DE102011104853A1 - Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug - Google Patents

Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102011104853A1
DE102011104853A1 DE102011104853A DE102011104853A DE102011104853A1 DE 102011104853 A1 DE102011104853 A1 DE 102011104853A1 DE 102011104853 A DE102011104853 A DE 102011104853A DE 102011104853 A DE102011104853 A DE 102011104853A DE 102011104853 A1 DE102011104853 A1 DE 102011104853A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat exchanger
area
distance
cooling
exchanger tubes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102011104853A
Other languages
English (en)
Inventor
Claus Steller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Priority to DE102011104853A priority Critical patent/DE102011104853A1/de
Publication of DE102011104853A1 publication Critical patent/DE102011104853A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/126Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element consisting of zig-zag shaped fins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/05316Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2210/00Heat exchange conduits
    • F28F2210/08Assemblies of conduits having different features
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2215/00Fins
    • F28F2215/04Assemblies of fins having different features, e.g. with different fin densities

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Ein Gegenstand der Anmeldung betrifft einen Wärmetauscher (1, 14) für ein Kraftfahrzeug (2). Der Wärmetauscher (1, 14) weist eine mit einem Kühlmedium beaufschlagbare Anströmfläche (3) auf. Zudem weist der Wärmetauscher (1, 14) einen ersten Bereich (4) mit Wärmetauscherrohren (5) auf, wobei die Wärmetauscherrohre (5) zumindest teilweise in einem Randbereich (6) der Anströmfläche (3) angeordnet sind. Darüber hinaus weist der Wärmetauscher (1, 14) einen zweiten Bereich (7) mit Wärmetauscherrohren (8) auf, wobei die Wärmetauscherrohre (8) zumindest teilweise in einem zentralen Bereich (9) der Anströmfläche (3) angeordnet sind. Benachbart angeordnete Wärmetauscherrohre (5) in dem ersten Bereich (4) weisen einen ersten Abstand d1 zueinander auf. Benachbart angeordnete Wärmetauscherrohre (8) in dem zweiten Bereich (7) weisen zumindest einen zweiten, von dem ersten Abstand d1 verschiedenen Abstand d2 zueinander auf.

Description

  • Die Anmeldung betrifft einen Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug, ein Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug, ein Kühlmodul für ein Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug mit einem Wärmetauscher.
  • Aus der JP 2006162136 A ist ein Duplex-Wärmetauscher bekannt, der ein Kondensatorrohr, ein Kühlerrohr und Lamellen für einen Wärmetauscher besitzt. Lüftungsschlitze sind in den Lamellen angeordnet und erstrecken sich in die gleiche Richtung. Zwischen den Lüftungsschlitzen ist ein Zwischen-Lüftungsschlitz in der gleichen Richtung angeordnet. Eine Längenausdehnung L3 des Zwischen-Lüftungsschlitzes ist geringer als die entsprechenden Längenausdehnungen L1 und L2 der weiteren Lüftungsschlitze.
  • Aufgabe der Anmeldung ist es, einen Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug, ein Kühlsystem und ein Kühlmodul für ein Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug mit einem Wärmetauscher anzugeben, welche einen weiter verbesserten Wärmeaustausch ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Ein Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug weist gemäß einem Aspekt der Anmeldung eine mit einem Kühlmedium beaufschlagbare Anströmfläche auf. Zudem weist der Wärmetauscher einen ersten Bereich mit Wärmetauscherrohren auf, wobei die Wärmetauscherrohre zumindest teilweise in einem Randbereich der Anströmfläche angeordnet sind. Weiterhin weist der Wärmetauscher einen zweiten Bereich mit Wärmetauscherrohren auf, wobei die Wärmetauscherrohre zumindest teilweise in einem zentralen Bereich der Anströmfläche angeordnet sind. Benachbart angeordnete Wärmetauscherrohre in dem ersten Bereich weisen einen ersten Abstand d1 zueinander auf. Benachbart angeordnete Wärmetauscherrohre in dem zweiten Bereich weisen zumindest einen zweiten, von dem ersten Abstand d1 verschiedenen Abstand d2 zueinander auf.
