JP6113847B2 - 自動車における流体の熱的調節のための装置ならびに対応する暖房および／または空調設備 - Google Patents

Description

本発明は、自動車における流体の電気加熱装置など、流体の熱的調節のための装置に関する。さらに、本発明は、より詳しくは、そのような加熱装置を備える自動車用の暖房および／または空調設備に当てはまる。

室内の暖房を目的とする空気の再加熱は、通常は、空気の流れを熱交換器に通すことによって確保され、より具体的には、空気の流れと流体との間の熱交換によって確保される。流体は、一般に、内燃機関の場合における冷却液である。

そのような加熱方法は、自動車の室内の暖房ならびに曇り取りおよび霜取りを保証するには、不適当または不適切となる可能性がある。

しかしながら、特には室内の再暖房を保証するために車両の室内を迅速かつ効率的に暖房し、あるいはきわめて低温の環境またはきわめて急な温度上昇の場合において使用に先立って車両を霜取りまたは曇り取りするための方法が、望まれている。

加えて、電気自動車の場合には、暖房機能が、もはや熱交換器の内部の冷却液の循環では実現されない。しかしながら、室内の暖房のための水回路を設けることが可能であるが、この暖房方法も、車両の室内の迅速かつ効率的な暖房を保証するには、不適当または不適切となる可能性がある。

さらに、追加の水回路によって占められる空間および追加の水回路のコストを減らすために、ヒートポンプモードで機能する空調ループを電気自動車において使用することも、よく知られている。冷却液の助けによって空気の流れの冷却を従来法により可能にする空調ループが、この場合には、空気の流れを再加熱するように利用される。これを達成するために、空調ループの蒸発器をコンデンサとして利用することが必要である。

しかしながら、この暖房方法も、不適当または不適切となる可能性がある。実際、ヒートポンプモードの空調ループの性能は、外部の気候条件に依存する。例えば、外気温が低すぎる場合には、この空気を熱エネルギーの源として使用することが不可能である。

公知の技術的解決策として、追加の電気加熱装置を熱交換器または水回路あるいは空調ループへと接続することが挙げられる。

追加の電気加熱装置を、内燃機関の冷却液、あるいは電気自動車の室内の暖房用の水回路に存在する水、もしくは空調ループの冷媒流体などの流体について、上流における加熱を提供するように構成してもよい。

それ自身公知の方法で、追加の電気加熱装置は、加熱対象の流体に接触させた１つまたは複数の加熱モジュールを備える。

より正確には、加熱モジュールが、コアと、コアを囲む円筒形のシェルの形態に作られた加熱素子とを備え、コアと円筒形のシェルとの間に流体を案内するための回路が定められている。したがって、円筒形のシェルが、熱エネルギー源である。

ある公知の技術的解決策によれば、加熱素子が、例えば加熱素子の外面の抵抗性の電路の形態のスクリーン印刷によって生成された１つまたは複数の加熱抵抗器の加熱のための電気的手段を呈する。

しかしながら、コアと円筒形のシェルとの間の案内回路の内部における流体の軸方向の循環は、円筒形のシェルと流体との間の熱伝達を小さくする。

したがって、加熱素子と、コアと円筒形のシェルとの間を循環する流体との間の熱交換の出力を大きくするために、流体が円筒形要素の形態の加熱素子の軸に平行に循環することは避けることが好ましい。

公知の技術的解決策は、案内回路を循環する流体にらせん運動を生じさせることである。例えば円筒形のシェルの形態の加熱素子と、この円筒形のシェルの内部を循環する流体との間の熱交換が、このように増やされる。

したがって、コアが、その外面に、実質的にらせん形の溝を呈するべきであると、提案されている。その結果、そのようなコアの設計が、本質的に複雑になる。

このらせん形の溝は、流体への渦運動の付与を可能にする。しかしながら、そのような技術的解決策では、流体を案内するための回路への入り口で速度が均質ではなく、圧力の低下が大きい。

したがって、本発明の目的は、熱的調節のための装置、特には出力が改善された電気加熱のための装置を提案することにある。

この目的のため、本発明は、その対象として、
コアおよびシェルを備えており、該コアと該シェルとの間に加熱または冷却対象の流体を案内するための回路が定められている少なくとも１つの熱モジュールと、
流体導入箱および流体排出箱と
を備えており、
流体導入箱は、流体を案内するための回路との連通のための少なくとも１つの導入チャネルを有する自動車用の流体の熱的調節のための装置であって、
流体のための導入チャネルは、流体に渦運動を生じさせるように構成された少なくとも１つの実質的に湾曲した部分を有することを特徴とする装置を有する。

