DE102009021180A1 - Wärmeübertrager - Google Patents

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DE102009021180A1
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Michael Dipl.-Ing. Kohl
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Mahle Behr GmbH and Co KG
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Behr GmbH and Co KG
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    • F28D2021/0096Radiators for space heating

Abstract

Bei einem Wärmeüberträger zum Durchleiten eines zu kühlenden oder zu erwärmenden Fluids, insbesondere Heizeinrichtung einer Kraftfahrzeugklimaanlage mit Kühlflüssigkeit als zu kühlendes Fluid, umfassend wenigstens ein Rohr, insbesondere Flachrohr, zum Durchleiten des Fluids, wenigstens einen Sammelbereich (5), wobei das wenigstens eine Rohr mit dem wenigstens einen Sammelbereich (5) fluidleitend verbunden ist, einen an dem wenigstens einen Sammelbereich (5) ausgebildeten Einlassstutzen (10) mit einer Einlassachse zum Anschließen einer Zuleitung (8) für das Fluid, einen an dem wenigstens einen Sammelbereich (5) ausgebildeten Auslassstutzen (12) mit einer Auslassachse zum Anschließen einer Ableitung (9) für das Fluid, wobei der Einlassstutzen (10) und der Auslassstutzen (12) an einer Seite des Wärmeübertragers ausgebildet sind, wobei der Wärmeübertrager in einer Querrichtung von einem Temperierfluid, insbesondere Luft, zur Kühlung oder Erwärmung des Fluids, insbesondere der Kühlflüssigkeit, durchströmbar ist und wobei der Wärmeübertrager an einem Ende eines ersten Sammelbereiches (6) eine erste Sammelbereichsebene aufweist und die erste Sammelbereichsebene parallel zu der Querrichtung ausgerichtet ist, soll eine gute Wärmeübertragung vom Kühlmittel auf die Luft bei einer geringen Ausdehnung senkrecht zu der Querrichtung des Wärmeübertragers möglich sein. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Einlassachse des Einlassstutzens (10) und/oder die Auslassachse des ...

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Kraftfahrzeugklimaanlage.
  • Kraftfahrzeugklimaanlagen dienen dazu, die dem Innenraum eines Kraftfahrzeuges zuzuführende Luft zu erwärmen und/oder zu kühlen. Die Kraftfahrzeugklimaanlage ist in Kraftfahrzeugen im Allgemeinen an der Mittelkonsole zwischen den beiden Vordersitzen unterhalb der Armaturentafel eingebaut. Besonders bei kleineren Kraftfahrzeugen ist hier der vorhandene Bauraum klein, so dass dadurch auch für das Gehäuse der Kraftfahrzeugklimaanlage nur ein geringer Bauraum zur Verfügung steht. Die Größe des Gehäuses der Kraftfahrzeugklimaanlage ist im Wesentlichen unter anderem durch die Größe eines innerhalb des Gehäuses der Kraftfahrzeugklimaanlage angeordneten Wärmeübertragers als Heizeinrichtung bedingt. Die Heizeinrichtung ist in Querrichtung von zu erwärmender Luft durchströmbar und weist zu einer in der Querrichtung im Wesentlichen senkrechten Längsrichtung des Kältemittelverdampfers eine größere Länge und/oder Breite als in der Querrichtung auf. Die Heizeinrichtung weist eine Zuleitung und eine Ableitung auf. Die Zuleitung und die Ableitung dienen dazu, Kühlflüssigkeit eines Verbrennungsmotors durch den Wärmeübertrager zu leiten. In nachteiliger Weise werden dabei die Zuleitung und die Ableitung im Bereich der Seiten der Heizeinrichtung ausgebildet. Dadurch erhöht sich die Größe des Wärmeübertragers senkrecht zu der Querrichtung der Wärmeübertragers, so dass dadurch sich die Größe der Kraftfahrzeugklimaanlage zunimmt und unnötig Bauraum innerhalb des Kraftfahrzeuges im Bereich der Mittelkonsole benötigt wird.
  • Die DE 199 42 458 A1 zeigt einen Wärmetauscher mit einem Heizkernabschnitt. Am Ende des Heizkernabschnittes ist ein erster Tank angeordnet. Der Tank ist von einem Trennelement in einen ersten Raum mit einem ersten Durchlass und in einen zweiten Raum mit einem zweiten Durchlass unterteilt. Ein Einlassrohr, das auf den ersten Tank angeordnet ist, steht mit dem ersten Raum in Verbindung und ein Auslassrohr, welches auf den ersten Tank angeordnet ist, steht mit dem zweiten Raum in Verbindung.
  • Die DE 695 03 951 T2 zeigt einen Wärmetauscher-Behälter mit einer langgestreckten U-förmigen Platte, einem Deckel sowie zwei separat hergestellten kastenförmigen Endstücken. Ein Endstück weist einen Rohrstutzen auf. Die Platte, ein Mittelstück und zwei Endstücke bilden dabei einen Sammelbereich des Wärmetauschers.
