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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Heizvorrichtung, die ein dort hindurchströmendes Heizmedium unter Verwendung eines Heizelementes wärmt, und auf ein Verfahren zum Herstellen der Heizvorrichtung
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STAND DER TECHNIK
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Aufgrund der aktuellen Umweltschutzprobleme der letzten Jahre wurde eine Entwicklung von Hybridfahrzeugen und Elektrofahrzeugen vorangetrieben, und deren Verbreitung wurde unterstützt. Bei derartigen Fahrzeugen kann Abwärme einer Kraftmaschine, die bis jetzt zur Klimatisierung des Fahrzeugs verwendet wurde, nicht ausreichend genutzt werden. Daher ist eine Heizvorrichtung unter Verwendung einer elektrischen Heizdrahtheizvorrichtung als ein Heizelement in dem Fahrzeug angebracht, und die Heizvorrichtung wird als eine Hilfswärmequelle zum Ausgleichen der Abwärme der Kraftmaschine in dem Hybridfahrzeug verwendet, oder sie wird als eine Ersatzheizquelle anstelle der Kraftmaschine in dem Elektrofahrzeug verwendet, um ein Heizmedium wie zum Beispiel Kühlwasser, zu erwärmen, das durch einen Kreislauf einer Klimatisierungsvorrichtung für das Fahrzeug strömt (siehe zum Beispiel Patentdruckschrift 1).
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Bei einer derartigen Heizvorrichtung ist ein Strömungspfad, durch den das Heizmedium strömt, in einem Gehäuse gebildet, und das Heizelement ist in diesem Strömungspfad zum Erwärmen des Heizmediums angeordnet. Daher muss der Wärmetausch zwischen dem Heizelement und dem Heizmedium aktiviert werden, um eine Erwärmungsfunktion zu verbessern.
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Um das Problem zu lösen, ist bei der vorstehend beschriebenen Patentdruckschrift 1 die Heizvorrichtung so ausgelegt, das eine Führung in einer Außenfläche eines ersten Gehäusekörpers ausgebildet ist, in dem das Heizelement aufgenommen ist, und die Strömung des Heizmediums in dem Strömungspfad wird durch diese Trennwand umgelenkt, um eine Zeitperiode zu verlängern, in der der Wärmetausch zwischen dem Heizelement und dem Heizmedium über den ersten Gehäusekörper bewirkt wird. Zusätzlich wurde vorgeschlagen, dass ein mäandrierender Kühlwasserkanal in einem Gehäuse ausgebildet ist, das eine Heizeinrichtung in diesem Kanal mäandrierend angeordnet ist, und dass des Weiteren an einer Wand des Kühlwasserkanals viele konvexe Abschnitte abwechselnd ausgebildet sind, um der Strömung des Heizmediums Beschränkungen aufzuerlegen, wodurch der Wärmetausch zwischen dem Heizmedium und der Heizeinrichtung bewirkt wird (siehe z. B. Patentdruckschrift 2).
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LISTE DER ZITIERTEN DRUCKSCHRIFTEN
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Patentdruckschriften
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- Patentdruckschrift 1: japanische Patentoffenlegungsschrift JP 2011 143781
- Patentdruckschrift 2: japanische Patentoffenlegungsschrift JP 2002 87051 .
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Probleme, die durch die Erfindung zu lösen sind
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Bei einer derartigen Struktur der vorstehend beschriebenen Patentdruckschrift 1 sind jedoch ein erster Gehäusekörper und ein Gehäuse mit einer komplizierten Form ausgebildet, was das Problem hervorruft, das die Zeit und die Anzahl der Komponenten, die für das Gussformen und für das Schneiden erforderlich sind, ansteigen, und dass die Produktionskosten merklich ansteigen. Wenn darüber hinaus ein Wasserpfad kompliziert wird, um einen Wärmetausch zwischen einem Heizelement und einer Heizeinrichtung sowie einem Heizmedium zu fördern, erhöht sich ein Druckverlust, eine Durchsatzrate verringert sich, und Temperaturen des Heizelements und der Heizeinrichtung steigen manchmal in nachteilhafter Weise anormal an. Wenn in umgekehrter Weise eine derartige Form zum Glätten der Strömung des Heizmediums ausgebildet ist, ist es außerdem erforderlich, ein Schneiden zum Zwecke einer Vergrößerung einer Breite eines Strömungspfads oder dergleichen in einer herkömmlichen Gehäusestruktur durchzuführen, was das Problem hervorruft, dass die Kosten weiter ansteigen.
