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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Hochleistungsheizungswärmetauscher
zur Klimatisierung der Fahrzeugkabine von Personenkraftfahrzeugen
mit Hilfe des flüssigen Kühlmittels aus dem Kühlkreislauf der
Antriebsmaschine oder anderen Wärmequellen des Kühl-
und/oder Heizkreislaufs.
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Ein
weitverbreitetes Merkmal heutiger Personenkraftfahrzeuge ist es,
dass diese speziell für Dieselfahrzeuge im Heiz-Klimagerät
einen elektrischen PTC-Zuheizer zur weiteren Erwärmung
der vom Heizungswärmetauscher erwärmten Kabinenluft vorsehen.
Bei baugleichem Basis-Heiz-Klimagerät erhält die
Diesel-Variante bei dieser Vorgehensweise einen PTC-Zuheizer und
die Variante mit Otto-Motor nicht. Um die nicht unerheblichen Kosten
für den PTC-Zuheizer einzusparen wird bei den meisten Fahrzeugherstellern
in den Diesel-Varianten je nach Fahrzeugmarkt bezüglich
des serienmäßigen Zuheizer-Einbaus differenziert
oder ein Zuheizer wird gar nur als Option angeboten.
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Eine
ganze Reihe älterer und neuerer Patentanmeldungen des gleichnamigen
Erfinders zeigt Wege auf, wie der PTC-Zuheizer an bestehenden Fahrzeugen
eingespart bzw. an zukünftigen Fahrzeugen mit verbesserten
Motorwirkungsgraden vermieden werden kann. Die hieraus resultierenden Kraftstoffeinsparpotentiale
sind ebenso erheblich wie die damit einher gehenden Kosteneinsparungen.
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Speziell
in der Anmeldung
DE 10 2007
017 567.3 offenbart der gleichnamige Erfinder diesbezüglich
ganz besonders kosteneffiziente Wege, um dies in die Praxis umzusetzen.
Von großer Bedeutung ist es hierbei, möglichst
effiziente Heizungswärmetauscher zu realisieren, welche
speziell auch bei relativ kleinem Kühlmitteldurchsatz noch
eine sehr gute Heizleistung liefern.
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Die
Fertigung derartiger Heizungswärmetauscher ist nicht ganz
einfach. Dies ist einer der Gründe, weshalb sich auch der
Serienanlauf – basierend auf relativ altem und in Patentanmeldungen
auch in vielen Details veröffentlichtem Basiswissen – doch ganz
erheblich verzögert hat.
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Die
Anmeldung
DE 10 2007 017
567.3 offenbart vor diesem Hintergrund großserientaugliche Ausgestaltungen
brauchbarer Heizungswärmetauscher, um den PTC entfallen
zu lassen.
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Insbesondere
wird dabei der Bauraum des PTC-Zuheizers ausgenutzt, um eine passende
Leistung des Heizungswärmetauschers zu realisieren. Gleichzeitig
wird dabei das Lastenheft bezüglich der kühlmittel-
und luftseitigen Druckverluste z. T. bewusst zu höheren
Druckverlusten hin verschoben als dies heute serientypisch ist.
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Ausgehend
von diesem patentamtsinternen Stand der Technik besteht die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung darin, bekannte Kfz-Serien-Heizungswärmetauscher
und/oder neuartige Kfz-Heizungswärmetauscher mit bereits
in der Basis sehr hohen Heizungswärmetauscherwirkungsgraden
gemäß der
DE
10 2007 017 567.3 bei kleinem bis mittlerem Kühlmitteldurchfluss
weiter im Wirkungsgrad zu verbessern und damit den Auslegungsspielraum
in Bezug auf die maximal mögliche Heizleistungssteigerung
zu erweitern und/oder bei gleichem Heizungswärmetauscherwirkungsgrad
und gleichem kühlmittelseitigem Druckverlust den luftseitigen
Druckverlust und/oder den Heizungswärmetauscherbauraum
zu verringern.