  • Der Wärmetauscher gemäß der Anmeldung ermöglicht einen weiter verbesserten Wärmeaustausch dadurch, dass die Wärmetauscherrohre in dem ersten Bereich einen ersten Abstand d1 und die Wärmetauscherrohre in dem zweiten Bereich zumindest einen, davon verschiedenen Abstand d2 aufweisen. Die Anmeldung geht dabei von der Überlegung aus, dass bei Wärmetauschern, bedingt durch deren Bauart bzw. deren Anordnung, Bereiche vorliegen, die von dem Kühlmedium besser beaufschlagt und durch- bzw. umströmt werden als andere Bereiche des Wärmetauschers. Durch das Vorsehen von zumindest zwei verschiedenen Abständen d1 und d2 von benachbart angeordneten Wärmetauscherrohren kann der Strömungswiderstand, den der entsprechende Bereich des Wärmetauschers für das Kühlmedium darstellt, an die baulichen Gegebenheiten des Wärmetauschers angepasst werden. Dies ermöglicht eine Vermeidung bzw. Verringerung von so genannten Todzonen an dem Wärmetauscher sowie eine gleichmäßige bzw. balancierte Durchströmung des Wärmetauschers und dadurch einen verbesserten bzw. optimierten Wärmetausch.
  • Dadurch kann bei gleicher Anströmfläche bzw. Baugröße des Wärmetauschers eine höhere Kühlleistung ermöglicht werden, bzw. kann der Wärmetauscher bei gleich bleibender Kühlleistung in seinen Abmessungen verringert werden. Eine Verkleinerung des Wärmetauschers führt dabei zu einer Verringerung des Gewichts des Wärmetauschers und zu einem geringeren Materialverbrauch. Dies führt in vorteilhafter Weise zu verringerten Verbrauchswerten des Kraftfahrzeugs und damit gegebenenfalls einem geringeren Ausstoß an Abgasen sowie zudem zu einer Kostenreduktion. Weiterhin können durch eine Verkleinerung des Wärmetauschers ein Eintrag von durch den Wärmetauscher verursachten Schwingungen in den Fahrgastbereich des Kraftfahrzeugs und damit eine Geräuschbelastung für Insassen des Kraftfahrzeugs verringert werden.
  • Bevorzugt ist der erste Abstand d1 größer als der zweite Abstand d2, das heißt es gilt die Beziehung d1 > d2. Beispielsweise gilt d1 = 8 mm und d2 = 4 mm. In dieser Ausgestaltung wird dabei von der Überlegung ausgegangen, dass schlechter mit dem Kühlmedium beaufschlagte Bereiche der Anströmfläche bzw. der Wärmetauscherstirnfläche typischerweise im Randbereich der Anströmfläche liegen. Durch den größeren Abstand d1 der in diesem Bereich benachbart angeordneten Wärmetauscherrohre kann der Strömungswiderstand für das Kühlmedium verringert werden, wodurch eine verbesserte Kühlung in diesem Bereich ermöglicht wird.
  • In Ausführungsformen, in denen ein schlechter mit dem Kühlmedium beaufschlagter Bereich der Anströmfläche in dem zentralen Bereich angeordnet ist, weisen die in dem Randbereich angeordneten Wärmetauscherrohre einen Abstand d1 zueinander auf, der geringer ist als der Abstand d2 der in dem zentralen Bereich benachbart angeordneten Wärmetauscherrohre, das heißt in dieser Ausgestaltung gilt d1 < d2. Dies ermöglicht wiederum eine verbesserte Kühlung in diesem Bereich.
  • Der Wärmetauscher ist bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Motorkühler eines Verbrennungsmotors, einem Ladeluftkühler, einem Klimakondensator und einem Ölkühler des Kraftfahrzeugs. Für die genannten Wärmetauscher-Typen ist die oben beschriebene Variation der Abstände benachbart angeordneter Wärmetauscherrohre zueinander in besonderem Maße für eine Verbesserung der Strömungsverhältnisse geeignet.
  • Der Wärmetauscher weist bevorzugt eine Metall-Legierung, insbesondere eine Aluminiumlegierung, eine Kupferlegierung und/oder eine Eisenlegierung, und/oder einen Kunststoff und/oder ein Keramikmaterial auf. Die genannten Metall-Legierungen besitzen dabei eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit, Kunststoffe bzw. Keramikmaterialien zeigen eine besonders hohe chemische Beständigkeit.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der Wärmetauscher weiterhin eine erste Kühllamellen-Anordnung zwischen benachbart angeordneten Wärmetauscherrohren in dem ersten Bereich und eine zweite Kühllamellen-Anordnung zwischen benachbart angeordneten Wärmetauscherrohren in dem zweiten Bereich auf. Dadurch wird eine weiter vergrößerte Fläche für eine Abfuhr der Wärme an das Kühlmedium bereitgestellt.
  • Die erste Kühllamellen-Anordnung und die zweite Kühllamellen-Anordnung weisen in einer Ausgestaltung die gleiche Lamellendichte auf. Dabei wird hier und im Folgenden unter Lamellendichte die Zahl der Lamellen pro Längeneinheit in Längsrichtung der Wärmetauscherrohre verstanden. Das Vorsehen der gleichen Lamellendichte ermöglicht eine einfache Herstellung der Lamellen und damit des Wärmetauschers.