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Die vorliegende Erfindung wurde zum Lösen eines derartigen herkömmlichen, technischen Problems entwickelt, und es ist die Aufgabe, eine Heizvorrichtung vorzusehen, die eine Strömung eines Heizmediums glätten kann, während eine Verarbeitungszeit eines Gehäuses reduziert wird, und ein Herstellungsverfahren der Heizvorrichtung.
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Mittel zum Lösen der Probleme
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Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, ist eine Heizvorrichtung der vorliegenden Erfindung aus einem Gehäuse, das daran einen Strömungspfad aufweist, durch den ein Heizmedium strömt, und aus Heizelementen gebildet, die in dem Strömungspfad von diesem Gehäuse zum Erwärmen des Heizmediums angeordnet sind, und sie ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus einem ersten Gehäusebereich und einem zweiten Gehäusebereich gebildet ist, die jeweils zumindest eine offene Fläche haben und in einem Zustand miteinander verbunden sind, bei dem jeweilige Öffnungen miteinander in Anlage gebracht sind.
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Die Heizvorrichtung der Erfindung des Anspruchs 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der vorstehend genannten Erfindung die jeweiligen Gehäusebereiche durch Gießen eines Metalls oder durch Spritzgießen eines Kunststoffes ausgebildet sind.
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Die Heizvorrichtung der Erfindung des Anspruchs 3 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der vorstehend genannten Erfindung die Gehäusebereiche jeweils eine Entformungsschräge einer Gussform oder einer Formgebungsform haben, die sich zu der Öffnung hin vergrößert, und Abschnitte mit vergrößerter Breite des Strömungspfads sind unter Verwendung der jeweiligen Entformungsschrägen in dem Zustand ausgebildet, bei dem die Öffnungen der jeweiligen Gehäusebereiche miteinander in Anlage gebracht sind.
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Die Heizvorrichtung der Erfindung des Anspruchs 4 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der vorstehend genannten Erfindung ein Einströmanschluss und ein Ausströmanschluss des Heizmediums Seite an Seite in dem Gehäuse angeordnet sind, und dieser Einströmanschluss und dieser Ausströmanschluss liegen den Abschnitten mit vergrößerter Breite gegenüber.
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Die Heizvorrichtung der Erfindung des Anspruchs 5 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den vorstehend genannten, jeweiligen Erfindungen die Heizelemente entlang eines Raumes zwischen beiden Gehäusebereichen angeordnet sind.
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Die Heizvorrichtung der Erfindung des Anspruchs 6 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den vorstehend genannten, jeweiligen Erfindungen das Heizmedium ein Kühlwasser, eine Frostschutzlösung oder ein LLC zum Gebrauch bei einer Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung eines Hybridfahrzeugs oder eine Elektrofahrzeugs ist.
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Die Heizvorrichtung der Erfindung des Anspruchs 7 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erfindung gemäß Anspruch 1 bis 5 das Heizmedium eine Frostschutzlösung ist, die durch einen Heizkreislauf strömt.
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Die Erfindung des Anspruchs 8 ist ein Verfahren zum Herstellen einer Heizvorrichtung, die aus einem Gehäuse, das darin einen Strömungspfad aufweist, durch den ein Heizmedium strömt, und aus Heizelementen gebildet ist, die in dem Strömungspfad von diesem Gehäuse zum Erwärmen des Heizmediums angeordnet sind, gekennzeichnet durch: Ausbilden eines ersten Gehäusebereiches und eines zweiten Gehäusebereiches, die zumindest eine offene Fläche und eine Entformungsschräge einer Gussform oder einer Formgebungsform zu einer Öffnung haben, durch Gießen eines Metalls oder durch Spritzgießen eines Kunststoffes; und Verbinden der jeweiligen Gehäusebereiche in einem Zustand, bei dem die Öffnungen miteinander in Anlage gebracht werden, um das Gehäuse auszubilden, und Ausbilden von Abschnitten mit vergrößerter Breite des Strömungspfads unter Verwendung der Entformungsschrägen der jeweiligen Gehäusebereiche.
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VORTEILHAFTE WIRKUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist bei einer Heizvorrichtung, die aus einem Gehäuse, das darin einen Strömungspfad aufweist, durch den ein Heizmedium strömt, und aus Heizelementen gebildet ist, die in dem Strömungspfad von diesem Gehäuse zum Erwärmen des Heizmediums angeordnet sind, das Gehäuse aus einem ersten Gehäusebereich und einem zweiten Gehäusebereich gebildet, die jeweils zumindest eine offene Fläche haben und in einem Zustand miteinander verbunden sind, bei dem jeweilige Öffnungen miteinander in Anlage gebracht sind. Wenn daher das Gehäuse durch Gießen eines Metalls oder durch Spritzgießen eines Kunststoffs wie bei der Erfindung gemäß Anspruch 2 ausgebildet ist, können eine Form und eine Struktur einer Gussform zum Herstellen der jeweiligen Gehäusebereiche vereinfacht werden. Folglich kann eine Reduzierung der Produktionskosten erzielt werden.
