DE102011051349A1

DE102011051349A1 - Wärmeübertragereinheit, insbesondere für Klimageräte in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE102011051349A1
Application number: DE102011051349A
Authority: DE
Inventors: Raymond Ambs; Jürgen Hoppen; Christian Rebinger; Dirk Schroeder
Original assignee: Audi AG; Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Audi AG; Hanon Systems Corp
Priority date: 2011-06-27
Filing date: 2011-06-27
Publication date: 2012-12-27
Anticipated expiration: 2031-06-28
Also published as: DE102011051349B4; JP2013010500A; CN102853514A; US20120325433A1; US9823023B2

Abstract

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Wärmeübertragereinheit zu schaffen, die einen schnellen Austausch in Funktion, Form und Größe unterschiedlicher Wärmeübertragermodule ermöglicht. Der Austausch soll hinsichtlich der Reihenfolge der einzelnen Wärmeübertragermodule möglich sein. Die Erfindung wird durch eine Wärmeübertragereinheit realisiert, bei der Einschübe so gestaltet sind, dass darin entsprechend gestaltete Kassetten einschiebbar sind, wobei die innere Form der Kassetten jeweils so gestaltet ist, dass darin unterschiedliche Wärmeübertragermodule einbringbar sind. Die Kassetten sind somit wärmeübertragerspezifisch ausgeführt, wobei die äußere Form aller Kassetten entsprechend der Form der einheitlich gestalteten Einschübe realisiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmeübertragereinheit mit darin einschiebbaren Wärmeübertragermodulen, wie sie insbesondere in Klimageräten von Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommt. Mit der Erfindung sind nach Bedarf einzelne Wärmeübertrager als Module in die Wärmeübertragereinheit integrierbar, wobei die Wärmeübertragermodule in der Reihenfolge verändert und gegeneinander ausgetauscht werden können. Alle Arten von Wärmeübertragern, die zur Konditionierung von Luft geeignet sind, sind hierbei einsetzbar. Als Wärmeübertrager, beziehungsweise Wärmeübertragermodule, können insbesondere Glykol-Heizungswärmeübertrager und elektrische Heizelemente, wie PTC-Heizelemente und Hochvolt-PTC ebenso zum Einsatz kommen, wie Wärmepumpenkondensatoren, Wärmepumpenverdampfer oder elektrische Kühlelemente.
Klimatisierungseinrichtungen mit mehreren austauschbaren Wärmeübertragern sind in unterschiedlichen Ausführungen im Stand der Technik bekannt.
Heizungs- und Klimageräte für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren besitzen in der Regel einen Glykol-Heizungswärmeübertrager und optional einen elektrischen Zuheizer, beispielsweise als PTC-Heizelement. Diese beiden Heizelemente haben eine vorgegebene Größe und Anordnung. Der elektrische Zuheizer (PTC) ist in Luftstromrichtung hinter dem Glykol-Heizungswärmeübertrager angeordnet.
Aus der US 2004/0256082 ist eine Heizungs- und Klimaanlage für ein Fahrzeug bekannt, wobei die Module Kompressor, Kondensator, Verdichter und Expansionsventil auf einem Rahmen angeordnet sind.
In der DE 10 2004 051 874 B3 wird ein Modulsystem zum Aufbau eines Luftbehandlungssystems (Klimagerät) für Fahrzeuge beschrieben. Dabei ist in dem Gehäuseverbund ein als Einschubteil ausgeführtes Erweiterungsmodul vorgesehen, wobei das Erweiterungsmodul mit unterschiedlichen Funktionselementen bestückbar ist und somit durch die austauschbaren Erweiterungsmodule schnell die Ausstattung mit Funktionselementen verändert werden kann. Hierbei wären allerdings jeweils die kompletten Erweiterungsmodule auszuwechseln, um eine neue Konfiguration der Funktionselemente zu realisieren. Für einen schnellen Austausch sind die verschiedenen Funktionselemente nicht in beiden Einschubteilen nutzbar.