したがって、案内回路への流体の到着の直前に、流体の渦を「自然に」生じさせることができる。流体の渦の生成を促進する熱モジュールのコアまたは任意の他の構成部品の外面において実現されるらせんの追加は、任意である。

流体の渦運動は、流体とコアを囲んでいるシェルとの間の熱伝達を改善するように、案内回路において、コアの全長にわたって続く。

例えば、加熱装置の場合に、装置は円柱形のシェルによって生成される熱エネルギーの最大量を流体へと与えるが、システムを、流体からの熱の除去にも同様に適用することができる。

そのような装置は、数時間にわたって機能することができる。

さらに、この装置は、１０００ ｌ／ｈあるいは２５００ ｌ／ｈにもなる流量においても、流体回路において生じる圧力損失が少ないという利点を有する。

さらに装置は、以下の特徴的な特徴のうちの１つまたはそれ以上を、個別または組み合わせにて含んでもよい。
−導入チャネルが、熱モジュールの長手軸に実質的に平行な軸を中心とする実質的にらせん形の形態の流体のための案内斜面を備え、特には該案内斜面の形状が、渦運動の維持または増幅さえ可能にする、
−導入チャネルが、実質的にエルボ（ｅｌｂｏｗ）の形態の形状を呈する、
−導入箱が、熱モジュールの案内回路に連通した実質的に円柱形の形状を有する少なくとも１つの供給ボウルを備える、
−本装置が、並列に横並びで配置された少なくとも２つの熱モジュールを備え、導入チャネルは、導入箱の２つの供給ボウルに対して接線方向である部位を呈する、
−本装置が、並列に横並びで配置された少なくとも２つの熱モジュールを備え、２つの流体導入チャネルが、熱モジュールの案内回路にそれぞれ連通する、
−本装置が、２つの流体導入チャネルを定めるように分離壁によって隔てられた２つの導管を備える、
−導管が、流体を案内するためのそれぞれの回路に連通した末端をそれぞれ備え、該末端は、熱モジュールの長手軸に実質的に平行な軸を中心とする実質的にらせん形の形態の流体のための案内斜面を呈する、
−２つの導管が、共通の流体導入ヘッダを呈し、２つの導管および共通の流体導入ヘッダが、導入箱と一体に実現される、
−２つの導管が、導入箱と一体に形成される、
−導入箱は、熱モジュールの長手軸に対して径方向に配置された流体導入マニホールドを呈する、
−熱モジュールのコアが、流体を案内するための回路と導入箱の空洞内に収容される導入端とが周囲に定められたコア本体を備え、本装置は、コアのコア本体と導入端との間に配置されたデフレクタを備える、
−デフレクタが、熱モジュールの長手軸に対して径方向に配置される、
−デフレクタが、流体導入チャネルによって生成される流体の渦の方向に配置される、
−デフレクタが、コアと一体に実現される、
−導入箱が、デフレクタを備える、
−本装置が、前記自動車の室内の暖房のための回路に配置される。

さらに本発明は、自動車用の暖房および／または空調設備であって、上記定義のとおりの熱的調節装置を備えることを特徴とする暖房および／または空調設備に関する。

例示的かつ非限定的な例により提示される以下の説明を読むと、また添付の図面から、本発明の他の特徴的な特徴および利点がより明瞭に理解されるであろう。

本発明による自動車用の流体の電気加熱装置の斜視図を、一部を透視にした形態で示している。 実線で示された図１の電気加熱装置を示しており、流体導入箱は取り除かれている。 第１の実施形態による導入箱の上方からの図である。 図３ａの導入箱の断面図である。 第２の実施形態による導入箱の上方からの斜視図である。 図４ａの導入箱の断面図である。 第３の実施形態による導入箱の断面図である。 上方から見た図５ａの導入箱の内側の流体の循環を概略的な形態で示している。 図５ａの導入箱の導入チャネルの斜視図を簡略化して示している。 図５ｃの導入チャネルの上方からの図を簡略化して示している。 図５ａの導入箱の内部における流体の循環ならびにその後の実質的にらせん形の運動に従う加熱モジュールのコアの周囲の流体の循環を説明する斜視図を概略的な形態で示している。 図６の加熱モジュールの案内回路の導入部における流体の渦を概略的な形態で示す上方からの図である。 一実施形態による加熱モジュールのコアの一部分の斜視図である。 図８に示した実施形態の変形例による加熱モジュールのコアの一部分の斜視図である。