  • Aus der EP 0 632 245 A1 ist ein Wasser/Luft-Wärmetauscher aus Aluminium für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Heizungswärmetauscher, bekannt. Parallele Flachrohre mit dazwischen angeordneten Zickzacklammellen münden in einen Wasserkasten. Der Wasserkasten umfasst einen Deckel mit einer Trennwand sowie einen Rohrboden mit einem Außenflansch. Die Trennwand unterteilt den Wasserkasten in zwei Abteilungen. Eine Abteilung kommuniziert mit einem Einlass und die andere Abteilung mit dem Auslass des Wassers als inneres Wärmetauscherfluid.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, einen Wärmeübertrager und eine Kraftfahrzeugklimaanlage zur Verfügung zu stellen, bei dem oder bei der eine gute Wärmebertragung vom Kühlmittel auf die Luft bei einer geringen Ausdehnung senkrecht zu einer Querrichtung des Wärmeübertragers möglich ist. Die Kraftfahrzeugklimaanlage sollen in der Herstellung preiswert sein zuverlässig im Betrieb arbeiten.
  • Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Wärmeübertrager zum Durchleiten eines zu kühlenden oder zu erwärmenden Fluides, umfassend wenigstens ein Rohr, insbesondere Flachrohr, zum Durchleiten des Fluides, wenigstens einen Sammelbereich, wobei das wenigstens eine Rohr mit dem wenigstens einen Sammelbereich fluidleitend verbunden ist, einen an dem wenigstens einen Sammelbereich ausgebildeten Einlassstutzen mit einer, insbesondere zentrischen, Einlassachse zum Anschließen einer Zuleitung für das Fluid, einen an dem wenigstens einen Sammelbereich ausgebildeten Auslassstutzen mit einer, insbesondere zentrischen, Auslassachse zum Anschließen einer Ableitung für das Fluid, wobei der Einlassstutzen und der Auslassstutzen an einer Seite des Wärmeübertragers ausgebildet sind, wobei der Wärmeübertrager in einer Querrichtung von einem Temperierfluid, insbesondere Luft, zur Kühlung oder Erwärmung des Fluides, insbesondere der Kühlflüssigkeit, durchströmbar ist und wobei der Wärmeübertrager an einem, insbesondere äußersten, Ende eines ersten Sammelbereiches eine erste Sammelbereichsebene aufweist und die erste Sammelbereichsebene parallel zu der Querrichtung und/oder senkrecht zu einer Achse des wenigstens einen Rohres und/oder parallel zu einer Sammelbereichsachse ausgerichtet ist, wobei die Einlassachse des Einlassstutzens und/oder die Auslassachse des Auslassstutzens in einem Winkel zwischen 0° und 90° zu der ersten Sammelbereichsebene ausgerichtet sind. Das, insbesondere äußerste, Ende des ersten Sammelbereiches ist ein Ende des ersten Sammelbereiches das dem Abschnitt des ersten Sammelbereiches mit wenigstens einer Einmündung des wenigstens einen Rohres gegenüber liegt.
  • Innerhalb des wenigstens einen Sammelbereiches und am Einlassstutzen und/oder am Auslassstutzen wird damit wenigstens teilweise bereits die erforderliche Umlenkung des Fluides innerhalb des Sammelbereiches ausgeführt. Dadurch ist es nicht mehr erforderlich, einen großen Umlenkwinkel der Zuleitung und/oder der Ableitung an dem Einlassstutzen und/oder an dem Auslassstutzen auszuführen, so dass dadurch Bauraum eingespart werden kann.
  • Der Einlassstutzen und/oder der Auslassstutzen kann ein gesondertes Bauteil innerhalb des Sammelbereiches sein oder auch eine Wandung des Sammelbereiches sein.
  • Insbesondere ist die Einlassachse des Einlassstutzens und/oder die Auslassachse des Auslassstutzens in einem Winkel zwischen 10° und 80°, vorzugsweise zwischen 20° und 75°, insbesondere zwischen 30° und 65°, zu der ersten Sammelbereichsebene ausgerichtet.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist die Einlassachse des Einlassstutzens und/oder die Auslassachse des Auslassstutzens im Wesentlichen, insbesondere mit einer Abweichung von weniger als 20° oder 10°, parallel zu einer Rohrebene, wobei die Rohrebene parallel zu dem wenigstens einen Rohr und senkrecht oder parallel zu der Querrichtung ausgerichtet ist.
  • In einer ergänzenden Ausführungsform ist an der Seite des Wärmeübertragers mit dem Einlassstutzen und dem Auslassstutzen ein Einlass-Sammelbereich ausgebildet, in welchen der Einlassstutzen mündet und es ist ein Auslass-Sammelbereich ausgebildet, in welchen der Auslassstutzen mündet. Vorzugsweise unterteilt eine Trennwand des Sammelbereiches den Sammelbereich in den Einlass-Sammelbereich und den Auslass-Sammelbereich. Dabei kann die Trennwand im Wesentlichen parallel oder senkrecht zu der Querrichtung des Wärmeübertragers ausgerichtet sein.
