熱交換装置、および作動媒体を状態調節するための方法
【課題】 作動媒体の状態調節を極力簡単な仕方で達成することができるようにする。
【解決手段】 作動媒体と熱交換媒体とを用いる熱交換装置であって、所要の動作点を生成する意味で作動媒体が熱交換面を介して熱交換媒体と熱交換させられ、室が形成されており、前記室に作動媒体が流入し、熱交換媒体を流通させる少なくとも１つの管路が前記室を貫通しおよび／または限定し、特に取り囲んでいる前記室をその最大縦伸長方向で少なくとも１つの管路が貫通する。
【解決手段】 作動媒体と熱交換媒体とを用いる熱交換装置であって、所要の動作点を生成する意味で作動媒体が熱交換面を介して熱交換媒体と熱交換させられ、室が形成されており、前記室に作動媒体が流入し、熱交換媒体を流通させる少なくとも１つの管路が前記室を貫通しおよび／または限定し、特に取り囲んでいる前記室をその最大縦伸長方向で少なくとも１つの管路が貫通する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動媒体と熱交換媒体とを用いる熱交換装置であって、所要の動作点を生成する意味で作動媒体が熱交換面を介して熱交換媒体と熱交換させられるもの、および熱交換媒体によって作動媒体を状態調節するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
所要の動作点を生成する意味で作動媒体が熱交換面を介して熱交換媒体と熱交換させられる熱交換装置はさまざまな態様で知られている。このような熱交換装置は例えば車両ラジエータであり、そこではエンジン冷却液が作動媒体、流通する周囲空気が熱交換媒体である。しかし内燃機関等のエンジンの他の作動媒体用にも熱交換装置が必要となる。例えば、内燃機関の燃焼排ガスを燃焼室に帰還させ、事前に熱交換器を介して冷却することが公知である。同様に、車両のブレーキまたはエンジンブレーキを作動させるために圧縮空気を冷却することが公知である。
【０００３】
公知の熱交換器は、独自のハウジング内に収容されかつ部分的にのみエンジンの総冷却システムに一体化可能な個別の部材である。
【０００４】
作動媒体が強制流れで流通する領域を熱交換媒体が流通するような熱交換器では、相応に適合された超耐圧性のハウジングが不可欠であることが欠点である。さらに、作動媒体の強制流れを生成することも不可欠である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明の課題は、作動媒体の状態調節を極力簡単な仕方で達成することができる熱交換装置を提供することである
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、本発明によれば、室が形成されており、前記室に作動媒体が流入し、熱交換媒体を流通させる少なくとも１つの管路が前記室を貫通しおよび／または限定し、特に取り囲んでいることによって解決される。
【発明の実施形態】
【０００７】
作動媒体を状態調節するための本発明に係る方法は、作動媒体が室に流入し、熱交換媒体が、前記室を貫通する少なくとも１つの管路を流通することを特徴とし、本発明の課題を有利な仕方で解決するのにやはり適している。
【０００８】
熱交換装置内で作動媒体は熱交換媒体によって状態調節される。その際、所要の動作点を生成する意味で状態調節は作動媒体と熱交換媒体との間の熱交換によって行われる。このために熱交換装置内に熱交換面が形成されており、この熱交換面を介して熱交換は両方の媒体が相互に分離されているように行うことができる。本発明によれば、室が形成されており、前記室に作動媒体が流入する。熱交換媒体を流通させる少なくとも１つの管路が前記室を貫通している。
【０００９】
この構成では作動媒体が熱交換面の脇を積極的に流れる必要がないことによって、単に部分的強制流れでも、またはまったく強制流れなしでも、熱交換は自由対流によって行うことができる。その際、作動媒体の状態調節は特に作動媒体を冷却することにあり得る。
【００１０】
本発明の好ましい構成によれば、前記室をその最大縦伸長方向で少なくとも１つの管路が貫通する。前記室の最大縦伸長方向での前記管路の整列は、前記室内で前記管路の表面積を極力大きく造形して極力大きな熱交換面を形成する可能性を提供する。これは、特に熱交換が主としてまたは殆ど専ら自由対流によって行われるとき、好ましい熱交換に役立つ。
【００１１】
本発明の有利な構成によれば、少なくとも１つの管路が冷却フィン等の熱交換フィンを有する。熱交換フィンは管路表面積の増大、それとともに熱交換面の増大、従って両方の媒体の間での熱交換全体に役立つ。好ましい展開によれば、前記熱交換フィンが前記管路の外面に配置され、かつ前記管路から前記室内に突出している。これにより、特に、熱交換フィンによって形成される熱交換面の作動媒体と接触する表面積が拡大される。例えば金属等の好適な良熱伝導性材料を使用することによって、材料中の熱伝導が高まる。熱交換フィンが内側に熱交換媒体を流通させない場合でも、表面積増大は作用する。前記熱交換フィンの推移方向が室内での管路の推移方向に垂直に形成されているとき、諸条件および諸要請に応じて作動媒体の室への流入および室からの流出が可能であり、また良好な熱交換の意味で有利である。その際特に、重力の作用方向に平行に配置したフィンが有利である。
【００１２】
本発明の好ましい展開によれば、前記熱交換フィンは前記室への作動媒体の流入方向に合わせて、および／または前記室からの作動媒体の流出方向に合わせて形成されている。
【００１３】
本発明の他の有利な構成によれば、少なくとも１つの管路が前記室の少なくとも１つの流入口の領域内に形成されている。流入口の領域に管路を形成することによって、管路の強制的周囲流れが達成され、それとともに純自由対流熱交換の他になお一定割合の強制対流熱交換も達成される。改良された構成によれば、前記室内への複数の流入口を設けておくことが可能であり、各流入口の領域内を１つの管路が延びている。複数の流入口に各１つの共通する管路を付設しておくこともできる。特に、僅かな数の管路を設けておくだけの事例も可能であり、各管路は複数の流入口の領域内を延びている。他方で、各流入口に、この流入口にのみ単独で付設される別の１つの管路を付設しておくこともやはり考えられる。その場合、少なくとも流入口と同数の管路が設けられている。
【００１４】
さらに、そうする代わりにまたはそれを補足して、前記少なくとも１つの流出口の領域内に少なくとも１つの管路を形成しておくようにすることができる。ここでも、前記室からの作動媒体の流出時に管路の周囲流れが強制対流を生じ、これが自由対流を補足して作用する。特に複数の流出口を設けておくことができ、各流出口の領域内を１つの管路が延びている。しかし、同じ管路を複数の流出口に付設しておくこともまったく可能である。しかし、各流出口に別の１つの管路を付設しておくこともできる。流入口と流出口は同一としておくことができる。すなわち、１つの口は周期的に流入口として、次に流出口として使用することもできる。
【００１５】
特に、各管路に少なくとも１つ、主に正確に１つの流入口と少なくとも１つの流出口、主に少なくとも正確に１つの流出口とを付設した諸構成を設けておくことができる。特に、１つの管路に複数の流入口を付設し、但し単に１つの流出口を付設しておくことができる。
【００１６】
流入口からの流路または流出口に至る流路で、熱交換フィンを備えた領域を作動媒体が直接流通すると、有利なことにこのような領域の流通性が特別良好となる。そのことから、流入もしくは流出する作動媒体の強制案内が特別良好となり、また強制対流の効率が高まる。
【００１７】
