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Die
Erfindung betrifft den Bereich der Heizungs-, Lüftungs- und/oder Klimaanlagen
in Fahrgasträumen,
insbesondere von Kraftfahrzeugen, speziell die zur Aufnahme eines
Wärmeaustauschers dienenden
Gehäuse
in diesen Anlagen. Eine derartige Anlage ist in
US 5662162 beschrieben.
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Wie
Fachleuten allgemein bekannt ist, sind die Räume zur Aufnahme der Wärmeaustauscher der
obengenannten Bauart aus Gründen
der Fertigungstoleranzen überdimensioniert.
Diese Überdimensionierung
ist insbesondere bei Wärmeaustauschern
vom sogenannten „I-Fluss-Typ", die zwei Wasserkästen umfassen,
die durch ein Rohrleitungsnetz voneinander getrennt sind, in denen
ein Heiz- bzw. Kühlmittel
nur in einer bestimmten Richtung zirkuliert.
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Ein
Wärmeaustauscher
umfasst Lufteintritts- und Luftaustrittsflächen, rückseitige- und vorderseitige
Abschlussflächen
sowie erste und zweite Seitenflächen, über denen
jeweils ein Wasserkasten angebracht ist (insbesondere bei Wärmeaustauschern
mit I-Fluss), wobei die Wasserkästen
wiederum ein vorderes Ende besitzen, in dem eine Öffnung zum
Anschluss an einen Kühlmittelkreis
angebracht ist. Das Gehäuse
umfasst eine vorderseitige Abschlusswand mit einer Öffnung durch
die der Wärmeaustauscher in
transversaler Position in einen Wirkkanal eingeführt (bzw. daraus ausgeführt) werden
kann und durch die seine vorderseitige Abschlussfläche mündet
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Aufgrund
der obengenannten Überdimensionierung
kann ein Teil der Luft, die zur Eintrittsfläche des Wärmeaustauschers gelangt, durch
die Durchlassöffnung
in der vorderseitigen Abschlusswand des Gehäuses entweichen. Diese aus
dem Gehäuse
entweichende Kaltluft hat einen Verlust der Wärmeleistung und eine Beeinträchtigung
des Komforts im Fahrgastraum – im
Allgemeinen im Bereich der Beine des Fahrers und ggf. auch in dem
des vorderen Beifahrers – zur
Folge.
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Weiterhin
besteht durch das Überdimensionieren
ein Problem beim Verkeilen bzw. Einfügen des Wärmeaustauschers im Inneren
des Gehäuses,
insbesondere an dessen Seitenflächen.
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Zur
Beseitigung dieser Nachteile wurde einerseits vorgeschlagen, Verkeilungen
aus einem elastischen und kompressionsfähigen Material in den Aufnahmeräumen für die Wasserkästen anzubringen,
und andererseits Dichtmittel mindestens an der umlaufenden Kante
der Durchlassöffnung
in der vorderseitigen Abschlusswand des Gehäuses anzubringen. Diese Verkeilungen
und Dichtmittel sind
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Im
Allgemeinen zusätzlich
angebrachte Schaumstoffdichtungen, die z. B. aus Polyurethan (PU)
bestehen.
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Im
Neuzustand sind mit diesen Dichtungen eine gute Abdichtung nach
außen
und eine zufriedenstellende Verkeilung gewährleistet. Mit fortschreitender
Alterung neigen diese Dichtungen jedoch zur Leistungsminderung (Quetschung,
Zersetzung), so dass die anfängliche
Dichtheit nach außen
bzw. Verkeilung nicht mehr gewährleistet
sind. Dies hat einen Verlust der Wärmeleistung und somit eine
Beeinträchtigung
des Komforts im Fahrgastraum zur Folge.
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Weiterhin
ist das Anbringen der obengenannten Dichtungen – im Allgemeinen an den Heizkörpern – nicht
sehr ergonomisch und mit Mehrkosten verbunden, weil dazu eine Person
benötigt
wird, die sie von Hand anbringen muss.