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Die
Erfindung gemäß Patentanspruch 1 löst diese
Aufgabe.
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Die
damit realisierbare weitere Verbesserung der Heizleistung führt
vielfach auf Fahrzeug-Heizleistungswerte besser als mit heutigen PTC-Zuheizern.
In vielen Fällen ist das aber gar nicht nötig,
so dass man dann das neue Heizungswärmetauscherdesign zur
Senkung der luftseitigen Druckverluste oder zur Reduktion des Bauraums
verwenden kann.
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Insbesondere
sind die gezeigten Verbesserungen mit minimalem Kostenaufwand realisierbar.
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Wesentlich
ist dabei das Verständnis des Sachverhalts, dass die mit
dem erfindungsgemäßen Design i. a. einhergehende
Erhöhung der kühlmittelseitigen Druckverluste
und damit verbunden ein gewisser Abfall des Kühlmitteldurchflusses im
Heizungszweig in gewissen Grenzen durchaus signifikant zur Verbesserung
des Gesamtsystems d. h. der effektiven Fahrzeugheizleistung beiträgt.
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Im
Gegensatz zur
DE 10 2007
017 567.3 konzentriert sich die vorliegende Anwendung ausschließlich
auf einen 4-stufigen Kreuzgegenstromheizungswärmetauscher.
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Dieser
hat im Vergleich zum 3-Stufen-Kreuzgegenstromheizungswärmetauscher
neben dem besonders hohen Wirkungsgrad insbesondere fertigungstechnische
Vorteile. Insbesondere kann der Umlenkwasserkasten 200 einfacher
und mit weniger Toleranzanforderungen gefertigt werden.
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Besonders
wichtig ist dabei die Möglichkeit, den Umlenkwasserkasten
kleiner zu machen und die Bauhöhe hu auf sehr kleine Werte
abzusenken, d. h. kleiner als 30% des entsprechenden Maßes
ho des oberen Anschlusswasserkastens 201.
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Im
Gegensatz zu bereits in Kfz-Serie befindlichen 2-stufigen Heizungswärmetauschern
ist dies insbesondere dann trotz der damit verbundenen kühlmittelseitigen
Druckverlustzunahme im Vergleich zu Wasserkästen konventioneller
Größe zielführend, wenn die Auslegung
des Gesamtsystems – z. B. gemäß der Vorgehensweise
in der
DE 10 2007 017 567.3 – in
Richtung kleinerer Kühlmitteldurchsätze im Heizungszweig
erfolgt, d. h. wenn der Heizungswärmetauscher selbst als
Drosselorgan eingesetzt wird.
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Die
geringe Höhe ho wirkt dabei, ebenso wie die Vierfach-Kreuzgegenstrombauweise
als internes Drosselorgan im Heizungswärmetauscher und
bewirkt gleichzeitig eine Verbesserung der kühlmittelseitigen
Strömungsgleichverteilung und somit des Wärmetauscherwirkungsgrades.
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Ebenso
wichtig wie dieser Effekt ist dabei die Tatsache, dass die geringe
Höhe ho bei gleichen Heizungswärmetauscheraußenabmessungen gleichbedeutend
ist mit einer Erhöhung der Matrixstirnfläche und
auch des Matrix-Volumens. Beides lässt sich direkt umsetzen
in einen geringeren luftseitigen Druckverlust und/oder einen besseren
Wirkungsgrad.
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1 zeigt
einen Heizungswärmetauscher gemäß Patentanspruch
1.
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Im
Vergleich zu typischen Heizungswärmetauschern in der heutigen
Pkw-Großserie mit konventioneller Gestaltung des oberen
und unteren Wasserkastens besteht der erste maßgebliche
Unterschied darin, dass nicht ein oder zwei Stufen verwendet werden,
sondern vier Stufen.
