DE202023107527U1

DE202023107527U1 - Wärmeübertrager und Klimagerät

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Publication number: DE202023107527U1
Application number: DE202023107527.4U
Authority: DE
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2023-12-20
Filing date: 2023-12-20
Publication date: 2024-03-11
Anticipated expiration: 2033-12-21

Abstract

Wärmeübertrager (5) für ein Klimagerät (1), insbesondere für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs,
- wobei der Wärmeübertrager (5) eine Längsrichtung (X), eine Querrichtung (Y) und eine Höhenrichtung (Z) definiert und in der Längsrichtung (X) von einem Luftstrom (4) von einer Anströmseite (6) bis zu einer Abströmseite (7) durchströmbar ist,
- wobei der Wärmeübertrager (5) einen vom Luftstrom durchströmbaren Rohr-Rippen-Block (8) aufweist, der zwei vom Luftstrom (4) nacheinander durchströmbare Rohrreihen (9) mit sich parallel zur Höhenrichtung (Z) längsersteckenden Rohren (10) aufweist, die vom Luftstrom (4) umströmbar sind und von einem Fluid durchströmbar sind,
- wobei der Wärmeübertrager (5) einen unteren Kasten (11) aufweist, der sich in der Querrichtung (Y) längserstreckt, der mit den Rohren (10) der beiden Rohrreihen (9) fluidisch verbunden ist und der im eingebauten Zustand des Wärmeübertragers (5) unten am Wärmeübertrager (5) angeordnet ist,
- wobei der Wärmeübertrager (5) einen oberen Kasten (12) aufweist, der sich in der Querrichtung (Y) erstreckt, der mit den Rohren (10) der beiden Rohrreihen (9) fluidisch verbunden ist und der im eingebauten Zustand des Wärmeübertragers (5) oben am Wärmeübertrager (5) angeordnet ist,
- wobei der Wärmeübertrager (5) eine erste Leitung (13) aufweist, die bezüglich der Längsrichtung (X) im Bereich der einen oder ersten Rohrreihe (9`) an den oberen Kasten (12) fluidisch angeschlossen ist,
- wobei der Wärmeübertrager (5) eine zweite Leitung (14) aufweist, die bezüglich der Längsrichtung (X) im Bereich der anderen oder zweiten Rohrreihe (9") an den oberen Kasten (12) fluidisch angeschlossen ist,
- wobei die erste Leitung (13) und die zweite Leitung (14) eine Zuführleitung zum Zuführen des Fluids zum Wärmeübertrager (5) und eine Abführleitung zum Abführen des Fluids vom Wärmeübertrager (5) bilden,
- wobei der obere Kasten (12) in der Querrichtung (Y) über den Rohr-Rippen-Block (8) vorsteht und die Leitungen (13, 14) in der Höhenrichtung (Z) an den oberen Kasten (12) angeschlossen sind und einen sich in der Höhenrichtung (Z) erstreckenden Vertikalabschnitt (15) aufweisen, dadurch gekennzeichnet,
- dass die erste Leitung (13) und die zweite Leitung (14) an eine gemeinsame Anschlusskonsole (16) fluidisch angeschlossen sind, die an einer von der ersten Rohrreihe (9`) abgewandten Seite des Wärmeübertragers (5) angeordnet ist,
- dass die erste Leitung (13) außerhalb des Rohr-Rippen-Blocks (8) an der zweiten Rohrreihe (9") vorbeigeführt ist,
- dass der Wärmeübertrager (5) eine Seitenplatte (17) aufweist, die in der Querrichtung (Y) zwischen den Vertikalabschnitten (15) der beiden Leitungen (13, 14) und dem Rohr-Rippen-Block (8) angeordnet ist, die am oberen Kasten (12) anliegt, die sich in der Längsrichtung (X) zumindest von der Anströmseite (6) bis zur Abströmseite (7) erstreckt und die sich vom oberen Kasten (12) in der Höhenrichtung (Z) zumindest entlang der Vertikalabschnitte (15) erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein damit ausgestattetes Klimagerät, insbesondere für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs.