本発明の好ましい１構成によれば、前記室が作動媒体用貯蔵装置を成す。この措置によって、場合によって必要となる貯蔵装置は同時に熱交換装置となる。熱交換装置用の個別のハウジングは省かれる。これが有利であるのは、特に、熱交換装置のハウジングには貯蔵装置に対するのと少なくとも十分に一致した設計要求が提起されるからである。気密性、耐圧性および熱的負荷容量に対する要求は互いにほぼ一致している。
【００１８】
本発明の改良構成において前記室は蓄圧器も形成することができる。蓄圧器は、特に気体作動媒体と関連して、加圧下の作動媒体が大気圧下の作動媒体よりも良好な熱交換媒体との熱交換を可能とする利点を有する。
【００１９】
本発明の別の改良構成によれば、前記室はエンジン部材または圧縮機部材、特にエンジン排気ダクト、排気再循環装置またはブレーキ装置の一体な構成要素である。貯蔵機能を有するか否かにかかわりなく熱交換装置が機能要素の構成要素となることによって、熱交換装置用の構造支出が著しく低減する。有利な構成によれば、熱交換装置用に必要な室はエンジンブロックの領域内に直接形成し、またはその構成要素とすることができる。これにより、室は特別簡単に生成することができる。
【００２０】
熱交換媒体によって作動媒体を状態調節するための本発明に係る方法では、作動媒体が室に流入し、熱交換媒体がこの室を流通し、その際前記室を貫通する１つの管路内で案内される。この措置は、熱交換器内を作動媒体が強制的に流通することに左右されない熱交換を可能とする。有利な実施によれば、前記室内での作動媒体の状態調節が少なくとも一部は自由対流によって行われる。この熱交換方式は特別好ましい簡単な仕方で生成することができる。本方法の有利な構成によれば、作動媒体は、少なくとも室に流入時または室から流出時に、熱交換フィンを備えた領域内に通される。熱交換フィンを備えたこの領域内に通すと強制対流が生じて熱交換器の効率を高めるが、但し、熱交換装置によって作動媒体の強制流れを特別に生成することを必要としない。元々既に存在する作動媒体の流れが利用されるだけである。この流れは特に圧力勾配を介して、もしくはいずれにしろ必要な循環もしくは室からの作動媒体の搬出を介して、大抵は自動的に生じる媒体流動挙動の態様で発生する。好ましい構成によれば、前記熱交換フィンが作動媒体の流入方向もしくは流出方向で整列しており、作動媒体は特別好ましい形でフィンの間を貫流できる。この整列態様は流れ抵抗を小さくし、同時に熱交換フィンの間の空隙の良好な流通をもたらす。
【００２１】
本発明に係る方法の有利な構成によれば、前記熱交換フィンが前記室内で対流の流れ推移方向で整列している。このような整列により、特に室内での滞留時間が比較的長くかつ室内部での対流の流れを促進するように室が造形されている場合、室内での対流の流れの発生が促進されることになる。このような流れは次に僅かな流れ抵抗と熱交換フィンの良好な周囲流れとで自由対流を強めることになる。対流の流れが発生するのは、なかんずく、流出する作動媒体部分が室の容積に比べて比較的少なく、また僅かな流れ速度で流出するときである。室および室容積のこのような設計によって作動媒体の特別良好な状態調節を達成することができる。というのも、これと結び付いて室内での作動媒体の平均滞留時間が長くなることによって、作動媒体と熱交換媒体との間できわめて良好な熱エネルギー交換を達成できるからである。また流入口および流出口の配置は、それらの流通方向と室へのそれらの位置決めとによって対流の流れの発生が促進されるように行うことができる。
【００２２】
本方法の他の有利な構成によれば、作動媒体が前記室内で圧力を付加されている。室内で圧力を付加して作動媒体を貯蔵するのが特別有利であるのは、作動媒体が気体状態で存在するときである。その場合圧力付加によって粒子密度が高まり、それとともに自由対流による改善された熱交換が達成される。有利なことに、作動媒体は車両のエンジン（内燃機関）、ブレーキ装置または蓄圧器を作動させるのに利用することが可能である。
【００２３】
好ましい構成において、本発明により構成された熱交換装置を用いて本発明に係る方法の実行がなされる。
【実施例】
【００２４】
本発明は実施例に基づいて図面に略示され、以下で図面を参照して詳しく説明される。
【００２５】
図１〜図４は室およびそのなかで行われる管路配置のさまざまな実施形態を示しており、熱交換フィンは管路に一体に形成されている。さまざまな構成は室１０、それぞれ少なくとも１つの流入口および流出口、室内部での前記少なくとも１つの管路の位置決めの構成が異なる点で相違している。
【００２６】
図１が示す熱交換装置９９は横断面で長方形に形成される室１０を有する。この室は作動媒体用貯蔵装置を成し、作動媒体は特に圧力を付加されている。
【００２７】
図示実施形態において室１０は３つの管路２０が挿通され、管路２０は熱交換媒体２１を流通させる。３つの管路２０はそれぞれ外側を熱交換フィン２２によって取り囲まれている。図示平面にある流入口１１を通して作動媒体１３が室１０に流入する。その際３つの管路２０は、流入する作動媒体１３が管路２０の脇を直接流れもしくは熱交換フィンの領域を流通するように取付けられている。つまり図示実施形態において１つの流入口１１に複数の管路２０が付設されている。しかし熱交換装置９９の縦方向でこれらの管路になお他の流入口１１を、選択的にまたは補足的に１つまたは複数の流出口１２も、付設しておくことができ、そのことは以下で図３、図４による縦断面図においてなお説明される。
【００２８】
作動媒体１３と熱交換媒体２１との間での熱交換は、一方で流入時に作動媒体１３が熱交換フィン２２と接触することによって、他方で作動媒体１３が引き続き室１０の内部に滞留し、これにより自由対流の形で冷却されることによって行われる。
【００２９】
図１に示す本発明の構成では管路２０が円形管として形成され、外輪郭で円形の熱交換フィンによって同様に取り囲まれている。熱交換フィンは主に、管路２０の周りで半径方向に延びる平面にあり、そのことが例えば図５ｂに示してある。
【００３０】
図２は排気熱交換装置の構成の変更態様を示す。図１、図２の熱交換装置９９は互いに実質的に一致しており、図２には両方の構成の間の違いが図示されているにすぎない。図２の熱交換フィン２２の造形では長方形外輪郭が形成されたのであり、熱交換フィンが室の断続的領域を成し、この領域が隙間なく熱交換フィンを備えている。その横に個別の貯蔵装置１４が形成されており、この貯蔵装置は熱交換フィンを備えておらず、室１０の主要貯蔵容積を成す。その他の点で、図２の熱交換装置９９の造形は図１に相応して造形しておくことができる。熱交換フィンをこのように形成することによって一方で熱交換面が拡大され、他方でフィン付き領域によって、流入する作動媒体の案内向上が達成される。
【００３１】
図１と図２は本発明に係る熱交換装置９９の構造を横断面図で示す。以下に述べる図３と図４は室１０の縦方向の断面図である。
【００３２】
図３は熱交換装置９９とその室１０を示しており、この室を縦方向で管路２０が貫通する。管路２０は室１０内に突出する熱交換フィンを外面に有し、管路は矢印２３に従って熱交換媒体２１が流通する。図示したように熱交換フィン２２は管路２０から半径方向に突出して整列している。作動媒体１３は流入口１１を通して作動室１０に流入する。流入口１１は管路２０の縦推移方向で並べて配置されているが、しかし‐図示に反して‐垂直方向でも互いにずらして配置しておくことができ、従って必ずしも同じ管路２０に付設しておく必要がないであろう。流入する作動媒体１３はその際まず管路２０および熱交換フィン２２の領域に達し、流れ矢印１６に従ってそれらを流通する。さらに室１０がなお貯蔵領域１４を有し、そこには熱交換フィン２２が突出しておらず、この貯蔵領域は最大容積分の作動媒体１３を貯蔵する。この領域において作動媒体は自由対流によって状態調節され、作動媒体と熱交換媒体との間で引き続き熱交換が起きる。熱交換媒体との熱交換による作動媒体の状態調節のすべての図で問題とされているのは作動媒体の冷却または加熱であるとすることができる。状態調節の方式は、温度差がいずれの方向で支配的であるかの点のみによって決まる。加熱が行われるのか冷却が行われるのかにかかわりなく、本発明による熱交換装置の基本的構造はそのことによって影響されない。