  • In einer weiteren Ausgestaltung weist die erste Kühllamellen-Anordnung eine erste Lamellendichte und die zweite Kühllamellen-Anordnung eine zweite, von der ersten Lamellendichte verschiedene Lamellendichte auf. Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Lamellendichte kann der Strömungswiderstand in unterschiedlichen Bereichen der Anströmfläche in weiter verbessertem Maße an die baulichen Gegebenheiten des Wärmetauschers angepasst und dadurch der Wärmeaustausch in schlechter mit Kühlmedium beaufschlagten Bereichen der Anströmfläche weiter verbessert werden. Die erste Lamellendichte ist dabei bevorzugt geringer als die zweite Lamellendichte.
  • In einer Ausführungsform des Wärmetauschers sind die Wärmetauscherrohre in dem ersten Bereich und in dem zweiten Bereich in Fahrzeugquerrichtung angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform sind die Wärmetauscherrohre in dem ersten Bereich und in dem zweiten Bereich in Fahrzeughochrichtung angeordnet.
  • Die Anmeldung betrifft darüber hinaus ein Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug, das einen Wärmetauscher gemäß einer der vorgenannten Ausführungsformen aufweist. Das Kühlsystem ist beispielsweise ein Motorkühlsystem, ein Ladeluft-Kühlsystem, ein Klimakondensator-System oder ein Ölkühlsystem des Kraftfahrzeugs.
  • Weiterhin betrifft die Anmeldung ein Kühlmodul für ein Kraftfahrzeug, das zumindest einen Wärmetauscher gemäß einer der genannten Ausführungsformen aufweist. Dabei wird hier und im Folgenden unter einem Kühlmodul eine Anordnung von zumindest zwei Wärmetauschern verstanden.
  • Bevorzugt weist das Kühlmodul weiterhin einen Einbaurahmen zur Befestigung der Wärmetauscher an dem Kraftfahrzeug auf. Dies ermöglicht einen einfachen und Platz sparenden Einbau der Wärmetauscher des Kühlmoduls.
  • Ferner betrifft die Anmeldung ein Kraftfahrzeug, das zumindest einen Wärmetauscher gemäß einer der genannten Ausführungsformen aufweist.
  • Das Kühlsystem, das Kühlmodul und das Kraftfahrzeug gemäß der Anmeldung weisen die bereits im Zusammenhang mit dem Wärmetauscher gemäß der Anmeldung genannten Vorteile auf, welche an dieser Stelle zur Vermeidung von Wiederholungen nicht nochmals aufgeführt werden.
  • Ausführungsformen der Anmeldung werden nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
  • 1A zeigt ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Anmeldung;
  • 1B zeigt einen Wärmetauscher des in 1A gezeigten Kraftfahrzeugs;
  • 2A zeigt eine vergrößerte Darstellung des in 1B gezeigten Bereiches A des Wärmetauschers gemäß einer ersten Ausführungsform der Anmeldung;
  • 2B zeigt eine vergrößerte Darstellung des in 1B gezeigten Bereiches A des Wärmetauschers gemäß einer zweiten Ausführungsform der Anmeldung;
  • 3 zeigt ein Kühlmodul gemäß einer Ausführungsform der Anmeldung.
  • 1A zeigt ein Kraftfahrzeug 2 gemäß einer Ausführungsform der Anmeldung. Das Kraftfahrzeug 2 ist in der gezeigten Ausführungsform ein Personenkraftwagen. Eine Fahrzeuglängsrichtung ist in den Figuren dabei schematisch mittels eines Pfeils x, eine Fahrzeugquerrichtung mittels eines Pfeils y und eine Fahrzeughochrichtung mittels eines Pfeils z dargestellt.
  • Das Kraftfahrzeug 2 weist in einem vorderen Bereich zumindest einen, in 1A nicht näher dargestellten Wärmetauscher auf. Weitere Einzelheiten des Wärmetauschers, der auch als Wärmeaustauscher bzw. Wärmeübertrager bezeichnet wird, werden im Zusammenhang mit den folgenden Figuren näher erläutert.
  • Dazu zeigt 1B einen Wärmetauscher 1 des in 1A gezeigten Kraftfahrzeugs. Der Wärmetauscher 1 ist beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Motorkühler eines Verbrennungsmotors, einem Ladeluftkühler, einem Klimakondensator und einem ölkühler des Kraftfahrzeugs, und bildet damit einen Teil eines jeweiligen Kühlsystems des Kraftfahrzeugs.