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Insbesondere wenn die jeweiligen Gehäusebereiche mit einer Entformungsschräge einer Gussform oder einer Formgebungsform versehen sind, die zu der Öffnung hin vergrößert ist, und Abschnitte mit vergrößerter Breite des Strömungspfads unter Verwendung der jeweiligen Entformungsschrägen in dem Zustand ausgebildet sind, bei dem die Öffnungen der jeweiligen Gehäusebereiche wie bei der Erfindung gemäß Anspruch 3 miteinander in Anlage gebracht sind, sind die Abschnitte mit vergrößerter Breite des Strömungspfads des Heizmediums unter Verwendung der Entformungsschräge der Gussform oder der Formgebungsform ausgebildet, so dass die Strömung des Heizmediums in dem Strömungspfad des Gehäuses geglättet werden kann.
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Während eine Verarbeitungszeit des Gehäuses reduziert ist, um eine Reduzierung der Kosten zu erzielen, kann folglich ein Druckverlust des Heizmediums in dem Gehäuse unterdrückt werden, eine erforderliche Durchsatzrate kann gewonnen werden, und ein anormaler Temperaturanstieg der jeweiligen Heizelemente kann verhindert werden.
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Wenn in diesem Fall ein Einströmanschluss und ein Ausströmanschluss des Heizmediums Seite an Seite in dem Gehäuse wie bei der Erfindung gemäß Anspruch 4 angeordnet sind, können dieser Einströmanschluss und dieser Ausströmanschluss den Abschnitten mit vergrößerter Breite des Strömungspfads gegenüberliegen, indem die Entformungsschräge genutzt wird. Folglich kann das Heizmedium, das von dem Einströmanschluss in den Strömungspfad des Gehäuses hineingeströmt ist, behutsam eine U-Wende durchführen, indem eine Form des Abschnitts mit vergrößerter Breite genutzt wird, der zu der Öffnung der jeweiligen Gehäusebereiche hin vergrößert ist, die miteinander in Anlage gebracht sind, und dann kann das Heizmedium zu dem Ausströmanschluss strömen, so dass eine Verringerung des Druckverlustes in dem Strömungspfad wirksam verwirklicht werden kann.
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Wenn dabei die Heizelemente entlang eines Raumes zwischen beiden Gehäusebereichen wie bei der Erfindung gemäß Anspruch 5 angeordnet sind, ändert sich zusätzlich die Strömung des Heizmediums, das in dem Strömungspfad strömt, während es eine U-Wende um die Abschnitte mit vergrößerter Breite durchführt, zu einer Strömung entlang den Heizelementen, so dass der Wärmetausch zwischen dem jeweiligen Heizelement und dem Heizmedium behutsam durchgeführt werden kann.
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Gemäß der Erfindung des Anspruchs 6 ist das Heizmedium insbesondere ein Kühlwasser, eine Frostschutzlösung oder ein LLC zur Verwendung in einer Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung eines Hybridfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs. Gemäß der Erfindung des Anspruchs 7 ist das Heizmedium darüber hinaus die Frostschutzlösung, die durch einen Heizkreislauf strömt.
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Wenn nämlich die Heizvorrichtung der Erfindung der Ansprüche 1 bis 5 als eine Hilfswärmequelle oder als eine Ersatzwärmequelle für eine Kraftmaschine in dem Hybridfahrzeug, dem Elektrofahrzeug oder dergleichen verwendet wird, ist es möglich, eine Klimatisierungsfunktion der Klimatisierungsvorrichtung zu verbessern, die mit einem Kühlwasserkreislauf oder einem Fahrzeug versehen ist, an dem die Klimatisierungsvorrichtung angebracht ist, und es ist auch möglich, die Reduzierung der Kosten zu erzielen.