Klimageräte für Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge sind typischerweise in einem Fahrzeuginnenraum angeordnet und erzeugen temperierte Luft, die in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, um den Fahrgästen ein angenehmes Klima bereitzustellen. Dazu ist in dem Klimagerät zumindest ein Wärmeübertrager angeordnet, der typischerweise mit einem Fluid von außerhalb des Klimageräts versorgt wird. Beispielsweise können durch einen solchen Wärmeübertrager im Betrieb Luft sowie ein Fluid zum Temperieren der Luft voneinander fluidisch getrennt strömen, um die Luft mittels des Fluids zu heizen oder zu kühlen. Es sind Kühler, beispielsweise in Form eines Verdampfers, bekannt, die mit einem Kältemittel als Fluid aus einen Kältemittelkreis versorgt werden. Auch sind Heizkörper bekannt, die mit einem erwärmten Kühlmittel als Fluid aus einem Kühlmittelkreis versorgt werden.
Ein Klimagerät mit einem gattungsgemäßen Wärmeübertrager ist z.B. aus der DE 20 2023 104 623 U1 bekannt. Das Klimagerät umfasst ein Gehäuse, das zumindest einen Luftkanal zum Führen eines Luftstroms aufweist, sowie einen gattungsgemäßen Wärmeübertrager, der eine Längsrichtung, eine Querrichtung und eine Höhenrichtung definiert und der im Luftkanal so angeordnet ist, dass der Wärmeübertrager vom Gehäuse seitlich umlaufend eingefasst ist und in der Längsrichtung vom Luftstrom von einer Anströmseite bis zu einer Abströmseite durchströmbar ist. Der Wärmeübertrager weist einen vom Luftstrom durchströmbaren Rohr-Rippen-Block auf, der zwei vom Luftstrom nacheinander durchströmbare Rohrreihen mit sich parallel zur Höhenrichtung längserstreckenden Rohren aufweist, die vom Luftstrom umströmbar sind und von einem Fluid durchströmbar sind. Der gattungsgemäße Wärmeübertrager weist ferner einen unteren Kasten auf, der sich in der Querrichtung längserstreckt, der mit den Rohren der beiden Rohrreihen fluidisch verbunden ist und der im eingebauten Zustand des Wärmeübertragers unten am Wärmeübertrager angeordnet ist. Außerdem weist der Wärmeübertrager einen oberen Kasten auf, der sich in der Querrichtung erstreckt, der mit den Rohren der beiden Rohrreihen fluidisch verbunden ist und der im eingebauten Zustand des Wärmeübertragers oben am Wärmeübertrager angeordnet ist. Der Wärmeübertrager weist außerdem eine erste Leitung, die bezüglich der Längsrichtung im Bereich der einen Rohrreihe, die in der Folge eine erste Rohrreihe bildet, an den oberen Kasten fluidisch angeschlossen ist, sowie eine zweite Leitung auf, die bezüglich der Längsrichtung im Bereich der anderen Rohrreihe, die in der Folge eine zweite Rohrreihe bildet, an den oberen Kasten fluidisch angeschlossen ist. Die erste Leitung und die zweite Leitung bilden dabei eine Zuführleitung zum Zuführen des Fluids zum Wärmeübertrager und eine Abführleitung zum Abführen des Fluids vom Wärmeübertrager. Der obere Kasten steht in der Querrichtung über den Rohr-Rippen-Block vor, wobei die Leitungen in der Höhenrichtung von unten an den oberen Kasten angeschlossen sind und einen sich in der Höhenrichtung erstreckenden Vertikalabschnitt aufweisen.
Im vorliegenden Zusammenhang besitzt ein Bauteil eine Längserstreckung in einer Richtung, wenn es eine längliche Form hat, die eine Längsrichtung des Bauteils definiert, und wenn das Bauteil so angeordnet ist, dass sich seine Längsrichtung parallel zur fraglichen Richtung erstreckt.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Klimagerät der vorstehend genannten Art eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass sie die Nachteile aus dem Stand der Technik beseitigt.
