DE3642911A1 - Waermetraegerseitig geregelter querstromwaermetauscher mit zwei heizflaechen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen wärmeträgerseitig geregelten Querstromwärmetauscher mit zwei Heizflächen zur indivi­ duellen Aufheizung der linken und rechten Fahrgastraum­ hälfte in einem Kraftwagen, bestehend aus äußeren Um­ lenkkästen und einer mittleren, durch eine Trennwand in einen linken und rechten Bereich unterteilten Um­ lenkzone und mit umlenkkastenseitig angeschlossenen unteren Vor- und obenliegenden Rücklaufleitungen.

Ein derartiger Wärmetauscher mit spiegelbildlicher Aus­ bildung der Heizzonen und der Anschlüsse, wobei jeder äußere Umlenkkasten an eine Vor- und Rücklaufleitung angeschlossen ist, kann der DE-OS 20 25 207 als bekannt entnommen werden. Da die Vor- und Rücklaufleitungen an den Kühlwasserkreislauf der Brennkraftmaschine ange­ schlossen werden müssen und im Leitungsdurchführbe­ reich eine Anhäufung von Aggregaten und Versorgungs­ strängen auftritt, ergibt sich wegen den vorgegebenen Leitungsabgängen eine schwer montierbare und kompli­ zierte Leitungsführung.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Beibehaltung einer leicht regulierbaren Zonenaufteilung des kompakten Wärmetauschers eine Reduzierung der Anschlüsse herbei­ zuführen und gleichzeitig eine an die jeweiligen Gegeben­ heiten anpaßbare, im Hinblick auf einfache Leitungsfüh­ rung optimierte Lage der Anschlüsse zu erreichen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Vorlaufleitung und die Rücklaufleitungen am gleichen Umlenkkasten angeschlossen, so daß der andere Umlenkkasten frei von Anschlüssen ist.

Eine Aufteilung des Wärmeträgerstromes im die Vorlauf­ leitung aufnehmenden Umlenkkasten wird erreicht, wenn das Vorlaufrohr von einem äußeren Rohrboden wegführt und im sich an den Durchbruch anschließenden Bereich der Umlenkzone endet.

Damit beide Heizflächen bei gleicher Ventilstellung eine gleiche Heizleistung aufweisen, ist der die Vorlaufleitung aufnehmende Umlenkkasten mit einer Leiteinrichtung ver­ sehen, die als Blende oder hochragender Steg ausgebildet sein kann.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung geht die Vorlaufleitung direkt in das Vorlaufrohr über und dieses endet im sich an den Durchbruch anschließenden Bereich der Umlenkzone, so daß die Aufteilung des Wärme­ tauscherstromes in der mittig gelegenen Umlenkzone erfolgt. Um auch hierbei gleiche Leistungsverhältnisse in beiden Heizflächen zu erreichen, ist das Vorlaufrohr mit mindestens einer Öffnung vorbestimmter Weite versehen, durch die ein Wärmeträgerübertritt zum vor dem Durchbruch liegenden Bereich der Umlenkzone erfolgt.

Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen vereinfacht dargestellten Querstrom­ wärmetauscher mit an einem Umlenkkasten ange­ schlossenen Vor- und Rücklaufleitungen,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Vorlaufanschluß mit daran direkt an­ geschlossenem Vorlaufrohr,

Fig. 4 einen weiteren Querstromwärmetauscher mit beide Umlenkkästen miteinander verbindendem Vorlauf- und Rücklaufrohr,

Fig. 5 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles "X" in Fig. 4, und

Fig. 6 den Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 4.

Der in den Fig. 1 und 2 wiedergegebene Querstromwärme­ tauscher 1 weist einen linken Umlenkkasten 2, eine mittlere Umlenkzone 3 und einen rechten Umlenkkasten 4 auf, wobei an letzterem eine untenliegende zentrale Vorlaufleitung 5 an­ geschlossen ist. Oberseitig des rechten Umlenkkastens 4 führen - wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht - zwei angedeutete Rücklaufleitungen 6 und 7 weg, die wasser­ seitig voneinander getrennt sind. In nicht dargestellter Weise ist in jeder Rücklaufleitung 6 bzw. 7 eine Mengen­ regeleinrichtung z.B. in Form eines Taktventiles ange­ ordnet.