In der DE 10 2007 027 798 A1 wird vorgeschlagen, die Klimatisierungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs durch ein Kopplungsmodul mit mindestens einem Temperiermodul zu koppeln. Über die konstruktive Gestaltung des Kopplungsmoduls und der Anordnung werden keine näheren Angaben gemacht.
Klimageräte mit einer festen Größe und Anordnung der Heizelemente sind für unterschiedliche Fahrzeugvarianten, wie Verbrennungsmotor, Hybridantrieb oder Elektroantrieb, nicht verwendbar. Bei Fahrzeugen mit Hybrid- oder reinem Elektroantrieb sind neue Heiz-, beziehungsweise Zuheiztechniken und damit verbunden neuartige Heizelemente notwendig. Diese neuartigen Heizelemente sind im Allgemeinen von der Größe und Anordnung nicht mit den klassischen Heizelementen für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren kompatibel. Daher wären unterschiedliche Klimagerätegehäusevarianten notwendig.
In der US 2004/0256082 A1 wird allein auf Fahrzeuge mit elektrischen Klimasystemen für Hybrid- oder Brennstoffzellenautos Bezug genommen. Das beschriebene Modul beinhaltet neben dem Heiz-/Klimagerät auch den gesamten Kältekreislauf. Die konstruktive Ausgestaltung des Heiz-/Klimagerätes selbst wird nicht beschrieben.
Die DE 10 2004 051 874 B3 beschreibt ein einschiebbares Erweiterungsmodul, das mit verschiedenen Funktionselementen bestückt werden kann. Das Erweiterungsmodul entspricht einer einzigen großen Kassette, die in die vorgesehene Gehäuseöffnung eingeschoben wird. Jede Variante des Heiz-/Klimagerätes mit einer anderen Reihenfolge von Wärmeübertragern oder anderen Ausführungen von Wärmeübertragern würde damit eine speziell angepasste Variante dieser großen und damit teuren Kassette erfordern.
Die DE 10 2005 029 774 A1 beschreibt eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage mit einem mehrteilig ausgebildeten Luftführungsgehäuse und in demselben angeordneten Komponenten, wie mindestens zum Beispiel einem Heizer, wobei das Luftführungsgehäuse im Bereich mindestens einer Komponente als Einschubteil ausgebildet ist.
Aus der DE 10 2007 027 798 A1 ist ein sehr allgemein beschriebenes Temperiermodul bekannt, welches bei Nichtgebrauch vom Fahrzeugführer leicht auszubauen ist, um somit Gewicht und damit Energie zu sparen. Über die konstruktive Gestaltung ist nichts ausgeführt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Wärmeübertragereinheit zu schaffen, die einen einfachen und kostengünstigen Austausch in Funktion, Form und Größe unterschiedlicher Wärmeübertragermodule ermöglicht. Der Austausch soll hinsichtlich der Reihenfolge der einzelnen Wärmeübertragermodule möglich sein. Ebenso soll auch das Ersetzen von Wärmeübertragermodulen durch andere einfach durchführbar sein. Die Wärmeübertragereinheit soll dabei platzsparend und kostengünstig ausführbar sein. Die Wärmeübertragermodule sollen zwischen verschiedenen erfindungsgemäßen Wärmeübertragereinheiten kompatibel sein.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die Erfindung wird durch eine Wärmeübertragereinheit realisiert, die aus einem Gehäuse mit Einschüben realisiert ist, wobei die Einschübe im Gehäuse so gestaltet sind, dass entsprechend kompatibel zu den Einschüben gestaltete Kassetten einschiebbar sind, wobei die innere Form der Kassetten jeweils so gestaltet ist, dass darin unterschiedliche Wärmeübertragermodule einbringbar sind. Die Kassetten sind wärmeübertragerspezifisch oder an verschiedenen Wärmeübertrager anpassbar ausgeführt, wobei die äußere Form aller Kassetten entsprechend der Form der einheitlich gestalteten Einschübe realisiert ist. Die Einschübe sind an die Aufnahme der Kassetten angepasste Ausnehmungen und Führungen im Gehäuse der Wärmeübertragereinheit.