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Die
serienuntypische Systemauslegung auf geringere Zielwerte des Heizungskühlmitteldurchflusses
einerseits aber gegebenenfalls auch die Ausnutzung des PTC-Bauraums
andererseits erlauben diesen Übergang auf vier Stufen,
ohne dass im Warmlauf bei geringer Motordrehzahl der Kühlmitteldurchsatz
bzw. der Wärmetauscherwirkungsgrad auf unzulässige
Werte einbrechen.
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Neben
der Drosselung durch die Vierstufigkeit ist als zweite zusätzliche
Drosselstelle der Umlenkwasserkasten 200 so ausgestaltet,
dass die Bauhöhe hu des Umlenkwasserkastens 200 weniger
als 30% der Bauhöhe ho des Wasserkastens 201 beträgt,
bevorzugt sogar mit weniger als 1 mm lichter Weite zur gegenüberliegenden
Wasserkastenwand. Die geringe Entfernung zum Strömungsaus-
und -eintritt der Flachrohre relativ zur gegenüberliegenden
Wasserkastenwand bewirkt eine signifikante Zunahme der lokalen Drosselverluste.
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Im
Gegenzug bewirken aber diese lokalen Drosselverluste, dass die Durchströmung
der einzelnen Flachrohre der Wärmetauschermatrix besonders gleichmäßig
erfolgt.
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Die
Folge hiervon ist, dass selbst bei relativ geringem Kühlmitteldurchsatz
durch die Flachrohre der Matrix immer noch eine sehr gute Strömungs- und
Temperaturgleichverteilung vorliegt.
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Konventionelle
Serienwärmetauscher sind im Gegensatz zur erfindungsgemäßen
Vorgehensweise auf hohe Kühlmitteldurchsätze und
somit möglichst geringe Druckverluste ausgelegt. Daher
sind bei allen bekannten Kfz-Großserienwärmetauschern die
Abmessungen von hu wesentlich größer, um die Druckverluste
bei der Kühlmittelströmungsumlenkung im Umlenkwasserkasten 200 zu
minimieren. In der Regel sind dort die Abmessungen hu und ho in etwa
gleich.
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Wie
bereits in vielen Punkten bei der
DE 10 2007 017 567.3 erschließt
sich letztlich der Nutzen des erfindungsgemäßen
Wärmetauschers gemäß
1 nur
demjenigen, dem bekannt ist, dass die prinzipbedingte Druckverlustzunahme
bei einem vierstufigen Heizungswärmetauscher einschließlich der
Druckverlustzunahme aufgrund des extrem kleinen Umlenkwasserkastens
in der Regel kein Nachteil ist sondern eher ein Vorteil. Das setzt
insbesondere voraus, dass unstrittig ist, dass der Bauraum des PTC
für den Wärmtauscher zur Verfügung steht,
und das Gesamtsystem in der Lage ist, den PTC-Zuheizer leistungsmäßig
zu ersetzen.
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Letztlich
erschließen sich auf diesem Wege erhebliche Fahrzeugherstellungskosten-
und Kraftstoffeinsparungen.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, speziell in Anwendungen, die besonders
kleine Kühlmitteldurchsätze benötigen,
wenn gemäß 2 in einem weiteren
Schritt die Drosselung des Heizungswärmetauscherkühlmittedurchsatzes
auf den anwendungsspezifischen Ziel-Kühlmitteldurchsatz
durch eine Blende oder ein Überleitungsrohr 213 zwischen
Stufe 2 und 3 erfolgt. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, dass
das Kühlmittel vor oder bei der Überleitung von der
zweiten zur dritten Wärmetauscherstufe in dieser Querschnittsverengung
nicht nur etwas gedrosselt wird sondern zwangsläufig auch
sehr gut durchmischt.
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Diese
Maßnahme zur Drosselung und Durchmischung zwischen Stufe
2 und 3 wirkt sich insbesondere positiv auf den Anlauf des Heizungswärmetauschers
bei sehr kaltem Kühlmittel und ungleichmäßiger
Luftbeaufschlagung aus, da auf diesem Wege jede einzelne Stufe homogenere
Kühlmitteleintrittstemperaturen über die Wasserkastenbreite aufweist.
