JP2021521060A - 車両用の交換器エレメント及びそのような交換器エレメントを装備した車両 - Google Patents

Abstract

本発明は、特に車両の車室及び／又はエンジンルーム用の車両上で使用するための交換器エレメントに関する。交換器エレメントは排気流路及び給気流路を有し、排気流路及び給気流路は、伝熱壁領域を有する間仕切り部によって互いに分離される。排気流路は車両の内部から車両の外側までの流体結合を形成する。給気流路は車両の外側から車両上の場所までの流体結合を形成する。本発明によれば、交換器エレメントはパッケージに埋め込まれ、パッケージの外面の形状は、交換器エレメントを設置するための車両上の設置スペースの内法寸法に一致する。【選択図】図１

Description

本発明は、特に電気ドライブ、ハイブリッドドライブ又はセールドライブを備えた、特に車両、航空機、船舶、ケーブルカー又はエレベーターの、車室及び／又はエンジンルーム用の、車両上で使用するための、交換器エレメントに関し、並びに、そのような交換器エレメントを装備した車両に関する。本発明はまた、車両上の設置スペース内に、特に車室及び／又はエンジンルームに割り当てられた設置スペース内に、設置スペースの内壁と設置スペース内に設置される交換器エレメントとの間に、配設するための交換器エレメントパッケージを製造する方法に関する。

車室を暖めるための熱交換器の使用は知られている。典型的に、内燃機関からの廃熱が使用されて、熱交換器によって車室に導入される給気を予備加熱する。この使用は、内燃機関内の燃料の燃焼の間に生じる熱エネルギーに依存する。

車両室内の空気を調整するための空調システムを使用することも知られている。典型的な利用は、車室に導入される給気の乾燥及び／又は冷却である。この使用もまた、空調システム（コンプレッサ）の作動について、内燃機関内の燃料の燃焼から生じるエネルギーに依存する。

本発明の目的は、エネルギーの追加消費を最小限に抑えるか、又は全く必要とせずに、車両領域、特に車室及び／又はエンジンルームを暖める又は空気調整することを可能にすることである。

この目的を達成するために、本発明は、特に電気ドライブ、ハイブリッドドライブ又はセールドライブを備えた、特に車両、航空機、船舶、ケーブルカー、又はエレベーターの車室及び／又はエンジンルーム用の、車両上で使用するための交換器エレメントであって、排気流路及び給気流路を有し、排気流路及び給気流路は、伝熱壁領域を有する間仕切り部によって互いに分離され、排気流路は車両の内部から、特に車室から又はエンジンルームから、車両の外側までの流体結合を有し、給気流路は車両の外側から車両上の場所まで、特に車室及び／又はエンジンルームの内部までの流体結合を形成する交換器エレメントにおいて、交換器エレメントはパッケージに埋め込まれ、パッケージの外面の形状は、交換器エレメントを設置するための車両上、特に車室及び／又はエンジンルーム内の設置スペースの内法寸法に一致することを特徴とする交換器エレメントを提供する。

本発明による交換器エレメントは、車両を出る排気の熱エネルギーの一部を車両に入る給気に伝達することを可能にする。これにより、内燃機関が使用できない場合（純粋な電気ドライブ）又は内燃機関が常にオンになっていない場合（ハイブリッドドライブ）に、冬季に車室をより長い期間暖かく保つことが可能になる。利用可能な設置スペースに特別に適合されたパッケージに交換器エレメントを埋め込むことにより、交換器エレメントを車両上の設置スペースにしっかりと一体化することが可能になる。したがって、設置に関して、パッケージは設置スペースと交換器エレメントの間のインターフェースとして機能する。特に、パッケージは、交換器エレメント用の切り欠きを備えた車室又はエンジンルームの少なくとも部分的な領域のライニングである。パッケージ又はその一部は、好ましくは、交換器エレメントに向かって、又は交換器エレメントから離れて流れる、交換器エレメントの外側の空気流を画定するために使用される。このパッケージは、熱交換器エレメントの外側でのこのような空気ルーティング又は空気分離に加えて、断熱及び遮音も提供する。

「パッケージ」及び「交換器エレメントパッケージ」という用語が以下で使用される。それらは、本発明に関連して同じ意味を有する。

有利な実施形態では、パッケージは膨張した及び／又は発泡したポリマー材及び／又は特に有機又は無機繊維で作られた繊維材を含む。パッケージが膨張した及び／又は発泡したポリマー材から全体的に作られる場合、特に有利である。これにより交換器エレメントの良好な断熱及び遮音を低質量で達成することが可能になる。

断熱、遮音及び機械的減衰、特に交換器エレメントの衝撃吸収についてパッケージの有利な多孔性を達成するために、密閉気孔を有する材料、特に発泡したポリマー材、及び／又は開放気孔を有する材料、特に有機又は無機繊維材を使用することができる。

発泡ポリプロピレン（ＥＰＰ）、発泡スチロール（ＥＰＳ）、発泡ポリエチレン（ＥＰＥ）又は発泡ポリラクチド（ＥＰＬＡ）などの膨張したホモ重合体を膨張したポリマー材として使用することができる。

