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Die Erfindung betrifft eine Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Eine herkömmliche Klimaanlage weist unter anderem einen Temperaturregler, einen Verdampfer, einen Kompressor, einen Verflüssiger bzw. Kondensator und ein Expansionsventil auf. Es könnte auch andere Komponenten in einer Klimaanlage vorgesehen sein, aber diese fünf Komponenten sind zur Klimatisierung unerlässlich.
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Nicht nur in Gebäuden werden Klimaanlagen verwendet, sondern auch in Fahrzeugen, wie z. B. in Omnibussen.
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Da die Wirkung der Klimaanlage im Bus einen möglichst großen Raum abdecken sollte, wäre die Klimaanlage am besten im etwa zentralen Bereich des Busses zu installieren. Außerdem neigt die abgekühlte Luft dazu, zum unteren Businnenraum hin zu strömen. Somit ist es zweckmäßig, die Klimaanlage an einer höheren Stelle im Bus anzuordnen. Manchmal sind zudem an den Wänden des Busses Seitenwandheizer angebracht. Daher ist es günstig, die Busklimaanlage in oder auf dem Dach des Busses zu montieren, also eine Aufdach-Klimaanlage einzusetzen, sodass der Innenraum vollständig zu Nutzzwecken zur Verfügung steht.
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Bei der Montage auf den Busdach muss sich eine dort eingesetzte Klimaanlage an dessen Struktur anpassen. Der Busdach ist im Wesentlichen flach, seitlich abgerundet und fällt ab. Daher hat eine herkömmliche Aufdach-Klimaanlage eine flache Bauweise, um möglichst geringe Aufbauhöhe zu erreichen.
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Aus der
DE 4013036 A1 ist eine derartige Klimaanlage zum Anbau am Dach eines Fahrzeugs bekannt. Dort sind Verdampfer- und Verflüssigerfunktionen zu einer einzigen kompakten Einheit zusammengefasst.
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Typischerweise weist eine Aufdach-Klimaanlage unter anderem auch eine Heizeinheit bzw. einen Heizungswärmetauscher auf, die bzw. der alleine oder ggf. mit etwaigen Seitenwandheizern zusammenarbeiten kann.
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Aus der
DE 10 2009 056 968 B3 ist eine Aufdach-Klimaanlage im Fahrzeug mit einem Heizungswärmetauscher bekannt.
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Rundrohre, die zur Übertragung des Kältemittels oder Heizungswassers im Verdampfer oder Heizungswärmetauscher versehen sind, werden typischerweise in Busklimaanlagen verwendet, weil sie preisgünstig bei hoher Druckfestigkeit sind.
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Gemäß der modernen Euro-VI-Abgasnorm sind unter anderem die Anforderungen an die Druckfestigkeit einer Klimaanlage bei Omnibussen, und zwar an diejenige der Rohre des Heizungswärmetauschers und Verdampfers, gestiegen, was die Hersteller der Busklimaanlage zwingt, solche Rohre mit besonders hoher Druckfestigkeit zu fertigen.
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Im Hinblick auf das Gewicht werden Kupfer-Rohre in den letzten Jahren bei Aufdach-Klimaanlagen durch Aluminium-Rohre ersetzt. Rundrohre aus Aluminium können etwa 20% leichter als diejenigen aus Kupfer sein.
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Es ist stets versucht, nicht nur das Gesamtgewicht, sondern auch die Gesamtgröße einer Busklimaanlage bei gleicher Leistung weiter zu reduzieren, so dass das Dach von Bussen weniger von Klimaanlagen belastet wird. Eine kleinere Klimaanlage kann andere sich im bzw. auf dem Bus befindende Komponenten weniger stören.
