DE102019211698A1 - Heat exchanger and air conditioning housing with one heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager (1) mit einem Rohr-Rippenblock (5) mit Rohren (6, 6') und Rippen (7, 7'), sowie mit zumindest einem Sammelkasten (8), insbesondere mit zwei Sammelkästen (8), wobei die Rohre (6, 6') des Rohr-Rippenblocks (5) jeweils zwei Rohrenden (9) aufweisen, welche in Öffnungen des zumindest einen Sammelkastens (8) eingreifen zur Fluidverbindung des zumindest einen Sammelkastens (8) mit den Rohren (6, 6'), wobei die Rohre (6, 6') des Rohr-Rippenblocks (5) quer zu ihrer Längsrichtung (10) beabstandet zueinander angeordnet sind und der Rohr-Rippenblock (5) zwei jeweils äußere Rohre (6') in seiner Querrichtung (11) aufweist, und wobei zwischen den Rohren (6, 6') jeweils Rippen (7) angeordnet sind, wobei auch außenseitig der beiden äußeren Rohre (6') Rippen (7') angeordnet sind, wobei die Rippen (7`), die außenseitig der äußeren Rohre (6') des Rohr-Rippenblocks (5) angeordnet sind, in einer Richtung quer zur Längsrichtung (10) der Rohre (6, 6') und auch quer zur Querrichtung (11) des Rohr-Rippenblocks (5) vorstehen.The invention relates to a heat exchanger (1) with a tube-rib block (5) with tubes (6, 6 ') and ribs (7, 7'), and with at least one collecting tank (8), in particular with two collecting tanks (8), wherein the tubes (6, 6 ') of the tube-fin block (5) each have two tube ends (9) which engage in openings of the at least one collecting tank (8) for fluid connection of the at least one collecting tank (8) with the pipes (6, 6 '), the tubes (6, 6') of the tube-fin block (5) being arranged at a distance from one another transversely to their longitudinal direction (10) and the tube-fin block (5) having two outer tubes (6 ') in its transverse direction (11), and ribs (7) are arranged between the tubes (6, 6 '), ribs (7') also being arranged on the outside of the two outer tubes (6 '), the ribs (7`) , which are arranged on the outside of the outer tubes (6 ') of the tube-fin block (5) in a direction transverse to the longitudinal direction (10) of the tubes (6, 6') and also transversely protrude to the transverse direction (11) of the tube / fin block (5).
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager und ein Klimaanlagengehäuse mit einem Wärmeübertrager, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a heat exchanger and an air conditioning system housing with a heat exchanger, in particular for a motor vehicle.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen weisen ein Klimaanlagengehäuse auf, in welchem beispielsweise der Verdampfer zur Abkühlung der in einem Luftkanal in dem Klimaanlagengehäuse durchströmbaren Luft angeordnet ist, um die Luft zu temperieren und/oder zu entfeuchten, bevor sie entweder wieder erwärmt oder unmittelbar in den Kraftfahrzeuginnenraum ausgeblasen wird. Dabei ist der Verdampfer so in dem Gehäuse anzuordnen und abzudichten, dass keine Leckluft an dem Verdampfer vorbeigeführt wird, weil dieser Leckluftanteil dann auch nicht von dem Verdampfer gekühlt wird oder nicht ausreichend abgekühlt wird. Dieser Leckluftanteil ist dann grundsätzlich auf der Temperatur der in den Luftkanal einströmenden Luft oder etwas kälter und er wird auch nicht durch das Abkühlen im Verdampfer entfeuchtet. Wird dieser Leckluftanteil dann nach dem Verdampfer wieder mit dem Hauptluftstrom, der den kühlenden Verdampfer passiert hat, gemischt, erhöht der Leckluftanteil die Luftfeuchtigkeit der gemischten Luft nach dem Verdampfer und gegebenenfalls auch die Temperatur der gemischten Luft nach dem Verdampfer, was insgesamt nicht erwünscht ist, weil diese beiden Effekte die Leistung der Klimaanlage reduzieren.Air conditioning systems of motor vehicles have an air conditioning system housing in which, for example, the evaporator is arranged to cool the air that can flow through an air duct in the air conditioning system housing in order to temper and / or dehumidify the air before it is either heated again or blown directly into the vehicle interior . The evaporator is to be arranged and sealed in the housing in such a way that no leakage air is led past the evaporator because this leakage air portion is then also not cooled by the evaporator or is not sufficiently cooled. This leakage air portion is then basically at the temperature of the air flowing into the air duct or slightly colder and it is also not dehumidified by cooling in the evaporator. If this leakage air portion is then mixed again after the evaporator with the main air flow that has passed the cooling evaporator, the leakage air portion increases the humidity of the mixed air after the evaporator and possibly also the temperature of the mixed air after the evaporator, which is not desirable overall, because these two effects reduce the performance of the air conditioning system.
