蒸発熱交換器

 

本発明は、液状の作動媒体(2)を蒸発させるための蒸発熱交換器(1)に関する。蒸発熱交換器(1)は、作動媒体(2)を案内するための第1流路およびガス(6)を案内するための第2流路(5)が内部に設けられたハウジング(3)を備え、ガス(6)から作動媒体(2)への熱伝達が可能である。本発明の本質は、第1流路(4)が2つのカバープレート(7,8)とそれらの間に設けられた波状の流体プレート(9)とから形成され、流体プレート(9)が、2つのカバープレート(7,8)と共に、少なくとも1つの漏れ流路(10)および/または漏れスペース(11)を同時に区画し、少なくとも1つの漏れ流路および/または漏れスペースが2つの流路(4,5)から分離されていることである。よって、信頼性の高い動作が実現され得る。
【選択図】図3

 

 

本発明は、請求項1の前提部に係る、液状の作動媒体を蒸発させるための蒸発熱交換器に関する。
商用車および乗用車における燃料消費量をさらに低減するために、排気ガスのエネルギーの一部を回収するという試みがなされている。このことは熱的に実行され得、すなわち排気ガスのエネルギーが例えば乗員室を暖めるために、または内燃エンジンもしくはトランスミッションを加熱するために使用される。しばらくの間議論されてきた変形例では、排気ガスから熱エネルギーが取り去られるが、当該熱エネルギーが機械的な形態で内燃エンジンに戻される。この方法は蒸気力プロセスに基づいており、当該プロセスでは特に作動媒体が、蒸発器において蒸発して過熱され、かつ近接するエキスパンダ、例えばタービンにおいて膨張し、その結果として機械的エネルギーが生み出される。ここで、蒸発は排気ガスを介した加熱によって起こる。この場合、蒸発させられる作動媒体はまず蒸発器において沸点まで加熱され、そして蒸発して引き続き過熱される。これは、基本的に、自動車における2つの異なる箇所において起こり得る。まず、排気ガス冷却器の代わりに用いられる蒸発器において、作動媒体を蒸発させるために排気ガスから熱が取り去られ得る。この場合、排気ガスは、蒸発するべき流体の蒸発により冷却され、そして外気と共にエンジンへ再び供給される。次に、主排気ガス流が、ここで主排気ガス蒸発器として知られているものにおいて作動媒体を同様に蒸発させるために、また熱源として利用されるよう意図されている。そのような主排気ガス蒸発器は、通常、消音器の後に、または排気ガスシステム内の全排気ガス後処理装置の後に自動車製造者によって設けられる。代わりに、過給機関における給気が熱源として利用される。
特許文献1は、液状の作動媒体を蒸発させ、内燃エンジンからの廃熱を利用するための従来の蒸発熱交換器を開示している。既知のシステムでは、蒸発熱交換器におけるシール問題や漏れのために、内燃エンジンに供給される燃焼用空気への作動媒体の導入は実質的に除外されるよう意図されている。この目的のために、少なくとも1つの第1境界要素によって少なくとも1つの第1流路が形成され、かつ少なくとも1つの第2境界要素によって少なくとも1つの第2流路が形成され、これらの境界要素の少なくとも一方から周辺または収容室への流体案内接続が存在し、そのため境界要素において漏れが生じた場合には、作動媒体は周辺または収容室に導入され得る。
従来技術に記載されているガス作動式の蒸発熱交換器の概念は、ガスと作動媒体との混合のリスクが低減されることを提供する。例えばフッ素系冷媒が排気ガスに流れ込んで一緒に内燃エンジンに供給されそこで燃焼されると、フッ化水素酸が生成され、このフッ化水素酸は排気管を流れてそこで損傷を引き起こし得る。この冷媒ではなく、例えばアルコールを使用するなら、漏れが生じた場合、アルコールは内燃エンジンにおいて混焼され、このことは内燃エンジンの出力の急激な増大のために容易に目につくだろう。特定の状況下では、特に経験の浅いドライバーにとって、このことは扱い難いかもしれない。
国際特許公開第2012/010349号明細書
したがって、本発明は、従来型の蒸発熱交換器のための改善された実施形態を明示するという問題を取り扱い、当該実施形態では、作動媒体とガス、特に排気ガスまたは給気との望ましくない混合が除外され得る。
この問題は、本発明にしたがって独立請求項の主題により解決される。有利な実施形態は従属請求項の主題である。
本発明は、作動媒体を案内する第1流路とガス、特に排気ガスまたは給気を輸送する第2流路との間に漏れ流路および/または漏れスペースを設け、かつプロセスにおいて、2枚のカバープレートとそれらの間に設けられた波状の流体プレートとによる特にシンプルな構造で、第1流路と漏れ流路および/または漏れスペースとの両方を構成するという一般的概念に基づいている。この場合、液状の作動媒体を蒸発させるための本発明に係る蒸発熱交換器は、作動媒体を案内するための上記第1流路とガスを案内するための第2流路とが内部に設けられたハウジングを備えている。ガス、例えば給気または排気ガスから作動媒体への熱伝達により、当該作動媒体が蒸発し、その結果として引き続き膨張機械、例えばタービンにおいて作動媒体が膨張し、結果として機械的仕事を与える。述べたように、本発明によると、第1流路と少なくとも1つの漏れ流路および/または漏れスペースとは、2枚の比較的厚いカバープレートとそれらの間に設けられた波状の流体プレートとによって形成され、2枚のカバープレートとそれらの間に配置された流体プレートとから形成されたプレート束は、よって、第1流路と当該第1流路から流体的に分離された少なくとも1つの漏れ流路および/または漏れスペースとを含んでいる。