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Gemäß dem Herstellungsverfahren der Erfindung des Anspruchs 8 werden während einer Herstellung einer Heizvorrichtung, die aus einem Gehäuse, das darin einen Strömungspfad aufweist, durch den ein Heizmedium strömt, und aus Heizelementen gebildet ist, die in dem Strömungspfad von diesem Gehäuse zum Erwärmen des Heizmediums angeordnet sind, ein erster Gehäusebereich und ein zweiter Gehäusebereich, die jeweils zumindest eine offene Fläche und eine Entformungsschräge einer Gussform oder einer Formgebungsform zu einer Öffnung haben, durch Gießen eines Metalls oder durch Spritzgießen eines Kunststoffs ausgebildet, wobei die jeweiligen Gehäusebereiche in einem Zustand miteinander verbunden werden, bei dem die Öffnungen miteinander in Anlage gebracht werden, um das Gehäuse auszubilden, und Abschnitte mit vergrößerter Breite des Strömungspfades werden unter Verwendung der Entformungsschrägen der jeweiligen Gehäusebereiche ausgebildet. Daher können eine Form und eine Struktur der Gussform zum Herstellen des jeweiligen Gehäusebereiches vereinfacht werden. Folglich ist es möglich, die Reduzierung der Produktionskosten zu erzielen.
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Insbesondere sind die jeweiligen Gehäusebereiche mit der Entformungsschräge der Gussform oder der Formgebungsform versehen, die zu der Öffnung hin vergrößert ist, und die Abschnitte mit vergrößerter Breite des Strömungspfads werden unter Verwendung der jeweiligen Entformungsschrägen in dem Zustand ausgebildet, bei dem die Öffnungen der jeweiligen Gehäusebereiche miteinander in Anlage gebracht werden. Daher werden die Abschnitte mit vergrößerter Breite des Strömungspfads des Heizmediums unter Verwendung der Entformungsschräge der Gussform oder der Formgebungsform ausgebildet, so dass die Strömung des Heizmediums in dem Strömungspfad des Gehäuses geglättet werden kann.
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Folglich ist es möglich, die Heizvorrichtung herzustellen, die den Druckverlust des Heizmediums in dem Gehäuse unterdrücken kann, eine erforderliche Durchsatzrate zu gewinnen und einen anormalen Temperaturanstieg beim jeweiligen Heizelement zu verhindern, während die Verarbeitungszeit des Gehäuses reduziert wird, um die Reduzierung der Kosten zu erzielen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine Draufsicht einer Heizvorrichtung von einem Ausführungsbeispiels 1, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird;
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2 zeigt eine vertikale seitliche Schnittansicht eines ersten Gehäusebereiches der Heizvorrichtung der 1; und
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3 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils der 1.
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AUSFÜHRUNGSFORM ZUM DURCHFÜHREN DER ERFINDUNG
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben. Die jeweiligen Zeichnungen zeigen eine Heizvorrichtung 1 von einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Heizvorrichtung 1, die in der Zeichnung gezeigt ist, ist aus einem Gehäuse 2, in dem ein Strömungspfad 3 eines Heizmediums ausgebildet ist, und aus zwei elektrischen Heizdrahtheizeinrichtungen 4 als Heizelemente gebildet, die in dem Strömungspfad 3 des Gehäuses 2 angeordnet sind.
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Die Heizvorrichtung 1 des Ausführungsbeispiels ist an einem Fahrzeug wie zum Beispiel ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug angebracht, und sie wird als eine Wärmequelle verwendet, die Wärme zuführt, um so einen Mangel von Abwärme einer Kraftmaschine (der Wärmequelle) des Hybridfahrzeugs auszugleichen, oder sie wird als eine Ersatzwärmequelle verwendet, die die Wärme anstelle der Kraftmaschine zuführt, die bei dem Elektrofahrzeug nicht vorhanden ist, und zwar in einem Heizkreislauf einer Klimatisierungsvorrichtung für das Fahrzeug.
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Bei dem Hybridfahrzeug strömt insbesondere ein Kühlwasser, eine Frostschutzlösung oder ein LLC, das durch einen Kühlwasserkreislauf zum Kühlen der Kraftmaschine strömt, als das Heizmedium in dem Strömungspfad 3, damit es durch die elektrischen Heizdrahtheizvorrichtungen 4 erwärmt wird. Dieser Kühlwasserkreislauf ist in der Klimatisierungsvorrichtung für das Fahrzeug angeordnet, und eine Wärme des LLC, das durch die Kraftmaschine und die Heizvorrichtung 1 erwärmt wird, wird bei der vorstehend genannten Klimatisierungsvorrichtung genutzt, so dass eine Erwärmung des Fahrzeugs möglich wird.