【００３３】
図３には２つの選択的にまたは同時に利用可能な流出口１２の配置が示してある。一方の流出口１２は縦方向で配置される流出口１１の延長上に配置されているのに対して、他方の流出口は貯蔵領域から軸線方向に引き出してある。最初に指摘した流出口１２では、流出する作動媒体１３は少なくとも１つの管路２０と熱交換フィン２２とを有する領域を再度流通するのに対して、第２に挙げた流出口では作動媒体は流出口１２を流通して貯蔵領域１４から直接離れ、熱交換フィン２２および管路２０の脇を再度直接に流れることはない。両方の流出口において弁１５を設けておくことができ、この弁によって流出は制御可能であり、２つの流出口の弁は相互に独自に操作可能に構成しておくことができる。
【００３４】
図４は熱交換装置または圧力冷却器の室１０をやはり縦断面図で示す。室１０の長辺面に流入口１１と流出口１２が交互に配置されている。室１０内に、流入方向１６に見て最初に空隙１８が形成されている。この空隙１８内に分離腹部１９が配置されており、分離腹部は空隙１８の流入口に付設された領域と流出口に付設された領域とを相互に分離する。
【００３５】
室１０に流入する作動媒体は流れ矢印１６に従ってまず流入口１１内を流れ、次に空隙１８を流通して、熱交換フィン２２を有する領域内に最初に達する。その際、管路２０の周囲も流れる。作動媒体は次に溢流領域１４内に達する。本発明のこの構成では、熱交換フィン２２が管路２０の縦伸長方向に対して半径方向に突出して整列し、これにより流れ案内的に作用すると特別好ましく、熱交換面を成す熱交換フィン２２との長い接触が同時に保証される。溢流領域１４内で自由対流による作動媒体１３のさらなる状態調節が起きる。自由対流による作動媒体の状態調節は空隙１８内でも起きる。作動媒体は流れ矢印１７に従って流出口１２へと流れ、管路２０および熱交換フィン２２の領域はやはり周囲に流しもしくは流通させる。
【００３６】
さらに、溢流領域１４から直接離れていく流出口１２をなお設けておくことができる。選択的構成では、横方向に流入口１１のみ配置しておくこともでき、その場合２つの流入口の間で空隙１８は分離腹部１９で相互に分離され、流入する個々の作動媒体流の混合は溢流領域１４においてはじめて起きる。流出はこの場合、溢流領域１４から直接離れていく個々の流出口１２を通して行われ、流出口は事前に付加的流出口と称されたのであり、室１０から縦方向に引き出される。
【００３７】
図５が示すフィン２２は管２０から半径方向に突出し、管の周りを例えば円板状に延びている。このように整列したフィン２２の使用が有利であるのは、特に、作動媒体の流入もしくは流出が管２０の伸長方向に垂直に起き、流入または流出時に管２０を流通するために作動媒体１３の横流が起きるときである。熱交換フィンは特に重力の作用方向と平行に形成されている。主にフィン高さは１ｍｍ〜約４０ｍｍ、フィン間隔は０．１〜約２０ｍｍである。
【００３８】
本発明による熱交換装置１００の他の実施例が図６に示してあり、この実施例は図１の実施に実質的に一致している。作動媒体１１３は流入口１１１を通して室１１０に流入する。室１１０に挿通された管路１２０は熱交換媒体１２１を流通させることができ、かつ熱交換フィン１２２によって取り囲まれている。室１１０の壁１３０に、熱交換媒体１２１と作動媒体１１３との間の付加的熱交換用に、熱交換媒体１２１用の他の管路１４０が設けられており、室１１０は管路１４０によって限定されている。この管路１４０は、室１１０の少なくとも一部を取り囲むように形成されている。室１１０と管路１４０との間の熱交換面を増大させるために壁１３０が熱交換フィン１５０を有し、この実施例において熱交換フィンは室１１０に挿通される管路１２０と平行、かつその熱交換フィン１２２に垂直に整列している。
【００３９】
図７に示す熱交換装置２００が図６の熱交換装置１００と相違しているのは、実質的に、管路２２０の熱交換フィン２２２が室２１０の横断面を一層塞いでおり、そのことから図２に示す熱交換装置９９におけると同様に作動媒体２１３と熱交換媒体２２１との間で熱交換面のさらなる増大が帰結していることによってである。
【００４０】
図８は熱交換装置３００を縦断面図で示す。この熱交換装置３００は図６の熱交換装置１００と実質的に一致しており、作動媒体３１３用の流入口３１１、室３１０および流出口３１２と熱交換媒体３２１用の流入口３２４、管路３２０、３４０および流出口３２５とを有する。管路３２０、３４０は熱交換フィン３２２もしくは３５０を備えている。
【００４１】
作動媒体流３１３は流入口３１１を通して室３１０に流入し、熱交換フィン３２２によって矢印３５５に沿って熱交換フィン３５０へと導かれ、次に矢印３６０の方向に動き、例えば矢印３６５、３６６の１つに沿って再度熱交換フィン３２２内を流れ、最後に流出口３１２を通して室３１０から流出する。フィン３２２、３５０はこのように配置されていることによって作動媒体３１３用流れ案内手段を成し、これにより作動媒体３１３と矢印３７０に沿って流れる熱交換媒体３２１との間で熱交換を高め、事情によっては制御することが可能になる。
【００４２】
この熱交換装置３００では流入口３１１が流出口３１２の１つに明確には付設されていないので、室３１０の作動媒体３１３は任意に単数または複数の流入口３１１を通して供給しおよび／または単数または複数の流出口３１２を通して取り出すことができる。
【００４３】
図９は図８の熱交換装置３００の簡素化した実施を示す。この熱交換装置４００は室４１０と、室４１０に挿通されてフィン４２２を備えた熱交換媒体４２１用管路４２０と、フィン４５０付き壁４３０とを有する。フィン４５０は室４１０内の作動媒体４１３と熱交換装置４００の周囲との間で熱交換を高めるのに役立つ。図示しない実施例において、図８の実施形態におけると同様に、熱交換媒体用の他の管路が壁４３０に配置されている。
【００４４】
フィン４５０はそれぞれ中断しており、中断は主にそれぞれ作動媒体４１３用流入口４１１または流出口４１２の領域内で行われて、これらの領域内で作動媒体４１３用流れ抵抗を低減しており、これにより作動媒体にとって有利なことに室４１０内での圧力損失が減少する。その他、熱交換装置４００の機能様式は図８を基に述べたものと同じである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る熱交換装置の第１実施形態の略横断面図である。
【図２】本発明に係る熱交換装置の第２実施形態の略横断面図である。
【図３】第３熱交換装置の構造を略縦断面図で示す。
【図４】熱交換装置の第４実施形態の構造を略縦断面図で示す。
【図５】本発明に係る熱交換装置の管路領域における熱交換フィンの実施例を示す。
【図６】第５熱交換装置の略横断面図である。
【図７】第６熱交換装置の略横断面図である。
【図８】熱交換装置の略縦断面図である。
【図９】熱交換装置の変更実施形態の略縦断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 室
１１ 流入口
１２ 流出口
１３ 作動媒体
１４ 貯蔵装置
１５ 弁
１６ 流入方向
１７ 矢印
１８ 空隙
１９ 分離腹部