2枚のカバープレートとそれらの間に設けられた流体プレートとの間の接続は、結合力のある態様、例えば半田付け接続によって作り出される。この場合、2つの隣り合うプレート束の間に設けられるのは、各々の場合において、熱伝達ガス、例えば排気ガスまたは給気が通って流れる第2流路である。流体プレートが破断した場合、および/または流体プレートとカバープレートとの間の半田付けの継ぎ目が破損した場合、作動媒体は第1流路から漏れ流路および/または漏れスペースへ流れ込み、第2流路を流れるガス、例えば排気ガスと直接的に混ざることなく当該漏れ流路および/または漏れスペースから排出され得る。同様にして、漏れ流路および/または漏れスペースは、また、例えば流体プレートとカバープレートとの間の半田付け接続が外れるか、あるいは流体プレートの壁部が破断することで漏れ流路と第2流路との間に流体接続が生じた場合に、第2流路から望ましくなく流れ出るガスを排出するために使用され得る。この結果として、また、漏れ流路および/または漏れスペースへ流れ込むガスが排出され得、その結果、第1流路内の作動媒体との直接的な混合が回避され得る。漏れ流路および/または漏れスペースは、よって、2つの流路の間に配置された自然な安全障壁を形成する。漏れ流路および/または漏れスペースは、通常、空気で満たされている。
好適には、流体プレートの材料強度は、流体プレートに設けられたカバープレートの強度よりも低い。このことは流体プレートにおける一種の所定の破断点をもたらし、そのため蒸発熱交換器が第1流路の領域において過負荷にさらされた場合、第1流路を流れる作動媒体が漏れ流路へと流入する。例えば、流体プレートが破断した場合、第1流路を区画するカバープレートは特定の状況下で膨張し、例えば第2流路に設けられたリブ構造体を押し縮める。カバープレートの膨張の間、当該カバープレートに流体プレートを接続している半田付けの継ぎ目が外れ得、その結果として第1流路と漏れ流路との間の流体接続が作り出される。漏れ流路からは、作動媒体が、第2流路を流れるガスと混ざることなく排出され得る。同様にして、そのような所定の破断点は、また、流体プレートに接続されたカバープレートと比較して、より薄い流体プレートの壁厚みまたは材料厚みによって形成されてもよい。ここで重要なことは、いつでもまず第一に、過負荷がかかった場合にカバープレートではなく流体プレートが破断しまたは破裂することである。これにより、故障のタイプに関わらず、第1および第2流路の間に配置された漏れ流路および/または漏れスペースが作動媒体またはガスを排出するために利用されるのを確実にすることがいつも可能となる。漏れ流路および漏れスペースは、好ましくは、流体プレートに取り囲む態様で型押しされており、大きい方の領域が漏れスペースと呼ばれ、小さい方の領域が漏れ流路と呼ばれる。
本発明に係る解決法のさらに有利な実施形態では、蒸発熱交換器は、互いの頂部に積み重ねられ、各々の場合においてその間に第2流路が設けられたプレート束を備えており、流体プレートにおける漏れ流路および/または漏れスペースが第1開口を有しており、2つの隣り合うプレート束の互いに対向して設けられた複数のカバープレートがそれぞれ第2開口を有しており、(漏れ)排出ダクトを形成するための漏れブッシュが第2開口の間に設けられている。これにより、漏れた流体またはガスが第2流路から確実に排出され得るか、または、作動媒体が第1流路から確実に排出され得る。
本発明に係る解決法の有利な展開では、ハウジングは、ハウジングに隣り合って設けられたプレート束のカバープレートにおける第1または第2開口にハウジング漏れブッシュを介して接続されたハウジング開口を有している。この場合、ハウジング漏れブッシュおよび他の全ての漏れブッシュが、漏れ排出ダクトとしても知られた、漏れ流体を案内するための排出ダクトを形成し、周辺または周縁につながる管路がハウジング漏れブッシュに取り付け可能であり、管路内の流体の圧力および/または流量および/または化学的組成を測定するように構成されたセンサが、当該管路の領域に設けられている。通常、排出ダクトには大気圧がかかっている。同時に、通常の性質を有する空気が存在している。過負荷のために流体プレートが破断しまたは破裂し、そのために作動媒体が第1流路から漏れ流路に流出するかあるいはガスが第2流路から漏れ流路に流出した場合、漏れ流体は、それが排気ガスであるか作動媒体であるかに関わらず空気とは異なる物理的および/または化学的特性を有するので、漏れ流路における温度および/または化学的組成が変化する。漏れを示す対応する変化がセンサによって検出された場合、後者は、例えば、センサによって検出された信号に応じて、作動媒体を送り出すポンプまたは排気ガス再循環バルブを制御し得る。自動車のユーザに蒸発熱交換器の機能不全を視覚的および/または聴覚的に知らせる警告信号を出力することもまた考えられる。上述したように、約1バールの大気圧が、通常、センサにかかっている。蒸発熱交換器が作動されると、漏れ流路および/または漏れスペースにおける圧力が温度に関連する膨張のために約1〜1.5バールまで上昇し、これは正常である。しかしながら、圧力が上昇しない場合、センサに欠陥があるか、あるいは漏れ流路および/または漏れスペースに圧力低下が生じ得るシール問題が存在する。蒸発熱交換器の動作中に圧力が著しく上昇する場合、これは通常、第1流路または第2流路における漏れを示している。漏れ流路の動作は、よって、自動車を再始動させる各時点において、特にコールドスタートの場合にテストされる。