これらの図において、実質的に同一の構成要素は、同じ参照符号で示されている。

図１は、暖房および／または空調設備のための自動車における流体の電気加熱装置１などの熱的調節のための装置を示している。

電気加熱装置１は、例えば電気自動車の室内の暖房を目的とする流体を加熱するための回路への進入の前に流体を加熱することを可能にする追加の加熱装置である。

別の例によれば、電気加熱装置１は、冷媒流体を加熱するために、ヒートポンプモードで機能することができる空調ループの蒸発器の上流に配置される。

さらに別の例によれば、電気加熱装置１は、熱伝達媒体として内燃機関の冷却液を利用する熱交換器の上流に配置される。

そのような電気加熱装置１を、電気またはハイブリッド走行の車両に向けた電気エネルギーの貯蔵装置（バッテリパックと称されることもある）の熱的調節を目的とする熱交換器の上流に設けてもよい。

また、本発明は、流体の冷却を可能にする装置にも関する。

図示の電気加熱装置１は、
第１の加熱モジュール３ａおよび第２の加熱モジュール３ｂと、
加熱モジュール３ａ、３ｂへの電力の供給を制御するための制御手段５と、
流体導入箱９ａなどの流体導入部と、
流体排出箱９ｂなどの流体排出部９ｂと
を備える。

当然ながら、電気加熱装置は、必要に応じて、加熱モジュールを１つだけ備えても、３つ以上の加熱モジュールを備えてもよい。

図２を参照すると、加熱モジュール３ａ、３ｂは、
コア１１と、
加熱素子１３ａ、１３ｂと
を備える。

図示の例によれば、加熱素子１３ａ、１３ｂは、コア１１の本体１２を囲むシェルの形態で実現される。

コア１１および加熱素子１３ａ、１３ｂは、例えば実質的に円筒形であり、長手軸Ａにて延びている。

コア１１および加熱素子１３ａ、１３ｂは、同心であってよい。

したがって、加熱モジュール３ａ、３ｂは、加熱素子１３ａ、１３ｂによって定められる実質的に円筒形の全体形状を呈する。

コア１１および加熱素子１３ａ、１３ｂが、液体などの加熱対象の流体を案内するための回路を定めている。案内回路は、コア１１の本体１２の外面の周囲に定められ、したがってハブ１１の外側かつ加熱素子１３ａまたは１３ｂの内側に位置する。換言すると、コア１１の本体１２の外面および該当の加熱素子１３ａまたは１３ｂの内面が、コア１１の周囲に加熱対象の流体のための循環の空間を定めている。流体導入箱９ａに到達する流体は、この循環の空間を循環してもよく、次いで排出箱９ｂへと進んでもよい。

図１および２に示される実施形態によれば、各々の加熱モジュール３ａ、３ｂは、コア１１とそれぞれの加熱素子１３ａ、１３ｂとの間に流体を案内するための回路を備える。

さらに、加熱素子１３ａ、１３ｂは、加熱素子１３ａ、１３ｂと案内回路を循環する流体との間の熱の交換によって流体を加熱するために、制御手段５によって制御される。

図示の実施形態によれば、加熱素子１３ａ、１３ｂは、加熱抵抗器１７などの少なくとも１つの電気加熱手段を呈する。この加熱抵抗器１７を、抵抗性の電路１７の形態で実現してもよい。図示の例示の実施形態によれば、加熱素子１３ａ、１３ｂは、２つの抵抗性の電路１７の形態で実現された２つの電気加熱手段を呈する。

より正確には、２つの抵抗性の電路１７は、例えば平行に、加熱素子１３ａ、１３ｂの高さの少なくとも一部分について延びている。２つの抵抗性の電路１７は、例えば一方が他方の内側に埋め込まれ、あるいは相互に巻き付けられている。

抵抗性の電路１７は、例えば加熱素子１３ａ、１３ｂの外面（すなわち、コア１１に対する加熱素子１３ａ、１３ｂの内面とは反対側の表面）へのスクリーン印刷によって生成される。したがって、抵抗性の電路１７は、加熱対象の流体を案内するための回路の外側に位置する。

この実施形態のおかげで、抵抗器によって生み出される熱が、該当の加熱素子１３ａまたは１３ｂの壁を介して加熱対象の流体へと直接伝えられ、したがって熱の損失が最小限になり、装置の熱慣性が小さくなり、したがって流体を迅速に加熱することができる。