  • In 1B ist dabei eine mit einem Kühlmedium beaufschlagbare Stirnfläche bzw. Anströmfläche 3 des Wärmetauschers 1 dargestellt. Die Anströmfläche 3 weist einen schematisch dargestellten Randbereich 6 und einen zentralen Bereich 9 auf. Aufgrund baulicher Gegebenheiten im Bereich des Wärmetauschers 1 bzw. aufgrund der Anordnung des Wärmetauschers 1 innerhalb des Kraftfahrzeugs werden unterschiedliche Bereiche der Anströmfläche 3 verschieden stark mit dem Kühlmedium, das heißt in der gezeigten Ausführungsform mit Kühlluft, beaufschlagt. In der gezeigten Ausführungsform befinden sich dabei schlechter bzw. schwächer mit Kühlluft beaufschlagte Zonen der Anströmfläche 3 in dem Randbereich 6 und besser bzw. starker mit Kühlluft beaufschlagte Zonen in dem zentralen Bereich 9 der Anströmfläche 3. Wie im Zusammenhang mit den folgenden Figuren weiter erläutert wird, kann durch eine Variation des Abstands benachbart angeordneter Wärmetauscherrohre des Wärmetauschers 1 der Strömungswiderstand in den unterschiedlichen Bereichen variiert und dadurch eine verbesserte Kühlung ermöglicht werden.
  • 2A zeigt dabei eine vergrößerte Darstellung des in 1B gezeigten Bereiches A des Wärmetauschers 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Anmeldung.
  • Der Wärmetauscher 1 weist einen ersten Bereich 4 mit Wärmetauscherrohren 5 auf, wobei die Wärmetauscherrohre 5 zumindest teilweise in dem Randbereich der Anströmfläche des Warmetauschers 1 angeordnet sind. Zudem weist der Wärmetauscher 1 einen zweiten Bereich 7 mit Wärmetauscherrohren 8 auf, wobei die Wärmetauscherrohre 8 zumindest teilweise in dem zentralen Bereich der Anströmfläche angeordnet sind. In einem Übergangsbereich zwischen dem ersten Bereich 4 und dem zweiten Bereich 7 ist ein weiteres Wärmetauscherrohr 19 angeordnet. Die Wärmetauscherrohren 5 sind parallel zueinander und zu den Wärmetauscherrohren 8 sowie dem Wärmetauscherrohr 19 angeordnet. Die Wärmetauscherrohre werden dabei auch als Wärmeübertragungsrohre bezeichnet.
  • In dem ersten Bereich 4 weisen benachbart angeordnete Wärmetauscherrohre 5 einen ersten Abstand d1 zueinander auf. Benachbart angeordnete Wärmetauscherrohre 8 in dem zweiten Bereich 7 weisen dagegen einen zweiten, von dem ersten Abstand d1 verschiedenen Abstand d2 auf, wobei in der gezeigten Ausführungsform d1 > d2. Beispielsweise gilt d1 = 8 mm und d2 = 4 mm. Der erste Abstand d1 entspricht somit beispielsweise dem Zweifachen des zweiten Abstands d2. In weiteren Ausgestaltungen entspricht der erste Abstand d1 beispielsweise dem Eineinhalbfachen des zweiten Abstands d2. Das Wärmetauscherrohr 19 weist zu dem am nächsten an dem zweiten Bereich 7 angeordneten Wärmetauscherrohr 5 ebenfalls den ersten Abstand d1 und zu dem am nächsten an dem ersten Bereich 4 angeordneten Wärmetauscherrohr 8 den zweiten Abstand d2 auf.
  • Durch den größeren ersten Abstand d1 benachbart angeordneter Wärmetauscherrohre 5 wird der Strömungswiderstand, den der Wärmetauscher 1 für das Kühlmedium darstellt, in dem ersten Bereich 4 verringert, wodurch eine erhöhte Kühlleistung in diesem Bereich ermöglicht wird.
  • 2A zeigt einen linken oberen Bereich des Wärmetauschers 1. Eine entsprechende Anordnung der Wärmetauscherrohre 5 bzw. 8 ist für den unteren Bereich des Wärmetauschers 1 vorgesehen, das heißt benachbart angeordnete Wärmetauscherrohre 5 weisen in einem unteren Bereich des Wärmetauschers 1 ebenfalls den ersten Abstand d1 zueinander auf und benachbart angeordnete Wärmetauscherrohre 8 weisen in dem weiteren Teil des zentralen Bereiches des Wärmetauschers 1 den zweiten, geringeren Abstand d2 zueinander auf.
  • Die Wärmetauscherrohr 5 sind dabei in der gezeigten Ausführungsform in oberen und unteren Bereichen der Anströmfläche angeordnet, die beispielsweise jeweils 10% der gesamten Anströmfläche einnehmen.