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Alternativ
wurde auch vorgeschlagen, einen Deckel zu benutzen, um eine Durchlassöffnung im Gehäuse zu verschließen. Bei
dem dazu vorgeschlagenen Deckel kann jedoch weder die Dichtheit
zum Gehäuse
an den Ein- und Auslassstutzen des Wärmeaustauschers hergestellt
werden, noch aufgrund der Fertigungstoleranzen beim Einsetzen der
Wasserkästen
in das Gehäuse
des Wärmeaustauschers die
Dichtheit allgemein gewährleistet
werden. Außerdem
ist zum Befestigen des Deckels eine Person erforderlich, die von
Hand zusätzliche
Dichtungen – z. B.
aus PU – anbringen
muss.
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Die
Erfindung hat zum Ziel, diese Situation zu verbessern. Dies gilt
insbesondere für
den Fall eines Wärmeaustauschers
mit sog. I-Fluss.
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Dazu
wird ein Gehäuse
vom vorgenannten Typ zur Unterbringung eines Wärmeaustauschers in der Heiz-,
Lüftungs-
und/oder Klimaanlage insbesondere von Kraftfahrzeugen vorgeschlagen.
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Erfindungsgemäß umfasst
dieses Gehäuse erstens
einen Deckel mit mindestens zwei Durchlassöffnungen, die an die Öffnungen
des Wärmeaustauschers
angepasst sind, wobei der Deckel zweitens dazu dient, an der vorderseitigen
Abschlussfläche des
Wärmeaustauschers
angebracht und fest mit der vorderseitigen Wand des Gehäuses verbunden
zu werden, wobei der Deckel drittens durch Umspritzen gebildete
Dichtmittel umfasst, mit denen das Austreten von Luft aus den Öffnungen
in der vorderseitigen Abschlussfläche und/oder mindestens einer
der Durchlassöffnungen
verringert (und möglichst
völlig verhindert)
wird.
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Das
erfindungsgemäße Gehäuse kann
dabei zusätzliche
Merkmale umfassen, die einzeln oder kombiniert einbezogen werden
können,
insbesondere folgende:
- – Der Deckel kann eine umlaufende
Kante umfassen, die auf ihrer Innenseite einen umlaufenden Dichtungsstreifen
aufweist, der mindestens einen Teil der Dichtmittel bildet.
- – Zumindest
ein Teil der Dichtmittel kann so ausgelegt sein, dass er sich an
die Kontur mindestens eines Teils jeder Öffnung anschmiegt. In diesem Fall
bestehen die Dichtmittel aus einem elastischen Material.
- – Wenn
sich eine erste Durchlassöffnung
vollständig
an der vorderseitigen Abschlussfläche des Wärmeaustauschers befindet, kann
der betreffende Teil der Dichtmittel einen ersten Kragen bilden, der
dazu dient, die erste Durchlassöffnung
und die entsprechende Anschlussöffnung
eng zu umschließen.
- – Wenn
sich eine zweite Durchlassöffnung
vollständig
an der vorderseitigen Abschlussfläche des Wärmeaustauschers befindet, kann
der betreffende Teil der Dichtmittel einen zweiten Kragen bilden,
der dazu dient, die zweite Durchlassöffnung und die entsprechende
Anschlussöffnung eng
zu umschließen.
- – Wenn
ein Verbindungsteil einer zweiten Durchlassöffnung über die vorderseitige Abschlussfläche des
Wärmeaustauschers
hinausragt, kann der betreffende Teil der Dichtmittel mindestens
einen Dichtungsstreifen bilden, der dazu dient, mindestens einen
Abschnitt des Verbindungsteils der zweiten Durchlassöffnung eng
zu umschließen.
- – Wenn
jede Durchlassöffnung
ein Verbindungsteil umfasst, das über die vorderseitige Abschlussfläche des
Wärmeaustauschers
hinausragt, kann der betreffende Teil der Dichtmittel mindestens
zwei Dichtungsstreifen bilden, von denen jeder dazu dient, mindestens
einen Abschnitt des Verbindungsteils der jeweiligen Durchlassöffnung eng
zu umschließen.