２０ 管路
２１ 熱交換媒体
２２ 熱交換フィン
２３ 矢印
９９、１００ 熱交換装置
１１０ 室
１１１ 流入口
１１３ 作業媒体
１２０ 管路
１２１ 熱交換媒体
１２２ 熱交換フィン
１３０ 壁
１４０ 管路
１５０ 熱交換フィン
２００ 熱交換装置
２１０ 室
２１３ 作業媒体
２２０ 管路
２２１ 熱交換媒体
２２２ 熱交換フィン
３００ 熱交換装置
３１０ 室
３１１ 流入口
３１２ 流出口
３１３ 作動媒体
３２０、３４０ 管路
３２１ 熱交換媒体
３２２、３５０ 熱交換フィン
３２４ 流入口
３２５ 流出口
３５５ 矢印
３６５，３６６ 矢印
３７０ 矢印
４００ 熱交換装置
４１０ 室
４１１ 流入口
４１２ 流出口
４１３ 作動媒体
４２１ 熱交換媒体
４２２ フィン
４５０ フィン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動媒体と熱交換媒体とを用いる熱交換装置であって、所要の動作点を生成する意味で作動媒体が熱交換面を介して熱交換媒体と熱交換させられるもの、および熱交換媒体によって作動媒体を状態調節するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
所要の動作点を生成する意味で作動媒体が熱交換面を介して熱交換媒体と熱交換させられる熱交換装置はさまざまな態様で知られている。このような熱交換装置は例えば車両ラジエータであり、そこではエンジン冷却液が作動媒体、流通する周囲空気が熱交換媒体である。しかし内燃機関等のエンジンの他の作動媒体用にも熱交換装置が必要となる。例えば、内燃機関の燃焼排ガスを燃焼室に帰還させ、事前に熱交換器を介して冷却することが公知である。同様に、車両のブレーキまたはエンジンブレーキを作動させるために圧縮空気を冷却することが公知である。
【０００３】
公知の熱交換器は、独自のハウジング内に収容されかつ部分的にのみエンジンの総冷却システムに一体化可能な個別の部材である。
【０００４】
作動媒体が強制流れで流通する領域を熱交換媒体が流通するような熱交換器では、相応に適合された超耐圧性のハウジングが不可欠であることが欠点である。さらに、作動媒体の強制流れを生成することも不可欠である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明の課題は、作動媒体の状態調節を極力簡単な仕方で達成することができる熱交換装置を提供することである
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、本発明によれば、室が形成されており、前記室に作動媒体が流入し、熱交換媒体を流通させる少なくとも１つの管路が前記室を貫通しおよび／または限定し、特に取り囲んでいることによって解決される。
【発明の実施形態】
【０００７】
作動媒体を状態調節するための本発明に係る方法は、作動媒体が室に流入し、熱交換媒体が、前記室を貫通する少なくとも１つの管路を流通することを特徴とし、本発明の課題を有利な仕方で解決するのにやはり適している。
【０００８】
熱交換装置内で作動媒体は熱交換媒体によって状態調節される。その際、所要の動作点を生成する意味で状態調節は作動媒体と熱交換媒体との間の熱交換によって行われる。このために熱交換装置内に熱交換面が形成されており、この熱交換面を介して熱交換は両方の媒体が相互に分離されているように行うことができる。本発明によれば、室が形成されており、前記室に作動媒体が流入する。熱交換媒体を流通させる少なくとも１つの管路が前記室を貫通している。
【０００９】
この構成では作動媒体が熱交換面の脇を積極的に流れる必要がないことによって、単に部分的強制流れでも、またはまったく強制流れなしでも、熱交換は自由対流によって行うことができる。その際、作動媒体の状態調節は特に作動媒体を冷却することにあり得る。
【００１０】
本発明の好ましい構成によれば、前記室をその最大縦伸長方向で少なくとも１つの管路が貫通する。前記室の最大縦伸長方向での前記管路の整列は、前記室内で前記管路の表面積を極力大きく造形して極力大きな熱交換面を形成する可能性を提供する。これは、特に熱交換が主としてまたは殆ど専ら自由対流によって行われるとき、好ましい熱交換に役立つ。
【００１１】
本発明の有利な構成によれば、少なくとも１つの管路が冷却フィン等の熱交換フィンを有する。熱交換フィンは管路表面積の増大、それとともに熱交換面の増大、従って両方の媒体の間での熱交換全体に役立つ。好ましい展開によれば、前記熱交換フィンが前記管路の外面に配置され、かつ前記管路から前記室内に突出している。これにより、特に、熱交換フィンによって形成される熱交換面の作動媒体と接触する表面積が拡大される。例えば金属等の好適な良熱伝導性材料を使用することによって、材料中の熱伝導が高まる。熱交換フィンが内側に熱交換媒体を流通させない場合でも、表面積増大は作用する。前記熱交換フィンの推移方向が室内での管路の推移方向に垂直に形成されているとき、諸条件および諸要請に応じて作動媒体の室への流入および室からの流出が可能であり、また良好な熱交換の意味で有利である。その際特に、重力の作用方向に平行に配置したフィンが有利である。
【００１２】
本発明の好ましい展開によれば、前記熱交換フィンは前記室への作動媒体の流入方向に合わせて、および／または前記室からの作動媒体の流出方向に合わせて形成されている。
【００１３】
本発明の他の有利な構成によれば、少なくとも１つの管路が前記室の少なくとも１つの流入口の領域内に形成されている。流入口の領域に管路を形成することによって、管路の強制的周囲流れが達成され、それとともに純自由対流熱交換の他になお一定割合の強制対流熱交換も達成される。改良された構成によれば、前記室内への複数の流入口を設けておくことが可能であり、各流入口の領域内を１つの管路が延びている。複数の流入口に各１つの共通する管路を付設しておくこともできる。特に、僅かな数の管路を設けておくだけの事例も可能であり、各管路は複数の流入口の領域内を延びている。他方で、各流入口に、この流入口にのみ単独で付設される別の１つの管路を付設しておくこともやはり考えられる。その場合、少なくとも流入口と同数の管路が設けられている。
【００１４】
さらに、そうする代わりにまたはそれを補足して、前記少なくとも１つの流出口の領域内に少なくとも１つの管路を形成しておくようにすることができる。ここでも、前記室からの作動媒体の流出時に管路の周囲流れが強制対流を生じ、これが自由対流を補足して作用する。特に複数の流出口を設けておくことができ、各流出口の領域内を１つの管路が延びている。しかし、同じ管路を複数の流出口に付設しておくこともまったく可能である。しかし、各流出口に別の１つの管路を付設しておくこともできる。流入口と流出口は同一としておくことができる。すなわち、１つの口は周期的に流入口として、次に流出口として使用することもできる。
【００１５】
特に、各管路に少なくとも１つ、主に正確に１つの流入口と少なくとも１つの流出口、主に少なくとも正確に１つの流出口とを付設した諸構成を設けておくことができる。特に、１つの管路に複数の流入口を付設し、但し単に１つの流出口を付設しておくことができる。
【００１６】
流入口からの流路または流出口に至る流路で、熱交換フィンを備えた領域を作動媒体が直接流通すると、有利なことにこのような領域の流通性が特別良好となる。そのことから、流入もしくは流出する作動媒体の強制案内が特別良好となり、また強制対流の効率が高まる。
【００１７】