本発明の別の重要な特徴および利点は、従属請求項から、図面から、および図面を参照した関連する図の説明から明らかになるだろう。
上述したまたは後述する特徴が各場合において与えられた組合せにおいてのみでなく、本発明の範囲を逸脱することなく他の組合せまたは単独でも使用され得ることは言うまでもない。
図1は、本発明に係る蒸発熱交換器を示す概略図である。 図2は、無傷の状態にある第1および第2流路の領域における蒸発熱交換器の概略断面図である。 図3は、図2と同様の図であるが、流体プレートが破損していて作動媒体が漏れ流路に移動している図である。 図4は、図3と同様の図であるが、第2流路から漏れ流路にガスが移動している図である。 図5は、本発明に係る流体プレートの適した実施形態を示す概略図である。 図6は、蒸発熱交換器の分解図である。 図7は、流体の入口または出口の領域における蒸発熱交換器の概略断面図である。 図8は、図7と同様の図であるが、漏れ流体のための排出ダクトの領域における図である。 図9は、本発明に係る蒸発熱交換器の異なる動作状態または漏れを表す異なる曲線を示す圧力/時間の線図である。
以下、本発明の好ましい代表的な実施形態を図示すると共により詳細に説明する。同一の参照符号は同一のもしくは類似の、または機能的に同一の構成要素を示す。
図1によると、液状の作動媒体2(図2〜図4を参照)を蒸発させるための本発明に係る蒸発熱交換器1は、作動媒体2を案内するための第1流路4とガス6を案内するための第2流路5とが内部に設けられたハウジング3を備えている。この場合において、作動媒体2は、ガス6からの、例えば排気ガスまたは給気からの熱伝達により加熱される。本発明によると、第1流路4は、2枚のカバープレート7,8と、これらの間に設けられた波状の流体プレート9とによって形成されており、流体プレート9は、2枚のカバープレート7,8と共に、2つの流路4,5から分離された少なくとも1つの漏れ流路10および/または漏れスペース11を同時に区画している。2枚のカバープレート7,8は、それらの間に設けられた流体プレート9と共に、例えば図2〜図4に示すように、プレート束12を形成している。この場合において、各々の漏れ流路10および漏れスペース11は、特に図5から分かるように、第1流路5の側方に隣り合って、またはその周縁に設けられている。
本発明に係る漏れ流路10は、2つの流路4,5の間に障壁を作り、そのため作動媒体2が直接的にガス6と混ざること、およびそのために内燃エンジンを損傷することが不可能である。従来技術から知られている蒸発熱交換器の場合、蒸発するべき作動媒体は、漏れが生じた場合に排気ガスに流れ込み、例えばフッ素系冷媒、例えばR245faが使用されている場合、内燃エンジンにおいて燃焼され得、それにより有毒なフッ化水素酸を生成する。このフッ化水素酸は排気管を流れてそこで損傷を生じさせるだろう。そのような冷媒ではなく、アルコール、例えばエタノールまたはメタノールが使用されるなら、漏れが生じた場合、アルコールが内燃エンジンにおいて混焼され、このことは内燃エンジンの出力の急激な増大に反映されるだろう。特に経験の浅いドライバーは結果として増大した事故のリスクにさらされるだろう。しかしながら、漏れ流路10および漏れスペース11のタイプの本発明に係る障壁の結果として、流体プレート9が実質的にいかなる態様で破損した場合においても、ガス6と作動媒体2との混合が確実に防止され得る。
漏れ流路10および/または漏れスペース11(図5を参照)を設けることに加えて、流体プレート9のための材料の強度は当該流体プレート9に接続されるカバープレート7,8の強度よりも低く、そのため流体プレート9は、概して、プレート束12のシステムにおける一種の所定の破断点に相当する。同様の態様で、そのような所定の破断点は、また、カバープレート7,8の壁厚みまたは材料厚みと比較してより小さな流体プレート9の壁厚みまたは材料厚みによって実現されてもよい。
図2において、この場合、蒸発熱交換器1は、ガス、特に排気ガスが第2流路5を流れて第1流路4内の作動媒体2に熱を伝達する通常動作状態において示されている。より良い熱伝達のために、この場合、第2流路5に、すなわち2つのプレート束12の間にリブ構造体13が設けられていてもよい。2枚のカバープレート7,8への流体プレート9の接続、または各々のカバープレート7,8へのリブ構造体13の接続は、この場合、好ましくは、結合力のある態様において、例えば半田付け接続14によって作られる。
図3は流体プレート9が破損した場合を示しており、中央の流体プレート9が壊れていてその結果、より頑丈に寸法決めされたカバープレート7の変形または上方への曲がりをもたらしている。そしてまた、カバープレート7の変形は半田付け接続14の分離をもたらし、その結果、第1流路4内の作動媒体2が漏れ流路10へと流れ込み得る。第2流路5との、よってガス6との流体接続は生じない。
図4は過負荷のために流体プレート9が同様に破損した場合であって、そのプロセスにおいて第2流路5と漏れ流路10との間の流体接続が作り出されたものを示している。この場合、第2流路5から流れ出るガス6は、第1流路4内の作動媒体2と混ざることなく、漏れ流路10を介して排出され得る。図3および図4に示す両方の破損の場合において、作動媒体2とガス6との望ましくない混合、およびその結果として生じる問題が確実に回避される。