Damit ist es durch die in die Klimaanlage integrierte Wärmeübertragereinheit möglich, dass die für die jeweilige Fahrzeugvariante erforderliche Ausstattung austauschbar ist und so die Wärmeübertrager in der benötigten Reihenfolge in Luftstromrichtung variabel einsetzbar sind. Durch die Standardisierung sind die Kassetten austauschbar und somit auch für andere entsprechend ausgeführte Wärmeübertragereinheiten, also letztlich andere Klima-, Lüftungs-, beziehungsweise Heizgeräte, verwendbar.
In vorteilhaften Ausgestaltungen sind die Wärmeübertragermodule als Wärmepumpenkondensatoren, Wärmepumpenverdampfer, Heizwärmeübertrager, beziehungsweise als elektrische Heiz- oder Kühlelemente ausgeführt. Letztlich können alle Arten von Wärmeübertragern zur Lufttemperierung wie zum Beispiel Glykol-Heizungswärmeübertrager, elektrische Zuheizer, wie PTC-Heizelemente, elektrische Vollheizer, wie so genannte Hochvolt-PTC oder elektrische Kühlelemente zum Einsatz kommen.
Durch die unterschiedlichen Wärmeübertragermodule können unterschiedliche Wärmeübertragungskonzepte mit einer Wärmeübertragereinheit realisiert werden.
Nach der Konzeption der Erfindung sind die verschiedenen Wärmeübertragermodule, wie Wärmepumpenkondensatoren, Wärmepumpenverdampfer, Heizwärmeübertrager, beziehungsweise elektrische Heiz- oder Kühlelemente in ihrer Reihenfolge in Luftströmungsrichtung austauschbar im Gehäuse angeordnet. Die Austauschbarkeit der Reihenfolge ist durch die einheitliche Außenform der Kassetten gegeben. Auf diese Weise können je nach Fahrzeugantrieb, klimatischem Einsatzgebiet, Fahrzeugausstattung und weiteren Betriebsbedingungen die Wärmeübertrager entsprechend optimal konfiguriert werden. Sogar Anpassungen an jahreszeitlich schwankende unterschiedliche Kapazitäten können über austauschbare Wärmeübertrager vorgenommen werden. Damit wird erreicht, dass jede Fahrzeugvariante optimal ausgestattet werden kann, ohne dass hierzu unterschiedliche Klimagerätegehäusevarianten notwendig wären. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, dass die einzelnen Wärmeübertrager optimal eingesetzt sind und auf diese Weise entsprechend der Gesamtwirkungsgrad maximiert werden kann.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Kassette wärmeübertragerspezifisch ausgebildet, das heißt, dass die innere Aufnahme der Kassette für den oder die Wärmeübertrager an diese angepasst ist.
Alternativ dazu ist die Kassette über geeignete Adapterelemente an verschiedene Wärmeübertrager anpassbar und somit universell einsetzbar.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Einschübe als ein Einschub durch Rasterung so gestaltet, dass in der Höhe variierende Kassetten in unterschiedlicher Reihenfolge einschiebbar sind. Damit können die Wärmeübertragerkassetten, die in der Höhe den unterschiedlichen Wärmeübertragermodulen mit einer Rasterabstufung entsprechend der Rasterung des Einschubes angepasst sind, in den Wärmeübertragereinheiten eingesetzt werden. Damit sind letztlich Wärmeübertragermodule unterschiedlicher Bauhöhe Platz sparend und austauschbar in die Wärmeübertragereinheiten integrierbar.
Entsprechend einer zweckmäßigen Weiterbildung sind die Kassetten strömungstechnisch optimiert. Dies kann einfach durch entsprechende Anpassung der Kassetten an den Querschnitt der jeweiligen Wärmeübertrager unter Vermeidung von Kanten erreicht werden. Optimal ist eine Anschrägung gegebenenfalls mit Wölbung in den Anström- und Abströmbereichen der Kassetten. Durch Anpassung an die Größe der jeweiligen Wärmeübertrager können diese optimal durchströmt werden. Die strömungstechnische Optimierung verringert die Strömungsgeräusche und vermindert den Energieeinsatz der Lüfter. Die Anpassung kann auch über Adapterelemente zur Aufnahme der Wärmeübertrager in den Kassetten erfolgen, wobei eine Doppelfunktion der Adapterelemente zur Einpassung der Wärmeübertrager in die Kassette und zur strömungstechnischen Optimierung der Lage der Wärmeübertrager in der Wärmeübertragereinheit erfolgt.
