JP2017533862A - 自動車両用の空調ユニットのための加熱装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、空調ユニット（１）のための加熱装置（１０）に関する。本発明は、加熱装置（１０）が、−抵抗トラック（１１０，１２０）と支持体（１１１，１２１）とを備える少なくとも１つのモジュール（１１，１２）であって、前記抵抗トラック（１１０，１２０）にはＤＣ電源（２）により送出される電流（ｉ）が供給されるようになっている、少なくとも１つのモジュール（１１，１２）と、−インバータ（１３）であって、−前記抵抗トラック（１０）と前記ＤＣ電源（２）とに接続される、−前記抵抗トラック（１１０，１２０）に供給する前記電流（ｉ）の方向を周期的に変えるようになっているインバータ（１３）と備えることを特徴とする。

Description

本発明は空調ユニットのための加熱装置に関する。

本発明の１つの特定の用途であるが非限定的な用途は自動車両にある。

従来の自動車両は、加熱装置を通過する水を加熱するのに十分な熱量を供給する燃焼機関を備える。この加熱装置は、加熱された空気を自動車両の内部に供給できるようにする水／空気熱交換器と相互に作用する。

前記自動車両のＣＯ_２消費率を低減しようとしている自動車製造業者によって益々多くの電気自動車両及びハイブリッド自動車両が提供される。

これらの電気自動車両及びハイブリッド自動車両の１つの欠点は、それらが燃焼機関を有さないため、或いは、ハイブリダイゼーションのために使用される燃焼機関が自動車両を加熱するのに十分な熱量を供給しないためにそれらが従来の車両のように加熱装置を通過する水を加熱できないことである。これは、その効率が非常に高く、したがって、前記加熱のために取り入れる熱の損失が少ないからである。

これに関連して、本発明は前述の欠点を克服することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明は、空調ユニットのための加熱装置を提供し、この加熱装置は、
−抵抗トラックと支持体とを備える少なくとも１つのモジュールであって、前記抵抗トラックにはＤＣ電源により送出される電流が供給されるようになっている、少なくとも１つのモジュールと、
−インバータであって、
−前記抵抗トラックと前記ＤＣ電源とに接続される、
−前記抵抗トラックに供給される前記電流の方向を周期的に変える、
ようになっているインバータと、
備える。

したがって、以下で詳しく分かるように、自動車両の電気モータに電力を供給するために使用されるＤＣ電源は、加熱装置のための電源として使用される。このＤＣ電源は、前記車両の車載ネットワークに電力を供給するために、燃焼機関を有する車両で使用される１２ボルトのＤＣ電源よりもはるかに高い４００ボルトにほぼ等しい電圧を供給する。結果として、この高電圧ＤＣ電源により、加熱装置は、水／空気熱交換器を用いて車両の内部を加熱できるようにする液体を加熱するのに十分な電力を供給することができる。

また、前記ＤＣ電源から加熱装置の端子で交流電流を得ることができるようにするインバータが使用される。これにより、ＤＣ電源によって供給される直流電流に起因してモジュールの抵抗トラックの様々な部分間に現れ得る大きな電位差を防止することができる。

非限定的な実施形態によれば、加熱装置は、以下の更なる特徴のうちの１つ以上を更に含んでもよい。

１つの非限定的な実施形態によれば、前記抵抗トラックは、前記支持体上で互いに連続するトラック部分を形成する。

１つの非限定的な実施形態によれば、インバータがダブルハーフブリッジを備える。

１つの非限定的な実施形態によれば、ダブルハーフブリッジがＩＧＢＴトランジスタ又はＭＯＳＦＥＴトランジスタから構成される。

第１の非限定的な実施形態によれば、各ハーフブリッジが２つのトランジスタを備え、各ハーフブリッジの一方のトランジスタは、前記インバータの動作周波数よりも高い変調周波数でパルス幅変調されるようになっている。

第２の非限定的な実施形態によれば、各ハーフブリッジが２つのトランジスタを備え、各ハーフブリッジの一方のトランジスタは、前記インバータの動作半周期よりも短い又は等しい時間わたって閉状態へと駆動されるようになっている。