Kühlmitteltemperaturinhomogenitäten verstärken
sich durch diese Maßnahme im Kreuzgegenstrombetrieb weniger
stark von Stufe zu Stufe, da ein Ausweichen der Kühlmittelströmung
zu Kanälen mit höherer Kühlmitteltemperatur
bzw. niedrigerer Kühlmittelviskosität weniger
stark induziert wird.
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Dabei
wird die Strömungsvergleichmäßigung durch
die Erhöhung des Druckverlustes beim Aus- und Einströmen
im Umlenkwasserkasten 200 mit verkleinerter Bauhöhe
hu unterstützt. Die anwendungsspezifische Druckverlustanpassung
kann letztlich wahlweise über den Wert hu erfolgen oder – in vielen
Fällen etwas einfacher handhabbar – durch den Überströmquerschnitt 213.
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Wie
bereits vielfach beschrieben, ist die kühlmittelseitige
Drosselwirkung dieser Maßnahmen in vielen Anwendungen deshalb
ein erwünschter Nebeneffekt, da sie die Kühlmitteltemperaturspreizung am
Heizungswärmetauscher und gegebenenfalls auch am Motor
erhöht und somit – bei hinreichender Dimensionierung
des Heizungswärmetauschers – die Heizung verbessert.
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Wie
in 2 und 3 gezeigt, ist es speziell bei
relativ kleinen Zielwerten des Heizungskühlmitteldurchsatzes
besonders vorteilhaft, wenn die Überströmung von
Stufe 2 nach Stufe 3 nicht – wie heute in Kfz-Heizungswärmetauschern
zur Druckverlustminimierung üblich – über
die gesamte Wasserkastenbreite erfolgt, sondern wenn zur Durchmischung
der gesamte Kühlmittelvolumenstrom über eine gemeinsame
Bohrung oder eine gemeinsame Verbindungsleitung zum Wasserkasten
der dritten Stufe geleitet wird. Die Kühlmittelzuströmung
erfolgt hierbei über den Einlass 211, die erste
Kreuzstromstufe wird durch die Flachrohrreihe 206 gebildet,
mit einer ersten Umlenkung im Wasserkasten 200 zur zweiten
Kreuzstromstufe 207.
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Die Überleitung
von der zweiten zur dritten Kreuzstromstufe 208 erfolgt über
die Verbindungsöffnung 213, in welcher zwangsläufig
eine Durchmischung und somit thermische Vergleichmäßigung des
Kühlmittels vor der dritten Stufe erfolgt.
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Die
Durchmischungsstelle 213 ist bevorzugt in den Wasserkasten 201 integriert.
Wichtig ist dabei, dass eine weitgehende Temperaturvergleichmäßigung
des Kühlmittels vor der dritten Stufe erfolgt. Je nach
Einbaulage und Entlüftungsbedarf sorgt gegebenenfalls eine
kleine zusätzliche Entlüftungsbohrung im Wasserkasten-Trennblech 260 oder 250/252 für
einen sicheren Betrieb.
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In
der
DE 10 2007 017 567.3 des
gleichnamigen Erfinders ist offenbart, dass es entgegen der allgemeinen
Einschätzung der Fachwelt, bei geeigneter Systemauslegung
durchaus kosteneffizient und kraftstoffeffizient ist, das Bauvolumen
von Pkw-Großserien-Heizungswärmetauschern erheblich über
das heute bekannte Maß hinaus zu vergrößern.