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Wasser als das Heizmedium darf durch den Strömungspfad 3 strömen, und das Wasser wird durch die elektrischen Heizdrahtheizeinrichtungen 4 zu warmem Wasser. Folglich kann dieses warme Wasser als die Ersatzwärmequelle anstelle der Kraftmaschine genutzt werden, d. h. die Wärmequelle zum Erwärmen des Kühlwassers, der Frostschutzlösung, des LLC oder dergleichen, das durch den Heizkreislauf der Klimatisierungsvorrichtung für das Fahrzeug strömt.
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Darüber hinaus wurde angedacht, dass jeweils in dem Hybridfahrzeug und dem Elektrofahrzeug die Heizvorrichtung 1 zusammen mit einem nicht gezeigten Heizkern in dem Heizkreislauf angeordnet ist, durch den die Frostschutzlösung strömt, und die Heizvorrichtung 1 wird als eine der Wärmequellen der Frostschutzlösung genutzt, um die Luft auszublasen, die durch den Heizkern erwärmt wird.
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Daneben ist das Gehäuse 2 der Heizvorrichtung 1 des Ausführungsbeispiels aus einem ersten Gehäusebereich 6 und einem zweiten Gehäusebereich 7 gebildet, die jeweils eine rechtwinklige Kastenform haben, deren beide Seitenflächen offen sind und die aus Metall besteht, und aus einer Metalldichtung 8, die zwischen diesen Bereichen angeordnet ist. In dem ersten Gehäusebereich 6 ist nämlich ein erster Strömungspfadbereich 3A ausgebildet, der in einer Öffnung 6A von einer Seitenfläche und einer Öffnung 6B der anderen Seitenfläche mündet, und in dem zweiten Gehäusebereich 8 ist außerdem ein zweiter Strömungspfadbereich 3B ausgebildet, der in einer Öffnung 7A von einer Seitenfläche und einer Öffnung 7B der anderen Seitenfläche mündet. Diese Strömungspfadbereiche 3A und 3B haben eine Form, bei der zwei Kanäle mit rundem Querschnitt, die jeweils einen Innendurchmesser haben, der größer ist als ein Außendurchmesser der jeweiligen elektrischen Heizdrahtheizeinrichtungen 4, und zwar so viel wie ein vorbestimmtes Maß, an einer Mitte miteinander in Verbindung sein können, die lediglich die Öffnungen 6B und 7B ausschließt. Daher sind die beiden Öffnungen 6B und die beiden Öffnungen 7B entsprechend ausgebildet.
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Zusätzlich wird die Öffnung 6A der einen Seitenfläche des ersten Gehäusebereiches 6 und die Öffnung 7A der einen Seitenfläche des zweiten Gehäusebereiches 7 über die Dichtung 8 miteinander in Anlage gebracht, und die jeweiligen Gehäusebereiche 6 und 7 werden durch nicht gezeigte Schrauben miteinander verbunden und befestigt, um das Gehäuse 2 zu montieren. In diesem Zustand dichtet die Dichtung 8 einen Raum zwischen der einen Seitenfläche des Gehäusebereiches 6 und der einen Seitenfläche des Gehäusebereiches 7 ab. Zusätzlich ist der Strömungspfad 3 in dem Gehäuse 2 aus dem ersten Strömungspfadbereich 3A und dem zweiten Strömungspfadbereich 3B gebildet, die in den Öffnungen 6A und 7A miteinander in Verbindung sein können.
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Es ist zu beachten, dass die elektrischen Heizdrahtheizeinrichtungen 4 in den ersten Strömungspfadbereich 3A aus den Öffnungen 6B der anderen Seitenfläche des ersten Gehäusebereichs 6 entsprechend eingefügt sind, und sie sind außerdem entlang des zweiten Strömungspfadbereiches 3B des zweiten Gehäusebereiches 7 in dem Strömungspfad 3 angeordnet. Zusätzlich stehen Anschlüsse 27 der elektrischen Heizdrahtheizeinrichtungen 4 aus den Öffnungen 7B der anderen Seitenfläche des zweiten Gehäusebereiches 7 nach außen vor.