制御手段５は、この例においては抵抗性の電路１７の形態で実現される加熱抵抗器１７への電力の供給を制御することによって、加熱素子１３ａ、１３ｂを制御する。

この目的のため、抵抗性の電路１７は、制御手段５へと接続される。これを行うために、抵抗性の電路１７の末端へと電気的に接続された接続端子１８が設けられる。制御手段５は、これらの接続端子１８に電気的に接続される。

加えて、温度センサ（図には示されていない）を、該当の加熱素子１３ａ、１３ｂの温度を測定するために設けてもよい。これは、抵抗が温度につれて一様に減少する「ＣＴＮ」（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｄｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｎｅｇａｔｉｆ）プローブ（英語では、「ＮＴＣ」（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）プローブ）などのサーミスタであってよい。この温度センサを、該当の加熱素子１３ａ、１３ｂの外面へとろう付けまたは溶接してもよい。

この場合、制御手段５は、加熱の設定点および温度センサによって測定される温度に応じて、加熱抵抗器への電力の供給を制御する。

この加熱素子１３ａ、１３ｂの制御手段５は、プリント基板（あるいは、英語では「Ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ」を略してＰＣＢ）などの電気回路支持体１９を備える。この電気回路支持体１９は、電子および／または電気部品を保持する。これらの電子および／または電気部品として、特には、加熱素子１３ａ、１３ｂへの電力の供給を制御する目的のための１つまたは複数の電流回路遮断器が挙げられる。

電流回路遮断器に加え、これらの電子および／または電気部品として、例えばマイクロコントローラ、加熱抵抗器１７を電流回路遮断器へと接続する電気コネクタ、高電圧の電力コネクタ２０、ならびに低電圧の電力およびデータバスコネクタ２１が挙げられる。

加えて、電気回路支持体１９の位置を決めるための、スナップ固定手段などの手段２２を、例えば電気回路支持体１９の４つの角に配置してもよい。

さらに、加熱モジュール３ａ、３ｂは、例えば同一である。

図示の実施形態によれば、２つの加熱モジュール３ａ、３ｂは、実質的に平行に、横並びに配置される。

当然ながら、例えば２つの加熱モジュール３ａ、３ｂを加熱モジュール３ａ、３ｂの長手方向に端部同士を隣り合わせて配置するなど、他の配置も考えられる。

横並びの配置は、加熱装置１が占める空間が長手方向に広がらないようにすることができる。さらに、この配置においては、熱慣性が小さく、圧力の損失が少ない。

加熱モジュール３ａ、３ｂは、長手方向において反対を向いた２つの末端をそれぞれ呈し、すなわち導入箱９ａおよび排出箱９ｂにそれぞれ接続される１つの導入端２３ａ、２３ｂおよび１つの排出端を呈する。

これを行うために、それぞれのコア１１は、コア１１の本体１２へと接続された１つの導入端２３ａ、２３ｂおよび１つの排出端を備える。

流体導入箱９ａに関しては、流体導入箱９ａが、第１の加熱モジュール３ａの案内回路および第２の加熱モジュール３ｂの案内回路に連通した流体導入チャネル２５を備える。

流体導入チャネル２５は、流体が加熱モジュール３ａ、３ｂの案内回路に到達する前に、流体の渦運動を生じさせるように構成される。

これを行うために、導入チャネル２５は、流体の渦を生じさせるために、少なくとも１つの実質的に湾曲した部位を呈する。

より正確には、この導入チャネル２５を境界付ける少なくとも１つの壁が、流体の渦を生じさせるように実質的に湾曲している。

図１、３ａ、および３ｂに示される第１の実施形態によれば、流体導入箱９ａが、２つの対向する大きな側面と２つの対向する小さな側面とを有する実質的に平行六面体のベース１０を呈する。このベースに、第１の供給ボウル２７ａおよび第２の供給ボウル２７ｂが設けられている。これらの供給ボウル２７ａ、２７ｂは、加熱モジュール３ａ、３ｂのそれぞれの導入端２３ａ、２３ｂを受け入れるために、円柱の形態でありかつ球形の底部を有する第１の空洞２８ａおよび第２の空洞２８ｂ（図３ｂを参照）をそれぞれ呈する。