Einer Weiterbildung entsprechend wird der Querschnitt des Gehäuses der Wämeübertragereinheit von der Größe des größten Wärmeübertragers bestimmt. Daraus ergibt sich die Größe der Kassette. Alle im Querschnitt kleineren Wärmeübertrager können entsprechend durch die Gestaltung und Größe der Innenform der Kassetten auf die Größe der Einschübe angepasst werden.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Gehäuse Teil eines Klimagerätes eines Kraftfahrzeuges. Durch Baueinheit der Wärmeübertragereinheit mit dem Klimagerät wird eine kompakte und damit besonders platzsparende Bauweise realisiert, die sich besonders für den Einsatz in Kraftfahrzeugen eignet.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Kassette bereitgestellt, die in die im Gehäuse einer Wärmeträgereinheit angeordneten Einschübe einschiebbar ist, wobei jeweils die äußere Form der Kassette mit den Einschüben korrespondiert und die innere Form der Kassette so gestaltet ist, dass diese jeweils mit der äußeren Form eines in sie einlegbaren Wärmeübertragers korrespondiert. Die Kassette fungiert als ein Adapter, der eine Anpassung jeweils spezifischer Wärmeübertrager an einheitlich gestaltete Einschübe einer Wärmeübertragereinheit ermöglicht. Damit können Wärmeübertragereinheiten mit hoher Flexibilität aus verschiedenen Wärmeübertragern zusammengestellt werden.
Die Konzeption der Erfindung besteht somit darin, dass Wärmeübertragermodule in Kassetten eingebracht sind. Dabei ist die Innenform der Kassetten jeweils entsprechend der Außenform der Wärmeübertragermodule ausgeführt. Alle Kassetten sind so gestaltet, dass sie in der Außenform mit den Gehäuseeinschüben korrespondieren und so letztlich unterschiedliche Wärmeübertragermodule in die Gehäuseeinschübe einbringbar sind. Kann ein Wärmeübertrager auf Grund seiner Größe und wegen des Vorhandenseins von benachbarten Kassetten direkt im Gehäuseeinschub mit entsprechender Abdichtung verbaut werden, so kann für ihn auf eine Kassette verzichtet werden. Durch die Kassetten wird es vorteilhaft möglich, dass in der äußeren Form unterschiedliche Wärmeübertragermodule eine einheitliche Außenform aufweisen und dadurch in der Wärmeübertragereinheit einfach austauschbar sind. Durch die mit den Kassetten realisierte einheitliche Außenform der Wärmeübertragermodule können diese austauschbar in die Gehäuseeinschübe eingebracht werden.
Dadurch kann die Wärmeübertragereinheit optimal an unterschiedliche Fahrzeugvarianten und Einsatzgebiete angepasst werden, ohne das unterschiedliche Gehäusevarianten des Heiz-/Klimagerätes notwendig werden. Der Austausch, beziehungsweise die Änderung der Reihenfolge der Wärmeübertragermodule ist so auch unabhängig von deren Größe möglich.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
1: Klimagerät mit fest eingebautem Wärmeübertrager,
2: Klimagerät mit mehreren Wärmeübertragermodulen,
3: Detaildarstellung der Einschübe mit Kassetten und
4: Schnittdarstellung der Einschübe mit Kassetten und Wärmeübertragermodulen,
5: Kassette mit PTC,
6: Kassette mit Kondensator,
7: Einbauschema für ein Klimagerät mit Kassette für PTC-Zuheizer und
8: Einbauschema für ein Klimagerät mit Kassette für einen Kondensator.