Um die Leckluft, die an dem Verdampfer vorbeiströmt, zu reduzieren oder gar zu verhindern, ist es im Stand der Technik bekannt, dass an der Außenseite des Verdampfers zur Abdichtung gegenüber dem Klimaanlagengehäuse Schaumstoffstreifen oder Schaumstoffmatten angeordnet werden, welche beim Einbau des Verdampfers den Spalt zwischen dem Verdampfer und dem Klimaanlagengehäuse abdichten, indem sie in dem Spalt komprimiert werden und so den Spalt weitestgehend schließen. Solche Schaumstoffstreifen oder Schaumstoffmatten sind jedoch relativ teuer, sowohl von den Materialkosten als auch von den Montagekosten.In order to reduce or even prevent the leakage air that flows past the evaporator, it is known in the prior art that foam strips or foam mats are arranged on the outside of the evaporator to seal against the air conditioning system housing, which, when the evaporator is installed, the gap between seal the evaporator and the air conditioning housing by compressing them in the gap and thus closing the gap as much as possible. However, such foam strips or foam mats are relatively expensive, both in terms of material costs and assembly costs.
Andere bekannte Lösungen sehen vor, dass seitlich an dem Verdampfer Seitenteile vorgesehen sind, welche der Abdichtung dienen. Auch diese Seitenteile bedeuten eine Kostenerhöhung, um die erwünschte Abdichtung zu erreichen.Other known solutions provide that side parts are provided on the side of the evaporator, which serve for sealing. These side parts also mean an increase in costs in order to achieve the desired seal.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, VorteilePresentation of the invention, task, solution, advantages
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Wärmeübertrager und ein Klimaanlagengehäuse mit einem Wärmeübertrager zu schaffen, welcher bzw. welche gegenüber dem Stand der Technik eine verbesserte Abdichtung bei reduzierten Kosten erlaubt.It is the object of the invention to create a heat exchanger and an air conditioning system housing with a heat exchanger which, compared to the prior art, allows improved sealing at reduced costs.
Die Aufgabe zu dem Wärmeübertrager wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.The object of the heat exchanger is achieved with the features of
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit einem Rohr-Rippenblock mit Rohren und Rippen, sowie mit zumindest einem Sammelkasten, insbesondere mit zwei Sammelkästen, wobei die Rohre des Rohr-Rippenblocks jeweils zwei Rohrenden aufweisen, welche in Öffnungen des zumindest einen Sammelkastens eingreifen zur Fluidverbindung des zumindest einen Sammelkastens mit den Rohren, wobei die Rohre des Rohr-Rippenblocks quer zu ihrer Längsrichtung beabstandet zueinander angeordnet sind und der Rohr-Rippenblock zwei jeweils äußere Rohre bzw. Rohrreihen in seiner Querrichtung aufweist, und wobei zwischen den Rohren jeweils Rippen angeordnet sind, wobei auch außenseitig der beiden äußeren Rohre Rippen angeordnet sind, wobei die Rippen, die außenseitig der äußeren Rohre des Rohr-Rippenblocks angeordnet sind, in einer Richtung quer zur Längsrichtung der Rohre und auch quer zur Querrichtung des Rohr-Rippenblocks vorstehen. Dadurch wird es ermöglicht, dass die vorstehende Rippe sich an der Aufnahme für den Wärmeübertrager in einem Klimaanlagengehäuse anlegt und gegebenenfalls beim einfügen des Wärmeübertragers in die Aufnahme auch etwas verformt wird, um eine gute Anpassung an die Aufnahmen vorzusehen, so dass eine abgedichtete Anordnung des Wärmeübertragers in der Aufnahme erfolgt, was vermindert oder verhindert, dass Leckluft an dem Wärmeübertrager vorbeiströmt, so dass der Leckluftanteil möglichst gering gehalten werden kann oder gar ganz vermieden werden kann. Durch das Vorsehen der vorstehenden Rippen wird es auch vorteilhaft vermieden, dass teure Dichtmittel, wie beispielsweise Schaumstoffelemente angeklebt werden müssen. Bevorzugt ist der Wärmeübertrager ein Verdampfer, ein Heizkörper oder Ähnliches. Auch ist es möglich, dass mehr als ein solcher Wärmeübertrager in einem Klimaanlagengehäuse vorgesehen sein kann, beispielsweise ein Verdampfer und ein Heizkörper.One embodiment of the invention relates to a heat exchanger with a tube / fin block with tubes and fins, and with at least one collecting box, in particular with two collecting boxes, the tubes of the tube / rib block each having two tube ends which engage in openings of the at least one collecting box for fluid connection of the at least one collecting tank with the pipes, the pipes of the pipe / fin block being arranged at a distance from one another transversely to their longitudinal direction and the pipe / fin block having two outer pipes or pipe rows in its transverse direction, and fins being arranged between the pipes, wherein ribs are also arranged on the outside of the two outer tubes, the ribs which are arranged on the outside of the outer tubes of the tube-fin block projecting in a direction transverse to the longitudinal direction of the tubes and also transversely to the transverse direction of the tube-fin block. This makes it possible for the protruding rib to rest against the receptacle for the heat exchanger in an air conditioning system housing and, if necessary, to be slightly deformed when the heat exchanger is inserted into the receptacle in order to provide a good adaptation to the receptacles, so that a sealed arrangement of the heat exchanger takes place in the receptacle, which reduces or prevents leakage air from flowing past the heat exchanger, so that the leakage air fraction can be kept as low as possible or even avoided entirely. By providing the protruding ribs, it is also advantageously avoided that expensive sealing means, such as foam elements, have to be glued on. The heat exchanger is preferably an evaporator, a radiator or the like. It is also possible that more than one such heat exchanger can be provided in an air conditioning system housing, for example an evaporator and a heating element.