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Dabei haben die jeweiligen Öffnungen 7B einen Durchmesser, der verglichen mit den anderen Abschnitten reduziert ist, wobei die jeweiligen elektrischen Heizdrahtheizeinrichtungen 4 in dem Strömungspfad 3 (den Strömungspfadbereichen 3A und 3B) über einen vorbestimmten Raum angeordnet sind, und die elektrische Heizdrahtheizeinrichtung 4 wird an einem abgestuften Abschnitt in Anlage gebracht, der an einer Innenseite der Öffnung 7B mit reduziertem Durchmesser an einer Seite eines Anschlussabschnittes 24 positioniert ist. Darüber hinaus sind die Öffnungen 6B mit Abdeckungen 5 verschlossen, aber Nuten 6C und 7C sind in Innenumfangsflächen des Kanals mit rundem Querschnitt der jeweiligen Gehäusebereiche 6 und 7 an leicht inneren Seiten der Öffnungen 6B und 7B ausgebildet, und in den Nuten 6C und 7C sind Dichtungselemente wie z. B. O-Ringe 10 angeordnet. Zusätzlich gelangen die O-Ringe 10 mit Außenumfangsflächen der elektrischen Heizdrahtheizeinrichtungen 4 in einen engen Kontakt, und an einer Innenseite von jedem dieser Ringe sind die entsprechenden Strömungspfadbereiche 3A und 3B in den jeweiligen Gehäusebereichen 6 und 7 von der Seite der jeweiligen Öffnungen 6B und 7B abgedichtet.
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Der erste Gehäusebereich 6 und der zweite Gehäusebereich 7, die das Gehäuse 2 bilden, sind hierbei jeweils durch Gießen eines Metalls in einer Gussform ausgebildet, die aus einer äußeren Gussform und einer inneren Gussform gebildet ist, die jeweils in den Zeichnungen nicht gezeigt sind. In diesem Fall ist eine Entformungsschräge X1 der inneren Gussform, die zu der Öffnung 6A hin vergrößert ist, in einer Innenfläche an einer distalen Seite und einer Innenfläche an einer proximalen Seite ausgebildet, die näher an der Öffnung 6A ist als die Nuten 6C des ersten Gehäusebereiches 6. Zusätzlich ist außerdem eine Entformungsschräge X2 der inneren Gussform, die zu der Öffnung 7A hin vergrößert ist, außerdem in einer Innenfläche einer distalen Seite und einer Innenfläche einer proximalen Seite ausgebildet, die näher an der Öffnung 7A ist als die Nuten 7C des zweiten Gehäusebereiches 7.
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Die Entformungsschrägen X1 und X2 setzen sich in den jeweiligen Öffnungen 6A und 7A fort, wenn die jeweiligen Gehäusebereiche 6 und 7 miteinander in Anlage gebracht werden. Darüber hinaus sind an einer Innenseite der Entformungsschrägen X1 und X2, die in der 2 gezeigt sind, Abschnitte 11 und 12 mit vergrößerter Breite und halbrundem Querschnitt an der distalen Seite und der proximalen Seite des Strömungspfads 3 jeweils ausgebildet. Aufgrund einer derartigen Form der jeweiligen Entformungsschrägen X1 und X2 hat zusätzlich jeder der Abschnitte 11 und 12 mit vergrößerter Breite die größte Form in einem Abschnitt der Öffnung 6A und 7A in der Nähe der Mitte.
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Darüber hinaus ist ein Einströmanschluss 13 in einer Fläche an einer proximalen Seite des ersten Gehäusebereiches 6 ausgebildet, und ein Ausströmanschluss 14 ist in einer Fläche an einer proximalen Seite des zweiten Gehäusebereiches 7 ausgebildet, so dass diese Anschlüsse Seite an Seite in einem Zustand angeordnet sind, bei dem die jeweiligen Gehäusebereiche 6 und 7 verbunden sind. Der Einströmanschluss 13 ist näher an der Öffnung 6A positioniert als die Nuten 6C, damit er mit dem Strömungspfadbereich 3A in Verbindung ist, und der Ausströmanschluss 14 ist näher an der Öffnung 7A als die Nuten 7C positioniert, damit er mit dem Strömungspfadbereich 3B in Verbindung ist. Aufgrund einer derartigen Positionsbeziehung liegen zusätzlich der Einströmanschluss 13 und der Ausströmanschluss 14 dem Abschnitt 11 mit vergrößerter Breite an der distalen Seite gegenüber.
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Wenn die Heizvorrichtung 1 hergestellt wird, wird zunächst ein Metallmaterial in vorbestimmten äußeren Gussformen und inneren Gussformen eingeführt, damit es sich verfestigt, wodurch die jeweiligen Gehäusebereiche 6 und 7 ausgebildet werden. In den jeweiligen Gehäusebereichen 6 und 7 sind dabei die Entformungsschrägen X1 und X2 der inneren Gussformen, die zu den Öffnungen 6A und 7A hin vergrößert sind, gemäß der vorstehenden Beschreibung ausgebildet, und nach dem Ausbilden können somit die inneren Gussformen von den äußeren Gussformen ohne Hindernis beseitigt werden.