Dieses Problem wird beim erfindungsgemäßen Wärmeübertrager dadurch gelöst, dass die erste Leitung und die zweite Leitung an eine gemeinsame Anschlusskonsole fluidisch angeschlossen sind, die an einer von der ersten Rohrreihe abgewandten Seite des Wärmeübertragers angeordnet ist. Um dies zu ermöglichen, ist die erste Leitung außerhalb des Rohr-Rippen-Blocks an der zweiten Rohrreihe vorbeigeführt. Des Weiteren ist der Wärmeübertrager mit einer Seitenplatte ausgestattet, die in der Querrichtung zwischen den Vertikalabschnitten der beiden Leitungen und dem Rohr-Rippen-Block angeordnet ist. Die Seitenplatte liegt am oberen Kasten an und erstreckt sich in der Längsrichtung zumindest von der Anströmseite bis zur Abströmseite des Wärmeübertragers und in der Höhenrichtung vom oberen Kasten zumindest entlang der Vertikalabschnitte. Mithilfe der Seitenplatte lässt sich eine Leckage in Form eines Luftstroms, der im Bereich der Vertikalabschnitte den Rohr-Rippen-Block umgeht, vermeiden oder zumindest reduzieren. Damit steigt der Wirkungsgrad des Wärmeübertragers.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass sich die Seitenplatte in der Höhenrichtung nur über einen Teil des Rohr-Rippen-Blocks erstreckt. Mit anderen Worten, die Seitenplatte erstreckt sich nicht über die gesamte Höhe des Rohr-Rippen-Blocks. Vorzugsweise erstreckt sich die Seitenplatte über weniger als die Hälfte einer in der Höhenrichtung gemessenen Höhe des Rohr-Rippen-Blocks.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass sich die Seitenplatte in der Höhenrichtung von dem oberen Kasten durchgehend bis zum unteren Kasten erstreckt und auch am unteren Kasten anliegt. Damit erstreckt sich die Seitenplatte bei dieser Ausführungsform über die gesamte Höhe des Rohr-Rippen-Blocks. In diesem Fall können auch im Bereich außerhalb der Leitungen Leckagen reduziert werden. Diese sind jedoch im Vergleich zu denjenigen, die im Bereich der Vertikalabschnitte auftreten können, eher gering.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der die Seitenplatte anströmseitig und/oder abströmseitig in der Längsrichtung über den Rohr-Rippen-Block und/oder über den oberen Kasten und/oder über den unteren Kasten vorsteht, und zwar insbesondere über die gesamte Erstreckung der Seitenplatte in der Höhenrichtung. Auf diese Weise können Leckagen und Bypass-Ströme im Bereich des in der Querrichtung orientierten Überstands des oberen Kastens reduziert werden.
Bei einer anderen Ausführungsform kann die Seitenplatte anströmseitig eine anströmseitige Stufe aufweisen, die ein den Vertikalabschnitten zugewandtes Querende des Rohr-Rippen-Blocks in der Querrichtung übergreift. Diese anströmseitige Stufe verhindert ein Eintreten des Luftstroms in den Bereich, der sich in der Querrichtung zwischen der Seitenplatte und dem dortigen Querende des Rohr-Rippen-Blocks befindet.
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Seitenplatte abströmseitig eine abströmseitige Stufe aufweist, die ein den Vertikalabschnitten zugewandtes Querende des Rohr-Rippen-Blocks in der Querrichtung übergreift. Auch diese abströmseitige Stufe verhindert den Durchtritt des Luftstroms durch einen Bereich, der sich in der Querrichtung zwischen der Seitenplatte und dem jeweiligen Querende des Rohr-Rippen-Blocks befindet.
Bei einer anderen Ausführungsform kann die Seitenplatte ein anströmseitiges Längsende aufweisen, an dem ein anströmseitiges Strömungsleitelement angeordnet ist, das an einer von den Vertikalabschnitten abgewandten Seite in der Querrichtung absteht und ein den Vertikalabschnitten zugewandtes Querende des Rohr-Rippen-Blocks in der Längsrichtung abdeckt. Ein derartiges anströmseitiges Strömungsleitelement verhindert bereits die Anströmung des Bereichs, in dem die Bypassströmung stattfinden kann.
Zusätzlich oder alternativ kann die Seitenplatte ein abströmseitiges Längsende aufweisen, an dem ein abströmseitiges Strömungsleitelement angeordnet ist, das an einer den Vertikalabschnitten zugewandten Seite in der Querrichtung absteht. Das abströmseitiges Strömungsleitelement kann als Diffusor wirken und den Durchströmungswiderstand des Wärmeübertragers für den Luftstrom reduzieren. Die Ausführungsformen, die mit den Strömungsleitelementen ausgestattet sind, können mit den Ausführungsformen kombiniert werden, die mit den Stufen ausgestattet sind. Die jeweilige Stufe befindet sich dann zwischen dem jeweiligen Strömungsleitelement und einem Hauptbereich der Seitenplatte, der in der Querrichtung seitlich an den Rohr-Rippen-Block anschließt.