本発明の好ましい１構成によれば、前記室が作動媒体用貯蔵装置を成す。この措置によって、場合によって必要となる貯蔵装置は同時に熱交換装置となる。熱交換装置用の個別のハウジングは省かれる。これが有利であるのは、特に、熱交換装置のハウジングには貯蔵装置に対するのと少なくとも十分に一致した設計要求が提起されるからである。気密性、耐圧性および熱的負荷容量に対する要求は互いにほぼ一致している。
【００１８】
本発明の改良構成において前記室は蓄圧器も形成することができる。蓄圧器は、特に気体作動媒体と関連して、加圧下の作動媒体が大気圧下の作動媒体よりも良好な熱交換媒体との熱交換を可能とする利点を有する。
【００１９】
本発明の別の改良構成によれば、前記室はエンジン部材または圧縮機部材、特にエンジン排気ダクト、排気再循環装置またはブレーキ装置の一体な構成要素である。貯蔵機能を有するか否かにかかわりなく熱交換装置が機能要素の構成要素となることによって、熱交換装置用の構造支出が著しく低減する。有利な構成によれば、熱交換装置用に必要な室はエンジンブロックの領域内に直接形成し、またはその構成要素とすることができる。これにより、室は特別簡単に生成することができる。
【００２０】
熱交換媒体によって作動媒体を状態調節するための本発明に係る方法では、作動媒体が室に流入し、熱交換媒体がこの室を流通し、その際前記室を貫通する１つの管路内で案内される。この措置は、熱交換器内を作動媒体が強制的に流通することに左右されない熱交換を可能とする。有利な実施によれば、前記室内での作動媒体の状態調節が少なくとも一部は自由対流によって行われる。この熱交換方式は特別好ましい簡単な仕方で生成することができる。本方法の有利な構成によれば、作動媒体は、少なくとも室に流入時または室から流出時に、熱交換フィンを備えた領域内に通される。熱交換フィンを備えたこの領域内に通すと強制対流が生じて熱交換器の効率を高めるが、但し、熱交換装置によって作動媒体の強制流れを特別に生成することを必要としない。元々既に存在する作動媒体の流れが利用されるだけである。この流れは特に圧力勾配を介して、もしくはいずれにしろ必要な循環もしくは室からの作動媒体の搬出を介して、大抵は自動的に生じる媒体流動挙動の態様で発生する。好ましい構成によれば、前記熱交換フィンが作動媒体の流入方向もしくは流出方向で整列しており、作動媒体は特別好ましい形でフィンの間を貫流できる。この整列態様は流れ抵抗を小さくし、同時に熱交換フィンの間の空隙の良好な流通をもたらす。
【００２１】
本発明に係る方法の有利な構成によれば、前記熱交換フィンが前記室内で対流の流れ推移方向で整列している。このような整列により、特に室内での滞留時間が比較的長くかつ室内部での対流の流れを促進するように室が造形されている場合、室内での対流の流れの発生が促進されることになる。このような流れは次に僅かな流れ抵抗と熱交換フィンの良好な周囲流れとで自由対流を強めることになる。対流の流れが発生するのは、なかんずく、流出する作動媒体部分が室の容積に比べて比較的少なく、また僅かな流れ速度で流出するときである。室および室容積のこのような設計によって作動媒体の特別良好な状態調節を達成することができる。というのも、これと結び付いて室内での作動媒体の平均滞留時間が長くなることによって、作動媒体と熱交換媒体との間できわめて良好な熱エネルギー交換を達成できるからである。また流入口および流出口の配置は、それらの流通方向と室へのそれらの位置決めとによって対流の流れの発生が促進されるように行うことができる。
【００２２】
本方法の他の有利な構成によれば、作動媒体が前記室内で圧力を付加されている。室内で圧力を付加して作動媒体を貯蔵するのが特別有利であるのは、作動媒体が気体状態で存在するときである。その場合圧力付加によって粒子密度が高まり、それとともに自由対流による改善された熱交換が達成される。有利なことに、作動媒体は車両のエンジン（内燃機関）、ブレーキ装置または蓄圧器を作動させるのに利用することが可能である。
【００２３】
好ましい構成において、本発明により構成された熱交換装置を用いて本発明に係る方法の実行がなされる。
【実施例】
【００２４】
本発明は実施例に基づいて図面に略示され、以下で図面を参照して詳しく説明される。
【００２５】
図１〜図４は室およびそのなかで行われる管路配置のさまざまな実施形態を示しており、熱交換フィンは管路に一体に形成されている。さまざまな構成は室１０、それぞれ少なくとも１つの流入口および流出口、室内部での前記少なくとも１つの管路の位置決めの構成が異なる点で相違している。
【００２６】
図１が示す熱交換装置９９は横断面で長方形に形成される室１０を有する。この室は作動媒体用貯蔵装置を成し、作動媒体は特に圧力を付加されている。
【００２７】
図示実施形態において室１０は３つの管路２０が挿通され、管路２０は熱交換媒体２１を流通させる。３つの管路２０はそれぞれ外側を熱交換フィン２２によって取り囲まれている。図示平面にある流入口１１を通して作動媒体１３が室１０に流入する。その際３つの管路２０は、流入する作動媒体１３が管路２０の脇を直接流れもしくは熱交換フィンの領域を流通するように取付けられている。つまり図示実施形態において１つの流入口１１に複数の管路２０が付設されている。しかし熱交換装置９９の縦方向でこれらの管路になお他の流入口１１を、選択的にまたは補足的に１つまたは複数の流出口１２も、付設しておくことができ、そのことは以下で図３、図４による縦断面図においてなお説明される。
【００２８】
作動媒体１３と熱交換媒体２１との間での熱交換は、一方で流入時に作動媒体１３が熱交換フィン２２と接触することによって、他方で作動媒体１３が引き続き室１０の内部に滞留し、これにより自由対流の形で冷却されることによって行われる。
【００２９】
図１に示す本発明の構成では管路２０が円形管として形成され、外輪郭で円形の熱交換フィンによって同様に取り囲まれている。熱交換フィンは主に、管路２０の周りで半径方向に延びる平面にあり、そのことが例えば図５ｂに示してある。
【００３０】
図２は排気熱交換装置の構成の変更態様を示す。図１、図２の熱交換装置９９は互いに実質的に一致しており、図２には両方の構成の間の違いが図示されているにすぎない。図２の熱交換フィン２２の造形では長方形外輪郭が形成されたのであり、熱交換フィンが室の断続的領域を成し、この領域が隙間なく熱交換フィンを備えている。その横に個別の貯蔵装置１４が形成されており、この貯蔵装置は熱交換フィンを備えておらず、室１０の主要貯蔵容積を成す。その他の点で、図２の熱交換装置９９の造形は図１に相応して造形しておくことができる。熱交換フィンをこのように形成することによって一方で熱交換面が拡大され、他方でフィン付き領域によって、流入する作動媒体の案内向上が達成される。
【００３１】
図１と図２は本発明に係る熱交換装置９９の構造を横断面図で示す。以下に述べる図３と図４は室１０の縦方向の断面図である。
【００３２】
図３は熱交換装置９９とその室１０を示しており、この室を縦方向で管路２０が貫通する。管路２０は室１０内に突出する熱交換フィンを外面に有し、管路は矢印２３に従って熱交換媒体２１が流通する。図示したように熱交換フィン２２は管路２０から半径方向に突出して整列している。作動媒体１３は流入口１１を通して作動室１０に流入する。流入口１１は管路２０の縦推移方向で並べて配置されているが、しかし‐図示に反して‐垂直方向でも互いにずらして配置しておくことができ、従って必ずしも同じ管路２０に付設しておく必要がないであろう。流入する作動媒体１３はその際まず管路２０および熱交換フィン２２の領域に達し、流れ矢印１６に従ってそれらを流通する。さらに室１０がなお貯蔵領域１４を有し、そこには熱交換フィン２２が突出しておらず、この貯蔵領域は最大容積分の作動媒体１３を貯蔵する。この領域において作動媒体は自由対流によって状態調節され、作動媒体と熱交換媒体との間で引き続き熱交換が起きる。熱交換媒体との熱交換による作動媒体の状態調節のすべての図で問題とされているのは作動媒体の冷却または加熱であるとすることができる。状態調節の方式は、温度差がいずれの方向で支配的であるかの点のみによって決まる。加熱が行われるのか冷却が行われるのかにかかわりなく、本発明による熱交換装置の基本的構造はそのことによって影響されない。