さらに、流体導入箱９ａは、突き出している流体導入マニホールド２９を備え、この導入マニホールド２９は、２つの加熱モジュール３ａ、３ｂに共通である。

この変形例の実施形態によれば、導入マニホールド２９は、２つの供給ボウル２７ａおよび２７ｂに接するように配置されている。

流体導入マニホールド２９は、例えば流体導入箱９ａに対して実質的に対角線の方向に延びている。

したがって、導入チャネル２５は、流体導入マニホールド２９および流体導入箱９ａの空洞２８ａ、２８ｂによって定められる。このようにして、導入チャネル２５は、導入マニホールド２９を流体導入箱９ａの供給ボウル２７ａ、２７ｂの２つの空洞２８ａ、２８ｂに連通させる。

この第１の変形例によれば、導入チャネル２５は、２つの供給ボウル２７ａ、２７ｂへと開く地点までは２つの加熱モジュール３ａ、３ｂに共通であり、導入チャネル２５は、２つの空洞２８ａ、２８ｂにおいて２つに分かれている。２つの空洞

供給ボウル２７ａ、２７ｂに対して接するような導入マニホールド２９、したがって導入チャネル２５の一部分の配置、ならびに供給ボウル２７ａ、２７ｂの空洞２８ａ、２８ｂの円柱形の形状が、図３ａに矢印によって概略が示されるとおりの流体の渦の生成を可能にする。その結果供給ボウル２７ａ、２７ｂの壁は湾曲しており、加熱モジュール３ａ、３ｂの案内回路へと出る導入チャネル２５の末端を定めている。

同様に、流体排出チャネルが、流体排出箱９ｂに形成され、第１の加熱モジュール３ａの案内回路および第２の加熱モジュール３ｂの案内回路に連通する。

図１において理解できるとおり、流体排出箱９ｂは、実質的に流体導入箱９ａと同じ形状を呈する。すなわち、加熱モジュール３ａ、３ｂの排出端を受け入れるように意図された２つの空洞が設けられたボウルを呈し、かつ加熱後の流体回路へと接続されるように意図された電気加熱装置１の流体排出マニホールドを突出させている実質的に平行六面体のベース１を呈する。

この例によれば、導入箱９ａおよび排出箱９ｂが、加熱モジュール３ａ、３ｂの反対向きの２つの末端へと対称に接続される。

したがって、流体の流れは、導入箱９ａの流体導入マニホールド２９から導入チャネル２５に生じ、次いで加熱モジュール３ａ、３ｂの案内回路に並列に生じ、その後に排出箱９ｂの排出チャネルへと現れ、排出マニホールドを介して進む。

加熱モジュール３ａ、３ｂの内部の案内回路に到達する前に流体に生じる渦の結果として、流体が、コア１１の外面に配置されるらせん形の溝または何らかの他の手段の存在を必要とせずに、実質的にらせん状の経路を辿る。実際、流体は、円筒形の外皮１３ａ、１３ｂの内面へと連続的に投射される。

図４ａおよび４ｂに示される第２の実施形態によれば、流体導入箱１０９ａが、加熱モジュール３ａ、３ｂのそれぞれの導入端２３ａ、２３ｂを受け入れるように意図された空洞１２８ａ、１２８ｂをそれぞれ呈する２つの供給シリンダ１２７ａ、１２７ｂを有する実質的に平行六面体のベース１１０を呈する。したがって、空洞１２８ａ、１２８ｂは、実質的に円柱形である。

流体導入箱１０９ａも、２つの加熱モジュール３ａ、３ｂと共通な突出する流体導入マニホールド１２９を備える。図示の例では、この導入マニホールド１２９は、流体導入箱１０９ａのベース１１０の大きい方の一側面に配置される。

この第２の実施形態は、導入マニホールド１２９が加熱モジュール３ａ、３ｂの長手軸Ａに対して径方向に延びているという事実によって、図３ａ、３ｂに示した第１の実施形態から相違する。したがって、導入マニホールドは、導入箱１０９ａのベース１１０の一側面に対して実質的に垂直に配置される。加えて、導入チャネル１２５は、２つの供給シリンダ１２７ａ、１２７ｂのそれぞれへの並列な供給のために、２つに分かれている。

供給シリンダ１２７ａ、１２７ｂの円柱形の形状が、図４ａに矢印によって概略的に示されるとおりの流体の渦の生成を可能にする。

当然ながら、流体排出箱（図４ａ、４ｂには示されていない）は、流体導入箱１０９ａと同一であってよい。

図５ａ〜７に示される第３の実施形態によれば、流体導入箱２０９ａが、加熱モジュール３ａ、３ｂのそれぞれの導入端２３ａ、２３ｂを受け入れるために例えば円柱形でありかつ球形の底部を有する第１の空洞２２８ａおよび第２の空洞２２８ｂが設けられた実質的に平行六面体のベース２１０を呈する。