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Der
gleichzeitige Übergang zu 4-Kreuzgegenstromstufen anstelle
heute maximal 2 Stufen in der Pkw-Großserie und der Einbau
zusätzlicher Drosselstellen zur Homogenisierung der Wärmetauscherdurchströmung
und Temperaturverteilung sind hierbei weitere bevorzugte Verbesserungsschritte. Wie
entsprechende Fahrzeugversuche zeigen, lässt sich die damit
i. a. einhergehende Zunahme des Druckverlustes im Heizungszweig
mit bekannten Motorkühlmittelpumpenkennlinien handhaben.
Dies ist insbesondere deshalb der Fall, weil sich in vielen Anwendungen
eine Absenkung des Kühlmitteldurchflusses im Heizungszweig
mit derartigen Hochleistungsheizungswärmetauschern vorteilhaft
auf die Heizleistung auswirkt.
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Der
Hauptanspruch richtet sich ganz bewusst nur auf Hochleistungsheizungswärmetauscher mit
einer gelöteten Wärmeübertragungsmatrix,
bestehend aus kühlmittelseitigen Flachrohren und luftseitigen
Rippen mit einer Vielzahl in Luftströmungsrichtung nacheinander
folgender Turbulenz erzeugender Einschnitte (Louvres), und mit genau
vier im Kreuzgegenstrom in Reihe geschalteten Kreuzstromwärmetauschern.
Solche Wärmtauscher bieten ein ganz besonders günstiges
Verhältnis von Fertigungsaufwand und Nutzen in Bezug auf
Heizleistung und Kraftstoffverbrauch.
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Neben
der 4-Stufigkeit ist der erfindungsgemäße Wärmetauscher
dadurch gekennzeichnet, dass er interne Konstruktionsmerkmale aufweist,
die einerseits den kühlmittelseitigen Druckverlust prinzipbedingt
erhöhen und damit den Kühlmitteldurchsatz im Fahrzeugheizungskreis
absenken und – bevorzugt zusätzlich mittels der
Durchmischung zwischen Stufe 2 und 3 – für einen
reduzierten Wirkungsgradabfall bei kleinen bis mittleren Kühlmitteldurchsätzen
sorgen.
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Ein
solches Konstruktionsmerkmal stellt der Überströmkanal 213 dar.
Am einfachsten wird dieser durch eine Blendenbohrung 213 im
Trennblech 251 dargestellt.
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Die
mittlere Trennwand 251 des Anschlusswasserkastens 201 weist
dabei bevorzugt einen blendenartigen Strömungsübertritt 213 zwischen Stufe
2 und 3 auf, in welchem das in den ersten beiden Stufen abgekühlte
Kühlmittel gedrosselt und gleichzeitig weitgehend homogenisiert
wird.
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Der
Umlenkwasserkasten 200 am anderen kühlmittelseitigen
Rohrende der Wärmetauschermatrix weist genau eine die Vierstufigkeit
definierende Trennwand 260 auf, d. h. dort findet lediglich
eine Strömungsumlenkung statt. Die Quervermischung ist dabei
vergleichsweise relativ gering, ganz im Gegenteil zur Vermischung
zwischen Stufe 2 und 3 im Wasserkasten 201.
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Dabei
ist es besonders vorteilhaft, wenn wie in 2 und 3 exemplarisch
gezeigt, der Zuflussanschluss 211 und der Abflussanschluss 212 auf
der gleichen Seite 300 des Anschlusswasserkastens 201 liegen
und der Strömungsübertritt 213 der Trennwand 251 auf
der gegenüberliegenden Seite 301 des Anschlusswasserkastens 201,
insbesondere nahe dem am weitesten von den Zu- und Abflussanschlüssen 211/212 entfernten
Flachrohr der Wärmetauschermatrix.
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Diese
Anordnung führt auf eine besonders gute Strömungsgleichverteilung
auf die einzelnen Wärmetauscher-Flachrohre. Dies liegt
u. a. daran, dass sich der dynamische Druck im Wasserkasten 201 aufgrund
der Querströmung relativ zu den Wärmetauschermatrix-Flachrohren
in Summe über alle vier Stufen weitgehend kompensiert.