- – Die
Dichtmittel können
mindestens einen zusätzlichen,
beispielsweise im Wesentlichen geradlinigen Dichtungsstreifen aufweisen.
Der Deckel kann aus einer Schale bestehen, die aus einem ersten
steifen oder halbelastischen Material gefertigt ist, wobei die Dichtmittel
durch Umspritzen der Schale gebildet werden und aus einem zweiten
Material bestehen, dessen Elastizität und Kompressionsfähigkeit
größer sind
als die des ersten Materials.
- – Der
Deckel kann aus zwei voneinander getrennten ersten und zweiten Schalenhälften, die
aus einem zweiten, steifen oder halbelastischen Material gefertigt
sind, sowie aus einer ersten Schale bestehen, die aus einem ersten
Material gefertigt ist, dessen Elastizität und Kompressionsfähigkeit größer sind
als die des ersten Materials, die Dichtmittel bildet und fest mit
der Innenseite der ersten und zweiten Schalenhälfte verbunden ist.
- – Der
Deckel kann eine Außenseite
mit ersten und zweiten Teilen umfassen, die mindestens teilweise
deren Durchlassöffnungen
umgeben und jeweils Hilfsbefestigungsmittel zur jeweiligen festen Verbindung
eines Anschlussstutzens mit dem Deckel für die Versorgung des Wärmeaustauschers mit
Wärmemedium
umfassen.
- – Der
Deckel kann zweite Befestigungsmittel zur festen Verbindung eines
Anbauteils umfassen. Dazu kann das Gehäuse beispielsweise eine zweite Öffnung umfassen,
durch die eine vorderseitige Abschlussfläche eines das Anbauteil bildenden
elektrischen Zusatzheizkörpers
mit positivem Temperaturkoeffizient (PTC-Heizwiderstand) mündet.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung und den beigefügten
Zeichnungen, auf denen
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Bild
1 schematisch und teilweise im Schnitt einen Teil eines beispielhaften
Gehäuses
für eine Heiz-,
Lüftungs-
und/oder Klimaanlage darstellt, die mit einem Wärmeaustauscher mit sog. I-Fluss ausgerüstet ist,
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Bild
2 schematisch sowie in Draufsicht und perspektivisch die vorderseitige
Abschlussfläche
eines in die Durchlassöffnung
eines erfindungsgemäßen Gehäuses eingesetzten
Wärmeaustauschers vor
dem Aufsetzen des Deckels darstellt,
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Bild
3 schematisch und perspektivisch die Außenseite eines beispielhaften
Deckels darstellt,
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Bild
4 schematisch und perspektivisch die Innenseite des beispielhaften
Deckels nach Bild 3 darstellt,
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Bild
5 schematisch sowie in Draufsicht und perspektivisch das Gehäuse nach
Bild 2 mit dem in Bild 3 und 4 dargestellten Deckel darstellt,
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Bild
6 schematisch und perspektivisch die Außenseite eines beispielhaften
Deckels vor der festen Verbindung mit den Anschlussstutzen für die Medienversorgung
darstellt,
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Bild
7 schematisch und perspektivisch den Deckel nach Bild 6 nach der
festen Verbindung mit den Anschlussstutzen für die Medienversorgung darstellt.
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Die
beigefügten
Zeichnungen können
nicht nur zur Ergänzung
der Erfindung, sondern ggf. auch zu ihrer Definition beitragen.
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Zunächst wird
auf Bild 1 und 2 Bezug genommen, um ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Gehäuse zur
Luftbehandlung durch einen Wärmeaustauscher
mit sog. I-Fluss in der Heiz-, Lüftungs-
und/oder Klimaanlage insbesondere von Kraftfahrzeugen zu beschreiben.
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Das
Gehäuse 1 kann
an einer beliebigen Stelle im Fahrzeug (vom, hinten oder an anderer Stelle)
angebracht werden.