  • Der Wärmetauscher 1 weist in dem ersten Bereich 4 zudem eine erste Kühllamellen-Anordnung 10 zwischen benachbart angeordneten Wärmetauscherrohren 5 und in dem zweiten Bereich 7 eine zweite Kühllamellen-Anordnung 11 zwischen benachbart angeordneten Wärmetauscherrohren 8 auf. In der in 2A gezeigten ersten Ausführungsform weisen die erste Kühllamellen-Anordnung 10 und die zweite Kühllamellen-Anordnung 11 die gleiche Lamellendichte, das heißt die gleiche Zahl an Lamellen pro Längeneinheit in Längsrichtung der Wärmetauscherrohre 5, 8 und 19 auf.
  • Die genannten Komponenten des Wärmetauschers 1, d. h. die Wärmetauscherrohre 5 bzw. 8 und das Wärmetauscherrohr 19 sowie die Kühllamellen, bestehen bevorzugt aus einer Metall-Legierung, beispielsweise einer Aluminiumlegierung, einer Kupferlegierung und/oder einer Eisenlegierung, und/oder einem Kunststoff und/oder einem Keramikmaterial.
  • In der gezeigten Ausführungsform sind die Wärmetauscherrohre 5 in dem ersten Bereich 4 sowie die Wärmetauscherrohre 8 in dem zweiten Bereich 7 jeweils in Fahrzeugquerrichtung angeordnet, d. h. die jeweiligen Längsachsen der Wärmetauscherrohre 5 und 8 sind parallel zur Fahrzeugquerrichtung. Die Wärmetauscherrohre 5 bzw. 8 und das Wärmetauscherrohr 19 verlaufen somit in der gezeigten Ausführungsform in horizontaler Richtung.
  • In einer nicht näher dargestellten Ausgestaltung sind die Wärmetauscherrohre 5 in dem ersten Bereich 4 und die Wärmetauscherrohre 8 in dem zweiten Bereich 7 in Fahrzeughochrichtung angeordnet. Dies entspricht einer Drehung der in 2A gezeigten Anordnung um 90°. Die Wärmetauscherrohre 5 bzw. 8 und das Wärmetauscherrohr 19 sind somit in dieser Ausgestaltung in vertikaler Richtung angeordnet.
  • Weiterhin können die Wärmetauscherrohre 5 in dem ersten Bereich 4 und/oder die Wärmetauscherrohre 8 in dem zweiten Bereich 7 mehrere unterschiedliche Abstände zwischen benachbart angeordneten Wärmetauscherrohren aufweisen. Dadurch können die jeweiligen Bereiche in weiter erhöhtem Maße an die baulichen Gegebenheiten des Wärmetauschers 1 angepasst werden.
  • 2B zeigt eine vergrößerte Darstellung des in 1B gezeigten Bereiches A des Wärmetauschers 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Anmeldung. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in 2A werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und im Folgenden nicht nochmals erläutert.
  • Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass eine erste Kühllamellen-Anordnung 10' zwischen benachbart angeordneten Wärmetauscherrohren 5 in dem ersten Bereich 4 eine mittlere, d. h. gemittelte, erste Lamellendichte aufweist, die von einer mittleren zweiten Lamellendichte einer zweiten Kühllamellen-Anordnung 11' zwischen benachbart angeordneten Wärmetauscherrohren 8 in dem zweiten Bereich 7 verschieden ist. In der gezeigten Ausführungsform ist dabei die Lamellendichte der ersten Kühllamellen-Anordnung 10' in Längsrichtung der Wärmetauscherrohre 5 konstant, wohingegen die Lamellendichte der zweiten Kühllamellen-Anordnung 11 in Längsrichtung der Wärmetauscherrohre 8 variiert. Dabei ist die Lamellendichte der zweiten Kühllamellen-Anordnung 11' in einem im Randbereich der Anströmfläche angeordneten Bereich geringer als die Lamellendichte in einem im zentralen Bereich der Anströmfläche angeordneten Bereich. Dadurch kann in dem Bereich der Wärmetauscherrohre 8, der sich in dem Randbereich der Anströmfläche befindet, mittels einer Verringerung der Lamellendichte der Strömungswiderstand für das Kühlmedium verringert und dadurch die Kühlung verbessert werden.
  • In der in 2B gezeigten Ausführungsform sind die Wärmetaucherrohre 5 in dem ersten Bereich 4 und die Wärmetauscherrohre 8 in dem zweiten Bereich 7 wiederum in Fahrzeugquerrichtung angeordnet. In einer nicht näher dargestellten Ausgestaltung sind die Wärmetauscherrohre 5 in dem ersten Bereich 4 und die Wärmetauscherrohre 8 in dem zweiten Bereich 7 in Fahrzeughochrichtung angeordnet.