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Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung, die auf dem Dach eines Fahrzeugs, insbesondere eines Omnibusses, montierbar ist, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, welche Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung möglichst leicht und klein gebaut werden kann und eine höhere Druckfestigkeit ihrer Rohre realisieren soll.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Überraschend lässt sich die Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung wegen der hohen Druckfestigkeit ihrer Rohre gegen den dynamischen ausgeübten Druck auch beim Omnibus realisieren:
Während der Fahrt des Omnibusses verändert sich seine Geschwindigkeit wegen z. B. der Abbremsung und Beschleunigung. Aufgrund der Trägerheit des Wassers im Wasserkasten des Heizungswärmetauschers übt das Wasser dann auf den Wasserkasten einen dynamischen Druck aus. Dieser Druck beträgt z. B. beim Bremsen des Busses über 12 Meter Wassersäule, während derjenige beim Bremsen eines PKW lediglich etwa 2 oder 3 Meter Wassersäule beträgt. Ein solcher Druck wird dann in etwa der gleichen Größe auf die Rohre in der Nähe des Wasserkastens weitergeleitet, was die Struktursicherheit und die Funktionalität des Wärmetauschers gefährdet.
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Diese Gefahr wird durch die erfindungsgemäßen Flachrohre mit einer hohen Druckfestigkeit ohne weiteres überraschend vermieden. Die hohe Druckfestigkeit der erfindungsgemäßen Flachrohre gewährleistet, dass sie einschließlich ihrer Verbindungen mit dem Wasserkasten auch den obengenannten dynamischen Druck und den Druckwechsel unbeeinträchtigt widerstehen können.
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Im Vergleich zum Rundrohr ist das Flachrohr aufgrund seiner rechteckigen Form kompakter anzuordnen. Wärmetauscher mit Flachrohren haben daher eine deutlich höhere Leistungsdichte. Damit ist die erfindungsgemäße Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung mit Flachrohren im Fall der gleichen Leistung leichter und kleiner bauend als eine Klimaanlage mit Rundrohren.
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Die Flachrohre des Verdampfers und Heizungswärmetauschers der erfindungsgemäßen Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung bestehen – in an sich bekannter Weise – aus Leichtmetall, bevorzugt Aluminium, anstelle von Kupfer und reduzieren damit das Gesamtgewicht.
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Der Verdampfer und Heizungswärmetauscher der erfindungsgemäßen Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung weist Lamellen zur Wärmeübertragung zu der durchströmenden Luft auf, welche Lamellen insbesondere auch aus Aluminium bestehen.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Verbindungen zwischen den Flachrohren und den Lamellen, zwischen den Flachrohren und dem Wasserkasten, unter Verwendung der One-Shot-Brazing-Technologie lötbar sind.
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Unter der ”One-Shot-Brazing-Technologie” versteht man eine Technik, bei der alle oder viele Verbindungen eines Geräts gleichzeitig in lediglich einem Lötzyklus gelötet werden. Der entsprechende Prozess läuft wie folgt:
Alle zu lötenden Komponenten werden zunächst miteinander in an sich bekannter Weise verbunden. An den Verbindungen zwischen Komponenten werden Lote in an sich bekannter Weise angeordnet. Anschließend wird diese Zusammenstellung bzw. Anordnung in einen speziellen Lötofen eingebracht, damit sich die entsprechenden Verbindungen löten lassen. Dadurch werden starke, einheitliche und dichte Verbindungen ausgeformt. Es ist unter anderem vorteilhaft, dass kein weiteres Befestigungsmittel oder Hartlöten etc. während oder nach dem One-Shot-Brazing-Prozess erforderlich ist.
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Da das One-Shot-Brazing in der Regel nicht von einem ausgebildeten Löter, sondern von einem speziellen Lötofen halbautomatisch erledigt wird, ist dadurch ein sicheres Lötergebnis gegenüber z. B. den etwaigen versehentlich falschen Handhabungen gewährleistet, und weiter eine gute Leistung, Druckfestigkeit und Dichtigkeit des Wärmetauschers sichergestellt:
Beim manuellen Löten kann der Löter gegebenenfalls vergessen, einige Verbindungen zwischen Lamellen und Flachrohren und zwischen Flachrohren und dem Wasserkasten zu löten, was jeweils zur Verschlechterung der Wärmeleitung zwischen Lamellen und Flachrohren und gegebenenfalls sogar zum Auslaufen des Wassers bei ungelöteten Verbindungen zwischen Flachrohren und dem Wasserkasten führt.