図5に係る流体プレート9を考慮すると、第1流路4と、周縁において延びる漏れ流路10および間に配置された漏れスペース11とが非常にはっきりと見られる。流体入口15と流体出口16とが、それらを介して作動媒体2が流体プレート9に供給され得かつそこから再び排出されるものであって、同様に見られる。また、流体プレート9は、それを介して漏れ流路10および漏れスペース11が(漏れ)排出ダクト18(図1を参照)に接続される第1開口17を有している。2つの隣り合うプレート束12の、互いに対向して設けられた複数のカバープレート7,8は、それぞれ付加的に第2開口19を有しており、排出ダクト18、特に漏れ排出ダクト18を形成するための漏れブッシュ20が2つの第2開口19の間に設けられている。組み立てられたプレート束12において、第1開口17は第2開口19および漏れブッシュ20と一列に並び、その結果として排出ダクト18を形成する。
図6をさらに考慮すると、カバープレート7,8が、第1流路4を通じて作動媒体2を案内するための第3開口21をそれぞれ有していることが見られ、第3開口21は、2つの隣り合って設けられたプレート束12の相互に対向するカバープレート7,8の間において、それぞれ流体ブッシュ22によって一体的に接続されており、流体ブッシュ22は第1流路4から分離された、少なくとも一部が周方向に延びる流体ブッシュ環状経路23を有しており、当該流体ブッシュ環状経路23は、プレート束12の流体プレート9における漏れ流路10および/または漏れスペース11に接続されている。その結果として、作動媒体2が望ましくなく流体ブッシュ22から流れ出ることに対する保護手段を作り出すことがまた可能である。この場合、第3開口21は、流体プレート9において、間に配置された対応する流体供給ダクト24および流体排出ダクト25と、それらに並んだ態様で設けられた流体入口15および流体出口16とを形成する。
図7は、流体供給ダクト24および流体排出ダクト25の領域における、本発明に係る蒸発熱交換器1の断面図を示している。この場合、最上段の流体ブッシュ22は、溶接接続26を介して液密態様でハウジング3に溶接されている。各々の場合において、2つの隣り合う流体ブッシュ22の間には、2枚のカバープレート7,8とその間に設けられまたは半田付けされた流体プレート9とを有するプレート束12が見られる。
図8は、排出ダクト18の領域における本発明に係る蒸発熱交換器1の断面図を示しており、最上段の漏れブッシュ20は、溶接接続26を介して液密態様でハウジング3にまた溶接されている。この場合、2枚のカバープレート7,8とその間に設けられた流体プレート9とからなる個々のプレート束12が、一体的に半田付けされ、かつ各々の半田付け接続14を介して液密態様で個々の漏れブッシュ20に対して半田付けされている。この場合、最上段の漏れブッシュ20は、また、ハウジング漏れブッシュ27としても呼ばれる。ハウジング漏れブッシュ27は、管路28(図1を参照)により周辺または周縁に結びつけられており、当該管路28は蒸発熱交換器1の外部へ延びている。管路28または排出ダクト18には、管路28内の、すなわち特に漏れ流路10内のまたは排出ダクト18内の流体の圧力および/または流量および/または化学的組成を測定するように構成されたセンサ29が設けられていてもよい。
センサ29によって検出された信号、特に、管路28内の流体、特に漏れ流体の圧力、流量および/または化学的組成の数値を求めるように構成され、かつ検出された信号に基づいた、作動媒体を送り出すためのポンプ(図示せず)の、および/または排気ガス再循環バルブ(同様に図示せず)の開ループ/閉ループ制御のための開ループおよび/または閉ループの制御装置30がまた設けられていてもよい。
蒸発熱交換器1がオフ状態にされかつ周囲温度と同じである限り、通常、約1バールの大気圧がセンサ29にかかる。このことは、図9において曲線Aにより示されている。蒸発熱交換器1が作動すると、管路28内および漏れ流路10内の圧力が温度に関連した空気の膨張のために約1〜1.5バールまで上昇し、このことは図9において曲線Bにより示されている。蒸発熱交換器1が作動している状態で圧力が上昇しない場合、これは図9において同様に曲線Aで示され、センサ29に欠陥があるかあるいは管路28および漏れ流路10において漏れがある。流体プレート9において漏れが生じた場合、圧力は、作動媒体2が漏れ流路10に流入するときに著しく上昇し、このことは図9において曲線Cにより示されており、また流体プレート9が第2流路5の方へ向かって破裂してそのためにガス6が漏れ流路10に流入するときにはいくらか低く、このことは図9において曲線Dにより示されている。概して、漏れ流路10の動作は内燃エンジンまたはシステムが再始動する各時点においてテストされ、その結果、高い動作信頼性がまた保証され得る。加えて、曲線の形状から故障のタイプに関する結論を明確にすることが直ちに可能である。
概して、本発明に係る蒸発熱交換器1は次の利点を有している。すなわち、作動媒体2とガス6、例えば排気ガスまたは給気との望ましくない混合を避けられることと、冷媒が使用される際に健康リスクが全くないことと、アルコール系の作動媒体2が使用される際に安全性リスクが全くないことと、漏れコンセプトの機能の継続的なテスト容易性とである。