  • Die gezeigten Ausführungsformen ermöglichen einen verbesserten Wärmetausch aufgrund einer verbesserten Durchströmung mit Kühlluft bzw. aufgrund eines besseren Kühlluft-Durchsatzes durch unterschiedliche Abstände der Wärmetauscherrohre. Der Wärmetauscher-Durchströmungswiderstand wird dabei über eine Abstimmung des Abstands der Wärmetauscherrohre zueinander in geeigneter Weise derart angepasst, dass es zu einer gleichmäßigen bzw. balancierten Durchströmung kommt. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Vermeidung von Todzonen an dem Wärmetauscher 1.
  • 3 zeigt ein Kühlmodul 12 gemäß einer Ausführungsform der Anmeldung.
  • Das Kühlmodul 12 weist in der gezeigten Ausführungsform einen ersten Wärmetauscher 1 und einen zweiten Wärmetauscher 14 auf, die in Fahrzeuglängsrichtung bzw. in Strömungsrichtung des Kühlmediums hintereinander angeordnet sind. Der erste Wärmetauscher 1 ist beispielsweise ein Klimakondensator und der zweite Wärmetauscher 14 ein Motorkühler eines Verbrennungsmotors des nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs. Die Wärmetauscher 1 und 14 weisen eine Anordnung der Wärmetauscherrohre auf, wie sie in den 2A und 2B dargestellt ist. In Randbereichen der Anströmflächen der Wärmetauscher 1 und 14 weisen benachbart angeordnete Wärmetauscherrohre somit einen größeren Abstand zueinander auf als in einem zentralen Bereich der entsprechenden Anströmflächen benachbart angeordnete Wärmetauscherrohre.
  • Weiterhin weisen die Wärmetauscher 1 und 14 jeweils erste und zweite Kühllamellen-Anordnungen entsprechend einer der in den 2A und 2B gezeigten Ausführungsformen auf.
  • Das Kühlmodul 12 weist zudem ein Gebläse bzw. einen Lüfter 15 zur Erzeugung eines zusätzlichen Kühlluftstromes, insbesondere bei stehendem Fahrzeug bzw. bei niedrigen Fahrtgeschwindigkeiten, auf. Der Lüfter 15 ist in der gezeigten Ausführungsform in Fahrzeuglängsrichtung hinter den Wärmetauschern 1 und 14 angeordnet.
  • Dabei kann der Lüfter 15 aufgrund des durch die oben beschriebene Anordnung der Wärmetauscherrohre verbesserten Wärmeaustausches ebenfalls in seinen Abmessungen verkleinert werden. Die Verkleinerung des Lüfters 15 führt dabei wiederum zu einer Verringerung an Gewicht und zu einem geringeren Materialverbrauch. Dies führt in vorteilhafter Weise zu verringerten Verbrauchswerten des Kraftfahrzeugs und damit gegebenenfalls einem geringeren Ausstoß an Abgasen sowie zudem zu einer Kostenreduktion.
  • Darüber hinaus weist das Kühlmodul 12 einen Einbaurahmen 13 zur Befestigung des ersten Wärmetauschers 1, des zweiten Wärmetauschers 14 und des Lüfter 15 an dem Kraftfahrzeug auf. Der erste Wärmetauscher 1 wird dazu in eine erste Führungsschiene 16 des Einbaurahmens 13 eingebracht. Entsprechend wird der zweite Wärmetauscher 14 in eine zweite Führungsschiene 17 und der Lüfter 15 in eine dritte Führungsschiene 18 des Einbaurahmens 13 eingebracht. Der erste Wärmetauscher 1, der zweite Wärmetauscher 14 und der Lüfter 15 sind dadurch lösbar an dem Einbaurahmen 13 befestigt. Der Einbaurahmen 13 wird mittels nicht näher dargestellten Befestigungselementen an dem Kraftfahrzeug befestigt.
  • Das Kühlmodul 12 wird auch als condenser, radiator and fan modul (CRFM, Kondensator-, Kühler- und Gebläsemodul) bezeichnet.