【００３３】
図３には２つの選択的にまたは同時に利用可能な流出口１２の配置が示してある。一方の流出口１２は縦方向で配置される流出口１１の延長上に配置されているのに対して、他方の流出口は貯蔵領域から軸線方向に引き出してある。最初に指摘した流出口１２では、流出する作動媒体１３は少なくとも１つの管路２０と熱交換フィン２２とを有する領域を再度流通するのに対して、第２に挙げた流出口では作動媒体は流出口１２を流通して貯蔵領域１４から直接離れ、熱交換フィン２２および管路２０の脇を再度直接に流れることはない。両方の流出口において弁１５を設けておくことができ、この弁によって流出は制御可能であり、２つの流出口の弁は相互に独自に操作可能に構成しておくことができる。
【００３４】
図４は熱交換装置または圧力冷却器の室１０をやはり縦断面図で示す。室１０の長辺面に流入口１１と流出口１２が交互に配置されている。室１０内に、流入方向１６に見て最初に空隙１８が形成されている。この空隙１８内に分離腹部１９が配置されており、分離腹部は空隙１８の流入口に付設された領域と流出口に付設された領域とを相互に分離する。
【００３５】
室１０に流入する作動媒体は流れ矢印１６に従ってまず流入口１１内を流れ、次に空隙１８を流通して、熱交換フィン２２を有する領域内に最初に達する。その際、管路２０の周囲も流れる。作動媒体は次に溢流領域１４内に達する。本発明のこの構成では、熱交換フィン２２が管路２０の縦伸長方向に対して半径方向に突出して整列し、これにより流れ案内的に作用すると特別好ましく、熱交換面を成す熱交換フィン２２との長い接触が同時に保証される。溢流領域１４内で自由対流による作動媒体１３のさらなる状態調節が起きる。自由対流による作動媒体の状態調節は空隙１８内でも起きる。作動媒体は流れ矢印１７に従って流出口１２へと流れ、管路２０および熱交換フィン２２の領域はやはり周囲に流しもしくは流通させる。
【００３６】
さらに、溢流領域１４から直接離れていく流出口１２をなお設けておくことができる。選択的構成では、横方向に流入口１１のみ配置しておくこともでき、その場合２つの流入口の間で空隙１８は分離腹部１９で相互に分離され、流入する個々の作動媒体流の混合は溢流領域１４においてはじめて起きる。流出はこの場合、溢流領域１４から直接離れていく個々の流出口１２を通して行われ、流出口は事前に付加的流出口と称されたのであり、室１０から縦方向に引き出される。
【００３７】
図５が示すフィン２２は管２０から半径方向に突出し、管の周りを例えば円板状に延びている。このように整列したフィン２２の使用が有利であるのは、特に、作動媒体の流入もしくは流出が管２０の伸長方向に垂直に起き、流入または流出時に管２０を流通するために作動媒体１３の横流が起きるときである。熱交換フィンは特に重力の作用方向と平行に形成されている。主にフィン高さは１ｍｍ〜約４０ｍｍ、フィン間隔は０．１〜約２０ｍｍである。
【００３８】
本発明による熱交換装置１００の他の実施例が図６に示してあり、この実施例は図１の実施に実質的に一致している。作動媒体１１３は流入口１１１を通して室１１０に流入する。室１１０に挿通された管路１２０は熱交換媒体１２１を流通させることができ、かつ熱交換フィン１２２によって取り囲まれている。室１１０の壁１３０に、熱交換媒体１２１と作動媒体１１３との間の付加的熱交換用に、熱交換媒体１２１用の他の管路１４０が設けられており、室１１０は管路１４０によって限定されている。この管路１４０は、室１１０の少なくとも一部を取り囲むように形成されている。室１１０と管路１４０との間の熱交換面を増大させるために壁１３０が熱交換フィン１５０を有し、この実施例において熱交換フィンは室１１０に挿通される管路１２０と平行、かつその熱交換フィン１２２に垂直に整列している。
【００３９】
図７に示す熱交換装置２００が図６の熱交換装置１００と相違しているのは、実質的に、管路２２０の熱交換フィン２２２が室２１０の横断面を一層塞いでおり、そのことから図２に示す熱交換装置９９におけると同様に作動媒体２１３と熱交換媒体２２１との間で熱交換面のさらなる増大が帰結していることによってである。
【００４０】
図８は熱交換装置３００を縦断面図で示す。この熱交換装置３００は図６の熱交換装置１００と実質的に一致しており、作動媒体３１３用の流入口３１１、室３１０および流出口３１２と熱交換媒体３２１用の流入口３２４、管路３２０、３４０および流出口３２５とを有する。管路３２０、３４０は熱交換フィン３２２もしくは３５０を備えている。
【００４１】
作動媒体流３１３は流入口３１１を通して室３１０に流入し、熱交換フィン３２２によって矢印３５５に沿って熱交換フィン３５０へと導かれ、次に矢印３６０の方向に動き、例えば矢印３６５、３６６の１つに沿って再度熱交換フィン３２２内を流れ、最後に流出口３１２を通して室３１０から流出する。フィン３２２、３５０はこのように配置されていることによって作動媒体３１３用流れ案内手段を成し、これにより作動媒体３１３と矢印３７０に沿って流れる熱交換媒体３２１との間で熱交換を高め、事情によっては制御することが可能になる。
【００４２】
この熱交換装置３００では流入口３１１が流出口３１２の１つに明確には付設されていないので、室３１０の作動媒体３１３は任意に単数または複数の流入口３１１を通して供給しおよび／または単数または複数の流出口３１２を通して取り出すことができる。
【００４３】
図９は図８の熱交換装置３００の簡素化した実施を示す。この熱交換装置４００は室４１０と、室４１０に挿通されてフィン４２２を備えた熱交換媒体４２１用管路４２０と、フィン４５０付き壁４３０とを有する。フィン４５０は室４１０内の作動媒体４１３と熱交換装置４００の周囲との間で熱交換を高めるのに役立つ。図示しない実施例において、図８の実施形態におけると同様に、熱交換媒体用の他の管路が壁４３０に配置されている。
【００４４】
フィン４５０はそれぞれ中断しており、中断は主にそれぞれ作動媒体４１３用流入口４１１または流出口４１２の領域内で行われて、これらの領域内で作動媒体４１３用流れ抵抗を低減しており、これにより作動媒体にとって有利なことに室４１０内での圧力損失が減少する。その他、熱交換装置４００の機能様式は図８を基に述べたものと同じである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る熱交換装置の第１実施形態の略横断面図である。
【図２】本発明に係る熱交換装置の第２実施形態の略横断面図である。
【図３】第３熱交換装置の構造を略縦断面図で示す。
【図４】熱交換装置の第４実施形態の構造を略縦断面図で示す。
【図５】本発明に係る熱交換装置の管路領域における熱交換フィンの実施例を示す。
【図６】第５熱交換装置の略横断面図である。
【図７】第６熱交換装置の略横断面図である。
【図８】熱交換装置の略縦断面図である。
【図９】熱交換装置の変更実施形態の略縦断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 室
１１ 流入口
１２ 流出口
１３ 作動媒体
１４ 貯蔵装置
１５ 弁
１６ 流入方向
１７ 矢印
１８ 空隙
１９ 分離腹部
２０ 管路
２１ 熱交換媒体
２２ 熱交換フィン
２３ 矢印
９９、１００ 熱交換装置
１１０ 室
１１１ 流入口