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Der Löter könnte auch nach einer vorherigen Lötarbeit, bei der die Löttemperatur der Lötpistole höher als den Schmelzpunkt des Aluminiums ist, die Löttemperatur versehentlich nicht richtig eingestellt haben, was zum Schmelzen der Flachrohre aus Aluminium und dann zum Auslaufen von Kältemittel oder Wasser führen könnte.
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Ferner ist das Löten in One-Shot-Brazing zeitsparend, weil die benötigte Lötzeit in One-Shot-Brazing – lediglich ein Lötzyklus – deutlich kürzer als beim normalen Löten ist.
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Darüber hinaus ist das Löten in One-Shot-Brazing überraschend auch wirtschaftlich attraktiv. Ein ausgebildeter Löter muss nicht zur Handhabung des Lötofens eingestellt werden. Es bedarf nur eines Arbeiters, der Parameter an dem Lötofen eingeben kann.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Flachrohre in Strangpress-Technologie hergestellt sind. Bevorzugt ist erfindungsgemäß mindestens ein Steg im Flachrohr des Heizungswärmetauschers vorgesehen, welcher Steg den Innenraum des Flachrohrs in sogenannten ”Microchannels” teilt.
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Der Steg erhöht einerseits erfindungsgemäß deutlich die Druckfestigkeit der Flachrohre, so dass diese mehr als 3,5 bar, bevorzugt etwa 6 bar, erreichen kann, während die Druckfestigkeit eines Standard-Flachrohrs ohne eine derartige Struktur lediglich etwa 1,5 bis 2 bar beträgt.
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Andererseits vergrößert erfindungsgemäß dieser Steg die Kontaktoberfläche der Flachrohre mit (Heizungs-)Wasser, so dass die Wärmetausch-Leistung des Heizungswärmetauschers der erfindungsgemäßen Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung noch weiter erhöht ist.
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Bevorzugt beträgt die Dicke bzw. Breite des Stegs zum besseren Widerstand gegenüber den Zugspannungen von Wasser in der horizontalen Ebene etwa 1/10, insbesondere etwa 1/7, der Dicke des Flachrohrs.
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Besonders bevorzugt erstreckt sich der Steg an vorgegebenen Stellen über die gesamte Länge der Strangpressprofile zwischen der oberen Wand und der unteren Wand der Flachrohre, damit der Steg auch gegenüber den Biegespannungen auf die Längsseite des Flachrohrs in der vertikalen Ebene wirken kann; gegenüber diesen wirkt er wie eine Armierung.
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Zur weiteren Vergrößerung der Kontaktoberfläche der Flachrohre mit Wasser können die Flachrohre Profile parallel zu der Flachrohrhöhe aufweisen. Die Höhe dieser Profile beträgt 1/3, bevorzugt 1/4 der Flachrohrhöhe.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass der Abstand zwischen zwei übereinander angeordneten Flachrohren zur Vergleichmäßigung der Temperatur der durch die Lamellen hindurch strömenden Luft weniger als 8 cm, insbesondere weniger als 5 cm, bevorzugt weniger als 3 cm beträgt.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass mindestens einer der Heizungswärmetauscher, mindestens einer der Verdampfer und mindestens eines der Gebläse für den bzw. die Verdampfer und/oder Heizungswärmetauscher zusammen als ein Modul von einem der Gehäuse insbesondere spritzwassergeschützt umgeschlossen sind.
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Der Verdampfer und Heizungswärmetauscher realisieren jeweils beim Kühlen und Heizen einen Umluftbetrieb bzw. einen Heizbetrieb im Businnenraum. Diese beiden Wärmetauscher mit den entsprechenden Gebläsen sind erfindungsgemäß modularisiert, was die Skalisierung der Leistung, die Wartungsarbeit und die Ersatzarbeit vereinfacht.
