(57)【要約】【課題】加熱される媒体へのより効果的な熱の伝達を可能にする熱交換器を提供する。【解決手段】ヒータ用の熱交換器であって、内側の熱交換器ハウジング２４が設けられていて、該内側の熱交換器ハウジング２４が外側の熱交換器ハウジング２６と一緒に、加熱される媒体のための流れ空間３０を画成している形式のものにおいて、外側の熱交換器ハウジング２９がマグネシウム又はマグネシウムを含有する材料から形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータ用の熱交換器であって、内側の熱交換器ハウジング（２４）が設けられていて、該内側の熱交換器ハウジング（２４）が外側の熱交換器ハウジング（２６）と一緒に、加熱される媒体のための流れ空間（３０）を画成している形式のものにおいて、外側の熱交換器ハウジング（２９）がマグネシウム又はマグネシウムを含有する材料から形成されていることを特徴とする、ヒータ用の熱交換器。
【請求項２】
内側の熱交換器ハウジング（２４）と外側の熱交換器ハウジング（２６）とがほぼポット形に形成されている、請求項１記載の熱交換器。
【請求項３】
内側の熱交換器ハウジング（２４）と外側の熱交換器ハウジング（２６）とが、縁部領域において接着によって互いに結合されている、請求項２記載の熱交換器。
【請求項４】
内側の熱交換器ハウジング（２６）がアルミニウム又はアルミニウムを含有する材料から形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒータ、特に車両用ヒータのための熱交換器であって、内側の熱交換器ハウジングが設けられていて、該内側の熱交換器ハウジングが、周壁と呼ばれる外側の熱交換器ハウジングと一緒に、加熱される媒体のための流れ空間を画成している形式のものに関する。
【０００２】
例えば、補助ヒータ又はパーキングヒータとして運転され得る車両用ヒータにおいて使用される上記形式の熱交換器では、一般に内側の熱交換器ハウジングは、その中を流れる燃焼排ガスから熱を吸収して、この熱を、加熱される媒体つまり例えば水のような液状媒体に向かって運ぶ。この場合高温の燃焼排ガスから加熱される媒体への熱伝達は、可能な限り熱伝達損失なしに行われることが望ましく、つまり内側の熱交換器ハウジングによって可能な限り小さな熱伝達抵抗しか得られないことが望ましい。一般的に両方の熱交換器ハウジングは同じ材料から形成されているので、次のような問題、すなわち内側の熱交換器ハウジングを介して熱を供給される加熱される媒体は、この熱を外側の熱交換器ハウジングにも伝達し、この外側の熱交換器ハウジングから熱は次いで周囲に向かって放射熱として放出される、という問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ゆえに本発明の課題は、加熱される媒体へのより効果的な熱の伝達を可能にする熱交換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題を解決するために本発明の構成では、ヒータ、特に車両用ヒータのための熱交換器であって、内側の熱交換器ハウジングが設けられていて、該内側の熱交換器ハウジングが外側の熱交換器ハウジングと一緒に、加熱される媒体のための流れ空間を画成している形式のものにおいて、外側の熱交換器ハウジングがマグネシウム又はマグネシウムを含有する材料から形成されているようにした。
【発明の効果】
【０００５】
マグネシウム又はマグネシウムを含有する材料つまり例えばマグネシウム合金を使用することによって、マグネシウムが例えばアルミニウムに比べて著しく低い熱伝導率を有するという事実に基づいて、加熱される媒体から外側の熱交換器ハウジングへの、ひいては外側の熱交換器ハウジングから周囲への熱伝達を著しく減じることができるという基本的な利点が得られる。すなわち、内側の熱交換器ハウジングを介して加熱される媒体に伝達される熱は、外側の熱交換器ハウジングに対して著しく僅かしか伝達されず、ひいては加熱される媒体に吸収されたままで効果に運ばれることになる。
【０００６】
構造的な理由から特に有利な本発明の別の構成では、内側の熱交換器ハウジングと外側の熱交換器ハウジングとがほぼポット形に形成されている。
【０００７】
特に、両方の熱交換器ハウジングのために異なった材料を使用した場合でも、加熱される媒体を導く流れ空間の安定的な結合部ひいてはシールされた閉鎖部を可能にするために、本発明の別の構成では、内側の熱交換器ハウジングと外側の熱交換器ハウジングとが、縁部領域において接着によって互いに結合されている。
【０００８】
外側の熱交換器ハウジングがマグネシウム又はマグネシウムを含有する材料から構成されている場合でも、燃焼排ガスから加熱される媒体への効果的な熱伝達のためには、内側の熱交換器ハウジングがアルミニウム又はアルミニウムを含有する材料から形成されていると、有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
図１には本発明による熱交換器が全体を符号１０で示されている。この熱交換器１０は、図１にそのほぼすべての系領域が示されているヒータ１２と組み合わされた状態で示されている。ヒータ１２はポット形の燃焼室ハウジング１４を有していて、この燃焼室ハウジング１４は燃焼室１６を取り囲んでいる。この燃焼室１６には、燃焼させられる燃料と、燃焼のために必要な燃焼空気とが供給され、燃焼室１６における燃焼によって生ぜしめられる燃焼排ガスは、長手方向軸線Ｌの方向に開放している燃焼室ハウジング１４から、火炎オリフィス１８を通って、燃焼室ハウジング１４に接続する火炎管２０に流入する。火炎管２０の、軸方向で開放している端部領域１１において、高温の燃焼排ガスは矢印の方向で火炎管２０から流出し、熱交換器１０によって変向され、そして火炎管２０の外側に沿って戻り流れる。この戻り流れる際及び熱交換器１０への衝突時に、燃焼排ガスは熱を、熱交換器１０に伝達し、ひいてはその中を流れる加熱される媒体に伝達する。
