualmente con el cuerpo calefactor (16).
  4. 4. - Radiador electrico de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que los elementos de retencion (38) estan constituidos por una viga de soporte central (46) que se extiende a lo largo del eje de la espiral el cuerpo calefactor (16) asf como apoya en el lado interior el cuerpo calefactor (16) en forma de espiral, en cuya viga de soporte estan dispuestas una pluralidad de placas o nervaduras radiales (48) distanciadas en la direccion longitudinal de la viga, las cuales forman elementos de conduccion de la circulacion con preferencia para la turbulencia de la corriente de fluido.
  5. 5. - Radiador electrico de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que la viga de soporte (46) tiene con preferencia una seccion transversal en forma de “+” y esta insertada en sus secciones extremas axiales en entradas y salidas (6), distanciadas en la direccion de la circulacion, de la carcasa (2).
  6. 6. - Radiador electrico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores 1 a 5, en el que la carcasa (2) de circulacion de fluido tiene una pieza de cascara (10) configurada con preferencia en forma de canal y que soporta el cuerpo calefactor (16), una pieza de cascara (12) complementaria de aquella y configurada de la misma manera con preferencia en forma de canal asf como dos piezas de cierre de la carcasa (4, 6) en el lado frontal, respectivamente, con una entrada de fluido o una salida de fluido (8).
  7. 7. - Radiador electrico de acuerdo con la reivindicacion 6, en el que la piezas de la carcasa (10, 12) y la piezas de cierre de la carcasa (4, 6) estan conectada en union positiva o por union el material en particular por medio de soldadura, estanado o encolado.
  8. 8. - Radiador electrico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la carcasa (2) de circulacion de fluido esta configurada de forma cilmdrica.
  9. 9. - Radiador electrico de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, con una electronica de potencia, a traves de la cual se puede activar al menos un circuito de calefaccion y que tiene una memoria de datos para el registro de una curva caractenstica-R-T, en el que la electronica de potencia esta disenada para la determinacion de una resistencia real (Rist) y para la lectura de una temperatura real (Tist) en funcion de la resistencia real y para la activacion del elemento calefactor de resistencia 20 en funcion de la temperatura real (Tist).
  10. 10. - Radiador electrico de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que un elemento de control de la electronica de potencia esta disenado para la conmutacion o regulacion del elemento calefactor de resistencia (20) tambien para la medicion de la intensidad de la corriente (l).
  11. 11. - Radiador electrico de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la carcasa de la electronica esta retenida por medio de un soporte de fijacion (34) en la carcasa (2) y en el que el soporte de fijacion (34) forma al mismo tiempo tambien una instalacion de fijacion para la fijacion del radiador en un componente de apoyo.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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FR2979691B1 (fr) * 2011-09-06 2018-03-16 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de chauffage electrique pour vehicule automobile, et appareil de chauffage et/ou de climatisation associe
FR2979693B1 (fr) * 2011-09-06 2013-08-23 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de chauffage electrique pour vehicule automobile, et appareil de chauffage et/ou de climatisation associe
FR2979692B1 (fr) * 2011-09-06 2018-06-15 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de chauffage electrique pour vehicule automobile, et appareil de chauffage et/ou de climatisation associe
FR2988818B1 (fr) * 2012-03-28 2018-01-05 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de chauffage electrique de fluide pour vehicule automobile et appareil de chauffage et/ou de climatisation associe