  1. 液状の作動媒体(2)を蒸発させるための蒸発熱交換器(1)であって、
    上記作動媒体(2)を案内するための第1流路(4)およびガス(6)を案内するための第2流路(5)が内部に設けられたハウジング(3)を備え、
    上記ガス(6)から上記作動媒体(2)への熱伝達が可能であり、
    上記第1流路(4)は、2枚のカバープレート(7,8)と該2枚のカバープレートの間に設けられた波状の流体プレート(9)とによって形成され、
    上記流体プレート(9)は、上記2枚のカバープレート(7,8)と共に、上記2つの流路(4,5)から分離された少なくとも1つの漏れ流路(10)および/または漏れスペース(11)を同時に区画している
    ことを特徴とする蒸発熱交換器。

  2. 請求項1において、
    上記少なくとも1つの漏れ流路(10)および/または漏れスペース(11)が、上記第1流路(4)の側方に隣り合って、または該第1流路(4)の周縁に設けられている
    ことを特徴とする蒸発熱交換器。

  3. 請求項1または2において、
    上記流体プレート(9)の材料強度は、該流体プレート(9)上に設けられたカバープレート(7,8)の強度よりも低く、
    および/または、
    上記流体プレート(9)が、該流体プレート(9)上にそれぞれ設けられた上記カバープレート(7,8)よりも薄い壁厚みまたは材料厚みを有している
    ことを特徴とする蒸発熱交換器。