In 1 ist ein Klimagerät 9 mit einem fest eingebautem Heizungswärmeübertrager 4 nach dem Stand der Technik dargestellt. Ein Lüfter 10 transportiert den Luftstrom 11 zunächst durch den Verdampfer 5, wo dieser entfeuchtet und abgekühlt wird. Danach durchströmt die Luft den Heizungswärmeübertrager 4, wo die Luft auf die gewünschte Temperatur erwärmt wird. Wie der Verdampfer 5, so ist auch der Wärmeübertrager 4 fest in den durch das Gehäuse 2 gebildeten Luftkanal eingebaut.
2 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung eines Klimagerätes 9, bei dem mehrere Wärmeübertrager 4, 6, 7 in Einschüben 3 des Gehäuses 2 modular angeordnet sind. Dabei werden die Wärmeübertrager 4, 6, 7 durch nicht explizit dargestellte Kassetten, die als Adapter fungieren, aufgenommen. Der Austausch der Wärmeübertrager 4, 6, 7 erfolgt durch Austausch der Kassetten mit den darin angeordneten Wärmeübertragern 4, 6, 7. Die Außenform der Kassetten korrespondiert mit der Gestaltung der Einschübe 3.
In 3 ist das Detail der Einschübe 3 in das Gehäuse 2 mit in die Einschübe 3 eingeschobenen Kassetten 8 dargestellt. Die Kassetten 8 weisen dabei eine Außenform auf, die kompatibel zu den Einschüben 3 im Gehäuse 2 des Klimagerätes ist. Die Kassetten 8 dienen, Schubladen vergleichbar, der Aufnahme in die Einschübe 3 des Gehäuses 2. So wie der Inhalt der Schubladen von den Einschüben unabhängig ist, können in die Kassetten 8 unterschiedliche Wärmeübertrager (nicht dargestellt) – insbesondere mit unterschiedlicher Höhe – eingefügt werden. Die Rasterung ist im einfachsten Falle durch die Höhe der Kassetten 8 realisierbar. Kriterium ist dabei, dass die Gesamthöhe der eingeschobenen Kassetten 8 der Gesamthöhe des Einschubes 3, beziehungsweise der Einschübe 3 entspricht. Bei einer Gesamthöhe des Einschubes 3 von beispielsweise 12 cm und einer Rasterung von 2 cm können so beispielsweise eine Kassette 8 mit 6 cm, eine mit 2 cm und eine mit 4 cm in den Einschub eingebracht werden. Dabei ist die Reihenfolge der unterschiedlich hohen Kassetten 8 variabel. Zur Abdichtung gegen das Gehäuse 2 können die Einschübe durch eine Abdeckung 12, zum Beispiel eine Tür abgedichtet werden. Ebenso können die Kassetten 8 so gestaltet sein, dass eine Abdeckung zum Gehäuse 2, einschließlich der Abdichtung, integriert ist.
In 4 ist das Detail der Einschübe 3 in das Gehäuse 2 mit Wärmeübertragern 4, 6, 7 und Kassetten 8 im Schnitt dargestellt. Wärmeübertragermodule 4, 6, 7 sind hier beispielhaft Wärmepumpenkondensator 4, Heizwärmeübertrager 6 und elektrisches Heiz- bzw. Kühlelement 7. Dazu ist die Innenform der Kassetten 8 entsprechend der äußeren Form der Wärmeübertrager 4, 6, 7 gestaltet. Die Innenform der Kassetten 8 korrespondiert mit der Außenform der Wärmeübertragermodule 4, 6, 7. Letztlich kann auf diese Weise eine passgenaue dichte Einfügung der unterschiedlichen Wärmeübertrager 4, 6, 7 in das Gehäuse 2 realisiert werden. Zusätzlich können Dichtelemente, wie zum Beispiel Dichtlippen (nicht dargestellt) zwischen den verschiedenen Kassetten 8, zwischen den Kassetten 8 und den Einschüben 3, im Gehäuse 2 und an den Wärmeübertragermodulen 4, 6, 7 entsprechend angeordnet sein.