１つの非限定的な実施形態によれば、前記支持体が電気絶縁体を備え、該電気絶縁体上に前記抵抗トラックが配置される。

１つの非限定的な実施形態によれば、加熱装置が２つのモジュールを含み、各モジュールには抵抗トラックと支持体とが設けられる。

１つの非限定的な実施形態によれば、ＤＣ電源が自動車両のバッテリである。

１つの非限定的な実施形態によれば、ＤＣ電源が２５０ボルト〜４５０ボルトの電圧を供給する。

第１の非限定的な実施形態によれば、支持体が円筒形状であり、抵抗トラックが前記支持体の外面上に配置される。

第２の非限定的な実施形態によれば、支持体が円筒形状であり、抵抗トラックが前記支持体の内面上に配置される。

１つの非限定的な実施形態によれば、抵抗トラックがスクリーン印刷される。

１つの非限定的な実施形態によれば、支持体がステンレス鋼又はアルミニウムから形成される。

提案されているものは、更に、前述の特徴のうちのいずれか１つに係る加熱装置を備える自動車両用の空調ユニットである。

本発明及びその様々な用途は、以下の説明を読むとともに、それに付随する図を検討すると、より良く理解できる。

本発明の１つの非限定的な実施形態に係る自動車両の空調ユニットのための加熱装置の図を示し、前記加熱装置がインバータと抵抗トラックを有する少なくとも１つのモジュールとを備える。 本発明の１つの非限定的な実施形態に係る付加的な構成要素を伴う図１の加熱装置の分解斜視図である。 第１の非限定的な実施形態に係る抵抗トラックを備える図１又は図２の加熱装置のモジュールを示す。 第２の非限定的な実施形態に係る抵抗トラックを備える図１又は図２の加熱装置のモジュールを示す。 図１の加熱装置のモジュールの抵抗トラックに接続されるインバータの第１の非限定的な実施形態に係る第１の回路図である。 図１の加熱装置のモジュールの抵抗トラックに接続されるインバータの第１の非限定的な実施形態に係る第２の回路図である。 図１の加熱装置の２つのモジュールの２つの抵抗トラックに接続されるインバータの第２の非限定的な実施形態に係る回路図である。 第１の非限定的な実施形態に係る図５，６又は７のインバータの電子スイッチの駆動を示す第１のタイミング図である。 第２の非限定的な実施形態に係る図５，６又は７のインバータの電子スイッチの駆動を示す第２のタイミング図である。

様々な図において、同一である構成要素には、構造であろうと或いは機能であろうと、別段示唆されなければ、同じ参照符号が与えられている。

自動車両Ｖ用の加熱装置１０が図１に概略的に示される。

「自動車両」という表現は、任意のタイプの原動機付き車両を意味するように理解される。

１つの非限定的な実施形態では、加熱装置１０が自動車両２のエンジンルーム内に配置される。

加熱装置１０は、
−抵抗トラック１１０と支持体１１１とを備える少なくとも１つのモジュール１１と、
−インバータ１３と、
を備える。

加熱装置１０にはＤＣ電源２によって電力が供給される。１つの非限定的な実施形態では、ＤＣ電源が自動車両ＶのバッテリＢａｔである。

更に、加熱装置１０は、加熱された空気を前記車両の内部に供給するために、車両の水／空気熱交換器３０と相互に作用する。

具体的には、抵抗トラック１１０は、モジュール１１の壁に沿って流れる液体Ｌを加熱する。このようにしてトラック１１０により放出される熱エネルギーによって加熱される前記液体Ｌは、一組のマニホールドを介して、車両の内部に配置される水／空気熱交換器３０のラジエータ３１の所まで輸送される。また、この水／空気熱交換器３０は、空気をラジエータ３０に通して吹き出すために送風機３２も備える。したがって、この空気はラジエータ３１との接触時に暖まる。加熱装置１０及び水／空気交換器３０は、図１に示されるように、電気コンプレッサなどの他の構成要素（図示せず）と共に、空調ユニット１形成する。

１つの非限定的な例では、液体Ｌがグリコール水溶液である。

図２は、１つの非限定的な実施形態に係る加熱装置１０を示し、この場合、前記加熱装置１０が２つのモジュール１１，１２を備え、各モジュール１１，１２が１つの支持体１１１，１２１にそれぞれ配置される１つの抵抗トラック１１０，１２０を備える。