Bei einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Seitenplatte am oberen Kasten befestigt ist. Für die Befestigung können dabei Zentriermittel zur Anwendung kommen, um eine vorbestimmte Positionierung der Seitenplatte am oberen Kasten einfach auffinden zu können. Die Seitenplatte kann am oberen Kasten durch eine Klemmverbindung gehalten sein. Ebenso kann die Seitenplatte mit dem oberen Kasten verklebt sein. Auch kann die Seitenplatte mit dem oberen Kasten verlötet sein. Ebenso sind Verschraubungen und/oder Nietverbindungen denkbar.
Sofern sich die Seitenplatte bis zum unteren Kasten erstreckt, kann die Seitenplatte auch am unteren Kasten befestigt sein. Die Befestigung des Seitenplatte am unteren Kasten kann grundsätzlich identisch zur Befestigung der Seitenplatte am oberen Kasten konfiguriert sein. Insbesondere kann auch im Bereich des unteren Kastens eine Zentrierung der Seitenplatte relativ zum unteren Kasten erfolgen.
Der Rohr-Rippen-Block kann in üblicher Weise in der Querrichtung zwischen benachbarten Rohren jeweils Rippen aufweisen, die vom Luftstrom durchströmbar und umströmbar sind. Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Rohr-Rippen-Block an seinem den Vertikalabschnitten zugewandten Querende ebenfalls solche Rippen aufweisen, die äußerste Rippen bilden. Die Seitenplatte kann nun so konfiguriert und angeordnet sein, dass sie an den äußeren Rippen anliegt. Hierdurch ergibt sich eine bauraumsparende Integration der Seitenplatte in den Wärmeübertrager. Die weiter oben genannten Stufen können die äußersten Rippen umgreifen.
Beim Wärmeübertrager kann es sich um einen Verdampfer handeln. Es kann sich hierbei insbesondere um einen CO₂-Verdampfer handeln.
Ein erfindungsgemäßes Klimagerät, das insbesondere für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs geeignet ist, umfasst ein Gehäuse, das zumindest einen Luftkanal zum Führen eines Luftstroms aufweist. Das Klimagerät ist außerdem mit wenigstens einem Wärmeübertrager der vorstehend beschriebenen Art ausgestattet, der im Luftkanal so angeordnet ist, dass der Wärmeübertrager vom Gehäuse seitlich umlaufend eingefasst ist und in der Längsrichtung vom Luftstrom durchströmbar ist.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den durch die Ansprüche definierten Rahmen der Erfindung zu verlassen. Vorstehend genannte und nachfolgend noch zu nennende Bestandteile einer übergeordneten Einheit, wie z.B. einer Einrichtung, einer Vorrichtung oder einer Anordnung, die separat bezeichnet sind, können separate Bauteile bzw. Komponenten dieser Einheit bilden oder integrale Bereiche bzw. Abschnitte dieser Einheit sein, auch wenn dies in den Zeichnungen anders dargestellt ist.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch,

1 eine isometrische Ansicht eines Wärmeübertragers,
2 eine Schnittansicht eines Klimageräts im Bereich des Wärmeübertragers,
3 eine andere isometrische Ansicht des Wärmeübertragers,
4 und 5 isometrische Ansichten des Wärmeübertragers im Bereich eines oberen Kastens bei verschiedenen Ausführungsformen einer Seitenplatte,
6 und 7 Schnittansichten des Wärmeübertragers im Bereich der Seitenplatte bei verschiedenen Ausführungsformen,
8 Schnittansichten der Seitenplatte bei unterschiedlichen Ausführungsformen A bis D,
9 Schnittansichten wie in 8 bei weiteren Ausführungsformen A bis E.
10 eine Seitenansicht des Wärmeübertragers im Bereich eines unteren Kastens bei einer weiteren Ausführungsform.

Entsprechend 2 umfasst ein Klimagerät 1, das insbesondere für eine Verwendung in einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs konfiguriert ist, ein Gehäuse 2, das zumindest einen Luftkanal 3 zum Führen eines Luftstroms 4 aufweist. Der Luftstrom 4 ist in den 1 und 3 bis 7 jeweils durch einen Pfeil angedeutet. Das Klimagerät 1 weist außerdem einen Wärmeübertrager 5 auf, der im Luftkanal 3 so angeordnet ist, dass der Wärmeübertrager 5 vom Gehäuse 2 seitlich umlaufend eingefasst ist und vom Luftstrom 4 durchströmbar ist.