第１の代替形態によれば、使用される膨張したポリマー材は、成分としてプロピレン、スチレン、エチレン又は乳酸の少なくとも１つを有する膨張したコポリマーであることができる。

第２の代替形態によれば、成分としてポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、又はポリラクチド（ＰＬＡ）の少なくとも１つを有する膨張したホモポリマーの混合物を、膨張したポリマー材として使用することができる。

第３の代替形態によれば、使用される膨張したポリマー材は、成分としてプロピレン、スチレン、エチレン、又は乳酸の少なくとも１つを有する膨張したコポリマーの混合物であり得る。

第４の代替形態によれば、成分としてプロピレン、スチレン、エチレン、又は乳酸の少なくとも１つを有する膨張したホモ重合体及び共重合体の混合物を、膨張したポリマー材として使用することができる。

膨張したポリマー材は、２０〜１２０ｋｇ／ｍ³、好ましくは３０〜６０ｋｇ／ｍ³、特に好ましくは４０〜６０ｋｇ／ｍ³の密度を有することができる。

一緒に融合された膨張したポリマーの粒子の粒径は、好ましくは２〜６ｍｍである。３〜５ｍｍの粒径が特に好ましい。

或いは、ポリウレタンをパッケージの材料として使用することもでき、この際、パッケージの内側部分は好ましくはポリウレタンフォームを含み、パッケージの外側部分は固体又はより発泡の少ないポリウレタンを含む。

さらなる有利な実施形態では、パッケージは、いくつかのパッケージ部分を含む。２つのパッケージ部分を含むパッケージが特に好ましい。これにより、パッケージを備えた交換器エレメントを、ほんの２、３の簡単なステップで車両の設置スペースに設置することが可能になる。

絶縁体として作用する膨張したポリマー材に加えて、パッケージは、パッケージの膨張したポリマー材を内側及び／又は外側で包むさらなるポリマー材を好都合に含み、さらなるポリマー材は、好ましくは、あまり膨張していない又は緻密な膨張しないポリマー材である。封入物として、それは機械的又は化学的損傷から絶縁体を保護するのに役立つ。

アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、アクリロニトリルスチレンアクリレート（ＡＳＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）その他などの熱可塑性物質を封入物の材料として使用することができる。

使用される熱可塑性物質に、ガラスビーズ、タルク、鉱物その他などの充填剤を提供することができ、及び／又は使用される熱可塑性物質はガラス繊維、炭素繊維、麻繊維、竹繊維その他などの繊維で強化することができる。

さらなる有利な実施形態では、熱可塑性材料は、封入物の製造中に物理的及び／又は化学的に発泡される。その結果、封入物は同時に絶縁体の機能を獲得し、これは絶縁体をその後別個の構成要素として省略できることを意味する。

交換器エレメントが埋め込まれているパッケージは、給気流路及び排気流路用の開口部を除いて、好都合に気密シールされている。交換器エレメントとパッケージの間の気密シールを実現するために、シリコーン又はポリウレタンなどのエラストマー材料で作られたシールを使用することができる。

パッケージ部分は、隣接するパッケージ部分を互いに締め付けることができる締め付け構成物を好都合に含む。したがって、第１のステップでは、パッケージ部分を交換器エレメントの周りに配設し、互いに締め付けることができる。次いで、交換器エレメントとパッケージのこのように組み立てられたユニットは、第２のステップで利用可能なスペースに挿入することができる。締め付け構成物は、好ましくは、封入物のさらなる、あまり膨張していない、又は緻密なポリマー材に締め付けられる。

第１の通風器は、好ましくは、交換器エレメントに割り当てられ、給気流路内の交換器エレメントの上流又は下流に配設され、パッケージに埋め込まれる。

第２の通風器は、好ましくは、交換器エレメントに割り当てられ、排気流路内の交換器エレメントの上流又は下流に配設され、パッケージに埋め込まれる。

第１のエアフィルターは、好ましくは、交換器エレメントに割り当てられ、給気流路内の交換器エレメントの上流に配設され、パッケージに埋め込まれる。

第２のエアフィルターは、好ましくは、交換器エレメントに割り当てられ、排気流路内の交換器エレメントの上流に配設され、パッケージに埋め込まれる。

通風器及び／又はエアフィルターなどのそのような機能エレメントを埋め込むことにより、交換器エレメント並びに通風器及びエアフィルターを有する完全なアセンブリの設置がより簡単になる。

交換器エレメントは、電気ドライブ又はハイブリッドドライブに割り当てられた蓄電池によって供給され得る電気加熱エレメントを好都合に含む。この電気加熱エレメントは、交換器エレメントが凍結した場合に交換器エレメントを加熱するために必要に応じて起動することができる。

交換器エレメントは、好ましくは、交換器エレメント内の気温を検出するための少なくとも１つの温度センサーを含む。

交換器エレメントは、好ましくは、交換器エレメント内の空気湿度を検出するための少なくとも１つの湿度センサーを含む。

交換器エレメントは、好ましくは、交換器エレメント内の空気圧を検出するための少なくとも１つの圧力センサーを含む。

空気質センサーが、好ましくは、交換器エレメントに含まれる。特に好ましい実施形態では、交換器エレメントは、揮発性有機化合物用のセンサー（ＶＯＣセンサー）及び／又は二酸化炭素センサー及び／又は一酸化炭素センサーを含む。