流体導入箱２０９ａも、電気加熱装置１のための突出した流体導入マニホールド２２９を備えている。この導入マニホールド２２９は、加熱モジュール３ａ、３ｂの長手軸Ａに対して径方向に延びている。図示の例では、導入マニホールド２２９が、流体導入箱２０９ａのベース２１０の小さい側面に配置され、この小さい側面に実質的に垂直である。

この第３の実施形態によれば、流体導入箱２０９ａは、一方では導入マニホールド２２９に連通し、他方では流体導入箱２０９ａのそれぞれの空洞２２８ａ、２２８ｂに連通した２つの導入チャネル２２５ａおよび２２５ｂを備える。

このようにして、導入チャネル２２５ａ、２２５ｂは、共通の導入マニホールド２２９を流体導入箱２０９ａの２つの空洞２２８ａ、２２８ｂに連通させる。

第１の導入チャネル２２５ａは、導入マニホールド２２９を空洞２２８ａに連通させ、第２の導入チャネル２２５ｂは、同じ導入マニホールド２２９を流体導入箱２０９ａの他方の空洞２２８ｂへと接続する。

第１のチャネル２２５ａは、例えば手前側の空洞２２８ａへと接続され、第２のチャネル２２５ｂは、遠方の空洞２２８ｂへと接続される。手前側という概念は、導入マニホールド２２９が配置される側面を基準にして定められる。

この目的のため、第１の導管２３１ａおよび第２の導管２３１ｂを、導入箱２０９ａに形成してもよく、第１の導入チャネル２２５ａおよび第２の導入チャネル２２５ｂをそれぞれ定めることが可能となる。

変形例として、これら２つの導管２３１ａ、２３１ｂを、導入箱２０９ａに取り付けられる追加の構成部品の形態にて実現してもよい。この場合、流体導入ヘッダ２３０と２つの導管２３１ａ、２３１ｂとを備える図５ｃに示されるとおりの構成部品を設けてもよい。例えば、流体導入ヘッダ２３０は、２つの導管２３１ａ、２３１ｂに共通であり、これら２つの導管２３１ａ、２３１ｂと一体に実現される。

導入チャネル２２５ａ、２２５ｂを定める導管２３１ａ、２３１ｂが、導入箱２０９ａの内側に形成され、あるいは追加の構成部品である一方で、少なくとも１つの導入チャネル２２５ａ、２２５ｂは、流体に渦を付与するように構成される。

流体の渦は、空洞２２８ａ、２２８ｂの円柱形の形状によって引き起こされる。

流体の運動は、図５ｂの矢印が概略を示す。

加えて、図５ｂに矢印が概略を示すように、流体がこの湾曲形状２３３にぶつかるときに流体の方向を変えることができるように、導管（例えば、第２の導入チャネル２２５ｂを定める第２の導管２３１ｂ）が、湾曲形状２３３を呈してもよい。

この湾曲形状２３３は、導入箱２０９ａの供給ボウルへと開く第１の導入チャネル２２５ａの丸みを帯びた末端に隣接している。

さらに、図５ｃおよび５ｄにおいて理解できるとおり、導管２３１ａ、２３１ｂは、流体のための実質的にらせん形の案内斜面２３４を備えてもよい。

より正確には、この斜面２３４が、らせんの始まりを形成する。案内斜面２３４は、コア１１の導入端２３ａ、２３ｂの上流に配置される。したがって、この斜面２３４は、コア１１の周囲のらせん状の下向きの運動の開始を可能にする空気の流れにとっての踏み切り板を形成する。

さらに、図６の矢印によって概略的に示されるとおり、この渦運動は、加熱モジュール３ａ、３ｂのコア１１に沿って継続する。

したがって、流体は、加熱モジュール３ａ、３ｂのコア１１の外面のらせん形の溝を必要とすることなく、実質的にらせん形の軌跡を辿る。

加熱モジュール３ａ、３ｂの案内回路への導入部における流体の渦運動が、図７に矢印によって概略的に示されている。

導入箱２０９ａと同様に、排出箱（図５ａ〜７には示されていない）は、排出箱と一体であっても、あるいは排出箱へと取り付けられる構成部品であってもよい上述のとおりの導管２３１ａ、２３１ｂと同様の導管を備えてもよい。