Der nach Fig. 1 durch die Vorlaufleitung 5 in den Umlenkkasten 4 ein­ tretende Wärmeträgerstrom wird mengenmäßig möglichst hälftig aufgeteilt, wobei ein Teil durch ein Vorlauf­ rohr 8, das vom Umlenkkasten 4 wegführt und durch einen Durchbruch 9 in einer die Umlenkzone 3 unterteilenden Trennwand 10 in den linken Bereich 11 der Umlenkzone 3 übertritt und ein anderer Teil durch eine Leiteinrich­ tung 12 in Form einer Blende 13 in Richtung der ersten Rippenrohrreihe 14 abströmt, die von einem äußeren Rohrboden 15 wegführt. Diese Rippenrohrreihe 14 endet im rechten Bereich 16 der Umlenkzone 3, wo eine Umlen­ kung stattfindet, die eine Rückströmung zum Umlenkkasten 4 auslöst. Dieser Vorgang wiederholt sich mehrere Male in übereinander angeordneten Rippenrohrreihen, bis der Wärmeträgerstrom nach Fig. 2 durch eine Öffnung 17 in einer zur Trennwand 10 etwa rechtwinklig ausgerichteten Abtrennung 18 in einen Schacht 19 übertritt, von dem aus die oberste Rohrreihe 20 zur Rücklaufleitung 7 verläuft.

Der durch das Vorlaufrohr 8 in den linken Bereich 11 der Umlenkzone 3 gelangende Wärmeträgerstrom tritt in eine untere Rippenrohrreihe 21 ein und gelangt zum Umlenk­ kasten 2, von wo aus durch übereinander angeordnete weitere Rippenrohrreihen und wechselweise Umlenkung der Wärmeträgerstrom letztendlich zu einem obenliegenden Abschnitt des linken Bereiches 11 der Umlenkzone 3 ge­ führt wird und dort in ein Rücklaufrohr 22 eintritt, das einen Durchbruch 23 der Trennwand 10 durchsetzt und zur Rücklaufleitung 6 führt.

Auf diese Weise werden zwei individuell regelbare Heiz­ flächen 24 und 25 geschaffen, wobei wegen des aufrecht oder geneigt stehenden Querstromwärmetauschers 1 in Ver­ bindung mit einer nicht gezeigten, nachgeschalteten Kanalführung auf einfache Weise eine angenehme Temperaturschichtung mit nach oben hin abnehmender Temperatur erreicht werden kann.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, das in seinem weiteren Aufbau weitgehend dem nach den Fig. 1 und 2 entspricht und bei dem für gleichartige Teile auch gleiche Bezugszeichen Verwendung finden, erfolgt die Verteilung des über die Vorlaufleitung 5 ankommenden Wärmeträger­ stromes in der Umlenkzone 3. Zu diesem Zweck geht die Vorlaufleitung 5 in das Vorlaufrohr 8 über, das den Durchbruch 9 in der Trennwand 10 durchsetzt und in den rechten Bereich 16 der Umlenkzone 3 einmündet. Damit auch der linke Bereich 11 anteilmäßig mit warmem Wärme­ trägermedium beaufschlagt wird, ist das Vorlaufrohr 8 endseitig mit mindestens einer Öffnung 26 versehen.