  4. 請求項1〜3のいずれか1項において、
    2枚のカバープレート(7,8)が、各々の場合において、該2枚のカバープレートの間に設けられた流体プレート(9)と共にプレート束(12)を形成し、
    上記プレート束(12)は、周辺領域において少なくとも一部が取り囲む少なくとも1つの、好ましくは2つの漏れ流路(10)を有している
    ことを特徴とする蒸発熱交換器。

  5. 請求項4において、
    上記蒸発熱交換器(1)は、互いに積み重ねられかつ各々の場合において第2流路(5)が間に設けられた複数のプレート束(12)を備え、
    上記流体プレート(9)における上記漏れ流路(10)および/または上記漏れスペース(11)が、第1開口(17)を有し、
    2つの隣り合うプレート束(12)の、互いに対向して設けられた複数のカバープレート(7,8)は、それぞれ第2開口(19)を有し、
    上記第2開口(19)の間に、排出ダクト(18)、特に漏れ排出ダクト(18)を形成するための漏れブッシュ(20)が設けられている
    ことを特徴とする蒸発熱交換器。

  6. 請求項5において、
    上記第1開口(17)が、また、上記漏れブッシュ(20)に直接的に接続されている
    ことを特徴とする蒸発熱交換器。

  7. 請求項4〜6のいずれか1項において、
    複数のカバープレート(7,8)が、上記第1流路(4)を通じて上記作動媒体(2)を案内するための第3開口(21)をそれぞれ有し、
    上記第3開口(21)は、互いに隣り合って設けられた2つのプレート束(12)の相互に対向するカバープレート(7,8)の間において、流体ブッシュ(22)によりそれぞれ一体的に接続され、
    上記流体ブッシュ(22)は、上記第1流路(4)から分離された、少なくとも一部が周方向に延びる流体ブッシュ環状経路(23)を有し、
    上記流体ブッシュ環状経路(23)は、上記プレート束(12)の上記流体プレート(9)における上記漏れ流路(10)および/または上記漏れスペース(11)に接続されている
    ことを特徴とする蒸発熱交換器。

  8. 請求項6または7において、
    上記ハウジング(3)が、該ハウジング(3)に隣り合って設けられたプレート束(12)の上記カバープレート(7,8)における上記第1および/または第2開口(17,19)に、ハウジング漏れブッシュ(20,27)を介して接続されたハウジング開口を有している
    ことを特徴とする蒸発熱交換器。