【００１１】
図１から分かるように熱交換器１０は、ポット形の内側の熱交換器ハウジング２４と、該熱交換器ハウジング２４を取り囲んでいてほぼ同様にポット形に形成された外側の熱交換器ハウジング２６とを有している。両方のポット形の熱交換器ハウジング２４，２６は縁部領域２８において、ほぼシールされた閉鎖部を形成しながら例えば接着によって互いに堅固に結合されている。このようにして両熱交換器ハウジング２４，２６の間には流れ空間３０が形成され、この流れ空間３０を、加熱される媒体、つまり水又はこれに類したもののような液体が貫流する。そのために、熱交換器１０の貫流を可能にする図示されていない入口開口及び出口開口が設けられている。
【００１２】
火炎管２０から流出した燃焼排ガスは、内側の熱交換器ハウジング２４の底部領域３２に衝突し、この底部領域３２によって半径方向外側に向かって変向される。次いで火炎管２０と内側の熱交換器ハウジング２４の周壁領域３４との間に形成された中間室３６を通って、燃焼排ガスは燃焼室ハウジング１４に向かって戻り流れ、そして出口開口の領域において熱交換器１０から流出する。底部領域３２及び周壁領域３４に沿って流れるときに、燃焼排ガスは熱を内側の熱交換器ハウジング２４に伝達し、内側の熱交換器ハウジング２４は熱をさらに、流れ空間３０内を流れる媒体に伝達する。当該箇所において効果的な相互作用を達成するために、内側の熱交換器ハウジング２４はその外側にねじ山状の突出輪郭３８を備えており、これらの突出輪郭３８は一方では相互作用面積を増大させ、かつ他方では、流れ空間３０内を流れる媒体が螺旋状の経路をたどり、ひいては熱伝達のための比較的長い相互作用距離を得るために、役立つ。また底部領域３２にも、熱伝達を改善するための突出部４０を形成することができる。
【００１３】
熱交換器１０を、その中を流れる媒体を加熱するために可能な限り効果的に運転できるようにするために、内側の熱交換器ハウジング２４は次のような材料、すなわち一方では燃焼排ガスの高い温度にさらされることができ、かつ他方では比較的小さな熱伝導抵抗しか有していないような材料から構成されていることが望ましい。この場合例えばアルミニウム又はアルミニウム合金が適宜な材料として注目される。熱交換器ハウジング２６又は周壁ハウジングでは、本発明の原理によれば、該ハウジングを構成するために、加熱される媒体に吸収された熱をほぼその中に保つために働くような材料が用いられている。本発明によればこの外側の熱交換器ハウジング２６は、マグネシウム又はマグネシウムを含む材料例えばマグネシウム合金から構成される。このような材料は、約５０Ｗ／ｍＫのアルミニウムに比べて著しく小さな熱伝導率を有している。この小さな熱伝導率に基づいて外側の熱交換器ハウジング２６においては、熱流に著しく大きな抵抗が加えられ、その結果加熱される媒体に吸収された熱は、ほぼその中に留められたまま、熱交換器１０の領域から排出される。
【００１４】
前記小さな熱伝導性によって外側の熱交換器ハウジング２６において得られる小さな放射損失という利点の他に、材料としてマグネシウムを使用することによって、例えばアルミニウム製のハウジングに比べて、著しく重量を減じることができる。また、このような材料を使用することによって、外側の熱交換器ハウジング２６を薄い材料厚で製造することができ、これにより、一方ではコンパクトな構造形式が可能になり、かつ他方では小さな材料体積に基づいて、アルミニウムに比べて高価なマグネシウムのコストを補償することもできる。さらにまたマグネシウム又はマグネシウム合金材料は、極めて高い耐腐食性とアルミニウムに比べて良好な注型可能性との点で傑出しており、その結果装置のより長い耐用寿命を得ることができる。またこのようなハウジング構成部材をマグネシウム又はマグネシウム合金から製造する場合、製作誤差を極めて小さくすることができる。さらにこの材料は良好な加工可能性によって傑出している。さらにまたマグネシウムは例えば接着のような結合方法によって、例えばアルミニウムのような他の材料と極めて安定的に結合されることができ、その結果流れ空間３０の防水性の閉鎖を保証することができる。
【００１５】
さらに付言すると、図面に示された熱交換器１０の構成は、外側の熱交換器ハウジング２６及び内側の熱交換器ハウジング２４の構造的な構成に関して単に１例を示しているものに過ぎない。従ってもちろん、突出部に対して他の配置形式を選択することも可能であり、また外側の熱交換器ハウジングの外周領域における形状に対して他の形式のものを、当該熱交換器を受容する車両の特殊な構造空間設定に合わせて、選択することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による熱交換器を備えたヒータを示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１０  熱交換器、  １２  ヒータ、  １４  燃焼室ハウジング、  １６  燃焼室、  １８  火炎オリフィス、  ２０  火炎管、  ２２  端部領域、  ２４，２６  熱交換器ハウジング、  ２８  縁部領域、  ３０  流れ空間、  ３２  底部領域、  ３４  周壁領域、  ３６  中間室、  ３８  突出輪郭、  ４０  突出部
【図１】
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