用于机动车的换热装置、用于运行换热装置的方法及用于制造换热装置的方法与流程

1.本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于机动车的换热装置、一种用于运行换热装置的方法以及一种用于提供用于机动车的换热装置的方法。


背景技术：

2.由de 10 2011 121 068 a1已知一种用于机动车的空调系统，其包括加热水回路。加热水回路包括在水侧起作用的电加热模块、循环泵和在空气侧起作用的换热器。在空气侧，在换热器下游设置有空气分配室，所述空气分配室具有脚部空间通风出口和头部空间通风出口。换热器设置用于加热输送给车辆驾驶室的空气流。
3.此外，由de 195 08 983 c1已知一种用于在仪表板区域中对车辆内部空间进行漫射通风的装置。所述装置包括对于车辆乘员可见的上部件以及由上部件覆盖的下部件，所述上部件具有多个空气排出孔，所述下部件连同上部件一起限定连接在空气输送装置上的空气分配室。空气能经由空气输送装置流入到空气分配室中，所述空气又可经由空气排出孔扩散地流出到车辆内部空间中。


技术实现要素：

4.本发明的目的是，提供一种用于机动车的换热装置、一种用于运行换热装置的方法以及一种用于提供用于机动车的换热装置的方法，所述换热装置和方法能实现特别有利地对要调温的介质调温。
5.根据本发明，该目的通过一种具有权利要求1的特征的用于机动车的换热装置、通过一种具有权利要求6的特征的用于运行换热装置的方法以及通过一种具有权利要求8的特征的用于提供用于机动车的换热装置的方法来实现。
6.本发明的第一方面涉及一种用于机动车、尤其是汽车的换热装置，所述换热装置具有能被调温介质穿流的基体。此外，热交换装置包括穿过基体的介质引导装置，借助该介质引导装置可引导要调温的介质穿过基体，由此能通过与调温介质的热交换来对要调温的介质调温。借助介质引导装置，要调温的介质能被朝向基体引导并且能经由至少一个通道被引导穿过基体。所述至少一个通道与基体在流体方面分离并且从基体的第一侧完全穿过基体直至基体的与第一侧相反的一侧。在此，相应的通道可以构成为朝向基体的第一侧和/或第二侧敞开的。在经由通道引导介质穿过基体期间，在要调温的介质和调温介质之间进行热交换，基于该热交换实现对介质的调温。
7.为了对要调温的介质进行特别有利的调温，根据本发明规定，基体以注射整体法制成，由此所述基体构成为在周侧封闭的并且在内部开孔的。因此，该基体由于其以注射整体法制造而具有在周侧封闭的并且因此致密的、在内部开孔的层。在该开孔的层之内可引导调温介质，借助该调温介质可通过吸热或放热来对经由所述至少一个通道穿流基体的介质调温。注射整体法是由发泡和注射组成的方法组合体。注射整体法基于化学发泡的原理。
在这里，将发泡剂混合到颗粒中，然后对颗粒进行注射。在将颗粒的熔体注射到模具中期间，壁厚在整个构件(在本例中为基体)上是恒定的。在注射之后，基体的外皮冷却，包括模具的注射机减小闭合力并且打开了一段所谓的发泡行程。在仍然塑化的塑料芯中，发泡剂使熔体发泡。因此，基体具有封闭的外皮，所述外皮包围基体的开孔的空心容积。以注射整体法制成的基体一方面是特别稳定的并且另一方面能特别简单地制造。因此，经由基体可以特别简单且成本有利地提供换热装置。
8.换热装置可集成到仪表板中。在这里，所述基体可以是仪表板的基体，在所述仪表板中集成有至少一个仪表，所述仪表设置用于显示机动车的车辆状态。替选地，所述基体可以是中控台的或门饰板的或顶棚的基体。当使用换热装置的基体作为仪表板的基体时，特别是规定，仪表在上侧与基体齐平。由此可避免仪表突出于基础元件，由此可使对于仪表的损坏风险特别低。因此，所述至少一个仪表例如集成到基体中，从而仪表能借助基体被调温、特别是被冷却。仪表板尤其是在尤其构造为汽车的机动车的驾驶舱中沿着车辆横向方向在挡风玻璃下方延伸，也就是说，在车辆垂向方向上与挡风玻璃重叠地延伸。
9.在这方面已经证实为特别有利的是，借助于介质引导装置能将空气作为要调温的介质引导通过基体并且引导到机动车的内部空间中。基体设置用于当空气经由所述至少一个通道穿流基体时对空气进行调温。在此，借助基体可根据需要冷却或加热空气。在对空气作为要调温的介质调温时，换热装置可有利地是机动车的空调装置的一部分。