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Das
Gehäuse 1 (nur
sehr teilweise dargestellt) dient z. B. zum Erwärmen einer Luftströmung, die
von einem Bereich außerhalb
und/oder innerhalb des Fahrgastraums kommt, um diesen mit Warmluft zu
versorgen. Seine Außen-
und Innenflächen
(teilweise dargestellt) begrenzen dazu einen Heizkanal 2,
in dem ein Wärmeaustauscher 3 angebracht
ist, z. B. ein Heizkörper
in dem ein Medium fließt.
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In
der nachfolgenden Beschreibung wird beispielhaft und nicht zum Zwecke
der Einschränkung davon
ausgegangen, dass es sich bei dem Wärmeaustauscher um einen Heizkörper mit
sog. I-Fluss handelt.
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Es
sei daran erinnert, dass ein Wärmeaustauscher 3 mit
I-Fluss zwei voneinander getrennte Wasserkästen 4 und 5 umfasst,
die durch ein Rohrleitungsnetz T verbunden sind, in denen ein Kühlmittel nur
in einer bestimmten Richtung fließt. Folglich umfasst einer
der beiden Wasserkästen,
z. B. der mit der Positionsnummer 4, eine (ggf. entsprechend
geformte) Öffnung 6,
die eine Eintrittsöffnung
bildet, an der der äußere Rohrleitungskreis
zur Versorgung mit dem Wärmemedium
angeschlossen werden kann, während
der andere Wasserkasten, z. B. der mit der Positionsnummer 5,
ebenfalls eine (ggf. entsprechend geformte) Öffnung 7 besitzt,
die eine Austrittsöffnung
bildet, an der ein äußerer Rohrleitungskreis angeschlossen
werden kann.
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In
dem in Bild 1 und 2 dargestellten Beispiel besteht jeder Wasserkasten
aus zwei komplementären
Teilen, es ist jedoch auch durchaus möglich, einen Wasserkasten aus
einem einzigen Teil zu bilden.
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Der
Wärmeaustauscher 3 umfasst
- – eine
Lufteintritts fläche 8,
durch die der zu behandelnde (aufzuheizende) Luftstrom F1 eintritt,
- – eine
Luftaustrittsfläche 9,
durch die der behandelte (aufgeheizte) Luftstrom F2 austritt, vorderseitige
und rückseitige
Abschlussflächen 10 und 11 (da
Bild 1 eine Draufsicht ist, wird darauf die rückseitige Abschlussfläche 11 von
der vorderseitigen Abschlussfläche 10 überlagert,
so dass sie nicht zu sehen ist),
- – eine
erste Seitenfläche 12 (quer
zur Ebene des Blatts ausgerichtet, auf dem Bild 1 dargestellt ist), an
der der erste Wasserkasten 4 angebracht ist, und eine zweite
Seitenfläche 13 (quer
zur Ebene des Blatts ausgerichtet, auf dem Bild 1 dargestellt ist),
an der der zweite Wasserkasten 5 angebracht ist.
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Der
Wärmeaustauscher 3 wird
in quergerichteter Position in den Heizkanal 2 des Gehäuses 1 eingesetzt,
wobei die Enden seiner Wasserkästen 4 und 5 die
Eintrittsöffnung 6 zur
Versorgung und die Austrittsöffnung 7 besitzen,
die aus dem Gehäuse 1 herausführt, um
an den äußeren Versorgungskreis
angeschlossen zu werden. In dem dargestellten Beispiel ist die Eintrittsöffnung 6 in
der vorderseitigen Abschlussfläche 10 angebracht,
während
die Austrittsöff nung 7 im
oberen Teil der Lufteintrittsfläche 8, d.h.
praktisch in Höhe
der vorderseitigen Abschlussfläche 10 angebracht
ist. Speziell erstreckt sich die Austrittsöffnung 7 in einer
Hauptrichtung zwischen einer Ebene, die parallel zur Lufteintrittsfläche 8 liegt, und
einer Ebene, die parallel zur vorderseitigen Abschlussfläche 10 liegt
(in anderen Worten: die Austrittsöffnung (bzw. der Austrittsstutzen) 7 ist
schräg angeordnet).