１１３ 作業媒体
１２０ 管路
１２１ 熱交換媒体
１２２ 熱交換フィン
１３０ 壁
１４０ 管路
１５０ 熱交換フィン
２００ 熱交換装置
２１０ 室
２１３ 作業媒体
２２０ 管路
２２１ 熱交換媒体
２２２ 熱交換フィン
３００ 熱交換装置
３１０ 室
３１１ 流入口
３１２ 流出口
３１３ 作動媒体
３２０、３４０ 管路
３２１ 熱交換媒体
３２２、３５０ 熱交換フィン
３２４ 流入口
３２５ 流出口
３５５ 矢印
３６５，３６６ 矢印
３７０ 矢印
４００ 熱交換装置
４１０ 室
４１１ 流入口
４１２ 流出口
４１３ 作動媒体
４２１ 熱交換媒体
４２２ フィン
４５０ フィン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動媒体と熱交換媒体とを用いる熱交換装置であって、所要の動作点を生成する意味で作動媒体が熱交換面を介して熱交換媒体と熱交換させられ、室が形成されており、前記室に作動媒体が流入し、熱交換媒体を流通させる少なくとも１つの管路が前記室を貫通しおよび／または限定し、特に取り囲んでいることを特徴とする熱交換装置。
【請求項２】
前記室をその最大縦伸長方向で少なくとも１つの管路が貫通することを特徴とする、請求項１記載の熱交換装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの管路が熱交換フィンを有することを特徴とする、請求項１または２記載の熱交換装置。
【請求項４】
前記熱交換フィンが前記管路の外面に配置され、かつ前記管路から前記室内に突出していることを特徴とする、請求項３記載の熱交換装置。
【請求項５】
前記熱交換フィンが前記少なくとも１つの管路の推移方向に関して垂直に立ち、特に半径方向に突出させて形成されていることを特徴とする、請求項４記載の熱交換装置。
【請求項６】
前記熱交換フィンが前記室への作動媒体の流入方向に合わせて形成されていることを特徴とする、請求項４または５のいずれかに記載の熱交換装置。
【請求項７】
前記熱交換フィンが前記室からの作動媒体の流出方向に合わせて形成されていることを特徴とする、請求項４〜６のいずれか１項記載の熱交換装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの管路が前記室の少なくとも１つの流入口の領域に形成されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の熱交換装置。
【請求項９】
複数の流入口が設けられており、各流入口の領域内を１つの管路が延びていることを特徴とする、請求項８記載の熱交換装置。
【請求項１０】
複数の流入口に各１つの共通する管路が付設されていることを特徴とする、請求項９記載の熱交換装置。
【請求項１１】
各流入口に別の１つの管路が付設されていることを特徴とする、請求項９記載の熱交換装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの管路が少なくとも１つの流出口の領域に形成されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の熱交換装置。
【請求項１３】
複数の流出口が設けられており、各流出口の領域内を１つの管路が延びていることを特徴とする、請求項１２記載の熱交換装置。
【請求項１４】
複数の流出口に各１つの共通する管路が付設されていることを特徴とする、請求項１３記載の熱交換装置。
【請求項１５】
各流出口に別の１つの管路が付設されていることを特徴とする、請求項１３記載の熱交換装置。
【請求項１６】
各管路に少なくとも１つの流入口と少なくとも１つの流出口が付設されており、主に少なくとも１つ、特に正確に１つの流入口と正確に１つの流出口が付設されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の熱交換装置。
【請求項１７】
前記室を取り囲む少なくとも１つの管路が前記室の壁に配置されており、前記壁が特に熱交換フィンを備えていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の熱交換装置。
【請求項１８】
前記壁の熱交換フィンが、前記室を貫通する管路の熱交換フィンとで作動媒体用流れ案内手段を形成することを特徴とする、請求項１７記載の熱交換装置。
【請求項１９】
作動媒体が、流入口から流出口に至る流路で、熱交換フィンを備えた領域を流通することを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の熱交換装置。
【請求項２０】
前記室が作動媒体用貯蔵容器を成すことを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の熱交換装置。
【請求項２１】
前記室が蓄圧器を成すことを特徴とする、請求項２０記載の熱交換装置。
【請求項２２】
前記室が車両機能要素の構成要素であることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の熱交換装置。
【請求項２３】
前記室がエンジン部材、特にエンジン排気ダクト、排気再循環装置、ブレーキ装置または圧縮機の一体な構成要素であることを特徴とする、請求項２２記載の熱交換装置。
【請求項２４】
前記室がエンジンブロックの領域内に直接形成され、またはその構成要素であることを特徴とする、請求項２３記載の熱交換装置。
【請求項２５】
フィン高さが１ｍｍ〜約４０ｍｍ、フィン間隔が０．１〜約２０ｍｍであることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の熱交換装置。
【請求項２６】
熱交換媒体によって作動媒体を状態調節するための方法において、作動媒体が室に流入し、熱交換媒体が、前記室を貫通する少なくとも１つの管路を流通することを特徴とする方法。
【請求項２７】
前記室内での作動媒体の状態調節が少なくとも一部は自由対流によって行われることを特徴とする、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
作動媒体が、少なくとも室に流入時または室から流出時に、熱交換フィンを備えた領域を流通することを特徴とする、請求項２６または２７記載の方法。
【請求項２９】
前記熱交換フィンが作動媒体の流入方向もしくは流出方向で整列していることを特徴とする、請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記熱交換フィンが前記室内で対流の流れ推移方向で整列していることを特徴とする、請求項２８記載の方法。
【請求項３１】
作動媒体が前記室内に貯蔵され、作動媒体が前記室内で圧力を付加されていることを特徴とする、請求項２６〜３０のいずれか１項記載の方法。
【請求項３２】
作動媒体が車両のエンジンまたはブレーキ装置を作動させるのに役立つことを特徴とする、請求項２６〜３１のいずれか１項記載の方法。
【請求項３３】
請求項１〜２３のいずれか１項記載の熱交換装置を用いて方法の実行がなされることを特徴とする、請求項２６〜３２のいずれか１項記載の方法。
【請求項１】
作動媒体と熱交換媒体とを用いる熱交換装置であって、所要の動作点を生成する意味で作動媒体が熱交換面を介して熱交換媒体と熱交換させられ、室が形成されており、前記室に作動媒体が流入し、熱交換媒体を流通させる少なくとも１つの管路が前記室を貫通しおよび／または限定し、特に取り囲んでいることを特徴とする熱交換装置。
【請求項２】