  • Vorzugsweise weist der Wärmeübertrager nur an einer Seite des Wärmeübertragers einen Einlassstutzen und einen Auslassstutzen auf und/oder an zwei gegenüberliegenden Sammelbereichen ist jeweils nur an einem Sammelbereich der Einlassstutzen und/oder der Auslassstutzen ausgebildet.
  • In einer Variante umfasst der Wärmeübertrager die Zuleitung und die Ableitung und die Zuleitung ist an den Einlassstutzen angeschlossen und die Ableitung ist an den Auslassstutzen angeschlossen.
  • Zweckmäßig liegen die Zuleitung und die Ableitung außerhalb eines Raumes, der zwischen einer ersten Sammelbereichsebene und einer zweiten Sammelbereichsebene liegt und die zweite Sammelbereichsebene liegt an einem zweiten, insbesondere äußersten, Ende eines zweiten Sammelbereiches und der erste Sammelbereich und zweite Sammelbereich sind an zwei gegenüberliegenden Seiten des Wärmeübertragers ausgebildet und die erste und zweite Sammelbereichsebene sind parallel zu der Querrichtung ausgerichtet oder die zweite Sammelbereichsebene ist analog zu der ersten Sammelbereichsebene ausgerichtet.
  • In einer weiteren Ausgestaltung liegen die Zuleitung und die Ableitung innerhalb eines Abstandes von weniger als 40 cm, vorzugsweise weniger als 30 cm oder 20 cm, insbesondere weniger als 10 cm oder 5 cm, entfernt von dem wenigstens einen Sammelbereich außerhalb des Raumes.
  • Insbesondere beträgt ein Umlenkwinkel der Zuleitung und/oder der Ableitung weniger als 90° oder 80°, vorzugsweise weniger als 70° oder 60°, insbeson dere weniger als 50°, 40° oder 30°. Bei einem kleinen Umlenkwinkel der Zuleitung und/oder der Ableitung z. B. im Bereich zwischen 30° und 50°, wird für die Umlenkung wenig Bauraum in einer Richtung senkrecht zu der Querrichtung benötigt, so dass dadurch die Abmessungen des Wärmeübertragers einschließlich der Zuleitung und der Ableitung im Bereich des Sammelbereiches klein sind. Ein kleiner Umlenkwinkel und/oder kleine Radien der Zu- und Ableitung führen zu geringen Kosten bei der Herstellung bzw. Biegung der Zu- und Ableitung.
  • In einer weiteren Ausgestaltung tritt der Umlenkwinkel auf einer Länge der Zuleitung und/oder Ableitung von weniger als 40 cm, 30 cm, 20 cm, 10 cm oder 5 cm ab dem Ende der Zuleitung und/oder der Ableitung in dem Einlassstutzen und/oder dem Auslassstutzen auf.
  • In einer ergänzenden Variante ist eine Öffnung des wenigstens einen Sammelbereiches für den Einlassstutzen und/oder den Auslassstutzen mit einem Durchzug versehen. Der Durchzug erhöht insbesondere eine Verlötfläche des Ein- und Auslassstutzens an der Wandung bzw. dem Durchzug des Sammelbereiches. Der Durchzug ist dabei vorzugsweise konisch ausgebildet. Die Zuleitung und/oder die Ableitung kann entweder unmittelbar in die Öffnung des wenigstens einen Sammelbereiches, insbesondere mit einem Durchzug, eingebracht werden, oder die Zuleitung und/oder die Ableitung wird mittelbar mittels eines Einlassstutzens und/oder eines Auslassstutzens zwischen der Zuleitung und der Ableitung und der Wandung des Sammelbereiches mit der Öffnung eingebracht. Weist der Wärmeübertrager keinen zusätzlichen Einlassstutzen und/oder Auslassstutzen als gesondertes Bauteil auf, stellt die Wandung des Sammelbereiches im Bereich der Öffnung den Einlassstutzen und/oder den Auslassstutzen zum Anschließen der Zuleitung und der Ableitung auf. Diese Öffnung des Sammelbereiches weist damit auch eine Einlassachse und eine Auslassachse auf.
  • In einer weiteren Variante weist eine Wandung des Sammelbereiches im Bereich des Einlassstutzens und/oder des Auslassstutzens einen Aufweitungsabschnitt nach außen senkrecht zu der Sammelbereichsebene auf. Der Aufweitungsabschnitt ist geometrisch erforderlich, um die Einlassachse und die Auslassachse in einem kleinen Winkel z. B. im Bereich zwischen 30° und 60° zu der Sammelbereichsebene auszurichten. Die Umlenkung des Fluides wird damit bereits teilweise innerhalb des Sammelbereiches ausgeführt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist der Aufweitungsabschnitt nur abschnittsweise in einer Richtung einer Sammelbereichsachse ausgebildet und/oder der Aufweitungsabschnitt ist in Richtung der Sammelbereichsachse zu weniger als 40%, 30%, 20% oder 10% der gesamten Ausdehnung des Sammelbereiches in Richtung der Sammelbereichsachse ausgebildet.
  • Eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugklimaanlage umfasst einen in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Wärmeübertrager, insbesondere als Heizeinrichtung.
  • In einer Variante umfasst die Kraftfahrzeugklimaanlage ein Gehäuse, z. B. aus Kunststoff, und/oder ein Gebläse und/oder einen Luftkanal und/oder wenigstens eine Luftleiteinrichtung, z. B. eine Luftklappe oder einen Schirm oder ein Rollo, und/oder eine elektrische Heizeinrichtung und/oder einen Wärmeübertrager als Heizeinrichtung zum Erwärmen der durch die Kraftfahrzeugklimaanlage geleiteten Luft mittels einer durch den Wärmeübertrager geleiteten Kühlflüssigkeit.
  • Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Wärmeübertragers aus dem Stand der Technik
  • 2 eine Draufsicht des Wärmeübertragers gemäß 1,
  • 3 eine perspektivische Ansicht eines Sammelbereiches eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers,
  • 4 die perspektivische Ansicht des Sammelbereiches gemäß 3 mit Zuleitung und Ableitung
  • 5 die perspektivische Ansicht des Sammelbereiches gemäß 5 mit Anschlussklammern,
  • 6 eine Seitenansicht des Sammelbereiches gemäß 5,
  • 7 einen Einlass- oder Auslassstutzen in einem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 8 einen Einlass- oder Auslassstutzen in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
  • 9 eine Ansicht des Sammelbereiches gemäß 3 in Querrichtung des Wärmeübertragers,
  • 10 einen Schnitt A-A gemäß 9,
  • 11 einen Schnitt B-B gemäß 9 und
  • 12 den Schnitt B-B gemäß 9 ohne den Einlassstutzen.
  • In 1 und 2 ist ein aus dem Stand der Technik bekannter Wärmeübertrager 1 als Heizeinrichtung 27 dargestellt. Die Heizeinrichtung 27 wird dabei in einer nicht dargestellten Kraftfahrzeugklimaanlage von Kühlflüssigkeit eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeuges durchströmt.
  • Die von dem Verbrennungsmotor erwärmte Kühlflüssigkeit gibt dabei Wärme an die Luft ab, welche die Heizeinrichtung 27 in einer Querrichtung 16 durchströmt. Der Wärmeübertrager 1 gemäß 1 und 2 weist zwei Sammelbereiche 5 auf. Ein erster Sammelbereich 6 an einer ersten Seite 14 des Wärmeübertragers 1 und ein zweiter Sammelbereich 7 an einer zweiten Seite 15 des Wärmeübertragers 1 sind fluidleitend und mechanisch mittels als Flachrohre 3 ausgebildeten Rohren 2 miteinander verbunden. In 1 sind die Flachrohre 3 und die zwischen den Rohren 2 ausgebildeten Wellrippen 4 nur teilweise dargestellt. Der erste Sammelbereich 6 ist von einer Trennwand 21 parallel zu der Querrichtung 16 in einen Einlass-Sammelbereich 19 und einen Auslass-Sammelbereich 20 unterteilt. Der Einlass-Sammelbereich 19 umfasst damit gemäß der Darstellung in 1 im Wesentlichen die obere Hälfte des ersten Sammelbereiches 6 und der Auslass-Sammelbereich 20 im Wesentlichen die untere Hälfte des ersten Sammelbereiches 6 gemäß der Darstellung in 1. Die Trennwand 21 ist in 1 lediglich durch eine Linie angedeutet. Der Einlass-Sammelbereich 19 weist einen Einlassstutzen 10 und der Auslass-Sammelbereich 20 weist einen Auslassstutzen 12 auf. Am Einlassstutzen 10 ist eine Zuleitung 8 und am Auslassstutzen 12 eine Ableitung 9 jeweils für die Kühlflüssigkeit angeschlossen. Die Kühlflüssigkeit strömt damit durch die Zuleitung 8 zunächst in den Einlass-Sammelbereich 19. Vom Einlass-Sammelbereich 19 strömt die Kühlflüssigkeit durch die obere Hälfte der Flachrohre 3 gemäß der Darstellung in 1. Nach dem Ausströmen der Kühlflüssigkeit aus den Flachrohren 3 der oberen Hälfte gemäß der Darstellung in 1 in den zweiten Sammelbereich 7 strömt die Kühlflüssigkeit in die untere Hälfte der Flachrohre 3 aus dem zweiten Sammelbereich 7 in die Flachrohre 3 ein. Aus diesen Flachrohren 3 der unteren Hälfte des Wärmeübertragers 1 gemäß der Darstellung in 1 strömt die Kühl flüssigkeit in den Auslass-Sammelbereich 20 ein. Aus dem Auslass-Sammelbereich 20 tritt diese dann in die Ableitung 9 ein.