Bei der Ausführungsvariante nach den Fig. 4 bis 6, bei der gegenüber der Ausgestaltung nach den Fig. 1 und 2 für artgleiche Teile gleiche Positionsnummern verwendet werden, sind in Fig. 4 hinsichtlich der Umlenkzone 3 zwei Umlenkmöglichkeiten dargestellt. Im unteren Abschnitt sind die unteren Rippenrohrreihen 14 und 21 und die je­ weils darüberliegenden Rippenrohrreihen sowie die dar­ auf paarweise folgenden Rippenrohrreihen durch Rohrbögen 27 miteinander verbunden und durch die Trennwand 10 auf Abstand gehalten. Im oberen Abschnitt ist die Trennwand 10 zu Umlenkkammern 28 erweitert, denen jeweils ein Rippenrohrreihenpaar zugeordnet ist.

Die Vorlaufleitung 5 mündet in den linken Umlenkkasten 2, in dem als Leiteinrichtung 12 ein Steg 29 vorgesehen ist. Das Vorlaufrohr 8 geht vom linken Rohrboden 15 aus, durchdringt die mittige Trennwand 10 im Bereich des Durchbruches 9 und tritt am rechten Rohrboden 15 wieder aus. Die gleiche Erstreckungslänge weist das Rücklaufrohr 22 auf, das die Trennwand 10 im Bereich des Durchbruches 23 durchdringt. Je nach gewünschter Wärmeabgabe können das Vorlaufrohr 8 und das Rücklauf­ rohr 22 bei allen Ausführungsvarianten mit Rippen ver­ sehen oder auch rippenlos sein. Wird in einem bestimmten Abschnitt keine Wärmeabgabe gewünscht, so kann eine Rohr­ isolierung vorgesehen werden.

Claims (8)

1. Wärmeträgerseitig geregelter Querstromwärmetauscher mit zwei Heizflächen zur individuellen Aufheizung der linken und rechten Fahrgastraumhälfte in einem Kraft­ wagen, bestehend aus äußeren Umlenkkästen und einer mittleren, durch eine Trennwand in einen linken und rechten Bereich unterteilten Umlenkzone und mit umlenk­ kastenseitig angeschlossenen unteren Vor- und oben­ liegenden Rücklaufleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (10) zur über integrierte Vor- und Rücklaufrohre (8, 22) gezielten Führung des Wärmeträger­ stromes von einem äußeren Umlenkkasten (2 bzw. 4) zur jeweils gegenüberliegenden Heizfläche (25 bzw. 24) örtlich mit beide Bereiche (11, 16) der Umlenkzone (3) weiterhin wärmeträgerseitig trennenden Durchbrüchen (9, 23) versehen ist, daß nur eine an einem äußeren Umlenkkasten (2 bzw. 4) angeschlossene Vorlaufleitung (5) vorgesehen ist und daß beide Rücklaufleitungen (6, 7) voneinander wärmeträgerseitig getrennt vom gleichen äußeren Umlenkkasten (2 bzw. 4) wegführen.

2. Querstromwärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlaufleitung (5) und die Rücklaufleitungen (6, 7) am gleichen Umlenkkasten (2 bzw. 4) angeschlossen sind.

3. Querstromwärmetauscher nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorlaufrohr (8) von einem äußeren Rohrboden (15) wegführt und im sich an den Durchbruch (9) anschließenden Bereich (11 bzw. 16) der Umlenkzone (3) endet.

4. Querstromwärmetauscher nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Vorlaufleitung (5) aufnehmende Umlenkkasten (2 bzw. 4) mit einer Leiteinrichtung (12) versehen ist.

5. Querstromwärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtung (12) als Blende (13) ausgebildet ist.

6. Querstromwärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtung (12) durch einen hochragenden Steg (29) gebildet wird.

7. Querstromwärmetauscher nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlaufleitung (5) direkt in das Vorlaufrohr (8) übergeht und dieses im sich an den Durchbruch (9) an­ schließenden Bereich (11 bzw. 16) der Umlenkzone (3) endet.

8. Querstromwärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorlaufrohr (8) mit mindestens einer Öffnung (26) vorbestimmter Weite versehen ist, durch die ein Wärmeträgerübertritt zum vor dem Durchbruch (9) liegenden Bereich (11) der Umlenkzone (3) erfolgt.