加热装置转让专利

申请号 : CN201380024139.3

文献号 : CN104303591B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 前村好信牛込一安

申请人 : 三电有限公司

摘要 :

一种加热装置,包括:加热器(2),该加热器(2)具有因通电而发热的发热部(6);筐体(4),该筐体(4)收容有发热部,并在筐体与该发热部之间形成热介质的流路(18);温度检测元件(26),该温度检测元件(26)对基于在流路中的热介质及发热部的热的筐体内温度(T)进行检测;以及通电控制元件(40),该通电控制元件(40)根据由温度检测元件检测出的筐体内温度来将向加热器的通电通断,在由温度检测元件检测出的筐体内温度为规定的第一阈值(TS1)以上时,通电控制元件将向加热器的通电断开而设定为通电待机状态,当在该通电待机状态下检测出的筐体内温度为规定的第二阈值(TS2)以上时,通电控制元件将向加热器的通电持续断开而设定为通电完全停止状态。

权利要求 :

1.一种加热装置,其特征在于,包括:

加热器,该加热器具有因通电而发热的发热部;

筐体,该筐体收容有所述发热部,并在所述筐体与所述发热部之间形成热介质的流路;

一个温度检测元件,该温度检测元件插入所述流路,对所述热介质的温度进行检测,并且所述温度检测元件与所述发热部接触而对所述发热部的表面温度进行检测,藉此来检测出基于所述热介质及所述发热部的热的筐体内温度;以及通电控制元件,该通电控制元件根据由所述温度检测元件检测出的所述筐体内温度来将向所述加热器的通电通断,在由所述温度检测元件检测出的所述筐体内温度为规定的第一阈值以上时,所述通电控制元件将向所述加热器的通电断开而设定为通电待机状态,当在所述通电待机状态下检测出的所述筐体内温度为规定的第二阈值以上时,所述通电控制元件将向所述加热器的通电持续断开而设定为通电完全停止状态,当在所述通电待机状态下检测出的所述筐体内温度为规定的第三阈值以下时,所述通电控制元件将向所述加热器的通电接通而设定为通电恢复状态。

说明书 :

加热装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种加热装置,特别地涉及包括在与加热器的发热部之间形成热介质的流路的筐体的加热装置。

背景技术

[0002] 在这种加热装置中,已知有包括加热器、筐体及通电控制元件的加热装置,其中,上述加热器具有因通电而发热的发热部,上述筐体收容有上述发热部,并在上述筐体与上述发热部之间形成热介质的流路,上述通电控制元件在上述流路中对热介质的温度进行检测,并根据上述检测出的热介质的温度来使向加热器的通电通断。
[0003] 此外,在专利文献1中,公开了一种电动汽车用温水装置的保护装置,该保护装置包括:温度传感器,该温度传感器对温水装置的温度进行检测;温度判断元件,该温度判断元件基于由温度传感器检测出的检测值,对温水装置的温度是否比规定温度高进行判断;断开指令元件,该断开指令元件基于温度判断元件的判断结果,在温水装置的温度比规定温度高时,将开关断开;以及断开保持元件,该断开保持元件对断开指令元件进行控制,以在温水装置的温度比规定温度高时,保持开关的断开状态。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本专利特许第3369881号公报

发明内容

[0007] 发明所要解决的技术问题
[0008] 但是,在流路中存在热介质的情况下,由于能通过利用通电控制元件将向加热器的通电通断,来将热介质的温度控制到适当范围,因此,加热器的温度不会异常上升。
[0009] 另一方面,当因热介质未向流路供给的未供给状态或是因热介质从流路泄漏等原因,而在流路中不存在热介质或是热介质非常少的情况下,由于不存在对来自加热器的热进行传递的热介质、或是处于存在少量热介质的状态,因此,加热装置处于干烧状态,而可能产生加热器自身的温度异常上升这样的不良情况。
[0010] 但是,在上述专利文献1的加热保护元件中,由于无法辨别在流路中存在热介质的情况和在流路中不存在热介质或是热介质非常少的情况,因此,无法对加热装置的干烧进行检测,从而有可能导致加热装置的冒烟着火。
[0011] 本发明为解决上述技术问题而作,其目的在于提供一种通过对干烧进行高精度的检测并可靠地防止冒烟着火来提高可靠性的加热装置。
[0012] 解决技术问题所采用的技术方案
[0013] 为了实现上述目的,本发明的加热装置包括:加热器,该加热器具有因通电而发热的发热部;筐体,该筐体收容有上述发热部,并在上述筐体与上述发热部之间形成热介质的流路;温度检测元件,该温度检测元件对基于在上述流路中的上述热介质及上述发热部的热的筐体内温度进行检测;以及通电控制元件,该通电控制元件根据由上述温度检测元件检测出的上述筐体内温度来将向上述加热器的通电通断,在由上述温度检测元件检测出的上述筐体内温度为规定的第一阈值以上时,上述通电控制元件将向上述加热器的通电断开而设定为通电待机状态,当在上述通电待机状态下检测出的上述筐体内温度为规定的第二阈值以上时,上述通电控制元件将向上述加热器的通电持续断开而设定为通电完全停止状态。
[0014] 较为理想的是,当在上述通电待机状态下检测出的上述筐体内温度为规定的第三阈值以下时,上述通电控制元件将向上述加热器的通电接通而设定为通电恢复状态。
[0015] 发明效果
[0016] 根据本发明,通过将从第一阈值至第二阈值的温度范围设定为干烧判断范围,从而能从加热器的通电待机状态中将加热装置的干烧状态与由加热器进行的通常的温度控制区分进行判断,从而能提供一种在进行加热器的通常的通电控制的同时,通过对干烧进行高精度且迅速的检测,并可靠地防止冒烟着火来提高可靠性的加热装置。