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Ein erfindungsgemäßes Modul weist insbesondere eine Kälteleistung und eine Wärmeleistung jeweils in Höhe von etwa 8 kW bis etwa 15 kW bzw. von etwa 6 kW bis etwa 12 kW, bevorzugt von etwa 10 kW bis etwa 12 kW bzw. von etwa 8 kW bis etwa 10 kW, auf.
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Zum Einsetzen der erfindungsgemäßen Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung insbesondere auf bzw. in dem Dach eines PKW sind je nach der Größe des Innenraums des PKW ein oder zwei Module ausreichend. Für Omnibusse, die höhere Leistungen erfordern, werden nach Bedarf zwei bis vier Module montiert.
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Bei der Wartungsarbeit und Ersatzarbeit ist das modularisierte Design vorteilhaft: Es wird nur das entsprechende Modul oder die entsprechenden Module gewartet und (teilweise) gewechselt, ohne die restlichen Module und Komponenten der erfindungsgemäßen Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung zu stören.
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In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist das Modul erfindungsgemäß mindestens eine standardisierte Schnittstelle auf, so dass zusätzliche Module oder zukünftige Module mit höherer Leistung und/oder besserer Funktionalität mit an diese Schnittstelle angepasster Schnittstelle in der erfindunsgemäßen Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung nachgerüstet werden können.
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Das Modul der erfindunsgemäßen Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung ist, bezogen auf das Fahrzeug, seitlich des Verflüssigers bzw. der Verflüssiger und/oder des Gebläses bzw. der Gebläse, die auf den bzw. die Verflüssiger wirken, angeordnet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere, insbesondere zwei oder drei, Module je an einer Seite, bezogen auf das Fahrzeug, seitlich des Verflüssigers bzw. der Verflüssiger oder des Gebläses bzw. der Gebläse, die auf den bzw. die Verflüssiger wirken, und/oder vor oder nach dem Verflüssiger bzw. den Verflüssigern und/oder dem Gebläse bzw. den Gebläsen, die auf den bzw. die Verflüssiger wirken, angeordnet.
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Im Gehäuse des Moduls der erfindunsgemäßen Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung sind mindestens ein Heizungswärmetauscher und mindestens ein Verdampfer parallel zueinander stehend angeordnet. Die Höhe des Heizungswärmetauschers und des Verdampfers sind etwa gleich und etwa ±20% größer als die Höhe des Gebläses für den Verdampfer und/oder den Heizungswärmetauscher. Der bzw. die Verdampfer ist bzw. sind insbesondere näher an dem Verflüssiger bzw. den Verflüssigern oder dem Gebläse bzw. den Gebläsen, die auf den bzw. die Verflüssiger wirken, als der bzw. die Heizungswärmetauscher angeordnet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind im Modul erfindungsgemäß Triplegebläse oder Quattrogebläse für den bzw. die Verdampfer und/oder Heizungswärmetauscher zur Vergleichmäßigung der Durchströmungswirkung bei langem Verdampfer und/oder Heizungswärmetauscher vorgesehen.
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Die Gebläse im Modul für den bzw. die Verdampfer und/oder Heizungswärmetauscher weisen je einen Ausblaskanal, der eine Ausblasöffnung aufweist, auf. Die Höhe dieser Ausblasöffnung ist etwa 2/3, insbesondere etwa 1/2 der Höhe des Verdampfers und/oder Heizungswärmetauschers bzw. der Verdampfer und/oder Heizungswärmetauscher. In einer bevorzugten Ausführungsform vergrößert sich die Querschnittsfläche des Ausblaskanals in der Richtung zur Ausblasöffnung, so dass die ausgeblasene Luft durch eine möglichst große Fläche der Flachrohre hindurchströmen kann.