Entsprechend den 1 bis 3 definiert der Wärmeübertrager 5 eine Längsrichtung X, eine Querrichtung Y und eine Höhenrichtung Z, die senkrecht zueinander verlaufen. Ein entsprechendes Koordinatensystem ist stellvertretend für alle Figuren in die 1 bis 4 eingetragen. Der Wärmeübertrager 5 ist dabei in seiner Längsrichtung X vom Luftstrom 4 durchströmbar. Hierdurch besitzt der Wärmeübertrager 5 eine Anströmseite 6, die in den 1 und 2 dem Betrachter zugewandt ist, und eine Abströmseite 7, die in 3 dem Betrachter zugewandt ist.
Der Wärmeübertrager 5 weist außerdem einen Rohr-Rippen-Block 8 auf, der vom Luftstrom 4 durchströmbar ist und der zwei vom Luftstrom 4 nacheinander durchströmbare Rohrreihen 9 aufweist, die am besten in den 4 bis 7 erkennbar sind. Die beiden Rohrreihen 9 sind dabei in der Längsrichtung X hintereinander angeordnet. Jede Rohrreihen 9 weist mehrere parallel zur Höhenrichtung Z verlaufende Rohre 10 auf, die in der Querrichtung Y voneinander beabstandet sind. Hierdurch sind die Rohre 10 außen vom Luftstrom 4 umströmbar, während sie innen von einem Fluid durchströmbar sind.
Der Wärmeübertrager 5 weist einen unteren Kasten 11 auf, der sich in der Querrichtung Y längserstreckt, der mit den Rohren 10 der beiden Rohrreihen 9 fluidisch verbunden ist und der im eingebauten Zustand des Wärmeübertragers 5 unten am Wärmeübertrager 5 angeordnet ist. Der Wärmeübertrager 5 weist außerdem einen oberen Kasten 12 auf, der sich in der Querrichtung Y erstreckt, der mit den Rohren 10 der beiden Rohrreihen 9 fluidisch verbunden ist und der im eingebauten Zustand des Wärmeübertragers 5 oben am Wärmeübertrager 5 angeordnet ist. Die beiden Kästen 11, 12 liegen sich am Rohr-Rippen-Block 8 somit in der Höhenrichtung Z gegenüber. Die beiden Rohrreihen 9 bilden eine erste Rohrreihe 9' und eine zweite Rohrreihe 9". In den gezeigten Beispielen ist die erste Rohrreihe 9' abströmseitig angeordnet, während die zweite Rohrreihe 9" anströmseitig angeordnet ist. Grundsätzlich ist auch eine umgekehrte Anordnung denkbar.
Der Wärmeübertrager 5 weist eine erste Leitung 13 auf, die bezüglich der Längsrichtung X im Bereich der ersten Rohrreihe 9' an den oberen Kasten 12 fluidisch angeschlossen ist. Der Wärmeübertrager 5 weist außerdem eine zweite Leitung 14 auf, die bezüglich der Längsrichtung X im Bereich der zweiten Rohrreihe 9" an den oberen Kasten 12 fluidisch angeschlossen ist. Die erste Leitung 13 und die zweite Leitung 14 bilden dabei eine Zuführleitung zum Zuführen des Fluids zum Wärmeübertrager 5 sowie eine Abführleitung zum Abführen des Fluids vom Wärmeübertrager 5. Der obere Kasten 12 steht in der Querrichtung Y über den Rohr-Rippen-Block 8 vor. Die beiden Leitungen 13, 14 sind in der Höhenrichtung Z von unten an den oberen Kasten 12 angeschlossen. Die beiden Leitungen 13, 14 besitzen dadurch jeweils einen sich parallel zur Höhenrichtung Z erstreckenden Vertikalabschnitt 15.
Gemäß den 1 und 3 sind die erste Leitung 13 und die zweite Leitung 14 an eine gemeinsame Anschlusskonsole 16 fluidisch angeschlossen, die an einer von der ersten Rohrreihe 9' abgewandten Seite des Wärmeübertragers 5 angeordnet ist. Im Beispiel ist die Anschlusskonsole 16 an der Anströmseite 6 angeordnet. Die erste Leitung 13 ist außerhalb des Rohr-Rippen-Blocks 8 an der zweiten Rohrreihe 9" vorbeigeführt. Dadurch lässt sich die Anschlusskonsole 16 in einer parallel zur Längsrichtung X verlaufenden Blickrichtung innerhalb des Wärmeübertragers 5 positionieren. Gemäß 1 kann die Positionierung der Anschlusskonsole 16 in einem mittleren Bereich des Wärmeübertragers 5 erfolgen, der bezüglich der Höhenrichtung Z und bezüglich der Querrichtung Y jeweils im Wesentlichen mittig zum Wärmeübertrager 5 positioniert ist.
Der Wärmeübertrager 5 ist außerdem mit einer Seitenplatte 17 ausgestattet, die bezüglich der Querrichtung Y zwischen den Vertikalabschnitten 15 der beiden Leitungen 13, 14 und dem Rohr-Rippen-Block 8 angeordnet ist. Die Seitenplatte 17 liegt außerdem am oberen Kasten 12 an und erstreckt sich in der Längsrichtung X zumindest von der Anströmseite 6 zur Abströmseite 7. In der Höhenrichtung Z erstreckt sich die Seitenplatte 17 vom oberen Kasten 12 zumindest entlang der Vertikalabschnitte 15. Im Beispiel der 3 erstreckt sich die Seitenplatte 17 in der Höhenrichtung Z nur über einen Teil des Rohr-Rippen-Blocks 8. Beispielsweise und ohne Beschränkung der Allgemeinheit erstreckt sich die Seitenplatte 17 in 3 in der Höhenrichtung Z etwa doppelt so weit wie die Vertikalabschnitte 15 der beiden Leitungen 13, 14. Im Beispiel der 2 erstreckt sich die Seitenplatte 17 in der Höhenrichtung Z vom oberen Kasten 12 durchgehend bis zum unteren Kasten 11, sodass die Seitenplatte 17 auch am unteren Kasten 11 anliegt.
Insbesondere den 3 bis 6 lässt sich entnehmen, dass die Seitenplatte 17 anströmseitig und abströmseitig in der Längsrichtung X über den Rohr-Rippen-Block 8 und über den oberen Kasten 12 und über den unteren Kasten 11 vorsteht, und zwar über ihre gesamte Erstreckung in der Höhenrichtung Z.
Gemäß den 3, 4 und 6 kann die Seitenplatte 17 anströmseitig eine anströmseitige Stufe 18 aufweisen, die ein Querende 19 des Rohr-Rippen-Blocks 8, das den Vertikalabschnitten 15 zugewandt ist, in der Querrichtung Y übergreift. Gemäß den 3 bis 6 kann die Seitenplatte 17 abströmseitig eine abströmseitige Stufe 20 aufweisen, die das Querende 19 in der Querrichtung Y übergreift. In den Beispielen der 3, 4 und 6 weist die Seitenplatte 17 sowohl die anströmseitige Stufe 18 als auch die abströmseitige Stufe 20 auf. Im Beispiel der 5 ist nur die abströmseitige Stufe 20 vorgesehen.
Gemäß 6 kann die Seitenplatte 17 ein anströmseitiges Längsende 21 aufweisen, an dem ein anströmseitiges Strömungsleitelement 22 angebracht ist. Das anströmseitiges Strömungsleitelement 22 steht an einer von den Vertikalabschnitten 15 abgewandten Seite der Seitenplatte 17 in der Querrichtung Y ab und deckt das den Vertikalabschnitten 15 zugewandte Querende 19 in der Längsrichtung X ab. Außerdem weist die Seitenplatte 17 hier ein abströmseitiges Längsende 23 auf, an dem ein abströmseitiges Strömungsleitelement 24 angeordnet ist, das an einer den Vertikalabschnitten 15 zugewandten Seite der Seitenplatte 17 in der Querrichtung Y absteht. Entsprechendes gilt auch für die in 7 gezeigte Ausführungsform. Die Strömungsleitelemente 22 und 24 können - wie in den 6 bis 9 gezeigt - separate, an die Seitenplatte 17 angebaute Bauteile sein, die insbesondere beabstandet von der Seitenplatte 17 freistehend enden können. Alternativ dazu kann es sich bei den Strömungsleitelementen 22 und 24 auch um Bestandteile des Gehäuses 2 des Klimageräts 1 handeln, in das der Wärmeübertrager 5 bzw. der Rohr-Rippen-Block 8 zusammen mit der Seitenplatte 17 eingesetzt ist.
Die 8A bis 8D und die 9A bis 9E zeigen weitere Varianten für die Ausgestaltung der Seitenplatte 17 mit und ohne anströmseitige Stufe 18, mit und ohne abströmseitige Stufe 20, mit und ohne anströmseitiges Strömungsleitelement 22 sowie mit und ohne abströmseitiges Strömungsleitelement 24. In den 9D und 9E sind außerdem Varianten gezeigt, bei denen die Strömungsleitelemente 22, 24 nicht an den Längsenden 21 und 23 angeordnet sind, sondern in einem mittleren Abschnitt der Seitenplatte 17. 9D zeigt eine Variante mit nur einem Strömungsleitelement 22 oder 24 in diesem mittleren Abschnitt. 9E zeigt eine Variante mit zwei Strömungsleitelementen 22, 24 in diesem mittleren Abschnitt.
Die Seitenplatte 17 kann auf geeignete Weise am oberen Kasten 12 befestigt sein. Sofern sich die Seitenplatte 17 bis zum unteren Kasten 11 erstreckt, kann die Seitenplatte 17 auch auf geeignete Weise am unteren Kasten 11 befestigt sein.
Gemäß den 1 und 2 kann der Rohr-Rippen-Block 8 in der Querrichtung Y zwischen benachbarten Rohren 10 jeweils Rippen 25 aufweisen, die vom Luftstrom 4 durchströmbar sowie umströmbar sind. Die Rippen 25 sind mit den Rohren 10 wärmeübertragend verbunden und vergrößern damit die wärmeübertragende Oberfläche, die mit dem Luftstrom 4 in Kontakt steht. Außerdem weist der Rohr-Rippen-Block 8 an seinen Querenden, nämlich an dem den Vertikalabschnitten 15 zugewandten Querende 19 sowie an einem von den Vertikalabschnitten 15 abgewandten Querende 26 ebenfalls derartige Rippen 25 auf, die äußerste Rippen 25` bilden. Die äußersten Rippen 25' an dem den Vertikalabschnitten 15 zugewandten Querende 19 sind auch in den 3 bis 6, 9A und 10 erkennbar. Diese äußersten Rippen 25' bilden damit das jeweilige Querende 19 bzw. 26 des Rohr-Rippen-Blocks 8. Gemäß den 2 bis 4, 9A und 10 kann die Seitenplatte 17 so konfiguriert sein, dass sie an den äußersten Rippen 25' unmittelbar anliegt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202023104623 U1 [0003]

Claims

Wärmeübertrager (5) für ein Klimagerät (1), insbesondere für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, - wobei der Wärmeübertrager (5) eine Längsrichtung (X), eine Querrichtung (Y) und eine Höhenrichtung (Z) definiert und in der Längsrichtung (X) von einem Luftstrom (4) von einer Anströmseite (6) bis zu einer Abströmseite (7) durchströmbar ist, - wobei der Wärmeübertrager (5) einen vom Luftstrom durchströmbaren Rohr-Rippen-Block (8) aufweist, der zwei vom Luftstrom (4) nacheinander durchströmbare Rohrreihen (9) mit sich parallel zur Höhenrichtung (Z) längsersteckenden Rohren (10) aufweist, die vom Luftstrom (4) umströmbar sind und von einem Fluid durchströmbar sind, - wobei der Wärmeübertrager (5) einen unteren Kasten (11) aufweist, der sich in der Querrichtung (Y) längserstreckt, der mit den Rohren (10) der beiden Rohrreihen (9) fluidisch verbunden ist und der im eingebauten Zustand des Wärmeübertragers (5) unten am Wärmeübertrager (5) angeordnet ist, - wobei der Wärmeübertrager (5) einen oberen Kasten (12) aufweist, der sich in der Querrichtung (Y) erstreckt, der mit den Rohren (10) der beiden Rohrreihen (9) fluidisch verbunden ist und der im eingebauten Zustand des Wärmeübertragers (5) oben am Wärmeübertrager (5) angeordnet ist, - wobei der Wärmeübertrager (5) eine erste Leitung (13) aufweist, die bezüglich der Längsrichtung (X) im Bereich der einen oder ersten Rohrreihe (9`) an den oberen Kasten (12) fluidisch angeschlossen ist, - wobei der Wärmeübertrager (5) eine zweite Leitung (14) aufweist, die bezüglich der Längsrichtung (X) im Bereich der anderen oder zweiten Rohrreihe (9") an den oberen Kasten (12) fluidisch angeschlossen ist, - wobei die erste Leitung (13) und die zweite Leitung (14) eine Zuführleitung zum Zuführen des Fluids zum Wärmeübertrager (5) und eine Abführleitung zum Abführen des Fluids vom Wärmeübertrager (5) bilden, - wobei der obere Kasten (12) in der Querrichtung (Y) über den Rohr-Rippen-Block (8) vorsteht und die Leitungen (13, 14) in der Höhenrichtung (Z) an den oberen Kasten (12) angeschlossen sind und einen sich in der Höhenrichtung (Z) erstreckenden Vertikalabschnitt (15) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, - dass die erste Leitung (13) und die zweite Leitung (14) an eine gemeinsame Anschlusskonsole (16) fluidisch angeschlossen sind, die an einer von der ersten Rohrreihe (9`) abgewandten Seite des Wärmeübertragers (5) angeordnet ist, - dass die erste Leitung (13) außerhalb des Rohr-Rippen-Blocks (8) an der zweiten Rohrreihe (9") vorbeigeführt ist, - dass der Wärmeübertrager (5) eine Seitenplatte (17) aufweist, die in der Querrichtung (Y) zwischen den Vertikalabschnitten (15) der beiden Leitungen (13, 14) und dem Rohr-Rippen-Block (8) angeordnet ist, die am oberen Kasten (12) anliegt, die sich in der Längsrichtung (X) zumindest von der Anströmseite (6) bis zur Abströmseite (7) erstreckt und die sich vom oberen Kasten (12) in der Höhenrichtung (Z) zumindest entlang der Vertikalabschnitte (15) erstreckt.
Wärmeübertrager (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass sich die Seitenplatte (17) in der Höhenrichtung (Z) nur über einen Teil des Rohr-Rippen-Blocks (8) erstreckt.
Wärmeübertrager (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass sich die Seitenplatte (17) in der Höhenrichtung (Z) von dem oberen Kasten (12) durchgehend bis zum unteren Kasten (11) erstreckt und auch am unteren Kasten (11) anliegt.
Wärmeübertrager (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass die Seitenplatte (17) anströmseitig und/oder abströmseitig in der Längsrichtung (X) über den Rohr-Rippen-Block (8) und/oder über den oberen Kasten (12) und/oder über den unteren Kasten (11) vorsteht.
Wärmeübertrager (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass die Seitenplatte (17) anströmseitig eine anströmseitige Stufe (18) aufweist, die ein den Vertikalabschnitten (15) zugewandtes Querende (19) des Rohr-Rippen-Blocks (8) in der Querrichtung (Y) übergreift.
Wärmeübertrager (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass die Seitenplatte (17) abströmseitig eine abströmseitige Stufe (20) aufweist, die ein den Vertikalabschnitten (15) zugewandtes Querende (19) des Rohr-Rippen-Blocks (8) in der Querrichtung (Y) übergreift.
Wärmeübertrager (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass die Seitenplatte (17) ein anströmseitiges Längsende (21) aufweist, an dem ein anströmseitiges Strömungsleitelement (22) angeordnet ist, das an einer von den Vertikalabschnitten (15) abgewandten Seite in der Querrichtung (Y) absteht und ein den Vertikalabschnitten (15) zugewandtes Querende (19) des Rohr-Rippen-Blocks (8) in der Längsrichtung (X) abdeckt.
Wärmeübertrager (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass die Seitenplatte (17) ein abströmseitiges Längsende (23) aufweist, an dem ein abströmseitiges Strömungsleitelement (24) angeordnet ist, das an einer den Vertikalabschnitten (15) zugewandten Seite in der Querrichtung (Y) absteht.
Wärmeübertrager (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass die Seitenplatte (17) am oberen Kasten (12) befestigt ist.
Wärmeübertrager (5) nach Anspruch 3 oder nach Anspruch 3 und einem Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, - dass die Seitenplatte (17) am unteren Kasten (11) befestigt ist.
Wärmeübertrager (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass der Rohr-Rippen-Block (8) in der Querrichtung (Y) zwischen benachbarten Rohren (10) jeweils Rippen (25) aufweist, die vom Luftstrom (4) durchströmbar und umströmbar sind, - dass der Rohr-Rippen-Block (8) an seinem den Vertikalabschnitten (15) zugewandten Querende (19) ebenfalls solche Rippen (25) aufweist, die äußerste Rippen (25`) bilden, - dass die Seitenplatte (17) so konfiguriert und angeordnet ist, dass sie an den äußersten Rippen (25`) anliegt.
Klimagerät (1), insbesondere für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, - mit einem Gehäuse (2), das zumindest einen Luftkanal (3) zum Führen eines Luftstroms (4) aufweist, - mit mindestens einem Wärmeübertrager (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der im Luftkanal (3) so angeordnet ist, dass der Wärmeübertrager (5) vom Gehäuse (2) seitlich umlaufend eingefasst ist und in der Längsrichtung (X) vom Luftstrom (4) durchströmbar ist.