附图说明

[0017] 图1是本发明一实施方式的加热装置的纵剖视图。
[0018] 图2是从A-A方向对图1的加热装置进行观察的主要部分剖视图。
[0019] 图3是表示由图1的逆变器进行的加热器的通电控制的控制程序的流程图。
[0020] 图4是以时序的方式表示在由图1的逆变器进行的加热器的通常的通电控制中,向加热器通电的通电状态及由温度传感器检测出的温度T的关系的图。
[0021] 图5是以时序的方式表示在由图1的逆变器进行的加热器的高温异常处理中,向加热器通电的通电状态及由温度传感器检测出的温度T的关系的图。

具体实施方式

[0022] 以下,基于附图,对本发明的加热装置的一实施方式进行说明。
[0023] 如在图1中示意地表示的那样,加热装置1包括加热器2及收容有加热器2的壳体(筐体)4。
[0024] 如在图2中示意地表示的那样,加热器2是因通电而发热的电热线加热器,通过将镍铬合金线等线圈状的电热线8插入有底圆筒状的金属管(发热部)6内,且将具有高电绝缘性及高导热性的氧化镁等耐热绝缘件10加压填充到金属管6内并封入电热线8,来形成上述加热器2。
[0025] 在金属管6的一端开口部设置有将硅酮或玻璃等铸造模塑成型而成的端子部12,从端子部12引出与电热线8连接的引线14。引线14与外部的电源装置15电连接,并构成用于对电热线8进行通电的未图示的通电回路。另外,在图1中,虽然仅示出一个加热器2,但也可以设置多个加热器2。
[0026] 另一方面,壳体4由一个或多个铸造件构成,在壳体4内,通过将金属管6的两端附近经由环状的O形环16气密地围绕而收容有加热器2。在壳体4的内表面4a与金属管6的外周面6a之间确保间隙,上述间隙用作供乙二醇等作为LLC(冷却水、防冻液)的热介质流动的流路18。此外,在壳体4的外表面4b的适当位置处,以与流路连通的方式突出设置有热介质的入口管20和出口管22。
[0027] 这样示意构成的加热装置1装载于例如混合动力汽车或电动汽车等车辆,在混合动力汽车的情况下作为弥补发动机废热的不足而进行热供给的辅助热源,在电动汽车的情况下作为代替不存在的发动机进行热供给的代替热源,来用于对在车用空调装置的制冷回路中循环的制冷剂等进行加热。
[0028] 例如,在混合动力汽车的情况下,在发动机冷却用的未图示的冷却水回路中循环的LLC经由入口管20流入流路18,并通过加热器2进行加热。在发动机及加热装置1中被加热的LLC的热用于对在设于车用空调装置的制冷回路中循环的制冷剂进行加热,利用上述加热后的制冷剂,来进行车室内空气的制冷制热。用于制冷剂加热的LLC从流路18经由出口管22流出而回到冷却水回路,再次对发动机进行冷却。
[0029] 在此,在本实施方式中,在壳体4的与加热器2的长边方向垂直的方向上穿设有通孔24,在通孔24中插入有对在流路18中流动的LLC的温度进行检测的温度传感器(温度检测元件)26。温度传感器26是具有大致圆柱形状的外观的热敏电阻,上述温度传感器26的温度测定端部28在前端面30上与加热器2的金属管6的外周面6a接触。藉此,温度传感器26不仅能检测出LLC的温度,还能检测出加热器2的发热部即金属管6的表面温度。
[0030] 此外,在温度传感器26的侧面26a上形成有两个环状槽32,在各环状槽32中分别安装有O形环34,温度传感器26隔着各O形环34气密地连接固定在通孔24中。
[0031] 温度传感器26通过从其外端部36引出的导线38而与逆变器40电连接,逆变器40经由上述电源装置15及通电回路,根据由温度传感器26检测出的LLC的温度和/或金属管6的表面温度,来进行使向加热器2的通电通断的通电控制(通电控制元件)。
[0032] 在上述通电控制中,当在流路18中存在LLC的情况下,由于利用温度传感器26将LLC的温度控制在适当范围内,因此,加热器2的温度不会异常上升。
[0033] 另一方面,以往,当因LLC未向冷却水回路供给的未供给状态或是因LLC从冷却水回路泄漏等原因,而在流路18中不存在LLC或是LLC非常少的情况下,由于不存在对来自加热器2的热进行传递的热介质、或是处于存在少量热介质的状态,因此,加热装置1处于干烧状态,而可能产生加热器2自身的温度异常上升这样的不良情况。即便产生这种干烧状态,在温度传感器26与金属管6没有接触、且配置在仅对LLC的温度进行检测的位置的现有的情况下,因由存在于温度传感器26周围的空气带来的隔热效果,而使温度传感器26的响应性变差,使得干烧检测延迟,其结果是,流路18内的温度持续上升,进而有可能导致加热装置1冒烟着火。