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Die Längsachse des Ausblaskanals und die horizontale Koordinatenachse, welche beide Achsen sich in einer vertikalen Ebene befinden, bilden einen Winkel, der insbesondere zwischen 0° bis 45° beträgt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Abstand zwischen der Ausblasöffnung der Gebläse und des Heizungswärmetauschers mehr als 3 cm, insbesondere etwa 5 cm, bevorzugt etwa 10 cm, um eine bessere Vergleichmäßigung der ausgeblasenen Luft zu erzielen.
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Zur weiter Reduzierung des Gewichts der erfindunsgemäßen Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung besteht das Gehäuse des Moduls aus expandiertem Polypropylen (EPP).
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Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnungen.
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Es zeigen:
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1 eine schematisch dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung mit zwei Modulen in der Draufsicht;
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2 eine schematische Ansicht eines der Module gemäß 1;
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3 den Verdampfer, Heizungswärmetauscher und die Gebläse des Moduls gemäß 2 in Seitenansicht;
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4A eine schematische Ansicht des Heizungswärmetauschers des Moduls gemäß 2;
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4B eine schematische Ansicht eines vergrößerten ausgewählten Teils des Heizungswärmetauschers gemäß 4A;
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4C eine schematische Vorderansicht eines vergrößerten Flachrohrs des Heizungswärmetauschers gemäß 4A;
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5 eine schematische Vorderansicht einer anderen Ausführungsform von Flachrohren des Heizungswärmetauschers gemäß 4A.
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Die in 1 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung 100 weist unter anderem zwei Module 2 auf, wobei in jedem Modul ein Verdampfer 16, ein Heizungswärmetauscher 18, vier Gebläse 20 für den Verdampfer 16 und/oder Heizungswärmetauscher 18 und ein Motor 22 zum Betreiben dieser Gebläse 20 vorgesehen sind.
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Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung 100 weist ferner zwei Verflüssiger (nicht in 1 dargestellt), drei (Axial-)Gebläse 14, die auf die Verflüssiger wirken, und eine Vielzahl von Gehäusen 10 zur Aufnahme der Verflüssiger, Gebläsen 14 und 20, Verdampfer 16 und Heizungswärmetauscher 18 auf.
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Zur Reduzierung des Gewichts der erfindunsgemäßen Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung 100 bestehen die Gehäuse 11 der Module 2 aus expandiertem Polypropylen (EPP).
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Der Verdampfer 16 und Heizungswärmetauscher 18 realisieren jeweils beim Kühlen und Heizen einen Umluftbetrieb bzw. einen Heizbetrieb im Businnenraum. Diese beiden Wärmetauscher mit den entsprechenden Gebläsen 20 sind erfindungsgemäß modularisiert. Wie oben bereits erläutert, vereinfachen die Module 2 erfindungsgemäß die Skalisierung der Leistung, die Wartungsarbeit und die Ersatzarbeit.
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In der Ausführungsform gemäß 1 sind zwei Module 2 vorgesehen, die, bezogen auf das Fahrzeug, seitlich der Verflüssiger und/oder der Gebläse 14 angeordnet sind. Bei Bedarf einer niedrigen Leistung z. B. für PKW kann eines dieser beiden demontiert werden. Falls eine höhere Leistung z. B. für Omnibus benötigt ist, lässt sich noch ein oder zwei zusätzliche Module 2, bezogen auf das Fahrzeug, vor oder nach den Verflüssigern und/oder den Gebläsen 14, also an der Seite 3 oder 4 der erfindungsgemäßen Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung 100, anbringen.
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In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weisen die Module 2 erfindungsgemäß mindestens eine standardisierte Schnittstelle auf, so dass zusätzliche Module 2 oder zukünftige Module mit höherer Leistung und/oder besserer Funktionalität mit an diese Schnittstelle angepasster Schnittstelle in der erfindunsgemäßen Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung 100 nachgerüstet werden können.
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2 stellt vergrößert eines der Module 2 der erfindunsgemäßen Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung 100 dar, wobei im Gehäuse 11 des Moduls 2 ein Heizungswärmetauscher 18 und ein Verdampfer 16 parallel zueinander stehend angeordnet sind.