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Hierbei können zwei Kanäle mit rundem Querschnitt der jeweiligen Strömungspfadbereiche 3A und 3B, in denen die elektrischen Heizdrahtheizeinrichtungen 4 anzuordnen sind, durch Schneiden geglättet werden, aber Abschnitte der jeweiligen Entformungsschrägen X1 und X2 werden einer derartigen Verarbeitung nicht ausgesetzt, und ihre Gussflächen bleiben wie sie sind. Als nächstes werden die O-Ringe 10 in den jeweiligen Nuten 6C und 7C angeordnet. Als nächstes werden die Öffnungen 6A und 7A der jeweiligen Gehäusebereiche 6 und 7 miteinander in Anlage gebracht und durch Schrauben über die Dichtung 8 verbunden, um das Gehäuse 2 fertigzustellen. Als nächstes werden die elektrischen Heizdrahtheizeinrichtungen 4 in das Gehäuse 2 von der Seite der Öffnungen 6B eingesetzt, und die Anschlüsse 27 und dergleichen stehen aus der Öffnung 7A nach außen vor. Schließlich werden die Öffnungen 6B mit den Abdeckungen 5 verschlossen, um die Heizvorrichtung 1 fertigzustellen.
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Bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration strömt das Heizmedium aus dem Einströmanschluss 13 in den Strömungspfad 3 in dem Gehäuse 2, es tritt durch den Strömungspfad 3 so hindurch, dass es eine U-Wende durchführt, und es strömt aus dem Ausströmanschluss 14 durch eine nicht gezeigte Pumpe oder dergleichen nach außen, wie dies durch Pfeile in den 1 und 3 gezeigt ist. Ein größerer Teil des Heizmediums, das von der proximalen Seite nach innen strömt, tritt nämlich um die jeweiligen elektrischen Heizdrahtheizeinrichtungen 4 in dem ersten Strömungspfadbereich 3A des ersten Gehäusebereiches 6 von der proximalen Seite zu der distalen Seite herum, um aufgrund der Strömungsenergie des Heizmediums den Abschnitt 11 mit vergrößerter Breite an der distalen Seite zu erreichen. Danach ändert das Heizmedium seine Richtung zu dem zweiten Gehäusebereich 7 in dem Abschnitt 11 mit vergrößerter Breite, es tritt um die elektrischen Heizdrahtheizeinrichtungen 4 herum, um in den zweiten Strömungspfadbereich 3B des zweiten Gehäusebereiches 7 einzutreten, und es strömt um die jeweiligen elektrischen Heizdrahtheizeinrichtungen 4 von der distalen Seite zu der proximalen Seite herum, um schließlich aus dem Ausströmanschluss 14 ausgelassen zu werden. Dabei hat der Abschnitt 11 mit vergrößerter Breite an der distalen Seite die größte Form in dem Abschnitt der Öffnungen 6A und 7A in der Nähe der Mitte zwischen dem Einströmanschluss 13 und dem Ausströmanschluss 14, und somit führt das Heizmedium, das aus dem Einströmanschluss 13 nach innen geströmt ist, behutsam die U-Wende durch, indem die Form des Abschnitts 11 mit vergrößerter Breite genutzt wird, und es strömt zu dem Ausströmanschluss 14.
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Wie dies bei der vorliegenden Erfindung vorstehend beschrieben ist, ist das Gehäuse 2 der Heizvorrichtung 1 aus dem ersten Gehäusebereich 6 und aus dem zweiten Gehäusebereich 7 gebildet, die jeweils zumindest eine offene Fläche (6A oder 7A) haben, und die in einem Zustand miteinander verbunden sind, bei dem die jeweiligen Öffnungen 6A und 7A miteinander in Anlage gebracht sind. Daher können eine Form und eine Struktur der Form zum Herstellen der jeweiligen Gehäusebereiche 6 und 7, die das Gehäuse 2 bilden, das durch das Gießen des Metalls vorbereitet wird, vereinfacht werden. Folglich kann die Reduzierung der Produktionskosten erzielt werden.
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Insbesondere sind die jeweiligen Gehäusebereiche 6 und 7 mit den Entformungsschrägen der Gussformen versehen, die zu den Öffnungen 6A und 7A hin vergrößert sind, und die Abschnitte 11 und 12 mit vergrößerter Breite des Strömungspfads 3 sind unter Verwendung der jeweiligen Entformungsschrägen in dem Zustand ausgebildet, bei dem die Öffnungen 6A und 7A der Gehäusebereiche 6 und 7 miteinander in Anlage gebracht werden. Daher können die Abschnitte 11 und 12 mit vergrößerter Breite des Strömungspfads 3 des Heizmediums unter Verwendung der Entformungsschrägen der Gussformen ausgebildet werden, und die Strömung des Heizmediums in dem Strömungspfad des Gehäuses 2 kann geglättet werden.