パッケージは、好ましくは、上記の機能エレメント、すなわち通風器又は電気加熱エレメントの少なくとも１つ、並びに上記のセンサー、すなわち温度センサー、湿度センサー、又は圧力センサーの少なくとも１つに接続された制御ユニット又は調節ユニットを含む。センサーと一緒に、制御ユニット又は調節ユニットは、交換器エレメントの調節された動作を可能にする。

さらに有利な実施形態では、間仕切り部は、水蒸気を選択的に透過する壁領域を含む。そのような壁領域は、好ましくは、水蒸気を選択的に透過し、空気透過性の担体材料に適用されるポリマー膜を含む。選択的に透過性のポリマー膜は、比較的小さく極性のある水分子が膜材料を通過することを可能にするが、酸素、窒素、二酸化炭素の分子などの大きな及び／又は極性の低い分子、又はまったく極性のない分子、又は貴ガス、又は心地よい又は不快な臭いのある物質を含む比較的大きな分子が膜材料を通過することを許容しない。したがって、本発明による交換器エレメントは、一方で、車室を出る排気の湿分の一部を、車室に入る給気に移すことを可能にする。快適な室温を維持することに加えて、これはまた、冬季の車室内の快適で十分に高いレベルの湿度の維持を可能にする。したがって、本発明による交換器エレメントは、他方、車室に入る給気の空気湿分の一部を、車室から出る排気に移すことを可能にする。快適な室温を維持することに加えて、これはまた、夏季に車室内の快適で十分に低いレベルの湿度を維持することを可能にする。

パッケージは、好ましくは、第１の硬度を有する領域と第２の硬度を有する領域とを含む。

好ましくは、パッケージは、交換器エレメントに接しより高い硬度を有する領域、及び設置スペースに接しより低い硬度を有する領域を含む、又はパッケージは、交換器エレメントに接しより低い硬度を有する領域、及び設置スペースに接しより高い硬度を有する領域とを含む。

これらの対策は衝撃吸収に寄与する。特に、上記の膨張したポリマー材は弾性であるが、機械的変形中に材料に導入される変形エネルギーの大部分を吸収するため、良好な減衰が達成される。

本発明はまた、特に電気ドライブ又はハイブリッドドライブ又はセールドライブを備えた、車両、特に航空機、船舶、ケーブルカー又はエレベーターを提供し、車両、特に車室及び／又はエンジンルームは、交換器エレメント及び上記のタイプのパッケージに割り当てられる。

通風器は、排気流路及び／又は給気流路に接続して、排気流路に沿って排気を運び、及び／又は給気流路に沿って給気を運ぶことができる。

排気流路は、好ましくは、低圧外側領域において車室の外側と流体結合している。これは、通風器がなくても排気が車室から排出され得ることを意味する。

給気流路は、好ましくは、高圧外側領域において車室の外側と流体結合している。これは、通風器がなくても、給気が車室内に押し込まれ得ることを意味する。

車室内の気温を検出するための少なくとも１つの温度センサーが好ましくは車室内に含まれる。

車室は、好ましくは、車室内の空気湿度を検出するための少なくとも１つの湿度センサーを含む。

車室内の空気圧を検出するための少なくとも１つの圧力センサーが、好ましくは車室内に含まれる。

車室内のセンサー及び／又は交換機エレメント内のセンサーとともに、制御ユニット又は調節ユニットは、車室内の快適な気候条件を達成するために交換機エレメントの調節された動作を可能にする。

車両が自動車である場合、交換器エレメントが埋め込まれたパッケージは、自動車の以下の場所の少なくとも１つに配設することができる。車室の天井、自動車の屋根、自動車の前部、自動車のＡピラー、自動車のＢピラー、自動車のＣピラー、自動車の後部、自動車のボンネットの下、自動車の床の中。

パッケージが車室の天井又は屋根ライナに配設されている場合、給気流路は、自動車の前部の入口領域からエンジンルームを通り、Ａピラーの少なくとも１つを通り、交換器エレメントを通り、最後に車室のフットウェルのＢピラーの少なくとも１つを通って延びることが好ましい。排気流路は、車室スペースから後部領域を通り、Ｃピラーの少なくとも１つを通り、及び車両屋根に出口領域を有する交換器エレメントを通って延びることができる。或いは、車室スペースからの排気流路は、Ｃピラーの少なくとも１つを通り、車両屋根に出口領域を有する交換器エレメントを通って延びることができる。

パッケージが自動車の前側に配設されている場合、給気流路は、好ましくは、自動車の前部の入口領域から、交換器エレメントを通り、エンジンルームを通って車室スペース内に延びる。排気流路は、車室スペースからエンジンルームを通り、車両の少なくとも片側に出口領域が有する交換器エレメントを通って延びることができる。

パッケージが自動車のＢピラーに配設されている場合、給気流路は、好ましくは、自動車の前部の入口領域からエンジンルームを通り、Ａピラーの少なくとも１つを通り、車両屋根の一部を通り、最後に交換器エレメントを通って車室のフットウェル内に延びる。排気流路は、車室スペースからＢピラーの少なくとも１つを通り、交換器エレメントを通り、及び車両の後部に出口領域を備えた車両屋根の後部を通って延びることができる。