US9036316B2 (en) * 2012-04-26 2015-05-19 Calsonic Kansei Corporation Vehicle safety device
FR2993507B1 (fr) * 2012-07-20 2014-08-15 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de chauffage electrique pour vehicule automobile, et appareil de ventilation chauffage et/ou de climatisation associe
CN104214932B (zh) * 2013-05-30 2017-11-17 宁波金阳光电热科技有限公司 水冷预热式加热体
FR3008032B1 (fr) * 2013-07-02 2015-07-17 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de conditionnement thermique de fluide pour vehicule automobile et appareil de chauffage et/ou de climatisation correspondant
CN203898082U (zh) * 2014-01-14 2014-10-29 宁波金阳光电热科技有限公司 压力式液体速热器
CN103876635B (zh) * 2014-01-14 2017-05-10 宁波金阳光电热科技有限公司 压力式液体速热器
KR102161483B1 (ko) * 2014-07-25 2020-10-06 한온시스템 주식회사 냉각수 가열식 히터 및 그 제조방법
EP3183525A4 (en) * 2014-08-20 2018-04-25 Nestec S.A. Continuous-flow water heating assembly and production method
FR3026266B1 (fr) * 2014-09-24 2018-03-23 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de chauffage avec moyen de protection pour vehicule automobile comprenant un element chauffant et un boitier et installation de climatisation comportant ce meme dispositif
FR3026268B1 (fr) * 2014-09-24 2018-03-23 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de chauffage comprenant un element chauffant et un boitier et installation de climatisation comportant ce meme dispositif
FR3026350B1 (fr) * 2014-09-26 2016-10-14 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de conditionnement thermique de fluide pour vehicule automobile et appareil de chauffage et/ou de climatisation correspondant
FR3028601A1 (fr) * 2014-11-19 2016-05-20 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de chauffage electrique de fluide
FR3030994A1 (fr) * 2014-12-18 2016-06-24 Valeo Systemes Thermiques Dispositif electrique de chauffage d'au moins un fluide pour vehicule automobile et installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation comportant ce meme dispositif
DE102016216295A1 (de) 2016-08-30 2018-03-01 Dbk David + Baader Gmbh Elektrischer heizer und verfahren zum erkennen einer überhitzung eines solchen elektrischen heizers
EP3290820A1 (de) 2016-09-06 2018-03-07 Mahle International GmbH Elektrische heizeinrichtung
EP3290821A1 (de) 2016-09-06 2018-03-07 Mahle International GmbH Elektrische heizeinrichtung
EP3290819B1 (de) 2016-09-06 2023-03-15 Mahle International GmbH Elektrische heizeinrichtung
DE102016222417A1 (de) 2016-11-15 2018-05-17 Dbk David + Baader Gmbh Elektrische heizvorrichtung
DE102017100019A1 (de) * 2017-01-02 2018-07-05 Dbk David + Baader Gmbh Hochvolt-Flüssigkeitsheizer
FR3062601B1 (fr) * 2017-02-06 2019-06-07 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de chauffage electrique, circuit de chauffage et procede de gestion de la temperature correspondants
DE102017203258A1 (de) 2017-02-28 2018-08-30 Mahle International Gmbh Heizeinrichtung
DE102017106250A1 (de) * 2017-03-23 2018-09-27 Webasto SE Elektrisches Heizgerät
DE102017109710A1 (de) 2017-05-05 2018-11-08 Dbk David + Baader Gmbh Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zum Erkennen einer Überhitzung einer solchen elektrischen Heizvorrichtung
DE102017207738A1 (de) 2017-05-08 2018-11-08 Mahle International Gmbh Elektrische Heizeinrichtung
KR102415658B1 (ko) * 2017-08-09 2022-07-05 현대자동차주식회사 전기차량의 냉각수 가열장치
DE102017119473A1 (de) 2017-08-25 2019-02-28 Dbk David + Baader Gmbh Fluidheizer und Verfahren zur Herstellung eines Fluidheizers
FR3074268B1 (fr) * 2017-11-30 2020-05-15 Valeo Systemes Thermiques Dispositif electrique de chauffage d'un fluide caloporteur pour vehicule automobile
DE102017129030A1 (de) * 2017-12-06 2019-06-06 Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG Modulare Heizanlage für ein bewohnbares Fahrzeug
DE102017129031A1 (de) * 2017-12-06 2019-06-06 Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG Heizmodul für eine Heizanlage eines bewohnbaren Fahrzeugs
CN108124326A (zh) * 2018-01-04 2018-06-05 思林菲加热器材(东莞)有限公司 一种电热管的管口密封结构及其密封方法
DE102018205318A1 (de) 2018-04-09 2019-10-10 Mahle International Gmbh Elektrische Heizeinrichtung