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Während die Verarbeitungszeit des Gehäuses 2 reduziert ist, um die Reduzierung der Kosten zu erreichen, kann folglich der Druckverlust des Heizmediums in dem Gehäuse 2 unterdrückt werden, und eine erforderliche Durchsatzrate kann gewonnen werden, und ein anormaler Temperaturanstieg bei den jeweiligen elektrischen Heizdrahtheizeinrichtungen 4 kann verhindert werden.
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In diesem Fall sind der Einströmanschluss 13 und der Ausströmanschluss 14 des Heizmediums Seite an Seite in dem Gehäuse 2 angeordnet, und der Einströmanschluss 13 und der Ausströmanschluss 14 können dem Abschnitt 11 mit vergrößerter Breite des Strömungspfads 3 gegenüberliegen, der unter Verwendung der Entformungsschräge ausgebildet ist. Daher kann das Heizmedium, das aus dem Einströmanschluss 13 in den Strömungspfad 3 in dem Gehäuse 2 geströmt ist, behutsam die U-Wende durchführen, indem die Form des Abschnitts 11 mit vergrößerter Breite genutzt wird, der sich zu den Öffnungen 6A und 7A der jeweiligen Gehäusebereiche 6 und 7 vergrößert, die miteinander in Anlage gebracht sind, und es kann zu dem Ausströmanschluss 14 strömen, so dass die Verringerung des Druckverlustes in dem Strömungspfad 3 effektiv verwirklicht werden kann.
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Zusätzlich sind die elektrischen Heizdrahtheizeinrichtungen 4 entlang des Raumes zwischen beiden Gehäusebereichen 6 und 7 angeordnet, und somit ändert die Strömung des Heizmediums, das durch den Strömungspfad 3 strömt, während es die U-Wende in dem Abschnitt 11 mit vergrößerter Breite durchführt, sich zu einer Strömung entlang den elektrischen Heizdrahtheizeinrichtungen 4, so dass der Wärmetausch zwischen den jeweiligen elektrischen Heizdrahtheizeinrichtungen 4 und dem Heizmedium behutsam durchgeführt werden kann. Es ist zu beachten, dass die Anzahl der elektrischen Heizdrahtheizeinrichtungen 4 und die Form der jeweiligen Gehäusebereiche 6 und 7 nicht auf jene des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels beschränkt sind. Darüber hinaus kann ein Heizelement außer der elektrischen Heizdrahtheizeinrichtung als das Heizelement angewendet werden, und ein Fluid außer Wasser kann als das Heizmedium verwendet werden. Wenn jedoch die preiswerten, universellen elektrischen Heizdrahtheizeinrichtungen 4 verwendet werden, können die Herstellungskosten der Heizvorrichtung 1 reduziert werden, und deren Zuverlässigkeit kann verbessert werden.
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Des Weiteren sind bei dem Ausführungsbeispiel der jeweiligen Gehäusebereiche 6 und 7 durch Gießen des Metalls ausgebildet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, und die vorliegende Erfindung ist auch dann effektiv, wenn die Gehäusebereiche durch Spritzgießen eines Kunststoffes (ein Hartharz) ausgebildet sind. In diesem Fall sind die Abschnitte 11 und 12 mit vergrößerter Breite unter Verwendung der Entformungsschräge der Formgebungsform ausgebildet.
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Wenn darüber hinaus die Heizvorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung in der Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug wie zum Beispiel das Hybridfahrzeug oder das Elektrofahrzeug eingebaut ist, kann eine Verbesserung der Funktionen des Kühlwasserkreislaufes, eines Kühlkreislaufes, einer Klimatisierungsvorrichtung, die mit diesen Kreisläufen und dem Fahrzeug versehen ist, an dem die Vorrichtung angebracht ist, erreicht werden, aber es muss nicht gesagt werden, dass die Heizvorrichtung 1 als eine Wärmequelle einer anderen Nutzungsanwendung außer der Klimatisierungsvorrichtung für das Fahrzeug genutzt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Heizvorrichtung
- 2
- Gehäuse
- 3
- Strömungspfad
- 4
- elektrische Heizdrahtheizeinrichtung (Heizelement)
- 6
- erster Gehäusebereich
- 7
- zweiter Gehäusebereich
- 8
- Dichtung
- 11, 12
- Abschnitt mit vergrößerter Breite
- 13
- Einströmanschluss
- 14
- Ausströmanschluss
- X1, X2
- Entformungsschräge