Anzustreben ist eine Standardisierung der Wärmeübertragermodule 4, 6, 7, so dass die Kassetten 8 jeweils für mehrere Wärmeübertragermodule 4, 6, 7 ähnlicher Baugröße nutzbar sind. Die Einbringung der Wärmeübertragermodule 4, 6, 7 kann beispielsweise durch Einschieben oder Einlegen in die Kassetten 8 erfolgen. Ebenso können die Kassetten 8 zwei oder mehrteilig ausgeführt sein (nicht dargestellt), wobei beispielsweise ein Oberteil und ein Unterteil der Kassetten 8 durch Clips, beziehungsweise Schrauben verbunden werden können und so die Wärmeübertragermodule 4, 6, 7 aufnehmen und halten.
Da die Wärmeübertrager 4, 6, 7 eine unterschiedliche Bauhöhe aufweisen können, sind die zugeordneten Kassetten 8 entsprechend der Bauhöhe der jeweiligen Wärmeübertrager 4, 6, 7 ausgeführt. Die Einschübe 2 sind entsprechend so gestaltet, dass sie ein Rastermaß aufweisen, das mit der Höhenabstufung der Kassetten 8 korrespondiert. Damit ist es möglich, unabhängig von der Bauhöhe der Kassetten 8 und damit der Wärmeübertrager 4, 6, 7, diese im Gehäuse 2 anzuordnen.
Wenn beispielsweise nur ein Wärmeübertrager 4, 6, 7 mit 8 cm Höhe benötigt wird, kann entsprechend eine Kassette 8 mit 4 cm Höhe ohne Wärmeübertrager eingeschoben werden. Durch die Entfernung nicht benötigter Wärmeübertrager können Strömungsgeräusche, Druckverlust und daraus resultierend die Leistungsaufnahme des Lüfters reduziert werden. Eine Rasterung der Einschübe 3 kann beispielsweise durch Führungsschienen 13 in entsprechendem Abstand in den Einschüben 3 realisiert werden. Entsprechend werden dazu korrespondierend Führungsnuten 14 in den Kassetten 8 angeordnet. Die Rasterung der Einschübe 3 ermöglicht es, die Reihenfolge der Wärmeübertrager 4, 6, 7 zu verändern. Die Kassetten 8 sind vorteilhafterweise so gestaltet, dass die Luftdurchströmung optimiert ist. Das kann beispielsweise durch entsprechend angeordnet Anströmschrägen 15 realisiert werden. Damit wird eine optimale Wärmeübertragung bei gleichzeitiger Reduzierung der Strömungsgeräusche und die Leistungsaufnahme des Lüfters (nicht dargestellt) möglich. Die Innenform der Kassetten 8 ist so gestaltet, dass entsprechende Verbindungselemente, wie Rohrleitungen oder Kabel, integrierbar sind. Die Anschlussleitungen der jeweiligen Wärmeübertragermodule 4, 6, 7 werden entsprechend werkseitig verlegt. Die Kabelverlegung kann durch Steckverbindungen und Medienleitungen durch Schlauchverbindungen vereinfacht werden.
5 zeigt eine Kassette mit PTC-Heizelement 7. Hier ist erkennbar, dass das bezogen auf den Strömungsquerschnitt der Wärmeübertragereinheit (nicht dargestellt) deutlich kleinere PTC-Heizelement 7 durch die Kassette 8 auf die Größe des Einschubes (nicht dargestellt) angepasst wird.
In 6 ist eine Kassette 8 mit Kondensator 4 dargestellt. Der Kondensator 4 hat hier eine Größe, die nahezu der der Kassette 8 entspricht. Die Kassette 8 hat hier lediglich die Aufgabe, als Adapter für die Form der nicht dargestellten Einschübe zu fungieren.
7 und 8 zeigen Einbaumöglichkeiten für ein Klimagerät 9 mit Kassette 8 für PTC-Zuheizer 7, beziehungsweise Kondensator 4. Die Explosionsdarstellungen veranschaulichen, dass die Außenform der Kassetten 8 jeweils so gestaltet ist, dass diese im Einschub 3 des Gehäuses des Klimagerätes 9 gegeneinander austauschbar sind. Die Innenform der Kassetten 8 ist dabei so gestaltet, dass sie mit der Außenform der Wärmeübertrager – PTC-Zuheizer 7 bzw. Kondensator 4 – korrespondiert. Damit werden letztlich die Wärmeübertrager 4, 7 gegeneinander austauschbar.