パッケージが自動車のボンネットの下に配設されている場合、給気流路は、自動車の前部の入口領域から交換器エレメントを通り、エンジンルームの一部を通り、最後に車室スペースの前部領域内に延びることが好ましい。排気流路は、車室スペースから後部領域を通り、車両の床に沿って車室スペースの前部領域に至り、そして車両の少なくとも片側に出口領域を有する交換器エレメントを通って延びることができる。

本発明はまた、車両上の設置スペース内、特に、車室及び／又はエンジンルームに割り当てられた設置スペース内で、設置スペースの内壁と設置スペースに設置される交換器エレメントとの間に、配設するための交換器エレメントパッケージを製造する方法を提供し、方法は以下のステップを含む。
ａ）交換器エレメントを供給するステップ、
ｂ）設置スペースの内法寸法を検出するステップ、
ｃ）交換器エレメントの外法寸法を検出するステップ、
ｄ）型の外壁と型の内壁によって定められた型穴を型に供給するステップであって、型の外壁の形状は設置スペースの内法寸法又は内壁領域によって定められ、型の内壁の形状は交換器エレメントの外法寸法又は外壁領域によって定められるステップ、
ｅ）型穴に流動可能又は自由流動材を部分的に充填するステップ、
ｆ）流動可能又は自由流動材を膨張又は発泡させ、型穴は膨張又は発泡した材料で充填されるステップ、
ｇ）膨張又は発泡した材料が凝固した後、型を開き、膨張又は発泡した材料を交換器エレメントパッケージとして型穴から取り出すステップ。

ステップａ）、ｂ）、及びｃ）は、車室のタイプごとに１回実行される。次に、ステップｄ）、ｅ）、ｆ）及びｇ）が繰り返されて、所与の車室に適した複数の交換器エレメントパッケージが製造される。

本発明はまた、車両上の設置スペース内、特に、車室及び／又はエンジンルームに割り当てられた設置スペース内で、設置スペースの内壁と設置スペースに設置される交換器エレメントとの間の交換器エレメントパッケージを製造する代替方法を提供し、方法は以下のステップを含む。
ａ）交換器エレメントを供給するステップ、
ｂ）交換器エレメントを設置スペース内に配設し、それによって型穴は、設置スペースの内法寸法又は内壁領域と、交換器エレメントの外法寸法又は外壁領域との間に画定されるステップ、
ｃ）型穴を発泡可能なポリマー材で発泡させるステップ、
ｄ）発泡したポリマー材が凝固するのを待機するステップ。

本発明はまた、車両上の設置スペース内、特に、車室及び／又はエンジンルームに割り当てられた設置スペース内で、設置スペースの内壁と設置スペースに設置される交換器エレメントとの間に、配設するための交換器エレメントパッケージを製造するさらなる代替方法を提供し、方法は以下のステップを含む。
ａ）交換器エレメントを供給するステップ、
ｂ）設置スペースの内法寸法を検出するステップ、
ｃ）交換器エレメントの外法寸法を検出するステップ、
ｄ）型の外壁と型の内壁によって定められた型穴を型に供給するステップであって、型の外壁の形状は設置スペースの内法寸法又は内壁領域によって定められ、型の内壁の形状は交換器エレメントの外法寸法又は外壁領域によって定められるステップ、
ｅ）溶融材を型穴に注入することによって型穴に溶融材を充填するステップ、
ｆ）注入された材料が凝固した後、型を開き、注入された材料を型穴から交換器エレメントパッケージとして取り出すステップ。

ステップａ）、ｂ）、及びｃ）は、車室のタイプごとに１回実行される。次に、ステップｄ）、ｅ）、及びｆ）が繰り返されて、所与の車室に適した複数の交換器エレメントパッケージが製造される。

そのような射出成形プロセスは、緻密な射出成形プロセスとして、物理的及び／又は化学的発泡を伴う発泡射出成形プロセスとして、内部ガス圧射出成形プロセスとして、又はガス反対圧力射出成形プロセスとして実行して、交換器エレメントパッケージを製造することができる。

本発明はまた、車両上の設置スペース内、特に、車室及び／又はエンジンルームに割り当てられた設置スペース内で、設置スペースの内壁と設置スペースに設置される交換器エレメントとの間に、配設するための交換器エレメントパッケージを製造するさらに別の代替方法を提供し、方法は以下のステップを含む。
ａ）交換器エレメントを供給するステップ、
ｂ）交換器エレメントを架設スペースに配設し、それにより型穴は、架設スペースの内法寸法又は内壁領域と、交換器エレメントの外法寸法又は外壁領域との間に画定されるステップ、
ｃ）粉状の又は粗粒の融合可能な建材を供給するステップ、
ｄ）粉状の又は粗粒の建材を含む建材層を、適用手段によって、設置領域内の標的表面に当てるステップ、
ｅ）建材層の選択された点にエネルギーを的を絞って当てて、粉状の又は粗粒の建材を以前に適用され融合された建材層と一緒に融合するステップであって、建材層の選択された点は、形成される交換器エレメントパッケージの断面又は建材層内の型穴に対応するステップ、
ｆ）必要に応じて、融合していない粉状の又は粗粒の建材を取り出すステップ、
ここで、ステップｃ）、ｄ）、ｅ）及びｆ）が繰り返し実行されて、層状に形成される交換器エレメントパッケージを蓄積する。