Symbolisch ist dies durch die Länge der Strömungspfeile
im Wasserkasten 201 angedeutet: Im Mittel über
alle vier Stufen finden sich gleich viele lange und kurze Pfeile, d.
h. Matrix-Flachrohreintritts- bzw. Austrittstellen mit erhöhtem
bzw. reduziertem dynamischem und damit auch gegenläufig
variierendem statischem Druck.
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Gemäß 1 und 2 ist
ein erfindungsgemäßer Heizungswärmetauscher
besonders einfach zu fertigen, wenn der Umlenkwasserkasten 200 genau
eine Trennwand 260 aufweist.
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Zur
Verbesserung der Strömungsgleichverteilung bei gleichzeitiger
Maximierung der Bauraumeffizienz weist dieser bevorzugt eine kühlmittelseitige
Bauhöhe hu auf, die weniger als 30% der kühlmittelseitigen
Bauhöhe ho des Anschlusswasserkastens 201.
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Dabei
ist es im Hinblick auf den Bauraum und auf den Wärmetauscherwirkungsgrad
besonders vorteilhaft, wenn der Umlenkwasserkasten 200 eine solche
kühlmittelseitige Bauhöhe hu aufweist, dass zwischen
dem Kühlmittelflachrohraustritt und der gegenüberliegenden
Umlenkwasserkasten-Innenwand weniger als 1 mm Abstand besteht. Der
geringe Abstand von weniger als 1 mm ist hierbei in Verbindung mit
der 4-Stufigkeit und der einfachen Ausgestaltung des Umlenkwasserkastens 200 mit
besonders geringem fertigungs- und toleranzspezifischen Problemen verbunden,
da die für die Strömungsgleichverteilung notwendige
Einhaltung eines gleichen Wandabstands nur am Umlenkwasserkasten 200 erforderlich ist
und am Wasserkasten 201 hingegen selbst gröbere
Toleranzen, z. B. bei etwas unterschiedlicher Matrix-Flachrohrlänge,
zulässig sind.
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Um
eine gute Durchmischung zwischen Stufe 2 und 3 zu erhalten ist es
besonders vorteilhaft, wenn der Überströmquerschnitt 213 eine
Strömungsquerschnittsfläche aufweist, die gleich
oder kleiner als die Strömungsquerschnittsfläche
des Zuflussanschlusses 211 ist. Damit ist zusätzlich
sichergestellt, dass der Wärmetauscher auch eine Mindestdrosselung
des Kühlmitteldurchsatzes bewirkt, die bei kaltem wie bei
warmer Kühlmittel präsent ist, d. h. der Heizungswärmetauscherdurchfluss
variiert weniger in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur
als Heizungswärmetauscher ohne die erfindungsgemäße interne
Drosselung mittels des Überströmquerschnitts 213 und
der kleinen Bauhöhe hu des Umlenkwasserkastens.
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In
der Regel wird man sich als Ergänzung zum erfindungsgemäßen
Heizungswärmetauscher bei hohem Heizleistungsdefizit die
bisher noch nicht veröffentlichten Ausführungen
gemäß der deutschen Patentanwendung
DE 10 200 017 567.3 zu Nutze machen,
um die effektive Wärmetauschermatrix so groß wie
möglich zu machen. Gelötete Vollaluminium-Heizungswärmetauscher
mit hoher Packungsdichte der luftseitigen Rippen und der kühlmittelseitigen
Flachrohre und unter signifikanter Vergrößerung des
Matrix-Volumens einschließlich Ausnutzung des früher
für den PTC vorgesehenen Bauraums sind hier maßgebliche
Schritte, um den PTC-Zuheizer in vielen Anwendungen überflüssig
zu machen.
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Speziell
die gute Strömungs- und Temperaturgleichverteilung des
erfindungsgemäßen Wärmetauschers und
der Gewinn an Matrix-Volumen durch die geringe Höhe hu
des Umlenkwasserkastens liefern dabei zusätzliche Möglichkeiten
zur weiteren Verbesserung des Wärmetauscherwirkungsgrades.