  9. 請求項8において、
    上記ハウジング漏れブッシュ(27)と全ての別の漏れブッシュ(20)とが、流体を案内するための上記排出ダクト(18)を形成し、
    上記ハウジング漏れブッシュ(27)に、周辺または周縁につながる管路(28)が取り付け可能であり、
    上記管路(28)は、該管路(28)内の流体の圧力および/または流量および/または化学的組成を測定するように構成されたセンサ(29)を有している
    ことを特徴とする蒸発熱交換器。

  10. 請求項4〜9のいずれか1項において、
    各々の場合において、2つのプレート束(12)の間の上記第2流路(5)に、リブ構造体(13)が設けられ、
    および/または、
    上記流体プレート(9)が、2枚のカバープレート(7,8)の間に半田付けおよび/または溶接されている
    ことを特徴とする蒸発熱交換器。

  11. 請求項9または10において、
    上記センサ(29)によって検出された信号、特に上記管路(28)内の流体の圧力、流量および/または化学的組成の数値を求めるように構成され、かつ検出された信号に基づいた、上記作動媒体(2)を送り出すためのポンプの、および/または排気ガス再循環バルブの開ループ/閉ループ制御のための開ループおよび/または閉ループの制御装置(30)が設けられている
    ことを特徴とする蒸発熱交換器。

 

 