[0034] 与此相对的是,在本实施方式中,通过使温度传感器26与加热器2的发热部即金属管6的外周面6a直接接触,且配置于供LLC流动的流路18,来进行通电控制,在这种通电控制中,着眼于作为液体的LLC与作为空气的气体间的传热性的差异,在流路18中存在LLC时,利用起支配作用的LLC的温度进行通电控制,在流路18中不存在LLC或存在少量LLC时,利用起支配作用的加热器2自身的温度进行通电控制。
[0035] 以下,参照图3的流程图、图4及图5的以时序的方式表示向加热器2通电的通电状态及由温度传感器26检测出的温度T的关系的图,来对由逆变器40进行的通电控制进行说明。
[0036] 在向加热器2的通电接通并开始本通电控制的控制程序时,首先,判断由温度传感器26检测出的、基于流路18中的LLC的温度及金属管6的表面温度的温度(筐体内温度)T是否处于规定的第一阈值TS1以上<步骤S1>。
[0037] 在步骤S1的判断结果为真(是)时、即在判断为满足T≥TS1的关系式的情况下,如图4及图5所示,将向加热器2的通电断开而形成通电待机状态(等待状态)<步骤S2>。
[0038] 在步骤S1的判断结果为假(否)时、即在判断为不满足T≥TS1的关系式的情况下,如图4及图5所示,保持向加热器2的通电接通,并再次移动到步骤S1。
[0039] 接着,在步骤S2的等待状态中,判断由温度传感器26检测出的温度T是否处于规定的第二阈值TS2以上<步骤S3>。
[0040] 在步骤S3的判断结果为真(是)时、即在判断为满足T≥TS2的关系式的情况下,判断为在流路18中不存在LLC的状态或是即便存在LLC也比正常少的状态、即所谓的干烧状态,如图5所示,作为加热装置1的高温异常处理,设定为将向加热器2的通电持续地断开的通电完全停止状态(休眠状态),而不自动地进行后续的通电恢复<步骤S4>。
[0041] 另一方面,在步骤S3的判断结果为假(否)时、即在判断为不满足T≥TS2的关系式的情况下,判断在上述等待状态下由温度传感器26检测出的温度T是否处于规定的第三阈值TS3以下<步骤S5>。
[0042] 在步骤S5的判断结果为真(是)时、即在判断为满足T≤TS3的关系式的情况下,判断为在流路18中存在正常量的LLC,为了进行通常的通电控制,如图4所示,将向加热器2的通电接通而设定为通电恢复状态<步骤S6>。
[0043] 另一方面,在步骤S5的判断结果为假(否)时、即在判断为不满足T≤TS3的关系式的情况下,如图4所示,保持向加热器2的通电断开,并再次移动到步骤S3。
[0044] 如上所述,在本实施方式中,通过将从第一阈值TS1至第二阈值TS2的温度范围设定为干烧判断范围,从而能从加热器2的通电待机状态(等待状态)中将加热装置1的干烧状态与由加热器2进行的通常的温度控制区分进行判断,在判断为干烧状态的情况下,能设定为将向加热器2的通电持续断开的通电完全停止状态(休眠状态),并不自动地进行后续的通电恢复。
[0045] 此外,在温度T为第三阈值TS3以下时,能从加热器2的通电待机状态回到通电接通的恢复状态。通过进行这样的通电控制,当在流路18中存在LLC时,没有必要停止并保护加热装置1而是进行通常的通电控制,另一方面,在流路18中不存在LLC或是存在少量LLC时,能通过进行异常处理来迅速地停止并保护加热装置1。因而,能提供一种在利用温度传感器26进行加热器2的通常的通电控制的同时,通过对干烧进行高精度且迅速的检测并可靠地防止冒烟着火来提高可靠性的加热装置。
[0046] 本发明不局限于上述实施方式的加热装置1,可以进行各种变形。
[0047] 例如,本发明的加热装置1不仅可组装于混合动力汽车或电动汽车的车用空调装置,还可以用作其它用途的热源,这点是自不待言的。
[0048] (符号说明)
[0049] 1 加热装置
[0050] 2 加热器
[0051] 4 壳体(筐体)
[0052] 6 金属管(发热部)
[0053] 18 流路
[0054] 26 温度传感器(温度检测元件)
[0055] 40 逆变器(通电控制元件)