ステップａ）及びｂ）は車室のタイプごとに一回実行される。次にステップｃ）、ｄ）、ｅ）及びｆ）が繰り返されて、所与の車室に適した複数の交換器エレメントパッケージを製造する。

粉状から粗粒の建材の建材粒子の粉末度に応じて、様々なエネルギー源を使用することができる。

粉末状の建材（平均粒径が１ｍｍ未満）の場合、強く集束されたレーザービーム、すなわち微細な選択的レーザー焼結が好ましくは使用される。

粗粒の建材（平均粒径が１ｍｍより大きい）の場合、あまり強く集束されていないレーザービーム、すなわち、粗い選択的レーザー焼結が好ましく使用される。この粗い選択的レーザー焼結では、粗粒の建材を使用することができ、この粗粒の建材は、エネルギー、特にレーザー放射及び／又は建材粒子内の物理的及び／又は化学的に誘発されるガスの生成を介した熱の作用によって軟化及び／又は溶融し、それによって膨張又は発泡し、その際、適用された層内で、以前に適用された層との膨張した又は発泡した粒子の接着又は融合が達成される。

一緒に接着又は融合される膨張したポリマーの粒子の粒径は、好ましくは２〜６ｍｍである。３〜５ｍｍの粒径が特に好ましい。これには、表面が十分に滑らかである場合、この積層法を使用して製造された交換器エレメントパッケージの短い構築時間を達成できるという利点がある。

本発明はまた、車両の設置スペース内、特に、車室及び／又はエンジンルームに割り当てられた設置スペース内で、設置スペースの内壁と設置スペースに設置される交換器エレメントとの間に、配設するための交換器エレメントパッケージを製造するなおもさらなる代替方法を提供し、方法は以下のステップを含む。
ａ）交換器エレメントを供給するステップ、
ｂ）交換器エレメントを架設スペースに配設し、それにより型穴は、架設スペースの内法寸法又は内壁領域と、交換器エレメントの外法寸法又は外壁領域との間に画定されるステップ、
ｃ）液状の又はペースト状の、硬化性の建材を供給するステップ、
ｄ）液状の又はペースト状の硬化性の建材を、適用手段によって、構築領域内の標的表面に建材層として、選択された点で的を絞って適用するステップであって、建材層は、交換器エレメントパッケージの断面又は形成される型穴に対応するステップ、
ｅ）建材層を硬化させ、建材層内の液状の又はペースト状の建材を凝固させ、それを以前に適用され硬化した建材層に結合するステップ、
ここで、ステップｄ）及びｅ）は繰り返し実行され、層状に形成される交換器エレメントパッケージを蓄積する。

ステップａ）及びｂ）は車室のタイプごとに一回実行される。次にステップｃ）、ｄ）及びｅ）が繰り返されて、所与の車室に適した複数の交換器エレメントパッケージを製造する。

点状又は線状に適用される液状の又はペースト状の建材の粉末度又はポーションサイズに応じて、様々なエネルギー源を使用することができる。

建材の粗い適用（平均液滴直径又はストランド直径が１ｍｍより大きい）、すなわち、粗い選択的適用又は粗い３Ｄ印刷が好ましくは使用される。この粗い、選択的適用又は粗い３Ｄ印刷では、建材の塊を使用することができ、この塊は、ノズルを介して建材保管コンテナを出るときに、及び／又はエネルギーの作用、特に放射線及び／又は建材の塊内の物理的及び／又は化学的に誘発されるガス生成を介した熱の作用により膨張又は発泡し、その際、膨張した又は発泡した粒子の接着又は融合が、適用された層内で、及び以前に適用された層で達成される。

ここでも、互いに接着又は融合された膨張した又は発泡したポリマーの液滴又はストランドの直径は、好ましくは２〜６ｍｍである。３〜５ｍｍの直径が特に好ましい。これには、表面が十分に滑らかである場合、この積層法を使用して製造される交換器エレメントパッケージの短い構築時間が同じく達成できるという利点がある。

上記のように、本発明による交換器エレメント又は本発明による車室は、車室内の人々からできるだけ多くの熱と場合により水蒸気とを維持することを目的とする「冬季運転」（低い外気温及び低い外湿度）に限定されない。むしろ、本発明による交換器エレメント又は本発明による車室は、車室内の人々からできるだけ多くの熱と場合により水蒸気とを遠ざけること、すなわち、比較的暖かくて比較的湿度の高い給気を比較的冷たくて比較的乾燥した排気を通して予冷し、必要に応じてそれを予備乾燥することを目的とする「夏期運転」（高い外気温及び高い外湿度）にも適している。