DE102018205314A1 (de) 2018-04-09 2019-10-10 Mahle International Gmbh Elektrische Heizeinrichtung
DE102018205316A1 (de) 2018-04-09 2019-10-10 Mahle International Gmbh Elektrische Heizeinrichtung
DE102018205319A1 (de) 2018-04-09 2019-10-10 Mahle International Gmbh Elektrische Heizeinrichtung
DE102018109614A1 (de) 2018-04-20 2019-10-24 Dbk David + Baader Gmbh Systemintegration von elektrischen Komponenten in Elektro- oder Hybridfahrzeugen
DE102018112471A1 (de) 2018-05-24 2019-11-28 Dbk David + Baader Gmbh Fluidheizer
DE102018216283A1 (de) * 2018-09-25 2020-03-26 Mahle International Gmbh Elektrische Heizeinrichtung
CN109618438B (zh) * 2018-12-31 2024-11-12 江苏顺发电热材料有限公司 速热稳固型电热管
CN109986929A (zh) * 2019-04-19 2019-07-09 重庆福睿安电子有限公司 一种高效车载金属ptc加热器
CN111947307B (zh) * 2019-05-15 2022-05-10 佛山市顺德区康琳电器实业有限公司 一种云平台温度监控的电热水器
DE102019003811A1 (de) 2019-05-31 2020-12-03 Valeo Thermal Commercial Vehicles Germany GmbH Elektrisches Heizgerät
DE202020101182U1 (de) * 2020-03-04 2020-03-12 Türk & Hillinger GmbH Elektrische Heizvorrichtung
EP3904781B1 (en) * 2020-04-30 2024-03-06 Mahle International GmbH Electric heating device
WO2021259716A1 (fr) * 2020-06-24 2021-12-30 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de chauffage électrique a résistance hélicoïdale
GB2602453A (en) * 2020-12-21 2022-07-06 Daimler Ag Heating device for a vehicle
DE102021113148A1 (de) * 2021-05-20 2022-11-24 Eberspächer Catem Gmbh & Co. Kg Elektrische Heizvorrichtung
GB2608872B (en) * 2021-10-27 2023-07-12 Digital Heat Ltd Electric fluid heater
GB2608871B (en) 2021-10-27 2023-07-12 Digital Heat Ltd Electric fluid heater
CN115195394B (zh) * 2022-06-07 2025-03-28 安徽省宁国市天成电气有限公司 一种新能源汽车加热系统
EP4544243A1 (de) 2022-06-24 2025-04-30 DBK David + Baader GmbH Elektrischer fluidheizer
DE102022128258A1 (de) 2022-06-24 2024-01-04 Dbk David + Baader Gmbh Elektrischer Fluidheizer
DE102022207876A1 (de) * 2022-07-29 2024-02-01 Webasto SE Gehäusebaugruppe, diese umfassendes Heizgerät und Verfahren zum Herstellen des Heizgeräts
JP2024127270A (ja) * 2023-03-09 2024-09-20 ヴァレオ システム テルミク 液体加熱装置
KR102898569B1 (ko) * 2023-10-13 2025-12-09 주식회사 에스씨에스 Ptc 히터

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE363828C (de) 1920-10-21 1922-11-14 Jaroslaw S Erste Glimmerwaren Biegsamer, luftisolierter, elektrischer Leiter
DE1036961B (de) 1952-09-04 1958-08-21 Siemens Ag In Metallguss, insbesondere Spritzguss, isoliert eingebetteter elektrischer Leiter
DE1900483A1 (de) 1969-01-07 1970-08-20 Fraenkle Dipl Ing Gerhard Elektrisches Heizgeraet fuer Fahrzeuge
US4512324A (en) 1984-04-09 1985-04-23 David Neary Fuel preheater
FR2667932B1 (fr) 1990-10-12 1993-02-12 Valeo Systemes Dessuyage Dispositif de chauffage d'un liquide lave-glace, notamment pour vehicule automobile.
US6673378B1 (en) 1995-11-01 2004-01-06 Robert Fritz Phosphatidylserine-containing muscle development diet supplement and anti-catabolic dietary nutrients
DE19642442C5 (de) 1996-10-15 2005-09-29 Alcatel Sel Ag Heizsystem für Kraftfahrzeuge
US6080973A (en) 1999-04-19 2000-06-27 Sherwood-Templeton Coal Company, Inc. Electric water heater
US6633727B2 (en) 2001-01-03 2003-10-14 Chromalox, Inc. Integrated heater and controller assembly
US6637378B1 (en) 2001-03-23 2003-10-28 Wayel Al-Amin Heater core preheater
US6555796B1 (en) 2001-11-13 2003-04-29 Sherwood-Templeton Coal Company, Inc. Heater having over temperature control
US6621985B1 (en) 2002-05-07 2003-09-16 Sherwood-Templeton Coal Company, Inc. Electric water heater
ES1058126Y (es) 2004-07-20 2005-02-16 Termoelectrica Vila S A Dispositivo de climatizacion para vehiculos y similares
DE102005024466A1 (de) 2005-05-24 2006-11-30 Andreas Hermann Heizeinrichtung für ein Elektrofahrzeug
ES2354964T3 (es) 2006-06-28 2011-03-21 EBERSPÄCHER CATEM GMBH & CO. KG Dispositivo de calefacción eléctrico.

Also Published As

Publication number Publication date
EP2499436B1 (de) 2016-04-13
US20120315024A1 (en) 2012-12-13
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EP2499436A2 (de) 2012-09-19
DE102010060446A1 (de) 2011-05-12

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