図２において分かるように、加熱装置は、
−インバータ１３を受けるとともにＤＣ電源２のコネクタ２１に接続されるようになっているプリント回路基板（ＰＣＢ）１００と、
−冷たい状態の前記液体Ｌ（Ｌ１）を受けて、その液体を２つ（図示の流れＬ１ａ，Ｌ１ｂ）に分けるとともに、２つの流れＬ１ａ，Ｌ１ｂを２つのモジュール１１，１２へとそれぞれ案内するための入力マニホールド１０２を備える機械的液体分離装置１０１と、
−加熱された液体Ｌ２を水／空気熱交換器（図示せず）へと方向付ける出力マニホールド１０４と、
を更に備える。

図２に示されるように、１つの非限定的な実施形態において、２つのモジュール１１，１２は、機械的液体分離装置１０１のベース１０５上に載置されるハウジング１０３内に配置される。また、ＰＣＢは前記機械的液体分離装置１０１のキャビティ内に挿入され、また、前記ＰＣＢを保護するために閉鎖カバー１０６が前記キャビティを閉じることができるようにする。

以下、加熱装置１０のモジュール１１，１２及びインバータ１３について詳しく説明する。

・モジュール及び抵抗トラック
図１〜図４を参照してモジュール及び抵抗トラックについて説明する。

非限定的な実施形態では、支持体１１１，１２１がアルミニウム又はステンレス鋼から形成される。これにより、抵抗トラック１１０，１２０と液体Ｌとの間の良好な熱伝導を有することができ、それにより、前記液体Ｌを効果的に加熱できる。勿論、同様に良好な熱導体である他の金属が使用されてもよい。

更に、１つの非限定的な実施形態では、抵抗トラック１１０，１２０がスクリーン印刷される。これにより、小さいトラック厚を得ることができるとともに、小さい体積で良好なパワー密度を得ることができる。

加えて、モジュールが（例えば後述するような）チューブの形態をとる場合には、これにより、水を加熱するための抵抗トラックの湾曲表面上への配置を容易にすることができ、これに対し、従来の抵抗器は、そのような表面上に溶接することが困難である。

抵抗トラック１１０，１２０をそれらの支持体１１１，１２１から電気的に絶縁するために、支持体１１１，１２１が電気絶縁体（図示せず）を備え、該電気絶縁体上に前記抵抗トラック１１０，１２０が配置される。１つの非限定的な例では、電気絶縁体が絶縁ワニスである。

１つの非限定的な実施形態では、図１〜図４に示されるように、モジュール１１，１２が円筒形状を有する。

第１の非限定的な実施形態では、図３及び図４に示されるように、トラック１１０，１２０が前記支持体１１１，１２１の外面Ｓｅ上に配置される。したがって、液体Ｌは、この円筒形状の内側を通ることができ、そのため、抵抗トラック１１０，１２０は、シリンダ１１，１２の内壁と接触する前記液体Ｌを加熱できるようにする。

第２の非限定的な実施形態（図示せず）では、トラック１１０，１２０が前記支持体１１１，１２１の内面Ｓｉ上に配置される。したがって、流体は、この円筒形状の外側を通ることができ、そのため、抵抗トラック１１０，１２０は、シリンダ１１，１２の外壁に沿って流れる流体を加熱できるようにする。

図３及び図４において分かるように、１つの非限定的な実施形態において、抵抗トラック１１０，１２０はそれぞれ、それらの支持体１１１，１２１上で互いに連続するトラック部分１１１０−１１１０’，１２１０−１２１０’を形成する。

これにより、シリンダ１１，１２の表面全体を最適に覆うことができ、したがって、液体Ｌを均一に加熱できる。そのため、トラック１１０，１２０によって供給される電力に対して得られる液体Ｌの温度に関する非常に良好な効率が達成される。