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本発明は、伝熱流体用の入口と出口との間における伝熱流体又は冷媒の通流のためのダクト(5)の回路を含むベース(3)と、前記ベース(3)に取付けられ、熱制御されるべきバッテリに接触することが意図され、前記ダクトを覆う接触プレート(7)と、を備え、前記ベース(3)は成形プラスチック材料からなり、前記接触プレート(7)は熱伝導性材料にて作製されている、バッテリ熱管理のための熱交換プレート(1)に関する。また、本発明は、このような熱交換プレート(1)の製造方法に関する。
本発明は、各々がチャネルを備えた少なくとも2つの流体回路を有する熱交換器モジュールを製作する方法であって、a/第1の回路と称する少なくとも2つの流体回路のうちの一方の1つ又は2つ以上のエレメントを作るステップを含み、第1の回路の各エレメントは、少なくとも2枚の金属プレートを含み、少なくとも2枚の金属プレートのうちの少なくとも1枚は、第1の溝を有し、b/各エレメントの少なくとも2枚の金属プレートを積み重ねて第1の溝が第1の回路のチャネルを形成するようにするステップを含み、c/拡散溶接によって、第1の回路の各エレメントの少なくとも2枚の積み重ねられた金属プレートを相互に組み立てるステップを含み、d/第2の回路と称する少なくとも1つの他の流体回路の1つ又は2つ以上のエレメントを作るステップを含み、第2の回路の各エレメントは、第2の回路のチャネルの少なくとも一部分を有し、e/拡散溶接若しくははんだ付けによって、又は拡散はんだ付けによって、第1の回路のエレメントと第2の回路のエレメントを組み立てるステップを含む方法に関する。
能動冷却パネル装置が、熱伝導性材料を含む第1面と、第1面にほぼ平行な第2面と、第1面と第2面とを分離しかつ第1面と第2面との間の流体流通路を規定する少なくとも1つのセパレータであって、流体流通路が、流体を、流入ポートから、流体流通路を通り、及び流出ポートから出るように流れるように案内する、セパレータと、を含む。
【選択図】図1
取付手段(40)、ガスケット装置(6)、およびアセンブリ(2)が提供される。取付手段は、ガスケット(38)を熱交換器プレートの第1側(8)に締結するために、熱交換器プレート(4)の縁部(26、28)と係合するように配置されている。取付手段は第1接続部材(42)、第2接続部材(44)、およびブリッジ(46)を具備している。第1接続部材の第1部分(48)はガスケットと係合するように配置されており、一方で第1接続部の第2部分(52)はブリッジと係合している。第2接続部材の第1部分(50)はガスケットと係合するように配置されており、第2接続部材の第2部分(54)はブリッジと係合している。取付手段は、第1接続部材と第2接続部材との間に配置された複数のフィンガ(60、62、64)をさらに具備していることによって特徴付けられている。各フィンガの個々の接続部(66、68、70)はブリッジと係合し、フィンガはブリッジからガスケットに向かって延びるように配置されている。少なくとも1つのフィンガは熱交換器プレートの第1側(8)と係合するように配置されており、少なくとも1つの別のフィンガは熱交換器プレートの反対側の第2側と係合するように配置されている。
熱交換装置 // JP2016506030
【課題】 熱交換装置を提供する。
【解決手段】 温度を制御すべき技術対象、特に電気自動車駆動装置用のバッテリに対し
て、熱交換装置が提供され、その熱交換部は、流入ダクトおよび流出ダクトを有し、かつ
温度を制御すべき対象の内面と熱伝導接触している熱交換ポーチ1の形態である。熱交換ポーチ1は、上下に配置された2つの箔片の縁溶接によって単純な方法で製造される。熱交換装置の狭い間隙空間における前記熱交換ポーチの取付と、隣接する壁への優れた熱伝達とは、箔材料から同様に形成されかつ圧縮性媒体で充填される圧力ポーチ34によって可能になる。
【選択図】 図4
熱交換装置には間接蒸発熱交換部分と直接蒸発熱交換部分とが設けられる。間接蒸発熱交換部分は、通常は、直接蒸発熱交換部分のほぼ上側に配置され、蒸発液体が間接熱交換部分へ向けて下向きに送られる。間接蒸発熱交換部分から出る蒸発液体は、その後、直接熱交換部分を下向きに横切って通過する。蒸発液体は、貯留槽内に収集された後、間接熱交換部分を再び横切って分配されるように上方へ送出される。間接熱交換部分はプレート型熱交換器から構成される。改良された熱交換装置には、他の構造と比べて大きい単位体積当たりの表面積を与えるプレート型熱交換器から成る間接蒸発熱交換部分が設けられる。間接プレート型熱交換器は、複数の構成で1つ以上の直接蒸発熱交換部分と組み合わされてもよい。
プレート熱交換器用のプレート・パッケージの製造方法、そのようなプレート・パッケージを使用するプレート熱交換器、及びそのようなプレート・パッケージを製造するためのレーザー加工、電子ビーム加工、プラズマ加工、パンチング加工又は孔あけ加工を用いた孔形成方法の使用。本発明は、その方法によって形成された、複数の第1熱交換器プレート(A)及び複数の第2熱交換器プレート(B)を含むプレート・パッケージ(P)にも関する。各熱交換器プレート(A、B)は第1ポートホール(8)を有する。そして、熱交換器プレート(A、B)のうちの少なくとも1つにおける前記ポートホール(8)は周縁(20)によって囲まれる。複数の周縁(20)が一緒にプレート・パッケージ(P)を通って延びているインレットチャネル(9)を画定するような方法で、第1熱交換器プレート(A)及び第2熱交換器プレート(B)は各々に連結されて、並んで配置される。第1及び/又は第2熱交換器プレート(A、B)の周縁(20)は少なくとも一つの貫通孔(25)を有する。貫通孔(25)は、インレットチャネル(9)と第1プレート合間(3)とを連通可能とする流体通路(26)を形成する。少なくとも一つの貫通孔(25)は、第1及び第2の熱交換器プレート(A、B)がプレート・パッケージ(P)を形成するように各々に連結された状態において、形成される。
【課題】シリコーンを含む材料を使用できないような場所での熱交換を可能とする熱交換器を提供する。
【解決手段】熱交換積層体11をコーナー部材12、天板13、底板14で固定し、コーナー部材12と熱交換積層体11のコーナー部分との接合部に加硫剤を配合した未加硫のゴムを挿入し、この未加硫のゴムを加熱して加硫を進行させて発泡させ、ゴムを膨張させる。これによって、短時間で熱交換器10の気密保持効果を高められ、シリコーンを含む材料が使えないような塗装工場等でも使える熱交換器を容易に製造できる。
【選択図】 図1
冷却部材 // JP2016136637
【課題】冷却ブロックに装着される各モジュールは、タブを形成するように冷却ブロック内に機械加工される複数のチャネルを必要とする。
【解決手段】冷却部材42は、各々が少なくとも1つの入口58および少なくとも1つの出口76を含む少なくとも2つのチャネルと、各チャネルの少なくとも1つの入口を通して少なくとも2つのチャネルに流体を供給するように構成される第1の通路と、少なくとも2つのチャネルの各チャネルの少なくとも1つの出口76から流体を受けるように構成される第2の通路と、冷却部材を第2の冷却部材に接続するためのコネクタと、を含む。
【選択図】図11
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