10.在本发明的另一设计方案中已经证明有利的是，经由介质引导装置能间接地给机动车的内部空间通风。这意味着，介质引导装置设置用于使空气未定向地流入到机动车的内部空间中。因此，介质引导装置设置用于使空气扩散地流出到机动车的内部空间中，由此能实现对机动车的内部空间间接通风。在此尤其有利的是，介质引导装置包括多个通道，这些通道延伸穿过基体，从而空气可以经由所述多个通道被引导穿过基体并且被引导到机动车的内部空间中。在此，所述多个通道尤其是均匀地分布在基体的整个朝向机动车内部空间的外表面上，从而可以在基体的整个外表面上实现对机动车内部空间均匀通风。由此，可以对机动车的内部空间特别均匀地通风。
11.还被证实为有利的是，换热装置包括连接装置，调温介质能经由该连接装置流入基体中和/或调温介质能经由该连接装置从基体中取出。连接装置例如能实现：调温介质被引导通过基体，从基体中导出，在基体之外回调温并且随后返回到基体中以闭合循环过程。由此可以实现特别有效地引导调温介质。由此可以实现对调温介质的特别小的磨损。调温介质尤其是调温流体、尤其是水。
12.本发明还涉及一种用于运行换热装置的方法，如其已经结合根据本发明的换热装置所描述的那样。在该方法中，将调温介质引导到构成为在周侧封闭的在内部开孔的以注射整体法制成的基体中。此外，在该方法中规定，将要调温的介质借助介质引导装置经由所述至少一个通道引导穿过基体。换言之，在基体中引导调温介质，其中，循环引导调温介质并且在基体之外对调温介质进行回调温被证明是特别有利的。经由所述至少一个通道、尤其是经由贯穿所述基体的多个通道，将要调温的介质从基体旁引导经过，由此在要调温的介质和基体之间进行热交换。经由基体与穿流所述至少一个通道的介质之间的热交换，介质可被调温。在此，由调温介质从要调温的介质吸收热量，以便冷却介质，或将热量释放给介质，以便加热介质。介质例如从穿过基体的所述至少一个通道流入到机动车的内部空间
中。因此，该方法有利地能实现借助特别简单且成本有利地制造的基体对介质进行调温。
13.在这方面，已经证明特别有利的是，将调温流体、特别是具有防冻的水作为调温介质引导到基体中，和/或将空气作为要调温的介质借助介质引导装置引导。水一方面是一种非常有利的调温流体，另一方面是一种特别环保的调温流体。此外，水具有特别有利的传热特性并且由此特别好地适合作为调温流体。在使用空气作为要调温的介质的情况下，换热装置可有利地用在机动车的空调装置中。借助介质引导装置可以将空气引导至基体，为了对空气进行调温，将空气经由至少一个穿过基体的通道引导穿过基体，并且在空气调温之后将空气输送给机动车的内部空间。因此，换热装置能实现对要供应给机动车内部空间的空气进行特别简单且有效的调温。
14.本发明还涉及一种用于提供用于机动车的换热装置的方法，在该方法中以注射整体法制造基体。基体由于其以注射整体法制造而构成为在周侧封闭的并且在内部开孔的。基体的这种结构设计方案能实现，基体能被调温介质、尤其是调温流体、尤其是具有防冻的水穿流。所述注射整体方法能实现特别简单且快速地制造所述基体，其中，所述基体通过以下方式制造，即，注射熔体并且然后在其内部进行发泡。在该方法中还规定，基体被介质引导装置的至少一个通道、尤其被介质引导装置的多个通道穿过。这意味着，所述至少一个通道从基体的第一侧连续地延伸直至基体的与第一侧相反的第二侧，其中，通道设计成不仅朝向第一侧而且朝向第二侧敞开的。借助介质引导装置，要调温的介质、尤其是空气能被朝向基体引导，为了对介质进行调温，介质能经由所述至少一个通道引导穿过基体，并且介质在其调温之后例如能输送给机动车的内部空间。介质引导装置的所述至少一个通道可以在注射整体法制造期间被引入基体中。替代地，所述至少一个通道可以在注射整体法之后被引入到基体中。穿过基体的所述至少一个通道能实现介质沿着基体流动，由此在在基体之内被引导的调温介质和通过通道引导的要调温的介质之间发生热交换。该热交换能实现对介质的调温。由于所描述的以注射整体法制造基体，换热装置可以特别简单、快速且低成本地提供。
15.根据本发明的换热装置的优点和有利的进一步改进方案可被视为根据本发明的用于运行换热装置的方法的以及根据本发明的用于提供换热装置的方法的优点和有利的进一步改进方案，并且反之亦然。