Der Glykol-Heizwärmeübertrager 6 ist hier jeweils fest im Klimagerät 9 installiert. Ebenso ist es möglich dass die Wärmeübertrager 4, 6, 7 bereits so gestaltet werden, dass die Außenform mit den Einschüben 3 des Gehäuses des Klimagerätes korrespondiert. In diese speziell gefertigten Wärmeübertrager 4, 6, 7 ist die Kassette 8 de facto integriert. Damit sind diese Wärmeübertrager 4, 6, 7 dann ebenso austauschbar, wie in Kassetten 8 integrierte.
Der Kondensator 4 in 8 ist in Strömungsrichtung vor dem Glykol-Heizwärmeübertrager 6 angeordnet. Die Reihenfolge kann allerdings auch leicht vertauscht werden. Durch die Anordnung und Anzahl der Einschübe 3 können die Wärmeübertrager 4, 6, 7 in der Reihenfolge verändert werden und so beispielsweise vor als auch nach fest installierten Wärmeübertragern positioniert werden.
Bezugszeichenliste

1: Wärmeübertragereinheit
2: Gehäuse
3: Einschübe
4: Wärmeübertrager, Wärmepumpenkondensator, Heizungswärmeübertrager
5: Wärmeübertrager, Wärmepumpenverdampfer
6: Wärmeübertrager, Heizwärmeübertrager,
7: Wärmeübertrager, elektrisches Heiz- oder Kühlelement, PTC-Heizelement
8: Kassette
9: Klimagerät
10: Lüfter
11: Luftstrom
12: Abdeckung
13: Führungsschienen
14: Führungsnuten
15: Anströmschrägen, Abströmschrägen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2004/0256082 [0004]
DE 102004051874 B3 [0005, 0009]
DE 102007027798 A1 [0006, 0011]
US 2004/0256082 A1 [0008]
DE 102005029774 A1 [0010]

Claims

Wärmeübertragereinheit (1) für Klimageräte (9) in Kraftfahrzeugen, bestehend aus einem Gehäuse (2) mit mehreren Einschüben (3) und darin einschiebbaren Kassetten (8) mit einem oder mehreren Wärmeübertragern (4, 5, 6, 7), wobei die äußere Form der Kassetten (8) mit den Einschüben (3) korrespondiert und die innere Form der Kassetten (8) derart gestaltet ist, dass diese jeweils mit der äußeren Form der Wärmeübertrager (4, 5, 6, 7) korrespondiert, wobei die Einschübe (3) in Luftdurchströmungsrichtung nacheinander angeordnet sind und die Kassetten (8) die gleichen äußeren Abmessungen aufweisen, so dass verschiedene Kassetten (8) in ihrer Lage zueinander austauschbar im Gehäuse (2) angeordnet sind.
Wärmeübertragereinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertrager (4, 5, 6, 7) als Wärmepumpenkondensatoren (4), Wärmepumpenverdampfer (5), Heizwärmeübertrager (6) oder elektrische Heiz- oder Kühlelemente (7) ausgebildet sind.
Wärmeübertragereinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette (8) wärmeübertragerspezifisch ausgebildet ist.
Wärmeübertragereinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette (8) für die Wärmeübertrager (4, 5, 6, 7) in der Kassette (8) über Adapterelemente austauschbar ausgebildet ist.
Wärmeübertragereinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschübe (3) als ein Einschub mit einer Rasterung so gestaltet sind, dass in der Höhe variierende Kassetten (8) in unterschiedlicher Reihenfolge einschiebbar sind.
Wärmeübertragereinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassetten (8) strömungstechnisch optimiert ausgebildet sind.
Wärmeübertragereinheit (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassetten (8) über Adapterelemente in den Kassetten (8) strömungstechnisch optimiert ausgebildet sind.
Wärmeübertragereinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) Teil eines Klimagerätes (9) ist.