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Es kann in einer anderen Ausführungsform ein Doppelgebläse im Modul 2 eingesetzt werden. Erfindungsgemäß sind aber bevorzugt in der Ausführungsform gemäß 2 Quattrogebläse 20 vorgesehen, so dass die Durchströmungswirkung bei dem langen Verdampfer 16 und/oder Heizungswärmetauscher 18 vergleichmäßigt werden kann.
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In der Ausführungsform gemäß 2 bzw. 1 ist im Modul 2 der Verdampfer 16 näher an den Verflüssigern oder Gebläsen 14 als der Heizungswärmetauscher 18 angeordnet.
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In der Ausführungsform gemäß 3 sind die Höhe 40 des Heizungswärmetauschers 18 und diejenige des Verdampfers 16 etwa gleich und etwa 20% größer als die Höhe 42 der Gebläse 20.
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Die Gebläse 20 im Modul 2 weisen je einen Ausblaskanal 24 auf, der eine Ausblasöffnung 48 aufweist. Die Höhe 46 dieser Ausblasöffnung 48 ist gemäß 3 etwa 1/2 der Höhe 40 des Verdampfers und/oder Heizungswärmetauschers.
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Gemäß 3 ist die Querschnittsfläche des Ausblaskanals 24 in der dargestellten Ebene in der Richtung zur Ausblasöffnung 48 in an sich bekannter Weise vergrößert. Allerdings ist es bevorzugt, die Querschnittsfläche des Ausblaskanals 24 in allen Ebenen in der Richtung zur Ausblasöffnung zu vergrößern, so dass die ausgeblasene Luft durch eine möglichst große Fläche der Rohre des Verdampfers 16 und/oder Heizungswärmetauschers 18 hindurchströmen kann.
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Die Längsachse 52 des Ausblaskanals 24 und die horizontale Koordinatenachse 54 in der gemäß 3 dargestellten Ebene bilden einen Winkel 44, der insbesondere zwischen 0° bis 45° beträgt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Abstand 50 zwischen der Ausblasöffnung 48 der Gebläse 20 und des Heizungswärmetauschers 18 mehr als 3 cm, insbesondere etwa 5 cm, bevorzugt etwa 10 cm, um eine bessere Vergleichmäßigung der ausgeblasenen Luft zu erzielen.
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Gemäß 4A und 4B weist der Heizungswärmetauscher 18 eine Vielzahl von Flachrohren 34, Lamellen 32 und an den beiden Enden des Heizungswärmetauschers 18 in der Längsrichtung je einen Wasserkasten 30 auf. Wegen der höheren Leistungsdichte von Flachrohren ist die erfindungsgemäße Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung 100 im Fall der gleichen Leistung leichter und kleiner bauend als eine Klimaanlage mit Rundrohren.
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Die Flachrohre 34 und Lamellen 32 des Heizungswärmetauschers 18 bestehen – in an sich bekannter Weise – aus Leichtmetall, bevorzugt Aluminium, anstelle von Kupfer und reduzieren damit ebenfalls das Gesamtgewicht.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Verbindungen zwischen den Flachrohren 34 und den Lamellen 32, zwischen den Flachrohren 32 und dem Wasserkasten 30, unter Verwendung der One-Shot-Brazing-Technologie gelötet sind. Dadurch werden zahlreiche Vorteile, wie oben bereits erläutet, erreicht.
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Erfindungsgemäß ist es ferner vorgesehen, dass die Flachrohre 34 in Strangpress-Technologie hergestellt sind. Bevorzugt ist gemäß 4C erfindungsgemäß eine Vielzahl von Stegen 36 im Flachrohr 34 des Heizungswärmetauschers 18 vorgesehen. Diese Stege 36 teilen den Innenraum des Flachrohrs 34 in sogenannten ”Microchannels”.