16.本发明的其他特征由权利要求书、附图和附图说明得出。上文在说明书中提到的特征和特征组合以及下文在附图说明中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅可以以分别给出的组合应用，而且可以以其它组合或单独地应用。
附图说明
17.现在根据优选的实施例以及参考附图更详细地阐述本发明。图中：
18.图1示出了用于机动车的换热装置的示意性纵剖视图，所述换热装置具有以注射整体法制造的基体并且具有介质引导装置，该基体能被调温介质穿流，借助于所述介质引导装置经由穿过基体的通道能够将空气引导到机动车的内部空间中；和
19.图2示出换热装置的横剖视图，其中，调温介质经由连接装置流入到基体中并且在基体之内环流介质引导装置的通道，由此能对在通道中引导的空气调温。
具体实施方式
20.相同的或功能相同的元件在附图中设有相同的附图标记。
21.在图1和图2中分别以纵剖视图和横剖视图示出了用于机动车、尤其用于汽车的换热装置1。换热装置1包括基体3，借助该基体可对要供应给汽车内部空间的空气8进行调温。换热装置1在图1中局部沿纵向剖切地示出并且在图2中横向剖切地示出。换热装置1包括基体3以及连接装置4。经由连接装置4，冷却介质、特别是冷却流体、特别是具有防冻的水能流入到基体3中并且能从基体3导出。基体3构成为在周侧封闭的并且在内部开孔的。这意味着，基体3具有封闭的外表面，该外表面限定开孔的对于调温介质连续的内部容积。经由连接装置4流入到基体3中的调温介质5可流过基体3的开孔的容积，其中，由于开孔性可能导致在调温介质中的湍流流动。
22.为了能够特别简单地制造具有封闭的外表面和开孔的容积的基体3，规定，以注射整体法制造基体。
23.换热装置1还包括介质引导装置6，该介质引导装置设置用于引导要调温的介质、在此为空气8。在下文中，以空气8作为要调温的介质为例描述换热装置1的工作方式。特别是，借助介质引导装置6，空气可被朝向换热器2的基体3引导，经由多个通道7可被引导穿过基体3并且经由通道7在被引导穿过基体3之后可被引导到机动车的内部空间中。为此，通道7构成为朝向机动车的内部空间敞开的。通道7穿过基体3，其中，通道7构成为在周侧封闭的。由于通道7构成为在周侧封闭的，调温介质不与空气8混合。至少在穿流通道7期间，空气8是可调温的。特别是，空气8可在穿流相应的通道7时从基体3吸收热量或将热量释放给基体3。在空气8在穿流通道7时调温之后，空气8被释放到机动车的内部空间中。
24.在此，换热装置1是机动车的仪表板的一部分，其中，换热装置1提供仪表板的外表面。当多个通道7均匀设置在基体3的外表面上时，换热装置1能实现对机动车内部空间的均匀的间接通风。
25.在换热装置1运行时，基体3的开孔结构被以调温介质5穿流。通过相应的通道7，要调温的空气8可以从基体的第一侧向基体3的与基体的第一侧相反的第二侧流动，从而空气8穿流基体3。由于在空气8与调温介质5之间在开孔的基体3中的交互作用，流过的空气的温度与调温介质5的温度相匹配。基体3因此用于调温介质5和空气8之间的热交换。特别是，作为调温介质5的水可以冲洗通过开孔的基体3。空气8经由介质引导装置6的供应通道9被朝向相应的通道7引导。通过设置在基体3的外侧上的在图中未示出的喷嘴，空气8可以从通道7吹入机动车的内部空间中。作为喷嘴的替代方案或附加方案，空气8可以从通道7通过特别是由织物或穿孔的皮革制成的可穿流的表层物流入机动车的内部空间中。在穿流通道7时，空气8至少基本上具有基础载体3的温度。
26.换热装置1可用在机动车的内部空间中的很多不同的位置处。特别是换热装置1可集成在机动车的仪表板中。在此借助调温介质5可直接冷却仪表板以及基体3。基体3同时能实现借助调温介质5冷却空气8。由此可节省或减少根据当前的现有技术安装在用于对空气调温的空调系统中的蒸发器和/或换热器。借助换热装置1能提供具有自身温度调节的大的面式流出器。在此，用于要调温的空气8的温度调节可以经由调温介质5的温度和/或经由空气8的流动速度来调节。
27.总体上，本发明示出了如何能将以注射整体法制造的基体3用作换热器。
28.附图标记列表
[0029]1ꢀꢀ
换热装置
[0030]3ꢀꢀ
基体
[0031]4ꢀꢀ
连接装置
[0032]5ꢀꢀ
调温介质
[0033]6ꢀꢀ
介质引导装置
[0034]7ꢀꢀ
通道
[0035]8ꢀꢀ
空气
[0036]9ꢀꢀ
供应通道