導入箱９ａ、１０９ａ、２０９ａの３つの実施形態を上述したが、当然ながら、一実施形態の特徴的な特徴を、別の実施形態の特徴的な特徴と組み合わせてもよい。

さらに、導入箱９ａ、１０９ａ、２０９ａの実施形態にかかわらず、案内回路の定義を可能にするコア１１の本体１２とコア１１の導入端２３ａ、２３ｂとの間の連結部を形成する図８に示されるようなデフレクタ３５を設けてもよい。デフレクタ３５を、所定の刻み角度に従って規則的に分布させてもよい。当然ながら、デフレクタ３５を、不規則に分布させてもよい。

同様に、そのようなデフレクタ３５を、コア１１の本体１２と排出端との間に設けてもよい。

図８に示される実施形態によれば、これらのデフレクタ３５が、コア１１の一部である。より正確には、これらのデフレクタ３５を、コア１１と一体に実現してもよい。

これに加え、あるいはこれに代えて、デフレクタ３５を、導入箱９ａ、１０９ａ、２０９ａ、および／または排出箱９ｂ、１０９ｂ、２０９ｂに配置してもよい。

導入端２３ａ、２３ｂを介して到来する流体は、コア１１の本体１２の外面とシェル１３ａ、１３ｂの内面との間に定められる案内回路へと導かれ、案内回路の全体を全表面について潤わす。

同様に、案内回路を循環した後で、流体排出部の流体は、排出箱９ｂ、１０９ｂ、２０９ｂを介して排出されるように排出端へと導かれる。

この場合に、デフレクタ３５は、流体の軌跡内に存在し、したがって流体の流れを乱すためのバッフル３５を形成する。

これらのデフレクタ３５を、径方向に配置してもよい。より正確には、これらのデフレクタ３５は、図８に示される例のように、加熱モジュール３ａ、３ｂの長手軸Ａに対して実質的に径方向に向けられる。

さらに、図８に示した例では、デフレクタ３５が、実質的に三角形の全体形状を呈する。デフレクタ３５の縁は、例えば実質的に丸みを帯びている。

図９に示される好ましい代案によれば、デフレクタ３３５が、すでに説明したように導入チャネル２５、１２５、２２５ａ、２２５ｂの形状によって生成される流体の渦の方向に延びるように配置される。

したがって、これらのデフレクタ３３５は、流体の渦の方向に対して接線方向である。

図９に示した例によれば、デフレクタ３３５が、実質的に凸状形態にて実現され、それらの凸面がコア１１の外側へと向けられる。

デフレクタ３３５を流体の渦の方向に配置することで、流体案内回路の上流で生成された流体の渦運動の「破壊」を回避することができる。その結果、流体の渦、特には流体のらせん状の運動が、コア１１の周囲の案内回路において生じる。これは、流体が長手軸Ａに実質的に平行に、案内回路を直線的に循環することを防止する。

したがって、流体の渦運動を、流体がコア１１と円筒形のシェル１３との間の案内回路に到達する前に、例えばコア１１の外面にらせん形の溝の形態で製造されるらせんの寄与なしに、「自然に」生じさせることができる。

このように、この渦を、供給ボウル２７ａ、２７ｂ、１２７ａ、１２７ｂの空洞２８ａ、２８ｂ、１２８ａ、１２８ｂの円柱形の形状ならびにらせんの形状を開始させる案内斜面２３４によって生成してもよい。

最後に、導入箱９ａ、１０９ａ、２０９ａの供給ボウルと加熱モジュール３ａ、３ｂのコア１１との間の具体的な必要性を満たすためにデフレクタ３５、３３５が必要である場合、これらのデフレクタ３５、３３５の形状を、導入チャネル２５、１２５、２２５ａ、２２５ｂの内部に生じる渦の効果を打ち消すおそれを伴う流体の循環の乱れを引き起こすことがないように設けなければならない。この目的のため、デフレクタ３３５は、好ましくは生成された渦の方向に対して接線方向である。

したがって、流体は、上流において生成された渦を維持しつつ、例えばコア１１の周囲を上昇する運動に従い、したがって加熱素子１３ａ、１３ｂと流体との間の熱伝達の増大を可能にするらせん形の運動をとる。

図８および９に示したコア１１の種々の実施形態は、当然ながら、図１〜７に示した任意の実施形態と組み合わせてもよい。

Claims (16)