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch zweckmäßig, wenn weiterhin auch zu den außenseitig der äußeren Rohre des Rohr-Rippenblocks angeordneten Rippen benachbarte Rippen oder Rippenreihen, in einer Richtung quer zur Längsrichtung der Rohre und auch quer zur Querrichtung des Rohr-Rippenblocks vorstehen. Dadurch kann gegebenenfalls die Verbesserung der Dichtigkeit erreicht werden.In a further embodiment, it is also expedient if, furthermore, adjacent ribs or rows of ribs protrude in a direction transverse to the longitudinal direction of the tubes and also transversely to the transverse direction of the tube / fin block, to the ribs arranged on the outside of the outer tubes of the tube / fin block. This can, if necessary, improve the tightness.
Auch ist es vorteilhaft, wenn alle Rippen in einer Richtung quer zur Längsrichtung der Rohre und auch quer zur Querrichtung des Rohr-Rippenblocks vorstehen. Dadurch kann ebenfalls eine verbesserte Abdichtung an den Randbereichen des Wärmeübertragers gegenüber einer Aufnahme erfolgen.It is also advantageous if all the ribs in a direction transverse to the longitudinal direction of the tubes and also transversely to the transverse direction of the tube / fin block protrude. As a result, an improved seal can also take place at the edge regions of the heat exchanger in relation to a receptacle.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn das Vorstehen der Rippen ein Vorstehen gegenüber den Rohren des Rohr-Rippenblocks, gegenüber anderen Rippen des Rohr-Rippenblocks und/oder gegenüber dem Sammelkasten vorgesehen ist. Dadurch wird erreicht, dass die vorstehenden Rippen der Abdichtung dienen können, wobei die nicht vorstehenden Rippen der Wärmeübertragung dienen.It is also particularly advantageous if the protrusion of the ribs is provided relative to the tubes of the tube / fin block, relative to other ribs of the tube / rib block and / or relative to the collecting tank. It is thereby achieved that the protruding ribs can serve for sealing, the non-protruding ribs serving for heat transfer.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Vorstehen der zumindest einen Rippe bis zu einem Rand des Sammelkastens und/oder über den Rand des Sammelkastens hinaus vorgesehen ist. Dadurch wird aufgrund eines Vorstandes des Sammelkastens gegenüber den Rohren kein Spalt erzeugt, der für eine Leckluftströmung zugänglich ist.It is particularly advantageous if the at least one rib protrudes up to an edge of the collecting tank and / or beyond the edge of the collecting tank. As a result, due to a management board of the collecting tank, no gap is created opposite the pipes that is accessible for a leakage air flow.
Vorteilhaft ist es auch, wenn das Vorstehen der zumindest einen Rippe auf der Luftanströmseite und/oder auf der Luftabströmseite des Wärmeübertragers vorgesehen ist. Dadurch kann an einer Seite oder an beiden Seiten für eine verbesserte Abdichtung gegen eine Leckluftströmung gesorgt werden.It is also advantageous if the protrusion of the at least one rib is provided on the air inflow side and / or on the air outflow side of the heat exchanger. As a result, an improved seal against a leakage air flow can be ensured on one side or on both sides.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn das Vorstehen der zumindest einen Rippe durch ein Verschieben der Rippe gegenüber den nicht vorstehenden Rippen erfolgt. Dadurch wird die gleiche Art von Rippe verwendet, die verschoben wird, um vorzustehen, wie die Rippen, die nicht vorstehen. Dies bewirkt, dass keine gesonderte Art einer Rippe hergestellt werden muss, was die Kosten senkt, weil Gleichteile verwendet werden können.It is also particularly advantageous if the protrusion of the at least one rib takes place by moving the rib relative to the ribs that are not protruding. This uses the same type of rib that is translated to protrude as the ribs that do not protrude. This means that a separate type of rib does not have to be produced, which lowers costs because identical parts can be used.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Vorstehen der zumindest einen Rippe durch eine Verlängerung der Rippe gegenüber den nicht vorstehenden Rippen erfolgt. Dadurch wird erreicht, dass beispielsweise die Rippe auch beidseitig vorstehen kann und aufgrund einer verlängerten Rippe die Wärmeübertragung an die durchströmende Luft verbessert wird.It is also advantageous if the at least one rib protrudes by extending the rib relative to the non-protruding ribs. This ensures that, for example, the rib can also protrude on both sides and the heat transfer to the air flowing through is improved due to an elongated rib.