  • Obwohl zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden Beschreibung gezeigt wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Die genannten Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und nicht dazu vorgesehen, den Gültigkeitsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die vorhergehende Beschreibung dem Fachmann einen Plan zur Umsetzung zumindest einer beispielhaften Ausführungsform zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion und der Anordnung von in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elementen gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der angefügten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äquivalente zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Wärmetauscher
    2
    Kraftfahrzeug
    3
    Anströmfläche
    4
    Bereich
    5
    Wärmetauscherrohr
    6
    Randbereich
    7
    Bereich
    8
    Wärmetauscherrohr
    9
    Bereich
    10
    Kühllamellen-Anordnung
    10'
    Kühllamellen-Anordnung
    11
    Kühllamellen-Anordnung
    11'
    Kühllamellen-Anordnung
    12
    Kühlmodul
    13
    Einbaurahmen
    14
    Wärmetauscher
    15
    Lüfter
    16
    Führungsschiene
    17
    Führungsschiene
    18
    Führungsschiene
    19
    Wärmetauscherrohr
    x
    Pfeil
    y
    Pfeil
    z
    Pfeil
    A
    Bereich
  • 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
    • JP 2006162136 A [0002]

Claims (15)

  1. Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug (2) aufweisend – eine mit einem Kühlmedium beaufschlagbare Anströmfläche (3), – einen ersten Bereich (4) mit Wärmetauscherrohren (5), wobei die Wärmetauscherrohre (5) zumindest teilweise in einem Randbereich (6) der Anströmfläche (3) angeordnet sind, – einen zweiten Bereich (7) mit Wärmetauscherrohren (8), wobei die Wärmetauscherrohre (8) zumindest teilweise in einem zentralen Bereich (9) der Anströmfläche (3) angeordnet sind, wobei benachbart angeordnete Wärmetauscherrohre (5) in dem ersten Bereich (4) einen ersten Abstand d1 zueinander aufweisen und wobei benachbart angeordnete Wärmetauscherrohre (8) in dem zweiten Bereich (7) zumindest einen zweiten, von dem ersten Abstand d1 verschiedenen Abstand d2 zueinander aufweisen.
  2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, wobei d1 > d2.
  3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei d1 = 8 mm und d2 = 4 mm.
  4. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wärmetauscher (1, 14) ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Motorkühler, einem Ladeluftkühler, einem Klimakondensator und einem Ölkühler des Kraftfahrzeugs (2).
  5. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wärmetauscher (1, 14) eine Metall-Legierung und/oder einen Kunststoff und/oder ein Keramikmaterial aufweist.
  6. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend eine erste Kühllamellen-Anordnung (10, 10') zwischen benachbart angeordneten Wärmetauscherrohren (5) in dem ersten Bereich (4) und eine zweite Kühllamellen-Anordnung (11, 11') zwischen benachbart angeordneten Wärmetauscherrohren (8) in dem zweiten Bereich (7).
  7. Wärmetauscher nach Anspruch 6, wobei die erste Kühllamellen-Anordnung (10) und die zweite Kühllamellen-Anordnung (11) die gleiche Lamellendichte aufweisen.
  8. Wärmetauscher nach Anspruch 6, wobei die erste Kühllamellen-Anordnung (10') eine erste Lamellendichte und die zweite Kühllamellen-Anordnung (11') eine zweite, von der ersten Lamellendichte verschiedene Lamellendichte aufweist.
  9. Wärmetauscher nach Anspruch 8, wobei die erste Lamellendichte geringer ist als die zweite Lamellendichte.
  10. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärmetauscherrohre (5, 8) in dem ersten Bereich (4) und in dem zweiten Bereich (7) in Fahrzeugquerrichtung angeordnet sind.
  11. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Wärmetauscherrohre (5, 8) in dem ersten Bereich (4) und in dem zweiten Bereich (7) in Fahrzeughochrichtung angeordnet sind.
  12. Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug (2) aufweisend einen Wärmetauscher (1, 14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  13. Kühlmodul für ein Kraftfahrzeug (2) aufweisend zumindest einen Wärmetauscher (1, 14) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