  • Eine erste Sammelbereichsebene 17 an einem, insbesondere äußersten, Ende des ersten Sammelbereiches 6 ist parallel zu der Querrichtung 16 oder senkrecht zu einer Längsachse der Rohre 2 ausgerichtet. In analoger Weise ist an dem zweiten Sammelbereich 7 eine zweite Sammelbereichsebene 18 an einem, insbesondere äußersten, Ende des zweiten Sammelbereiches 7 ausgerichtet. Die zweite Sammelbereichsebene 17 ist in analoger Weise parallel zu der Querrichtung 16 oder senkrecht zu einer Längsache der Rohre 2 ausgerichtet.
  • Die Zuleitung 8 und die Ableitung 9 weisen im Bereich des Sammelbereiches 5 bzw. des ersten Sammelbereiches 6 einen Umlenkwinkel von im Wesentlichen 90° auf (1 und 2). In 2 ist mit H die Ausdehnung der Zu- und Ableitung 8, 9 sowie des ersten Sammelbereiches 6 in einer Richtung senkrecht zu der Querrichtung 16 dargestellt. Aufgrund des großen Umlenkwinkels der Zu- und Ableitung 8, 9 im Bereich des ersten Sammelbereiches 6 tritt damit eine große Ausdehnung H auf. Mit HN ist die Rohrausdehnung, d. h. die Ausdehnung der Rohre 2 senkrecht zu der Querrichtung 16 und mit HG die Gesamtausdehnung, d. h. die Summe aus H und HN dargestellt. Der Wärmeübertrager 1 aus dem Stand der Technik weist damit aufgrund der großen Größe von H auch eine große Gesamtausdehnung HG auf.
  • In den 3 bis 12 ist ein erster Sammelbereich 6 eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers 1 dargestellt. Der erfindungsgemäße Wärmeübertrager 1 weist im Bereich des ersten Sammelbereiches 6 ebenfalls eine Trennwand 21 auf, die jedoch abweichend von dem Wärmeübertrager gemäß 1 aus dem Stand der Technik senkrecht zu der Querrichtung 16 oder parallel zu einer Sammelbereichsachse 24 ausgerichtet ist. Der erste Sammelbereich 6 wird damit ebenfalls in einen Einlass-Sammelbereich 19 und einen Auslass-Sammelbereich 20 unterteilt, wobei jedoch diese Unterteilung in Richtung der Querrichtung 16 bzw. der Tiefe des Wärmeübertragers 1 vorhanden ist. An dem Auslass-Sammelbereich 20 ist ein Aufweitungsabschnitt 23 vorhanden. Der Aufweitungsabschnitt 23 wird von einer Wandung des Einlass-Sammelbereiches 19 gebildet. Der Aufweitungsabschnitt 23 kann dabei beispielsweise durch Tiefziehen der ohnehin vorhandenen Wandung des Auslass-Sammelbereiches 20 einfach und preiswert hergestellt werden. Die Zuleitung 8 und die Ableitung 9 wird in analoger Weise zu dem Wärmeübertrager 1 aus dem Stand der Technik mittels eines Einlassstutzens 10 und eines Auslassstutzens 12 an dem ersten Sammelbereich 6 angeschlossen. Der Einlassstutzen 10 weist eine Einlassachse 11 und der Auslassstutzen 12 weist eine Auslassachse 13 auf (10 bis 12). Dabei beträgt der Winkel α zwischen der ersten Sammelbereichsebene 17 und der Einlassachse 11 ungefähr 40° (10). Auch der Winkel β zwischen der Auslassachse 13 und der ersten Sammelbereichsebene 17 beträgt ebenfalls ungefähr 40° (10 und 11). Die Zuleitung 8 und die Ableitung 9 im Bereich des ersten Sammelbereiches 6 am Einlass- und Auslassstutzen 10, 12 weisen damit nur einen relativ kleinen Umlenkwinkel im Bereich von ungefähr 50° auf (4, 5 und 6). Damit ist in vorteilhafter Weise die Ausdehnung H der Leitungen 8, 9 und des ersten Sammelbereiches 6 wesentlichen kleiner als im Stand der Technik. Der geringere Umlenkwinkel der Zuleitung 8 und der Ableitung 9 gegenüber dem Umlenkwinkel von 90° aus dem im Stand der Technik bekannten Wärmeübertrager 1 ermöglicht somit eine Verringerung der Ausdehnung H. Damit verringert sich auch die Gesamtausdehnung HG des Wärmeübertragers 1 und/oder die Rohrausdehnung HN kann für einen verbesserten Wärmeübergang erhöht werden in vorteilhafter Weise. Die Höhe H1 des Sammelbereiches 6 gemäß 1 liegt beispielsweise im Bereich zwischen 5 mm und 30 mm, die Höhe H2 des ersten Sammelbereiches 6 liegt beispielsweise im Bereich zwischen 10 mm und 60 mm, so dass die Differenz zwischen H2 und H1 im Bereich von ungefähr 5 mm bis 30 mm liegt. Die Bautiefe bzw. Tiefe T des ersten Sammelbereiches 6 und/oder des Wärmeübertragers 1 liegt im Bereich beispielsweise 20 mm bis 100 mm.