図３に示される第１の非限定的な変形実施例では、抵抗トラック１１０，１２０が互いに直角に結合されるセグメントを備える。

図４に示される第２の非限定的な変形実施例では、抵抗トラック１１０，１２０が円弧によって互いに結合されるセグメントを備える。

更に、図３及び図４に示されるように、モジュール１１，１２は、抵抗トラック１１０，１２０をインバータ１３に接続するようになっているコネクタｃ１，ｃ２を更に備える。

・インバータ
図１及び図５〜図７を参照してインバータ１３について説明する。

インバータ１３は、モジュール１１，１２の抵抗トラック１１１，１２１に接続されるとともに、ＤＣ電源２にも接続される。

したがって、このＤＣ電源２は、インバータ１３に、結果として抵抗トラック１１１及び１２１に供給される電流ｉ１を送出するようになっている。

電気自動車両又はハイブリッド自動車両の用途との関連で、ＤＣ電源２は、自動車両ＶのバッテリＢａｔであり、特に、自動車両Ｖの電気モータに電力を供給できるようにするバッテリである。１つの非限定的な実施形態では、電源２が２５０ボルト〜４５０ボルトの電圧を供給する。２５０ボルトの下限値は、バッテリＢａｔのそれが放電されるときの代表値であるのに対し、４５０ボルトの上限値は、バッテリＢａｔのそれが再充電されるときの代表値である。１つの非限定的な変形実施例では、供給される公称電圧が４００ボルトに等しい。

したがって、この高電圧により、４０００ワット程度の比較的高い電力Ｐが、１０アンペア程度の比較的低い電流ｉ１を伴って、一組の抵抗トラック１１１，１２１により供給される（図示の例では各トラックによって２０００ワットが供給される）。そのため、低い供給電流ｉに耐える薄い厚さの抵抗トラック１１１，１２１を使用することができる。

なお、ＤＣ電源２は、自動車両の車載ネットワークに電力を供給するために使用される車両の１２ボルトバッテリとなり得ない。具体的には、同じ電力では、供給電流ｉ１が、１００アンペア程度と高過ぎるため、非常に大きな厚さを有する抵抗トラック１１１，１２１を必要とする、又は、これらのトラックの過熱をもたらし、それらが焼切れる危険を伴う。

したがって、抵抗トラック１１１及び１２１は、インバータ１３を介して４００ボルトネットワークに電気的に接続される。なお、モジュール１１，１２の２つの内外面Ｓｉ，Ｓｅ間で電流漏れが起こる場合がある。これは、モジュール１１０，１２０を通過する液体Ｌが、車両の金属部品と、したがって１２Ｖネットワークに接続される車体と不注意に接触する場合があるからである。

そのため、モジュール１１，１２が円筒形状である場合には、シリンダの内側をシリンダの外側から分離するために、１つの非限定的な実施形態では、一方のモジュール１１，１２が前記円筒支持体１１１，１２１の内側と外側との間にガルバニックアイソレータを備える。

以上から分かるように、比較的高いパワー密度をモジュール１１，１２で得ようとする場合には、抵抗トラック１１０，１２０が、前述したように支持体１１１，１２１上で互いに連続しているトラック部分１１１０，１２１０を伴って、対応するモジュール１１，１２のかなりの長さにわたって延びる。したがって、所定の面積にわたって最大の大きさの電力Ｐが得られる。

高いＤＣ電圧（公称４００ボルト）が抵抗トラック１１０，１２０に印加される場合には、３０〜５０ボルト程度の大きな電位差が（図３及び図４に示される）隣接領域１１１０−１１１０’，１２１０−１２１０’間に現れる場合がある。これらの大きな電位差は、表面上に電気化学的移動（ＥＣＭ）をもたらす場合がある。また、高い度合いの電位（単位長さ当たりのボルトで表される）に直接に依存するこの作用は、湿度、高温、及び、周囲環境の汚染度合いによっても増幅される。

電気化学的移動ＥＣＭは、デンドライトと称されるものを形成するために、互いに近接している金属導体間、この場合には様々な抵抗トラック部分１１１０−１１１０’，１２１０−１２１０’間の金属イオンの移動によって特徴付けられる。デンドライトの形成は、支持体１１１，１２１の表面上の隣接領域間に表面電流をもたらす。この表面電流は絶縁ワニスを攻撃する場合があり、それにより、絶縁ワニスは、亀裂を生じ、もはやその絶縁機能を果たさない場合があるが、抵抗トラック１１０，１２０自体を劣化させる場合もある。

したがって、トラックの連続部分間の電位差を減少させるために、１つの抵抗トラック（又は複数の抵抗トラック）を通じて流れる平均電流がゼロであるように抵抗トラックを通過する電流ｉ１を周期的に反転できるようにするインバータ１３が使用される。したがって、これは金属イオンの移動を防止する。

１つの非限定的な実施形態において、インバータ１３は、図５，６，７に示されるように、Ｈブリッジとも称されるダブルハーフブリッジを備える。

非限定的な実施形態において、ダブルハーフブリッジは、ＩＧＢＴトランジスタ又はＭＯＳＦＥＴトランジスタである電子スイッチから構成される。

したがって、図５及び図６に示されるように、第１のハーフブリッジが２つのトランジスタＳ１−Ｓ４を備え、また、第２のハーフブリッジが２つのトランジスタＳ２−Ｓ３を備える。ダブルハーフブリッジは負荷１１０，１２０を駆動させることができるようにする。

図５及び図６には、抵抗トラック１１０を表す負荷が示される。同じ図は、抵抗トラック１２０を表す負荷に関して当てはまる。

トランジスタＳ３，Ｓ４は０Ｖに接続され、一方、トランジスタＳ１，Ｓ２は４００ボルトに接続される。

図５に示されるように、ハーフブリッジのトランジスタＳ１−Ｓ４が閉状態にあるとともに、トランジスタＳ２−Ｓ３が開状態にある場合、電流ｉ１は、図３に矢印により示される第１の方向で（図の例では）抵抗トラック１１０を通じて流れる。

図６に示されるように、ハーフブリッジのトランジスタＳ２−Ｓ３が閉状態にあるとともに、トランジスタＳ４−Ｓ４が開状態にある場合、電流ｉ１は、反転されて、図４に矢印により示される第２の方向で（図の例では）抵抗トラック１１０を通じて流れる。

なお、抵抗トラック中の電流を相殺するためには、全てのトランジスタＳ１〜Ｓ４又はトランジスタＳ１−Ｓ２又はトランジスタＳ３−Ｓ４を開放すれば足りる。

１つの非限定的な実施形態では、トランジスタＳ１〜Ｓ４を駆動するために、駆動回路（「ドライバ」と称される）が使用される。駆動回路は前述したプリント回路基板１００上に配置される。

非限定的な例において、４つのトランジスタＳ１〜Ｓ４は、別個の構成要素である、又は、駆動回路も組み込むパワーモジュールの一部を形成する。

第１の実施形態では、２つの抵抗トラック１１０及び１２０が使用されると、Ｈブリッジ１３が各トラックに関連付けられる。図５及び図６に示されるように、第１のＨブリッジがトラック１１０と関連付けられる。第２のＨブリッジ（図示せず）がトラック１２０と関連付けられる。したがって、各Ｈブリッジは、各抵抗トラックに電流ｉ１を供給できるようにする。

第２の実施形態では、２つの抵抗トラック１１０及び１２０が使用されると、Ｈブリッジ１３は、図７に示されるように、並列に配置される２つのトラックと関連付けられる。単一のＨブリッジは、２つのトラックのために電流ｉ１を供給できるようにする。図７では、トランジスタＳ１，Ｓ４が閉状態で示され、一方、トランジスタＳ２，Ｓ３は開状態にある。

抵抗トラック１１０，１２０により供給されるべき電力Ｐを調整するために、以下のような複数の実施形態が使用されてもよい。

第１の非限定的な実施形態では、図８に示されように、各ハーフブリッジのトランジスタ、例えばＳ４（又は、それぞれ、Ｓ３）が、前記インバータ１３の動作周波数ｆ２よりも高い変調周波数ｆ１でパルス幅変調される一方、動作半周期Ｔ２（動作周波数ｆ２に対応する動作周期Ｔ２）に等しい時間にわたって他のトランジスタ、例えばＳ１（又は、それぞれ、Ｓ２）が閉状態（「１」で示される状態）へと駆動される。なお、動作周波数ｆ２は、インバータ周波数とも称される。

これは、勿論、図８に示されるように、一方のハーフブリッジのトランジスタが閉状態になければならない（これに対し、他方のハーフブリッジの他のトランジスタは開状態（「０」で示される状態）にある）場合に当てはまる。

１つの非限定的な例では、動作周波数ｆ２が０．２Ｈｚに等しく、また、変調周波数ｆ１が２Ｈｚに等しく、これは５００ｍｓに等しい変調周期Ｔ１に対応する。選択される非限定的な例では、ｆ１とｆ２との間の比率が１０である。したがって、第１のハーフブリッジの例では、Ｓ４が閉じられるときに電流ｉ１が抵抗トラック１１０を通過し、また、Ｓ４が開いているときに電流ｉ１が抵抗トラック１１０を通過しない。

このように、１つの動作半周期Ｔ２内で（ハーフブリッジにおける）２つのスイッチのうちから単一のスイッチＳ４，Ｓ３の開放周波数に作用することによって、抵抗トラック１１０，１２０に供給される電力Ｐが変調される。

なお、比較的低い変調周波数ｆ１が選択される。それは、これにより、
−電磁適合性の問題を防止できるからである。具体的には、加熱装置１３の近傍に配置される他の電子デバイスとの干渉が防止される。

−電子スイッチＳ１〜Ｓ４の温度が上昇し、それにより、電子スイッチの信頼性が低下するのを防止できるからである。

−電子スイッチＳ１〜Ｓ４両端間の過電圧を回避できるからである。

同様に、比較的低い動作周波数ｆ２が選択される。それは、これにより、
−円筒モジュール１１，１２を通過する液体Ｌの温度が周期Ｔ２にわたってあまりにも急速に上昇するのを防ぐからである。したがって、水の慣性が考慮に入れられる。

−電子スイッチが切り換えられるたびに電子スイッチＳ１〜Ｓ４に電力に関する過度のストレスをかけることを回避できるからである。したがって、前記電子スイッチにおける過度の電力散逸は、電子スイッチが切り換えられるたびに回避される。

第２の非限定的な実施形態では、図９に示されように、各ハーフブリッジのトランジスタ、例えばＳ４（又は、それぞれ、Ｓ３）が、前記インバータ１３の動作半周期Ｔ２よりも短い又は等しい時間ｔ１にわたって閉状態（「１」で示される状態）へと駆動され、一方、他のトランジスタ、例えばＳ１（又は、それぞれ、Ｓ２）が動作半周期Ｔ２に等しい時間にわたって閉状態（「１」で示される状態）へと駆動される。

これは、勿論、図９に示されるように、一方のハーフブリッジのトランジスタが閉状態になければならない（これに対し、他方のハーフブリッジの他のトランジスタは開状態（「０」で示される状態）にある）場合に当てはまる。

図９に示される非限定的な例では、変調周波数ｆ１が動作周波数ｆ２の２倍に等しい、すなわち、対応する周期Ｔ１がインバータの動作周期Ｔ２（インバータ周期とも称される）の半分に等しい。

時間ｔ１が動作半周期Ｔ２に近づけば近づくほど、供給される電力Ｐが最大値に近づく。

１つの非限定的な例では、動作周波数ｆ２が２Ｈｚに等しい。

したがって、時間ｔ１が半周期Ｔ２に等しい場合、供給される電力Ｐは、最大である、すなわち、挙げられた例ではそれぞれの抵抗トラック１１０，１２０ごとに２０００ワットに等しい。時間ｔ１が半周期Ｔ２よりも短い場合には、供給される電力Ｐが２０００ワットの最大電力よりも低い。したがって、（ハーフブリッジにおける）２つの電子スイッチのうちから単一の電子スイッチＳ４，Ｓ３の閉鎖時間に作用することによって、供給される電力Ｐがこのように変調される。

当然ながら、本発明の説明は、前述した実施形態に限定されない。

したがって、非限定的な１つの実施形態において、加熱装置は、前記交流電流を平滑化するように交流電流をフィルタリングするための容量性システムを更に含んでもよく、前記容量性フィルタリングシステムは前記インバータの出力に配置される。したがって、これは寄生信号の形成が防止する。

このように、液体を加熱するための加熱装置との関連で本発明を説明してきた。他の非限定的な実施形態では、加熱装置が空気を加熱するようになっている。

したがって、他の非限定的な実施形態において、ＰＣＢは、絶縁金属基板ＩＭＳ、セラミック基板、或いは、金属リードフレームと置き換えられてもよい。

このように記載される本発明は、特に、以下の利点を有する。

−本発明は、容易に実現できる安価な解決策である。

−本発明は、高電圧ＤＣ電源を使用しつつ、互いに近接して配置される抵抗トラック領域でのデンドライトの形成を防止できるようにする。

−本発明は、それが電気モータの高電圧ＤＣ電源を使用するため、燃焼エンジンに依存する加熱装置を独立した加熱装置と置き換える。

−本発明は、ＤＣ電源から加熱装置に交流電流を供給できるようにする。

−本発明は、それが電気車両やハイブリッド車両に既に存在する電源を使用するため、任意の付加的な電源を必要としない。

Claims (15)