1. 自動車用の流体の熱的調節のための装置（１）であって、
   コア（１１）とシェル（１３ａ、１３ｂ）との間に加熱または冷却されるべき流体を案内するための回路を定めている当該コア（１１）およびシェル（１３ａ、１３ｂ）を有する、少なくとも１つの熱モジュール（３ａ、３ｂ）と、
   流体導入箱（９ａ、１０９ａ、２０９ａ）および流体排出箱（９ｂ）であって、流体導入箱（９ａ、１０９ａ、２０９ａ）は、前記流体を案内するための回路との連通のための少なくとも１つの導入チャネル（２５、２２５ａ、２２５ｂ）を有する、という流体導入箱（９ａ、１０９ａ、２０９ａ）および流体排出箱（９ｂ）と、
   を備え、
   前記流体のための導入チャネル（２５、２２５ａ、２２５ｂ）は、流体に渦運動を生じさせるように構成された少なくとも１つの実質的に湾曲した部分を有し、
   並列に横並びで配置された少なくとも２つの熱モジュール（３ａ、３ｂ）を備えており、
   ２つの流体導入チャネル（２２５ａ、２２５ｂ）は、熱モジュール（３ａ、３ｂ）の案内回路にそれぞれ連通する、
   ことを特徴とする装置。
2. 前記導入チャネル（２２５ａ、２２５ｂ）は、前記熱モジュール（３ａ、３ｂ）の長手軸（Ａ）に実質的に平行な軸を中心とする実質的にらせん形状の流体のための案内斜面（２３４）を有する、請求項１に記載の装置。
3. 前記導入チャネル（２２５ｂ）は、実質的にエルボの形態である形状を呈する、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記導入箱（９ａ、１０９ａ、２０９ａ）は、熱モジュールの前記案内回路に流体的に接続された実質的に円筒形状を有する少なくとも１つの供給ボウル（２７ａ、２７ｂ、１２７ａ、１２７ｂ、２２７ａ、２２７ｂ）を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記２つの流体導入チャネル（２２５ａ、２２５ｂ）を定めるように分離壁（２３２）によって隔てられた２つの導管（２３１ａ、２３１ｂ）を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記導管（２３１ａ、２３１ｂ）は、流体を案内するための関連付けられた回路に流体的に連通されるとともに前記熱モジュール（３ａ、３ｂ）の長手軸（Ａ）に実質的に平行な軸を中心とする実質的にらせん形状の流体のための案内斜面（２３４）を呈する末端をそれぞれ有する、請求項５に記載の装置。
7. 前記２つの導管（２３１ａ、２３１ｂ）は、共通の流体導入ヘッダ（２３０）を呈しており、前記２つの導管（２３１ａ、２３１ｂ）および前記共通の流体導入ヘッダ（２３０）は、前記導入箱（２０９ａ）と一体に実現されている、請求項５または６に記載の装置。
8. 前記２つの導管（２３１ａ、２３１ｂ）は、前記導入箱（２０９ａ）と一体に形成されている、請求項５または６に記載の装置。
9. 前記導入箱（９ａ、１０９ａ、２０９ａ）は、熱モジュール（３ａ、３ｂ）の長手軸（Ａ）に対して径方向に配置された流体導入マニホールド（２９、１２９、２２９）を呈する、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
10. 熱モジュール（３ａ、３ｂ）の前記コア（１１）は、流体を案内するための前記回路と前記導入箱の空洞（２８ａ、２８ｂ）内に収容される導入端（２３ａ、２３ｂ）とが周囲に定められたコア本体（１２）を有しており、
    当該装置は、前記コア（１１）の前記コア本体（１２）と前記導入端（２３ａ、２３ｂ）との間に配置されたデフレクタ（３５、３３５）を備える、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記デフレクタ（３５）は、前記熱モジュールの長手軸に対して径方向に配置されている、請求項１０に記載の装置。
12. 前記デフレクタ（３３５）は、前記流体導入チャネル（２５、１２５、２２５ａ、２２５ｂ）によって生成される流体の渦の方向に配置されている、請求項１０に記載の装置。
13. 前記デフレクタ（３５、３３５）は、前記コア（１１）と一体に実現されている、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 前記導入箱（９ａ、１０９ａ、２０９ａ）は、前記デフレクタ（３５、３３５）を有する、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の装置。
15. 前記自動車の室内の暖房のための回路に配置された、請求項１から１４のいずれか一項に記載の装置。
16. 自動車用の暖房および／または空調設備であって、
    請求項１から１５のいずれか一項に記載の少なくとも１つの熱的調節装置（１）を備えることを特徴とする自動車用の暖房および／または空調設備。

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