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Die Stege 36 erhöhen einerseits erfindungsgemäß deutlich die Druckfestigkeit der Flachrohre 34, so dass diese mehr als 3,5 bar, bevorzugt etwa 6 bar erreichen kann.
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Mit der besonders hohen Druckfestigkeit der Flachrohre 34 lässt sich die erfindungsgemäße Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung 100, wie oben bereits erläutert, überraschend gegen den dynamischen ausgeübten Druck auch beim Omnibus realisieren.
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Andererseits vergrößern erfindungsgemäß die Stege 36 die Kontaktoberfläche der Flachrohre 34 mit (Heizungs-)Wasser, so dass die Wärmetausch-Leistung des Heizungswärmetauschers 18 der erfindungsgemäßen Belüftungs- und/oder Klimatisierungsvorrichtung 100 noch weiter erhöht ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Dicke bzw. Breite 33 der Stege 36 zum besseren Widerstand gegenüber den Zugspannungen durch den Innendruck in der horizontalen Ebene etwa 1/10, insbesondere etwa 1/7, der Dicke 31 des Flachrohrs 34.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich die Stege 36 an vorgegebenen Stellen (eine dieser Stellen als Beispiel gemäß 4C mit dem Bezugszeichen 39 bezeichnet) über die gesamte Länge der Strangpressprofile zwischen der oberen Wand 56 und der unteren Wand 58 der Flachrohre 34, damit die Stege 36 auch gegenüber den Biegespannungen auf die Längsseiten der Flachrohre 34 in der vertikalen Ebene wirken können.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weisen die Flachrohre 34 zur weiteren Vergrößerung der Kontaktoberfläche der Flachrohre 34 mit Wasser die Profile 38 parallel zu der Flachrohrhöhe auf. Die Höhe dieser Profile 38 beträgt 1/3, bevorzugt 1/4 diejenige des Innenraums der Flachrohrhöhe.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass gemäß 5 der Abstand 37 zwischen zwei übereinander angeordneten Flachrohren 34 zur Vergleichmäßigung der Temperatur der durch die Lamellen hindurch strömenden Luft weniger als 8 cm, insbesondere weniger als 5 cm, bevorzugt weniger als 3 cm beträgt. Die Strömungsrichtung der Luft und des Wassers werden in 5 jeweils beispielsweise mit dem Bezugszeichen 60 bzw. 35 bezeichnet.
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Jedes der Flachrohre 34 weist ein Einströmungsende 62 (siehe 4A) auf, wo also Wasser oder Kältemittel einströmt. Die Flachrohre 34 liegen übereinander und parallel zueinander. Je niedriger eines der Flachrohre 34 sich mit den anderen Flachrohren 34 in räumlichem Verhältnis befindet, desto größer beträgt der Strömungswiderstand, den dieses Flachrohr bei seinem Einströmungsende 62 hat.
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Erfindungsgemäß sind gemäß 5 in einer bevorzugten Ausführungsform bei diesem Einströmungsende 62 zusätzliche Profile 64 zur Vergleichmäßigung des obengennaten Strömungswiderstands und weiter zur Vergleichmäßigung der Wärmetausch-Leistung zwischen Flachrohren 34 des Heizungswärmetauschers oder Verdampfers vorgesehen.
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Wie ersichtlich aus 5 weist ein Flachrohr 70, das weiter unten angeordnet ist, mehr zusätzliche Profile 64 als ein anderes Flachrohr 72 auf, das weiter oben angeordnet ist. Also weist das Flachrohr 70 vier Profile 64 in einem ”Microchannel” auf, während das Flachrohr 72 lediglich zwei Profile 64 in einem ”Microchannel” hat.
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5 veranschaulicht als Beispiel die erfindungsgemäße Vergleichmäßigung des Strömungswiderstands von Wärmetauschern. Selbstverständlich lässt sich das Ziel der Vergleichmäßigung der Strömung auch mit anderen Ausführungsformen erreichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4013036 A1 [0006]
- DE 102009056968 B3 [0008]