本発明のさらなる特徴、利点、及び可能な用途は、図面を参照した本発明の非限定的な例示的な実施形態の以下の記載から明らかになる。

パッケージを備えた交換器エレメントの斜視図を示す。 パッケージを備えた交換器エレメントの断面図を示す。 パッケージを備えた交換器エレメントの第１の側面図を示す。 パッケージを備えた交換器エレメントの第２の側面図を示す。 第１の交換器エレメント／パッケージ配設の概略図を示す。 第２の交換器エレメント／パッケージ配設の概略図を示す。 第３の交換器エレメント／パッケージ配設の概略図を示す。 第４の交換器エレメント／パッケージ配設の概略図を示す。

図１、２、３、及び４は、車両の車室用の交換器エレメント１を示している。交換器エレメント１は、排気流路２と給気流路３とを有する。排気流路２と給気流路３は、間仕切り部（図示せず）によって互いに分離されている。これらの間仕切り部は、伝熱壁領域を含む。排気流路２は、車室の内部から車室の外側への流体結合を形成し、一方、給気流路３は、車室の外側から車室の内部への流体結合を形成する。交換器エレメント１の内部には、第１のクロスフロー領域１ａ、対向流領域１ｂ、及び第２のクロスフロー領域１ｃが存在する。２つのクロスフロー領域１ａ及び１ｃでは、排気流路２と給気流路３が交差している。対向流領域１ｂでは、排気流路２と給気流路３が互いに平行に走っている。

交換器エレメント１はパッケージ４に埋め込まれ、パッケージ４の外面の形状は、交換器エレメント１を設置するための車室内の設置スペースの内法寸法と一致する。パッケージ４は、膨張したポリマー材で作られ、第１のパッケージ部分４１及び第２のパッケージ部分４２からなり、それらパッケージ部分は、状況に応じて、互いに対称又は同一でさえあることができ、或いは車室内で利用可能なスペースの環境に適合される非常に特別な「不格好な」設計を有することができる。

第１の通風器５が交換器エレメント１に割り当てられ、給気流路３内で交換器エレメント１の下流に配設され、パッケージ４に埋め込まれる。さらに、交換器エレメント１は、第２の通風器６を割り当てられ、この通風器は排気流路２内で交換器エレメント１の下流に配設され、パッケージ４に埋め込まれる。

交換器エレメント１は第１のエアフィルター７を割り当てられ、これは給気流路３内で交換器エレメントの上流に配設され、パッケージ４に埋め込まれる。さらに、交換器エレメント１は第２のエアフィルター８を割り当てられ、これは排気流路２内で交換器エレメントの上流に配設され、パッケージ４に埋め込まれる。

図５、６、７及び８のそれぞれは、交換器エレメント１及びパッケージ４の配設を示す。第１の通風器５は交換器エレメント１に割り当てられ、給気流路３内で交換器エレメント１の下流に配設され、パッケージ４に埋め込まれる。交換器エレメント１は第２の通風器６に割り当てられ、これは排気流路２内で交換器エレメント１の上流又は下流に配設され、パッケージ４に埋め込まれる。交換器エレメント１は、給気流路３内で交換器エレメント１の上流に配設され、かつパッケージ４に埋め込まれる第１のエアフィルター７に割り当てられる。交換器エレメント１は、排気流路２内で交換器エレメント１の上流に配設され、かつパッケージ４に埋め込まれる第２のエアフィルター８に割り当てられる。これらの配設において、２つの通風器５及び６はそれぞれ吸引モード作動する。

図５は交換器エレメント１及びパッケージ４の第１の配設の概略図を示す。交換器エレメント１は対称性対向流熱交換器であり、第１のクロスフロー領域が左側にあり、第２のクロスフロー領域が右側にあり、そこで排気流路２及び給気流路３が交差する。対向流領域がそれらの間に配設され、そこで排気流路２と給気流路３は平行であり、反対方向にある。

図６は交換器エレメント１及びパッケージ４の第２の配設の概略図を示す。交換器エレメント１は非対称性対向流熱交換器であり、第１のクロスフロー領域が左側にあり、第２のクロスフロー領域が右側にあり、そこで排気流路２及び給気流路３が交差する。対向流領域がそれらの間に配設され、そこで排気流路２と給気流路３は平行であり、反対方向にある。第１の大型通風器５が交換器エレメント１の第１の大型流出領域１ａに割り当てられる。第２の大型通風器６が交換器エレメント１の第２の大型流出領域１ｂに割り当てられる。第１の小型エアフィルター７が交換器エレメント１の第１の小型流入領域１ｃに割り当てられる。第２の小型エアフィルター８が、交換器エレメント１の第２の小型流入領域１ｄに割り当てられる。

図７は交換器エレメント１及びパッケージ４の第３の配設の概略図を示す。交換器エレメント１は同じく非対称性対向流熱交換器であり、第１のクロスフロー領域が左側にあり、第２のクロスフロー領域が右側にあり、そこで排気流路２及び給気流路３が交差する。対向流領域がそれらの間に配設され、そこで排気流路２と給気流路３は平行であり、反対方向にある。第１の小型通風器５が交換器エレメント１の第１の小型流出領域１ａに割り当てられる。第２の小型通風器６が交換器エレメント１の第２の小型流出領域１ｂに割り当てられる。第１の大型エアフィルター７が交換器エレメント１の第１の大型流入領域１ｃに割り当てられる。第２の大型エアフィルター８が、交換器エレメント１の第２の大型流入領域１ｄに割り当てられる。

図８は交換器エレメント１及びパッケージ４の第４の配設の概略図を示す。ここで交換器エレメント１はクロスフロー熱交換器であり、排気流路２と給気流路３が交差するクロスフロー領域を１つだけ備える。

Claims (23)

1. 特に電気ドライブ、ハイブリッドドライブ又はセールドライブを備えた、特に車両、航空機、船舶、ケーブルカー又はエレベーターの、車室及び／又はエンジンルーム用の、車両上で使用するための交換器エレメントであって、該交換器エレメントは排気流路及び給気流路であり、前記排気流路及び前記給気流路は、伝熱壁領域を有する間仕切り部によって互いに分離され、前記排気流路は前記車両の内部から、特に前記車室から又は前記エンジンルームから、前記車両の外側までの流体結合を形成し、前記給気流路は前記車両の外側から前記車両上の場所まで、特に前記車室及び／又は前記エンジンルームの内部までの流体結合を形成し、前記交換器エレメントはパッケージに埋め込まれ、前記パッケージの外面の形状は、前記交換器エレメントを設置するための前記車両上、特に前記車室及び／又は前記エンジンルーム内の設置スペースの内法寸法に一致することを特徴とする、交換器エレメント。
2. 前記パッケージは、膨張した及び／又は発泡したポリマー材及び／又は特に有機若しくは無機繊維で作られた繊維材を含むことを特徴とする、請求項１に記載の交換器エレメント。
3. 前記パッケージは、いくつかのパッケージ部分を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の交換器エレメント。
4. 前記パッケージは、前記パッケージの前記膨張したポリマー材を内側及び／又は外側で包む、さらなるポリマー材を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の交換器エレメント。
5. 前記さらなるポリマー材は、あまり膨張していない、又は緻密な膨張しないポリマー材であることを特徴とする、請求項４に記載の交換器エレメント。
6. 前記パッケージ部分は、隣接するパッケージ部分を互いに締め付けることができる締め付け構成物を含むことを特徴とする、請求項３〜５のいずれか一項に記載の交換器エレメント。
7. 第１の通風器は、前記交換器エレメントに割り当てられ、前記給気流路内の前記交換器エレメントの上流又は下流に配設され、前記パッケージに埋め込まれることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の交換器エレメント。
8. 第２の通風器は、前記交換器エレメントに割り当てられ、前記排気流路内の前記交換器エレメントの上流又は下流に配設され、前記パッケージに埋め込まれることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の交換器エレメント。
9. 前記交換器エレメントは、前記給気流路内の前記交換器エレメントの上流に配設され、かつ前記パッケージに埋め込まれる第１のエアフィルターを割り当てられることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の交換器エレメント。
10. 前記交換器エレメントは、前記排気流路内の前記交換器エレメントの上流に配設され、かつ前記パッケージに埋め込まれる第２のエアフィルターを割り当てられることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の交換器エレメント。
11. 前記間仕切り部は、水蒸気を選択的に透過する壁領域を含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の交換器エレメント。
12. 前記パッケージは、第１の硬度を有する領域と第２の硬度を有する領域を含むことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の交換器エレメント。
13. 前記パッケージは、前記交換器エレメントに接しより高い硬度を有する領域、及び前記設置スペースに接しより低い硬度を有する領域を含むこと、又は前記パッケージは、前記交換器エレメントに接しより低い硬度を有する領域、及び前記設置スペースに接しより高い硬度を有する領域を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の交換器エレメント。
14. 特に電気ドライブ、ハイブリッドドライブ又はセールドライブを備えた、車両、特に航空機、船舶、ケーブルカー又はエレベーターであって、前記車両、特に前記車室及び／又は前記エンジンルームは、交換器エレメント及びパッケージが割り当てられることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の車両。
15. 前記排気流路は、前記車両の低圧外側領域において前記車両の外側と流体結合することを特徴とする、請求項１４に記載の車両。
16. 前記給気流路は、前記車両の高圧外側領域において前記車両の外側と流体結合することを特徴とする、請求項１４又は１５に記載の車両。
17. 前記交換器エレメントは、前記電気ドライブ又は前記ハイブリッドドライブに割り当てられた蓄電池によって給電され得る電気加熱エレメントを有することを特徴とする、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の車両。
18. 前記車両は、自動車であること、及び交換器エレメントが埋め込まれたパッケージは、前記自動車の以下の場所、前記車室の天井、前記自動車の屋根、前記自動車の前部、前記自動車のＡピラー、前記自動車のＢピラー、前記自動車のＣピラー、前記自動車の後部、前記自動車のボンネットの下、前記自動車の床の中、の少なくとも１つに配設されることを特徴とする、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の車両。
19. 車両上の設置スペース内、特に、車室及び／又はエンジンルームに割り当てられた設置スペース内で、前記設置スペースの内壁と前記設置スペースに設置される交換器エレメントとの間に、配設するための交換器エレメントパッケージを製造する方法であって、該方法は、
    ａ）交換器エレメントを供給するステップと、
    ｂ）前記設置スペースの内法寸法を検出するステップと、
    ｃ）前記交換器エレメントの外法寸法を検出するステップと、
    ｄ）型の外壁と型の内壁によって定められた型穴を型に供給するステップであって、前記型の外壁の形状は前記設置スペースの前記内法寸法又は内壁領域によって定められ、前記型の内壁の形状は前記交換器エレメントの前記外法寸法又は外壁領域によって定められるステップと、
    ｅ）前記型穴に流動可能又は自由流動材を部分的に充填するステップと、
    ｆ）前記流動可能又は自由流動材を膨張又は発泡させ、前記型穴は膨張又は発泡した材料で充填されるステップと、
    ｇ）前記膨張又は発泡した材料が凝固した後、前記型を開き、前記膨張又は発泡した材料を交換器エレメントパッケージとして前記型穴から取り出すステップと、
    を含む方法。
20. 車両上の設置スペース内、特に、車室及び／又はエンジンルームに割り当てられた設置スペース内で、前記設置スペースの内壁と前記設置スペースに設置される交換器エレメントとの間に、交換器エレメントパッケージを製造する方法であって、該方法は、
    ａ）交換器エレメントを供給するステップと、
    ｂ）前記交換器エレメントを前記設置スペース内に配設し、それによって型穴は、前記設置スペースの内法寸法又は内壁領域と、前記交換器エレメントの外法寸法又は外壁領域との間に画定されるステップと、
    ｃ）前記型穴を発泡可能なポリマー材で発泡させるステップと、
    ｄ）前記発泡したポリマー材が凝固するのを待機するステップと、
    を含む方法。
21. 車両上の設置スペース内、特に、車室及び／又はエンジンルームに割り当てられた設置スペース内で、前記設置スペースの内壁と前記設置スペースに設置される交換器エレメントとの間に、配設するための交換器エレメントパッケージを製造する方法であって、該方法は、
    ａ）交換器エレメントを供給するステップと、
    ｂ）前記設置スペースの内法寸法を検出するステップと、
    ｃ）前記交換器エレメントの外法寸法を検出するステップと、
    ｄ）型の外壁と型の内壁によって定められた型穴を型に供給するステップであって、前記型の外壁の形状は前記設置スペースの内法寸法又は内壁領域によって定められ、前記型の内壁の形状は前記交換器エレメントの外法寸法又は外壁領域によって定められるステップと、
    ｅ）溶融材を前記型穴に注入することによって前記型穴に前記溶融材を充填するステップと、
    ｆ）前記注入された材料が凝固した後、前記型を開き、前記注入された材料を前記型穴から交換器エレメントパッケージとして取り出すステップと、
    を含む方法。
22. 車両上の設置スペース内、特に、車室及び／又はエンジンルームに割り当てられた設置スペース内で、前記設置スペースの内壁と前記設置スペースに設置される交換器エレメントとの間に、配設するための交換器エレメントパッケージを製造する方法であって、該方法は、
    ａ）交換器エレメントを供給するステップと、
    ｂ）前記交換器エレメントを架設スペースに配設し、それにより型穴は、前記架設スペースの内法寸法又は内壁領域と、前記交換器エレメントの外法寸法又は外壁領域との間に画定されるステップと、
    ｃ）粉状の又は粗粒の融合可能な建材を供給するステップと、
    ｄ）前記粉状の又は粗粒の建材を含む建材層を、適用手段によって、設置領域内の標的表面に当てるステップと、
    ｅ）前記建材層の選択された点にエネルギーを的を絞って当てて、前記粉状の又は粗粒の建材を融合するステップであって、前記選択された点は、形成される前記交換器エレメントパッケージの断面又は前記建材層内の前記型穴に対応するステップと、
    ｆ）必要に応じて、融合していない粉状の又は粗粒の建材を取り出すステップと、を含み、
    ステップｄ）及びｅ）は、繰り返し実行されて、形成される前記交換器エレメントパッケージを層状に蓄積する、方法。
23. 車両の設置スペース内、特に、車室及び／又はエンジンルームに割り当てられた設置スペース内で、前記設置スペースの内壁と前記設置スペースに設置される交換器エレメントとの間に、配設するための交換器エレメントパッケージを製造する方法であって、該方法は、
    ａ）交換器エレメントを供給するステップと、
    ｂ）前記交換器エレメントを架設スペースに配設し、それにより型穴は、前記架設スペースの内法寸法又は内壁領域と、前記交換器エレメントの外法寸法又は外壁領域との間に画定されるステップと、
    ｃ）液状の又はペースト状の、硬化性の建材を供給するステップと、
    ｄ）前記液状の又はペースト状の硬化性の建材を、適用手段によって、構築領域内の標的表面に建材層として、選択された点で的を絞って適用するステップであって、前記建材層は、前記交換器エレメントパッケージの断面又は形成される前記型穴に対応するステップと、
    ｅ）前記建材層を硬化させ、前記建材層内の前記液状の又はペースト状の建材を凝固させ、それを以前に適用され硬化した建材層に結合するステップと、を含み、
    ステップｄ）及びｅ）は、繰り返し実行され、層状に形成される前記交換器エレメントパッケージを蓄積する、方法。

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