  14. Kühlmodul nach Anspruch 13, weiterhin aufweisend einen Einbaurahmen (13) zur Befestigung an dem Kraftfahrzeug (2).
  15. Kraftfahrzeug aufweisend zumindest einen Wärmetauscher (1, 14) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
DE102011104853A 2011-06-21 2011-06-21 Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug Withdrawn DE102011104853A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011104853A DE102011104853A1 (de) 2011-06-21 2011-06-21 Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011104853A DE102011104853A1 (de) 2011-06-21 2011-06-21 Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011104853A1 true DE102011104853A1 (de) 2012-12-27

Family

ID=47321268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011104853A Withdrawn DE102011104853A1 (de) 2011-06-21 2011-06-21 Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011104853A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014206483A1 (en) * 2013-06-28 2014-12-31 Electrolux Appliances Aktiebolag Heat pump laundry dryer and method to optimize the heat exchange of such a heat pump laundry dryer
CN108351120A (zh) * 2015-11-25 2018-07-31 大金工业株式会社 热交换器
EP4227608A4 (de) * 2020-10-12 2024-06-05 Gree Electric Appliances, Inc. of Zhuhai Verdampfungsvorrichtung und steuerungsverfahren dafür sowie gekühlter schaukasten

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2499233A1 (fr) * 1981-01-30 1982-08-06 Valeo Echangeur de chaleur a faisceau de tubes
US4620509A (en) * 1985-08-05 1986-11-04 Cummins Engine Company, Inc. Twin-flow cooling system
FR2841973A1 (fr) * 2002-07-05 2004-01-09 Valeo Thermique Moteur Sa Dispositif de support d'echangeurs de chaleur et module d'echange de chaleur associe
JP2006162136A (ja) 2004-12-06 2006-06-22 Denso Corp 複合式熱交換器
WO2008064243A1 (en) * 2006-11-22 2008-05-29 Johnson Controls Technology Company Multichannel heat exchanger with dissimilar tube spacing
DE102007001437A1 (de) * 2007-01-09 2008-07-10 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2499233A1 (fr) * 1981-01-30 1982-08-06 Valeo Echangeur de chaleur a faisceau de tubes
US4620509A (en) * 1985-08-05 1986-11-04 Cummins Engine Company, Inc. Twin-flow cooling system
FR2841973A1 (fr) * 2002-07-05 2004-01-09 Valeo Thermique Moteur Sa Dispositif de support d'echangeurs de chaleur et module d'echange de chaleur associe
JP2006162136A (ja) 2004-12-06 2006-06-22 Denso Corp 複合式熱交換器
WO2008064243A1 (en) * 2006-11-22 2008-05-29 Johnson Controls Technology Company Multichannel heat exchanger with dissimilar tube spacing
DE102007001437A1 (de) * 2007-01-09 2008-07-10 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014206483A1 (en) * 2013-06-28 2014-12-31 Electrolux Appliances Aktiebolag Heat pump laundry dryer and method to optimize the heat exchange of such a heat pump laundry dryer
CN105392938A (zh) * 2013-06-28 2016-03-09 伊莱克斯家用电器股份公司 热泵衣物干燥机及优化这种热泵衣物干燥机的热交换的方法
AU2013396735B2 (en) * 2013-06-28 2018-12-06 Electrolux Appliances Aktiebolag Heat pump laundry dryer and method to optimize the heat exchange of such a heat pump laundry dryer
CN108351120A (zh) * 2015-11-25 2018-07-31 大金工业株式会社 热交换器
CN108351120B (zh) * 2015-11-25 2020-05-22 大金工业株式会社 热交换器
EP4227608A4 (de) * 2020-10-12 2024-06-05 Gree Electric Appliances, Inc. of Zhuhai Verdampfungsvorrichtung und steuerungsverfahren dafür sowie gekühlter schaukasten

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3062054B1 (de) Wärmetauscher, insbesondere für ein kraftfahrzeug
DE602004001248T2 (de) Kraftfahrzeugklimaanlage
DE102009027475B4 (de) Luftführungsvorrichtung
DE102019128941B4 (de) Front-Stoßfänger mit integriertem Wärmetauscher
EP1996888A1 (de) Wärmetauscher für ein kraftfahrzeug
DE102017203858A1 (de) Kühlvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, Lüfterzarge sowie eine die Kühlvorrichtung aufweisende Brennkraftmaschine
DE102013225838A1 (de) Wärmeaustauscher mit einem thermoelektrischen Element und Herstellungsverfahren dafür
DE102011104853A1 (de) Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
DE102009007619A1 (de) Wärmeübertrager, insbesondere Heizkörper für Kraftfahrzeuge
EP1507126B1 (de) Heizlamelle und Vorrichtung zum Erwärmen von Gasströmen mit mehreren solchen Heizlamellen
DE10342241A1 (de) Wärmetauscher
DE102009021179A1 (de) Rippe für einen Wärmeübertrager
WO2003078911A2 (de) Wärmetauscher und kühlsystem
EP1864068B1 (de) Wärmetauscher mit entlüfter
DE102011105920A1 (de) Wärmetauscheranordnung für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
DE202015105743U1 (de) Einlassluft durch ein Turbulenz erzeugendes Gitter mischender und eine mit Warzen versehene Oberfläche aufweisender resonater Ladeluftkühlerkern
DE102019131130A1 (de) Kraftfahrzeuganordnungen
DE8622360U1 (de) Fahrzeug, insbesondere Omnibus, mit einem für eine Klimaanlage vorgesehenen Dachaufbau
DE102016004993A1 (de) Kühleranordnung für ein Fahrzeug
DE102019200468A1 (de) Kühlvorrichtung und Kraftfahrzeug
DE102015119408A1 (de) Wärmetauscher mit mehreren Kühlkreisen
DE102017010732A1 (de) Kühlluftregelsystem an einem Kraftwagenbug
DE102009035170B4 (de) Kraftfahrzeug mit einer Frontstruktur
DE102012202883A1 (de) Wärmetauscher
DE102021101772A1 (de) Wärmetauscher mit Dichtleiste

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R082 Change of representative

Representative=s name: LKGLOBAL | LORENZ & KOPF PARTG MBB PATENTANWAE, DE

R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination