DE3317982C1 - Wärmetauscher, insbesondere für die Beheizung eines Fahrgastraumes von Personenkraftwagen - Google Patents

Description

• Die Rohrrippenblöcke 1 und 2 bestehen dabei aus mehoberen vom oberen Wasserkasten 3 zum unteren Wasserkasten 4 verlaufenden Rohren 5, von denen nur die oberen Anschlußstellen zu sehen sind, an denen die Rohre 5 mit ihren Enden dicht in den Boden 6 des oberen Wasserkastens 3 eingesetzt sind. Der obere Wasserkasten 3 ist durch zwei Trennwände 7 in zwei äußere Räume 8,8' unterteilt, zwischen denen ein Zwischenraum 9 liegt, der mit einem Anschlußstutzen 10 an das für die Beheizung benutzte Heizmedium, im dargestellten Ausführungsbeispiel zum Anschluß des Motorkühlwassers, dicnt. In den Zwischenraum 9 münden zwei Vorlaufrohre 34 bzw. 35 für das heiße Wasser, die einen wesentlich größeren Querschnitt als die Rücklaufrohre 5 aufweisen.
• Von den Vorlaufrohren 34 und 35 mündet das Vorlaufrohr 35 in eine linke Kammer 4a des unteren Wasserkastens 4, während das Vorlaufrohr 34 in die rechte Kammer 4b des unteren Wasserkastens 4 mündet. Die beiden Kammern 4a und 4b sind durch eine Trennwand 36 gegeneinander unterteilt, die Z-förmig verläuft und einen quer zur Strömungsrichtung 20 der durchströmenden Luft verlaufenden Wandteil aufweist, der zwischen den Vorlaufrohren 35 und 34 liegt. Das durch den Anschluß 10 einströmende heiße Wasser wird daher in zwei Teilströme aufgeteilt, von denen der durch das Rohr 35 strömende Teil den Rohrrippenblock 1 und der durch das Rohr 34 strömende Teil den Rohrrippenblock 2 durchläuft. Die im Sinne des Pfeiles 14 zugeführte Vorlaufmenge des Wassers teilt sich daher in die beiden Teilmengen 15 und 16 auf, die in Richtung der entsprechend gekennzeichneten Pfeile die Rücklaufanschlußstutzen 17 und 18 wieder verlassen. Die beiden Rohrrippenblöcke 1 und 2 selbst sind in bekannter Weise aus den parallel zueinander verlaufenden Rücklaufrohren 5 aufgebaut, die jeweils mit senkrecht dazu stehenden plattenförmigen Rippen 19 verbunden sind. Die Luft durchströmt die Rohrrippenblöcke 1 und 2 in Richtung der Pfeile 20 und wird hinter den Wärmetauscherkörpern von einer Leiteinrichtung 21 jeweils in die beiden Teilströme 22 und 23 aufgeteilt, die je nach der Einregelung der durch die Rohrrippenblöcke 1 und 2 strömenden Wassermenge verschieden aufgeheizt sein können.
• Es wäre auch möglich, anstelle des einen Zulaufstutzens 10 für den Vorlauf zwei getrennte vorzusehen, so daß die Heizmittelmenge schon vom Zulauf her gesteuert werden kann und eine gegenseitige Beeinflussung der durchströmenden Heizmittelmengen ausgeschlossen wird. Möglich ist es natürlich auch, die Beheizung über die Menge der durchströmenden Luft zu steuern.
• Um zu vermeiden, daß von den heißen Vorlaufrohren Wärme im oberen Bereich der Rohrrippenblöcke 1 und 2 an die Rippen 19 und damit an die durchströmende Luft abgegeben wird, sind die Vorlaufrohre 35 und 34, wie anhand F i g. 2 und 3 zu erkennen ist, berührungsfrei durch den Innenbereich 25 in der Mitte der beiden Rohhrippenkörper 1 und 2 hindurchgeführt. Sie geben daher wegen der isolierwirkung des zwischen ihnen und den Rippen 19 liegenden Luftspaltes keine Wärme über Kontakt an die Rippen ab. Da trotzdem noch eine gewisse Beeinflussung durch die im Sinne der Pfeile 20 durchströmende Luft auftritt, die Wärme von den Vorlaufrohren 35, 34 aufnimmt und an die Rippen 19 abgibt, kann gemäß Fig. 3 eine Abdeckung 37 für den Innenbereich 25 vorgesehen werden, in dem die Vorlaufrohre 35 und 34 die Rohrrippenkörper 1 und 2 durchsetzen.
• Die Vorlaufrohre 35 und 34 sind durch einen Spalt 28' zwischen den jeweilig einander zugewandten Außenkanten 30 der Rippen 19 der beiden Rohrrippenkörper 1 bzw. 2 hindurchgeführt. Dieser Spalt 28' entsteht dadurch, daß die Außenkanten von jeweils zwei benachbarten Rippen 19 nach einer Seite umgekantet sind und sich gegenseitig überlappen. Dadurch entstehen zu beiden Seiten des Spaltes 28' durchgehende Abschlußwände 30, die den Durchtritt der im Sinne der Pfeile 20 strömenden Luft aus dem Bereich zwischen den Rippen 19 in den Spalt 28' verhindern. Der Spalt 28' wird auf der von der Luft angeströmten Seite mit der Abdeckung 37 versehen, die in einfacher Weise durch abstehende Laschen 38 mit Ausnchmungen auf das vordere Vorlauf rohr 35 aufgeklipst werden kann. Wird die Abdeckung 37 daher in der Form einer Platte von der Höhe der Rohrrippcnkörper 1 bzw. 2 ausgestaltet. so kann der gesamte Spalt 28' gegen eine Durchströmung abgedeckt werden. Die Vorlaufrohre 35 bzw. 34 können daher keine wesentliche Temperaturbeeinflussung auf die beiden Wärmetauscherkörper ausüben.
• Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Trennwand 36 quer zu der Luftströmung 20 gelegt. Ihr Verlauf ist strichpunktiert eingetragen. Diese Trennwand 36 erlaubt es, die beiden Vorlaufrohre 34 und 35 in Richtung der durchströmenden Luft 20 hintereinander anzuordnen, trotzdem aber zwei getrennte Heizkreisläufe zu verwirklichen. Diese Ausführung sieht Rippen 19 vor, die mit abgekanteten Außenrändern versehen sind, so daß der Spalt 28' zwischen den beiden Rohrrippenkörpern 1 und 2 mit parallel zueinander verlaufenden Abschlußwänden 30 gebildet wird.
• - L e e r s e i t e -

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Wärmetauscher, insbesondere für die unabhängige Beheizung der Fahrer- und Beifahrerseite eines Fahrgastraumes von Personenkraftwagen, mit zwei voneinander getrennten, aber einem gemeinsamen oberen und unteren Wasserkasten zugeordneten und jeweils von einem Heizmedium, insbesondere vom Motorkühlwasser und von Luft durchströmten Rohrrippenblöcken, die jeweils mehrere parallele Rohre und senkrecht zu den Rohren stehende Rippen umfassen, und am oberen Wasserkasten sowohi die Vorlauf-, als auch die Rücklaufanschlüsse vorgesehen sind und die Vorlaufrohre ausgehend von einem durch Trennwände im oberen Wasserkasten abgetrennten mittleren Zwischenraum sich durch einen gemeinsamen Innenbereich zum unteren Wasserkasten erstrecken, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Vorlaufrohre (34, 35) berührungsfrei durch die Rippen (19) geführt sind und einen größeren Querschnitt als die Rücklaufrohre (5) haben.
2. 2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur zwei Vorlaufrohre (34, 35) gleichen Durchmessers vorgesehen sind, die in Richtung (20) der durchströmenden Luft hintereinander in einem Spalt (28') zwischen den Rohrrippenblökken (1, 2) angeordnet sind, wobei eine Trennwand (36) in dem unteren Wasserkasten (4) quer zum Spalt (28') zwischen den Vorlaufrohren (34, 35) verläuft.
3. 3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (28') von Abschlußwänden (30) gebildet wird. die ihrerseits aus den sich gegenseitig überlappenden, nach einer Seite umgekanteten Rändern benachbarter Rippen (19) bestehen.
4. 4. Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (28') auf der von der Luft (20) angeströmten Seite mit einer Abdeckung (37) versehen ist, die mit abstehenden Laschen (38) an dem vorderen Vorlaufrohr (35) befestigt ist.

   Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere für die unabhängige Beheizung der Fahrer- und Beifahrerseite eines Fahrgastraumes von Personenkraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

   Es sind Wärmetauscher bekannt (DE-OS 15 51 509), bei denen zwei getrennte Heizkreislauf einen gemeinsamen Wärmetauscher durchlaufen. Um die Beeinflussung des einen Heizkreislaufes durch den anderen zu verhindern, sind die Wärmetauscherrippen der beiden Kreisläufe durch einen Spalt voneinander getrennt, der jeweils durch Schlitze in den Rippenkörpern entsteht, die mit Abstand zueinander zu einem Paket aufeinandergeschichtet werden. Solche Wärmetauscher weisen den Nachteil auf, daß eine gewisse gegenseitige Beeinflussung der beiden Heizkreisläufe nicht ausgeschlossen werden kann.

   Aus Serienfahrzeugen der Anmelderin sind auch Bauformen bekannt, bei denen Wärmetauscher der eingangs genannten Art aus baulichen Gründen nur von einer Seite her mit den Anschlüssen versehen sind. Sowohl die Vorlauf- als auch die Rücklaufanschlüsse sind dann am oberen Wasserkasten vorgesehen, und die Vorlaufrohre sind ausgehend von einem durch Trennwände im oberen Wasserkasten abgetrennten mittleren Zwischenraum im gemeinsamen Innenbereich zum unteren Wasserkasten geführt. Durch diesen mittleren Zwischenraum wird eine gegenseitige Beeinflussung der Heizkreisläufe zwar nahezu ausgeschaltet, die Verbindung der Vorlaufrohre mit den Rippen hat aber zur Folge, daß der mittlere Teil des Wärmetauschers sehr heiß wird. Dies läuft der angestrebten Schichtung unten wärmer/oben kühler entgegen.

   Der Erfindung liegt ausgehend von dem Vorschlag zur Vermeidung dieses Nachteiles, die Vorlaufrohre berührungsfrei durch die Rippen zu führen, die Aufgabe zugrunde, den Flächenbedarf für die Vorlaufverbindung zwischen oberem und unterem Wasserkasten möglichst klein zu halten, so daß zusätzlich zu möglichst geringem Wärmeübertritt zwischen den benachbarten Rohrrippenblöcken bei geringstmöglichem Bauraum auch eine möglichst geringe Aufheizung der Rohrrippenlücke über die Vorlaufrohre erreicht wird.

   Die Erfindung besteht zur Lösung dieser Aufgabe in den Merkmalen des Anspruchs 1. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, daß die kompakte Bauweise des Rohrrippenblockes beibehalten werden kann. Der gemeinsame Spalt zwischen den Rohrrippenblöcken, der in einfacher Weise von den sich überlappenden, nach einer Seite umgekanteten Rändern benachbarter Rippen gebildet ist, bringt den Vorteil mit sich, daß die Vorlaufrohre vollkommen getrennt von den Rippen verlaufen. Durch die Erfindung wird es auch möglich, nur zwei Vorlaufrohre in Strömungsrichtung der Luft hintereinander anordnen zu müssen, da sich ihr Durchströmquerschnitt an den Gesamtdurchströmquerschnitt des Rücklaufes anpassen läßt. Damit kann der Spalt zwischen den Rohrrippenblöcken optimal verkleinert werden. Er läßt sich in Durchströmungsrichtung der Luft auch durch eine Abdeckung abschließen, so daß eine Beeinflussung der beiden Rohrrippenkörper durch durchströmende Luft, die sich an den Vorlaufrohren erhitzt, ausgeschlossen werden kann.

   In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von einem Ausführungsbeispiel dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Wasser-Luft-Wärmetauschers, wie er für die Beheizung der beiden Seiten eines Fahrgastinnenraums von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden kann, F i g. 2 eine vergrößerte, teilweise gebrochene Darstellung des Anschlußbereiches für das als Heizmedium dienende Motorkühlwasser und F i g. 3 eine schematische, vergrößerte Teildarstellung eines Schnittes längs der Linie 111-111 in Fig. 2.

   In den F i g. 1 und 2 ist schematisch ein Wärmetauscher gezeigt, der aus zwei unabhängigen Rohrrippenblöcken 1, 2 üblicher Bauart besteht, die jedoch einem gemeinsamen oberen Wasserkasten 3 und einem gemeinsamen unteren Wasserkasten 4 zugeordnet sind.