  • Eine Rückenebene 28 liegt rückseitig an dem Wärmeübertrager 1 auf (6). Dabei benötigen der erste Sammelbereich 6 und/oder der Ein- und Auslassstutzen 10, 12 und/oder die Anschlussklammern 25 keinen Bauraum in einem Raum, der in 6 links von der Rückebene 28 liegt. In 6 sind rechts von der Rückenebene 28 die Zu- und Ableitung 8, 9 vorhanden.
  • Der erste Sammelbereich 6 weist zwei Öffnungen 26 auf. Die beiden Öffnungen 26 dienen zum Einfügen des Einlassstutzens 10 und des Auslassstutzens 12. Dabei sind die Öffnungen 26 mit einem konischen Durchzug 22 versehen. Der Durchzug 22 verkleinert den Durchmesser der Öffnungen 26 in einer Richtung nach innen. Dabei liegt der Winkel des Konus ungefähr im Bereich zwischen 1° und 5°.
  • Die Zuleitung 8 und die Ableitung 9 kann auch unmittelbar an der Öffnung 26 des ersten Sammelbereiches 6, vorzugsweise mit dem Durchzug 22, angeschlossen werden (nicht dargestellt). Die Öffnung 26 stellt bei einem Anschließen der Zuleitung 8 und Ableitung 9 unmittelbar an den ersten Sammelbereich 6 damit auch einen Einlassstutzen 10 und einen Auslassstutzen 12 dar, der damit auch eine Einlassachse 11 und eine Auslassachse 13 aufweist.
  • Die Zuleitung 8 und die Ableitung 9 kann auch zusätzlich mittels einer Anschlussklammer 25 an den Einlassstutzen 10 und den Auslassstutzen 12 angeschlossen und fixiert werden (5 und 6). Die Anschlussklammern 25 bewirken eine lösbare oder eine nicht lösbare Befestigung der Zu- und Ableitung 8, 9 an dem Ein- und Auslassstutzen 10, 12.
  • In 7 und 8 sind zwei Ausführungsbeispiele für einen Einlass- und Auslassstutzen 10, 12 dargestellt. Der in 7 abgebildete Einlass- bzw. Auslassstutzen 10, 12 wird für den Wärmeübertrager 1 gemäß aus dem Stand der Technik verwendet, weil in dem Wärmeübertrager 1 gemäß dem Stand der Technik die Trennwand 21 parallel zu der Querrichtung 16 ausgerichtet ist, so dass der Einlass-Sammelbereich 19 und der Auslass-Sammelbereich 20 eine große Bautiefe aufweisen, d. h. eine große Ausdehnung in Richtung der Querrichtung 16. Der in 8 dargestellte Einlass- bzw. Auslassstutzen 10, 12 wird für den erfindungsgemäßen Wärmeübertrager 1 verwendet. Im erfindungsgemäßen Wärmeübertrager 1 trennt die Trennwand 21 den ersten Sammelbereich 6 senkrecht zu der Querrichtung 16 bzw. parallel zu der Sammelbereichsachse 24 ab. Damit weist der Einlass-Sammelbereich 19 und der Auslass-Sammelbereich 20 eine geringe Bautiefe T auf.
  • Der Wärmeübertrager 1 besteht aus Aluminium. Die Komponenten des Wärmeübertragers, z. B. das Flachrohr 3, die Wellrippen 4 der erste und zweite Sammelbereich 5, 6 und der Einlass- und Auslassstutzen 10, 12 sind dabei mit einem Lot plattiert und werden nach dem mechanischen Zusammenbau in einem Lötöfen verlötet. Abweichend hiervon kann der Sammelbereich 5 mit dem Einlass- und Auslassstutzen 10, 12 auch aus Kunststoff hergestellt werden und die Flachrohre 3 sowie die Wellrippen 4 aus Metall, insbesondere Aluminium.
  • Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Wärmeübertrager 1 und der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugklimaanlage erhebliche Vorteile verbunden. Der Wärmeübertrager 1 weist senkrecht zu der Querrichtung 16 einschließlich der Zuleitung 8 und der Ableitung 9 nur eine geringe Gesamtausdehnung HG auf, weil die Zuleitung 8 und die Ableitung 9 nur einen kleinen Umlenkwinkel aufweisen aufgrund der geometrischen Ausrichtung des Einlass- und Auslassstutzens 10, 12 an dem Sammelbereich 5. Dadurch kann beim Einbau der Kraftfahrzeugklimaanlage in ein Kraftfahrzeug im Bereich der Mittelkonsole Bauraum eingespart werden. Dies ist insbesondere bei kleineren Kraftfahrzeugen von erheblichem Vorteil.
  • 1
    Wärmeübertrager
    2
    Rohr
    3
    Flachrohr
    4
    Wellrippen
    5
    Sammelbereich
    6
    Erster Sammelbereich
    7
    Zweiter Sammelbereich
    8
    Zuleitung
    9
    Ableitung
    10
    Einlassstutzen
    11
    Einlassachse
    12
    Auslassstutzen
    13
    Auslassachse
    14
    Erste Seite
    15
    Zweite Seite
    16
    Querrichtung
    17
    Erste Sammelbereichsebene
    18
    Zweite Sammelbereichsebene
    19
    Einlass-Sammelbereich
    20
    Auslass-Sammelbereich
    21
    Trennwand
    22
    Durchzug
    23
    Aufweitungsabschnitt
    24
    Sammelbereichsachse
    25
    Anschlussklammer
    26
    Öffnung des Sammelbereiches
    27
    Heizeinrichtung
    23
    Rückenebene
    H
    Leitungs- und Sammelbereichausdehnung
    HN
    Rohrausdehnung
    HG
    Gesamtausdehnung
    T
    Bautiefe, Tiefe
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 19942458 A1 [0003]
    • - DE 69503951 T2 [0004]
    • - EP 0632245 A1 [0005]

Claims (15)

  1. Wärmeübertrager (1) zum Durchleiten eines zu kühlenden oder zu erwärmendes Fluides, insbesondere Heizeinrichtung (27) einer Kraftfahrzeugklimaanlage mit Kühlflüssigkeit als zu kühlendes Fluid, umfassend – wenigstens ein Rohr (2), insbesondere Flachrohr (3), zum Durchleiten des Fluides, – wenigstens einen Sammelbereich (5), wobei das wenigstens eine Rohr (2) mit dem wenigstens einen Sammelbereich (5) fluidleitend verbunden ist, – einen an dem wenigstens einen Sammelbereich (5) ausgebildeten Einlassstutzen (10) mit einer Einlassachse (11) zum Anschließen einer Zuleitung (8) für das Fluid, – einen an dem wenigstens einen Sammelbereich (5) ausgebildeten Auslassstutzen (12) mit einer Auslassachse (13) zum Anschließen einer Ableitung (9) für das Fluid, – wobei der Einlassstutzen (10) und der Auslassstutzen (12) an einer Seite (14) des Wärmeübertragers (1) ausgebildet sind, – wobei der Wärmeübertrager (1) in einer Querrichtung (16) von einem Temperierfluid, insbesondere Luft, zur Kühlung oder Erwärmung des Fluides, insbesondere der Kühlflüssigkeit, durchströmbar ist und – wobei der Wärmeübertrager (1) an einem Ende eines ersten Sammelbereiches (6) eine erste Sammelbereichsebene (17) auf weist und die erste Sammelbereichsebene (17) parallel zu der Querrichtung (16) ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassachse (11) des Einlassstutzens (10) und/oder die Auslassachse (13) des Auslassstutzens (12) in einem Winkel zwischen 0° und 90° zu der ersten Sammelbereichsebene (17) ausgerichtet sind.
  2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassachse (11) des Einlassstutzens (10) und/oder die Auslassachse (13) des Auslassstutzens (12) in einem Winkel zwischen 10° und 80°, vorzugsweise zwischen 20° und 75°, insbesondere zwischen 30° und 65°, zu der ersten Sammelbereichsebene (17) ausgerichtet ist.
  3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassachse (11) des Einlassstutzens (10) und/oder die Auslassachse (13) des Auslassstutzens (12) im Wesentlichen, insbesondere mit einer Abweichung von weniger als 20° oder 10°, parallel zu einer Rohrebene ist, wobei die Rohrebene parallel zu dem wenigstens einen Rohr (2) und senkrecht oder parallel zu der Querrichtung (16) ausgerichtet ist.
  4. Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Seite (14) des Wärmeübertragers (1) mit dem Einlassstutzen (10) und dem Auslassstutzen (12) ein Einlass-Sammelbereich (19) ausgebildet ist in welchen der Einlassstutzen (10) mündet und ein Auslass-Sammelbereich (20) ausgebildet ist in welchen der Auslassstutzen (12) mündet.
  5. Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (1) nur an einer Seite (14) des Wärmeübertragers (1) einen Einlassstutzen (10) und einen Auslassstutzen (12) aufweist und/oder an zwei gegenüberliegenden Sammelbereichen (6, 7) ist jeweils nur an einem Sammelbereich (6) ein Einlassstutzen (10) und ein Auslassstutzen (12) ausgebildet ist.
  6. Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (1) die Zuleitung (8) und die Ableitung (9) umfasst und die Zuleitung (8) an den Einlassstutzen (10) angeschlossen ist und die Ableitung (9) an den Auslassstutzen (12) angeschlossen ist.
  7. Wärmeübertrager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung (8) und die Ableitung (9) außerhalb eines Raumes liegen, der zwischen einer ersten Sammelbereichsebene (17) und einer zweiten Sammelbereichsebene (18) liegt und die zweite Sammelbereichsebene (18) an einem zweiten Ende (15) eines zweiten Sammelbereiches (7) liegt und der erste Sammelbereich (6) und zweite Sammelbereich (7) an zwei gegenüberliegenden Seiten (14, 15) des Wärmeübertragers (1) ausgebildet sind und die erste und zweite Sammelbereichsebene (6, 7) parallel zu der Querrichtung (16) ausgerichtet sind.
  8. Wärmeübertrager nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung (8) und die Ableitung (9) innerhalb eines Abstandes von weniger als 40 cm, vorzugsweise weniger als 30 cm oder 20 cm, insbesondere weniger als 10 cm oder 5 cm, entfernt von dem wenigstens einen Sammelbereich (6) außerhalb des Raumes liegen.
  9. Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umlenkwinkel der Zuleitung (8) und/oder der Ableitung (9) weniger als 90° oder 80°, vorzugsweise weniger als 70° oder 60°, insbesondere weniger als 50°, 40° oder 30°, beträgt.
  10. Wärmeübertrager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkwinkel auf einer Länge der Zuleitung (8) und/oder Ableitung (9) von weniger als 40 cm, 30 cm, 20 cm, 10 cm oder 5 cm ab dem Ende der Zuleitung (8) und/oder der Ableitung (9) in dem Einlassstutzen (10) und/oder dem Auslassstutzen (12) auftritt.
  11. Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Öffnung (26) des wenigstens einen Sammelbereiches (6) für den Einlassstutzen (10) und/oder den Auslassstutzen (12) mit einem Durchzug (22) versehen ist.
  12. Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wandung des Sammelbereiches (6) im Bereich des Einlassstutzens (10) und/oder des Auslassstutzens (12) einen Aufweitungsabschnitt (23) nach außen senkrecht zu der Sammelbereichsebene (17) aufweist.
  13. Wärmeübertrager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufweitungsabschnitt (23) nur abschnittsweise in einer Richtung einer Sammelbereichsachse (24) ausgebildet ist und/oder der Aufweitungsabschnitt (23) in Richtung der Sammelbereichsachse (24) zu weniger als 40%, 30%, 20% oder 10% der gesamten Ausdehnung des Sammelbereiches (6) in Richtung der Sammelbereichsachse (24) ausgebildet ist.
  14. Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (1) wenigstens teilweise aus Metall, insbesondere Aluminium, und/oder aus Kunststoff besteht.
  15. Kraftfahrzeugklimaanlage, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftfahrzeugklimaanlage einen Wärmeübertrager (1) gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2469028A (en) * 1944-01-17 1949-05-03 Cyril Terence Delaney And Gall Plate type heat exchanger
EP0632245A1 (de) 1993-07-01 1995-01-04 THERMAL-WERKE Wärme-, Kälte-, Klimatechnik GmbH Wasser/Luft-Wärmetauscher aus Aluminium für Kraftfahrzeuge
DE69503951T2 (de) 1994-04-11 1999-01-14 Valeo Engine Cooling Ab Wärmetauschertank und Wärmetauscher versehen mit einem derartigen Tank
DE19942458A1 (de) 1998-09-29 2000-03-30 Denso Corp Wärmetauscher für eine Fahrzeug-Klimaanlage
US20080105415A1 (en) * 2005-02-17 2008-05-08 Martin Harich Chamber For Holding A Fluid For A Heat Exchanger, Heat Exchanger, More Particularly For A Heat Exchange Unit, And A Heat Exchange Unit, In Particular In The Form Of A Monoblock
US20080164015A1 (en) * 2007-01-04 2008-07-10 Steven James Papapanu Contra-tapered tank design for cross-counterflow radiator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2469028A (en) * 1944-01-17 1949-05-03 Cyril Terence Delaney And Gall Plate type heat exchanger
EP0632245A1 (de) 1993-07-01 1995-01-04 THERMAL-WERKE Wärme-, Kälte-, Klimatechnik GmbH Wasser/Luft-Wärmetauscher aus Aluminium für Kraftfahrzeuge
DE69503951T2 (de) 1994-04-11 1999-01-14 Valeo Engine Cooling Ab Wärmetauschertank und Wärmetauscher versehen mit einem derartigen Tank
DE19942458A1 (de) 1998-09-29 2000-03-30 Denso Corp Wärmetauscher für eine Fahrzeug-Klimaanlage
US20080105415A1 (en) * 2005-02-17 2008-05-08 Martin Harich Chamber For Holding A Fluid For A Heat Exchanger, Heat Exchanger, More Particularly For A Heat Exchange Unit, And A Heat Exchange Unit, In Particular In The Form Of A Monoblock
US20080164015A1 (en) * 2007-01-04 2008-07-10 Steven James Papapanu Contra-tapered tank design for cross-counterflow radiator

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