[发明专利]用于机动车辆的热流体调节装置以及相应的供暖、通风和/或空调设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的用于对流体进行热调节的装置，诸如用于对流体进行电加热的装置。本发明更具体地应用到包括这样的加热装置的机动车辆供暖和/或空调单元。

背景技术

意图为车辆内部供暖的空气通常通过使空气流穿过热交换器而升温，更具体地通过在空气流和流体之间的热交换而升温。总体上，在燃烧发动机的情况下，这是冷却剂。

这样的供暖方法可被证明不适于或不足以确保机动车辆的内部的供暖以及除雾和除霜。

但是，需要用于使车辆内部快速且有效地加热的方法，特别是用于在非常冷的环境下在使用之前或甚至当温度有非常快速的升高时使内部升温或用于对车辆除霜或除雾的方法。

此外，在电动车辆的情况下，供暖功能不再由冷却剂流通通过热交换器而实行。但是，水回路可被设置用于为车辆内部供暖，但该供暖方法可同样被证明是不适于或不足以确保车辆内部的快速和有效的供暖。

此外，为了减小额外的水回路的尺寸和成本，还已知的实践是，电动车辆使用以热泵模式操作的空调环路。由此，在该情况下，使用空调环路来加热空气流，该空调环路常规地允许空气流利用制冷剂被冷却。

但是，该供暖方法可证明是不适当或不足够的。这是因为热泵模式的空调环路的性能取决于外部天气条件。例如，当外部空气温度过低时，该空气不能用作热能量源。

一个已知的方案是向热交换器或水回路或甚至空调环路添加额外的电加热装置。

额外的电加热装置可适于流体的上游加热，所述流体诸如发动机冷却剂或电动车辆内部供暖水回路的水或甚至空调环路的制冷剂。

以已知的方式，额外的电加热装置包括一个或多个加热模块，其与要被加热的流体接触。

在包括加热管而没有布置在该加热管内的芯部的加热模块的情况下，要被加热的流体——诸如水——可停留在加热管的壁上，并开始沸腾。这是因为流体行进的速度随着距加热管中心的距离增大而减小。

根据一个已知的方案，加热模块包括芯部和制造为壳的形式的加热元件，所述壳例如圆柱形壳，围绕芯部，以便限定在芯部和圆柱形壳之间引导流体的引导回路。圆柱形壳因此是热能量源。加热元件或壳可具有电加热器件，例如一个或多个加热电阻，其通过丝网印刷制造为在加热元件的外表面上的电阻迹线的形式。

在该情况下，流体通过的速度较大，壳的内壁附近的流体升温而没有达到沸点。

但是，如果限定在芯部的本体和壳之间的引导回路的容积太小，则流体通过的速度增加，由此增加压降。

但是另一方面，如果芯部和加热壳之间的距离过大，将降低圆柱形壳和流体之间的热传递。

为了增加加热元件和在芯部与加热元件之间流通的流体之间的热交换效率，一个已知的方案是产生在引导回路中流通的流体的螺旋运动。这则增加加热元件(例如圆柱形壳的形式)和在该圆柱形壳内流通的流体之间的热交换。

为了实现它，已经提出芯部在其外表面上具有大体螺旋的沟槽。这样的芯部因此制造复杂。

该螺旋沟槽使得可以迫使流体采用旋涡运动。但是，对于这样的方案，已经发现存在高的压降和流体引导回路入口处的速度的均匀性缺乏。

发明内容

因此本发明的目的是提出一种热调节装置，特别是电加热装置，其具有改善的热交换效率同时减小压力降。

为此，本发明的一个主题是一种用于机动车辆的用于对流体进行电热调节的装置，所述装置包括至少一个热模块，所述热模块包括：

-芯部，包括芯部本体，和

-壳，能够被供电，以便形成热源，且围绕芯部布置，以便限定用于引导要被热调节的流体的引导回路，引导回路限定在芯部的本体和壳之间，

其特征在于，壳围绕芯部以距芯部的本体0.5mm至8mm的距离布置。

芯部和壳之间的距离的范围使得可以以简单的方式确保，在加热装置的情况下，壳赋予流体由壳产生的最大热能。

上述装置可等同地应用于热从流体的移除。

该装置还具有的优点是以直至1000l/h或甚至1500l/h的流速在流体回路中产生非常小的压力降。

所述装置可还包括一个或多个以下特征，分别考虑或结合考虑：

-壳围绕芯部的本体以一侧向距离相对于芯部的本体布置；

-热模块沿纵向轴线延伸，且芯部的本体和热模块的壳之间的距离沿壳的长度大体上恒定；

-芯部的本体和热模块的壳分别具有大体圆柱形形状；

-壳包括至少一个电加热电阻；

-芯部的本体的外表面是大体光滑的；