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Vor
diesem Hintergrund stellt in vielen zukünftigen Fahrzeuganwendungen
in der Pkw-Großserie ein erfindungsgemäßer
Heizungswärmetauscher das derzeitige Optimum dar, der in
einem Heiz-Klimagerät mit den Merkmalen der Patentanwendung
DE 10 200 017 567.3 verwendet
wird. Dieser weist bevorzugt ein solches Volumen V_Matrix der von
der Heizungsluft umspülten Wärmetauschermatrix,
einen solchen Mittenabstand der luftseitigen Rippen t_Rippe sowie
einen solchen Mittenabstand der Kühlmittelflachrohre t_Rohr
auf, dass das daraus gebildete spezifische Wärmtauschervolumen V_Spec,
gebildet mit der Gleichung V_Spec = V_Matrix/(t_Rohr + (4·t_Rippe)),
einen unteren Grenzwert von 0,140 m
2 übersteigt.
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5–
7 ordnen
einen solchen Wärmetauscher relativ zu heute am Markt unter
Großserienbedingungen verwendeten Wärmetauschern
ein. Weitere Details hierzu finden sich in der deutschen Patentanwendung
DE 10 200 017 567.3 .
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Besonders
wichtig ist im Hinblick hierauf die Tatsache, dass die vorliegende
Patentanmeldung ein besonders einfach zu fertigendes konkretes Wärmetauscher-Design
schützt und über die für Wasserkästen
sehr ungewöhnliche geringe Bauhöhe hu zusätzlichen
Bauraum für die Maximierung des Wärmetauschermatrixvolumens
liefert.
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Die
Vierstufigkeit mit ihrer besonders hohen Effizienz wird hierdurch
mit besonders geringem Bauaufwand realisierbar. Gleichzeitig bleiben
trotz der Vierstufigkeit Druckreserven für die wärmetauscherinternen
Konstruktionsmerkmale zur Optimierung der Strömungsgleichverteilung.
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Bei
Beachtung der bekannten Richtlinien für die Wärmetauscherentlüftung
kann der erfindungsgemäße Heizungswärmetauscher
in den verschiedensten Einbaulagen verbaut werden, gegebenenfalls
mit zusätzlichen Entlüftungsbohrungen im mm-Bereich.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist dabei eine Anordnung, bei dem der Wärmetauscher
beim Ein- und Ausbau parallel zu den Wärmetauscherflachrohren verschoben
wird.
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Ein
solcher Wärmetauscher ist besonders bauraumeffizient, wenn
der Anschlusswasserkasten 201 im eingebauten Zustand den
Einbauschacht für den Ein- und Ausbau des Heizungswärmetauschers verschließt,
insbesondere wenn er dabei zumindest teilweise aus dem Heizklimagerät
herausragt. Der Umlenkwasserkasten 200 und die beiden Heizungswärmetauscherseitenflächen
liegen dabei an den strömungsbestimmenden Innenwänden
des Heizklimagerätes an und/oder sind dort – gegen
Leckageluft an der Wärmetauschermatrix vorbei – abgedichtet. Neben
den Vorteilen beim Ein- und Ausbau und bei der Abdichtung ist bei
dieser Anordnung eine ganz besonders geringe Versperrung der Luftströmung vorhanden,
d. h. der luftseitige Druckverlust ist durch die geringe Bauhöhe
hu des Umlenkwasserkastens 200 und die weitgehend außerhalb
des eigentlichen Luftströmungspfades befindliche Anordnung
des Anschlusswasserkasten 201 besonders gering. Damit wird
die effektive Wärmetauschermatrixgröße
bei vielen fahrzeugtypischen Anwendungen maximal.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102007017567 [0004, 0006, 0008, 0013, 0016, 0026, 0035]
- - DE 10200017567 [0048, 0050, 0051]