前記室をその最大縦伸長方向で少なくとも１つの管路が貫通することを特徴とする、請求項１記載の熱交換装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの管路が熱交換フィンを有することを特徴とする、請求項１または２記載の熱交換装置。
【請求項４】
前記熱交換フィンが前記管路の外面に配置され、かつ前記管路から前記室内に突出していることを特徴とする、請求項３記載の熱交換装置。
【請求項５】
前記熱交換フィンが前記少なくとも１つの管路の推移方向に関して垂直に立ち、特に半径方向に突出させて形成されていることを特徴とする、請求項４記載の熱交換装置。
【請求項６】
前記熱交換フィンが前記室への作動媒体の流入方向に合わせて形成されていることを特徴とする、請求項４または５のいずれかに記載の熱交換装置。
【請求項７】
前記熱交換フィンが前記室からの作動媒体の流出方向に合わせて形成されていることを特徴とする、請求項４〜６のいずれか１項記載の熱交換装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの管路が前記室の少なくとも１つの流入口の領域に形成されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の熱交換装置。
【請求項９】
複数の流入口が設けられており、各流入口の領域内を１つの管路が延びていることを特徴とする、請求項８記載の熱交換装置。
【請求項１０】
複数の流入口に各１つの共通する管路が付設されていることを特徴とする、請求項９記載の熱交換装置。
【請求項１１】
各流入口に別の１つの管路が付設されていることを特徴とする、請求項９記載の熱交換装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの管路が少なくとも１つの流出口の領域に形成されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の熱交換装置。
【請求項１３】
複数の流出口が設けられており、各流出口の領域内を１つの管路が延びていることを特徴とする、請求項１２記載の熱交換装置。
【請求項１４】
複数の流出口に各１つの共通する管路が付設されていることを特徴とする、請求項１３記載の熱交換装置。
【請求項１５】
各流出口に別の１つの管路が付設されていることを特徴とする、請求項１３記載の熱交換装置。
【請求項１６】
各管路に少なくとも１つの流入口と少なくとも１つの流出口が付設されており、主に少なくとも１つ、特に正確に１つの流入口と正確に１つの流出口が付設されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の熱交換装置。
【請求項１７】
前記室を取り囲む少なくとも１つの管路が前記室の壁に配置されており、前記壁が特に熱交換フィンを備えていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の熱交換装置。
【請求項１８】
前記壁の熱交換フィンが、前記室を貫通する管路の熱交換フィンとで作動媒体用流れ案内手段を形成することを特徴とする、請求項１７記載の熱交換装置。
【請求項１９】
作動媒体が、流入口から流出口に至る流路で、熱交換フィンを備えた領域を流通することを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の熱交換装置。
【請求項２０】
前記室が作動媒体用貯蔵容器を成すことを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の熱交換装置。
【請求項２１】
前記室が蓄圧器を成すことを特徴とする、請求項２０記載の熱交換装置。
【請求項２２】
前記室が車両機能要素の構成要素であることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の熱交換装置。
【請求項２３】
前記室がエンジン部材、特にエンジン排気ダクト、排気再循環装置、ブレーキ装置または圧縮機の一体な構成要素であることを特徴とする、請求項２２記載の熱交換装置。
【請求項２４】
前記室がエンジンブロックの領域内に直接形成され、またはその構成要素であることを特徴とする、請求項２３記載の熱交換装置。
【請求項２５】
フィン高さが１ｍｍ〜約４０ｍｍ、フィン間隔が０．１〜約２０ｍｍであることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の熱交換装置。
【請求項２６】
熱交換媒体によって作動媒体を状態調節するための方法において、作動媒体が室に流入し、熱交換媒体が、前記室を貫通する少なくとも１つの管路を流通することを特徴とする方法。
【請求項２７】
前記室内での作動媒体の状態調節が少なくとも一部は自由対流によって行われることを特徴とする、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
作動媒体が、少なくとも室に流入時または室から流出時に、熱交換フィンを備えた領域を流通することを特徴とする、請求項２６または２７記載の方法。
【請求項２９】
前記熱交換フィンが作動媒体の流入方向もしくは流出方向で整列していることを特徴とする、請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記熱交換フィンが前記室内で対流の流れ推移方向で整列していることを特徴とする、請求項２８記載の方法。
【請求項３１】
作動媒体が前記室内に貯蔵され、作動媒体が前記室内で圧力を付加されていることを特徴とする、請求項２６〜３０のいずれか１項記載の方法。
【請求項３２】
作動媒体が車両のエンジンまたはブレーキ装置を作動させるのに役立つことを特徴とする、請求項２６〜３１のいずれか１項記載の方法。
【請求項３３】
請求項１〜２３のいずれか１項記載の熱交換装置を用いて方法の実行がなされることを特徴とする、請求項２６〜３２のいずれか１項記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公表番号】特表２００６−５１４２５５（Ｐ２００６−５１４２５５Ａ）
【公表日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５６８６５９（Ｐ２００４−５６８６５９）
【出願日】平成１５年１１月１０日（２００３．１１．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００３／０１２４９５
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０７６９５１
【国際公開日】平成１６年９月１０日（２００４．９．１０）
【出願人】（５９４０４２０３３）ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー (222)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年１１月１０日（２００３．１１．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００３／０１２４９５
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０７６９５１
【国際公開日】平成１６年９月１０日（２００４．９．１０）
【出願人】（５９４０４２０３３）ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー (222)
【Ｆターム（参考）】
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