Die Aufgabe zu dem Klimaanlagengehäuse wird mit den Merkmalen von Anspruch 9 gelöst.The problem relating to the air conditioning system housing is achieved with the features of
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Klimaanlagengehäuse einer Klimaanlage, wobei das Klimaanlagengehäuse Wandungen aufweist, welche zumindest einen Luftkanal definieren zur Durchströmung von Luft, wobei in dem Klimaanlagengehäuse eine Aufnahme vorgesehen ist, um einen Wärmeübertrager in einem Luftkanal aufzunehmen, so dass der Wärmeübertrager von der den Luftkanal durchströmenden Luft zumindest teilweise durchströmbar ist, wobei der Wärmeübertrager in der Aufnahme angeordnet ist und ein Spalt zwischen dem Wärmeübertrager und der Aufnahme durch zumindest eine vorstehende Rippe des Wärmeübertragers abgedichtet ist, wobei der Wärmeübertrager ein erfindungsgemäßer Wärmeübertrager ist.An embodiment of the invention relates to an air conditioning system housing of an air conditioning system, the air conditioning system housing having walls which define at least one air duct for air to flow through, a receptacle being provided in the air conditioning system housing to accommodate a heat exchanger in an air duct, so that the heat exchanger can be removed from the Air flowing through the air duct can at least partially flow through, the heat exchanger being arranged in the receptacle and a gap between the heat exchanger and the receptacle being sealed by at least one protruding rib of the heat exchanger, the heat exchanger being a heat exchanger according to the invention.
Vorteilhaft ist es auch, wenn im Bereich der Aufnahme Rippen vorgesehen sind, welche von einer Wandung und/oder der Aufnahme abragen, um eine sichere Positionierung des Wärmeübertragers im Klimaanlagengehäuse zu erreichen.It is also advantageous if ribs are provided in the area of the receptacle which protrude from a wall and / or the receptacle in order to achieve a secure positioning of the heat exchanger in the air conditioning system housing.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die nachfolgende Figurenbeschreibung und durch die Unteransprüche beschrieben.Further advantageous embodiments are described by the following description of the figures and by the subclaims.
FigurenlisteFigure list
Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Figuren der Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of several exemplary embodiments with reference to the figures of the drawings.
Es zeigen:
-
1 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Wärmeübertragers, -
2 eine schematische Teilschnittdarstellung eines Wärmeübertragers in einer Anordnung in einem Klimaanlagengehäuse gemäß dem Stand der Technik, -
3 eine schematische Teilschnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers in einer Anordnung in einem Klimaanlagengehäuse, und -
4 eine schematische Teilschnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers in einer Anordnung in einem Klimaanlagengehäuse.
-
1 a schematic, perspective illustration of a heat exchanger, -
2 a schematic partial sectional view of a heat exchanger in an arrangement in an air conditioning system housing according to the prior art, -
3 a schematic partial sectional view of a first embodiment of a heat exchanger according to the invention in an arrangement in an air conditioning system housing, and -
4th a schematic partial sectional view of a second embodiment of a heat exchanger according to the invention in an arrangement in an air conditioning system housing.
Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention
Die
Der Wärmeübertrager
Der Wärmeübertrager
Dabei weisen die Rohre
In
Die
Gemäß dem Stand der Technik ist zur Abdichtung des Spalts
Die
Dabei ist der Wärmeübertrager
Dabei stehen die Rippen
In
In
Das Vorstehen der zumindest einen Rippe
Die anderen Rippen
Bei einem weiteren, jedoch nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich und vorteilhaft, wenn weiterhin auch zu den außenseitig der äußeren Rohre
Dabei ist das Maß des Vorstehens derart bemessen, dass das Vorstehen der vorstehenden Rippen
Betrachtet man die
Die
Es können auch Rippen integral mit dem Gehäuse der Klimaanlage verbunden in den Spalt
Idealerweise erfolgt die Abdichtung durch Verlängerung der Rippen
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