1. 空調ユニット（１）のための加熱装置（１０）において、前記加熱装置（１０）が、
   −抵抗トラック（１１０，１２０）と支持体（１１１，１２１）とを備える少なくとも１つのモジュール（１１，１２）であって、前記抵抗トラック（１１０，１２０）にはＤＣ電源（２）により送出される電流（ｉ）が供給されるようになっている、少なくとも１つのモジュール（１１，１２）と、
   −インバータ（１３）であって、
   −前記抵抗トラック（１０）と前記ＤＣ電源（２）とに接続される、
   −前記抵抗トラック（１１０，１２０）に供給される前記電流（ｉ）の方向を周期的に変える、
   ようになっているインバータ（１３）と、
   備える加熱装置（１０）。
2. 前記抵抗トラック（１１０，１２０）は、前記支持体（１１１，１２１）上で互いに連続するトラック部分（１１１０，１２１０）を形成する請求項１に記載の加熱装置（１０）。
3. 前記インバータ（１３）がダブルハーフブリッジを備える請求項１又は請求項２に記載の加熱装置（１０）。
4. 前記ダブルハーフブリッジがＩＧＢＴトランジスタ又はＭＯＳＦＥＴトランジスタから構成される請求項３に記載の加熱装置（１０）。
5. 前記各ハーフブリッジが２つのトランジスタ（Ｓ１−Ｓ４，Ｓ２−Ｓ３）を備え、前記各ハーフブリッジの一方のトランジスタ（Ｓ４，Ｓ３）は、前記インバータ（１３）の動作周波数（ｆ２）よりも高い変調周波数（ｆ１）でパルス幅変調されるようになっている請求項３又は請求項４に記載の加熱装置（１０）。
6. 前記各ハーフブリッジが２つのトランジスタ（Ｓ１−Ｓ４，Ｓ２−Ｓ３）を備え、前記各ハーフブリッジの一方のトランジスタ（Ｓ４，Ｓ３）は、前記インバータ（１３）の動作半周期（Ｔ２）よりも短い又は等しい時間（ｔ１）にわたって閉状態へと駆動されるようになっている請求項３又は請求項４に記載の加熱装置（１０）。
7. 前記支持体（１１１，１２１）が電気絶縁体（１１２）を備え、該電気絶縁体（１１２）上に前記抵抗トラック（１１０，１２０）が配置される請求項１から６のいずれか一項に記載の加熱装置（１０）。
8. 前記加熱装置（１０）が２つのモジュール（１１，１２）を含み、前記各モジュールには抵抗トラック（１１０，１２０）と支持体（１１１，１２１）とが設けられる請求項１から７のいずれか一項に記載の加熱装置（１０）。
9. 前記ＤＣ電源（２）が自動車両のバッテリ（Ｂａｔ）である請求項１から８のいずれか一項に記載の加熱装置（１０）。
10. 前記ＤＣ電源（２）が２５０ボルト〜４５０ボルトの電圧を供給する請求項１から９のいずれか一項に記載の加熱装置（１０）。
11. 前記支持体（１１１，１２１）が円筒形状であり、前記抵抗トラック（１１０，１２０）が前記支持体（１１１，１２１）の外面（Ｓｅ）上に配置される請求項１から１０のいずれか一項に記載の加熱装置（１０）。
12. 前記支持体（１１１，１２１）が円筒形状であり、前記抵抗トラック（１１０，１２０）が前記支持体（１１１，１２１）の内面（Ｓｉ）上に配置される請求項１から１１のいずれか一項に記載の加熱装置（１０）。
13. 前記抵抗トラック（１１０，１２０）がスクリーン印刷される請求項１から１２のいずれか一項に記載の加熱装置（１０）。
14. 前記支持体（１１１，１２１）がステンレス鋼又はアルミニウムから形成される請求項１から１３のいずれか一項に記載の加熱装置（１０）。
15. 請求項１から１４のいずれか一項に記載の加熱装置（１０）を備える自動車両（Ｖ）用の空調ユニット（１）。

Images