Eine umgekehrte Anordnung ist ebenfalls möglich. Weiterhin ist es möglich, die
Eintrittsöffnung 6 und
die Austrittsöffnung 7 auf
der vorderseitigen Abschlussfläche 10 oder
beide im oberen Teil der Lufteintrittsfläche 8 oder Luftaustrittsfläche, d.h.
praktisch in Höhe
der vorderseitigen Abschlussfläche 10 anzubringen.
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Zum
Einsetzen des Wärmeaustauschers 3 in quergerichteter
Position in das Gehäuse 1 und 18 einerseits
und 19, 20 und 21 andererseits, durch
die zwei Räume
gebildet werden, die jeweils wenigstens zur teilweisen Aufnahme
eines Wasserkastens 4 bzw. 5 dienen. Somit kann
der Wärmeaustauscher 3 in
den Heizkanal 2 eingesetzt werden, indem die beiden Wasserkästen 4 und 5 zuerst
in ihre jeweiligen Aufnahmen gebracht und anschließend verlagert werden,
bis sie an der rückseitigen
Abschlusswand 22 des Gehäuses 1 anliegen, die
dazu bestimmt ist, der rückseitigen
Abschlussfläche 23 gegenüber angeordnet
zu sein.
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Nach
dem Einsetzen des Wärmeaustauschers 3 im
Heizkanal 2 befindet sich seine vorderseitige Abschlussfläche 10 im
Wesentlichen der vorderseitigen Abschlusswand 15 gegenüber, wie
in Bild 2 dargestellt ist, nämlich
in Höhe
der darin angebrachten Öffnung 14.
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Die
Aufnahmeräume
für die
Wasserkästen 4 und 5 sowie
die Öffnung 14 sind überdimensioniert, um
die Fertigungstoleranzen des Wärmeaustauschers 3 zu
berücksichtigen.
Aufgrund dieser Überdimensionierung
kann ein Teil des eintretenden Luftstroms F1 aus dem Heizkanal 2 in
den Freiraum zwischen den ihn begrenzenden Rand und dem Wärmeaustauscher 3 gelangen.
Aufgrund der dimensionsmäßigen Auflagen
des Wärmeaustauschers
ist ein leicht anpassbarer Deckel erforderlich.
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Mit
der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, mindestens den obengenannten
Freiraum auf neuartige Weise und dauerhaft abzudichten. Dazu wird
vorgeschlagen, das Gehäuse 1 mit
einem Deckel 24 von der Bauart zu versehen, wie sie beispielhaft
und nicht zum Zwecke der Einschränkung
in Bild 3 und 4 dargestellt ist, wobei der Deckel nach dem Einsetzen
des Wärmeaustauschers 3 im
Heizkanal 2 an der vorderseitigen Abschlussfläche 10 des Wärme austauschers 3 angebracht
und danach fest mit der vorderseitigen Abschlusswand 15 verbunden wird,
um den Wärmeaustauscher 3 fest
zu verkeilen.
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Speziell
besitzt dieser Deckel 24 mindestens zwei Durchlassöffnungen 25 und 26,
die an die Eintritts- und Austrittsöffnungen 6 und 7 des
Wärmeaustauschers 3 angepasst
sind, und eine Innenseite 27, die an bestimmten Stellen
Dichtmittel umfasst, die dazu dienen, das Austreten von Luft durch
die Öffnung 14 in
der vorderseitigen Abschlusswand 15 zu verringern und möglichst
ganz zu verhindern, nachdem er fest mit dieser verbunden wurde.
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Die
feste Verbindung des Deckels 24 an der vorderseitigen Abschlusswand 15 kann
auf unterschiedliche Art erfolgen. Beispielsweise kann wie in Bild
2–4 dargestellt,
die Öffnung 14 an
ihrem Rand durch eine umlaufende Kante 28 begrenzt werden, die
mit ersten Befestigungsklauen 29 versehen ist, von denen
jede beispielsweise einen Kopf umfasst, der so geformt ist, dass
damit die Außenseite 30 des Deckels 24 festgehalten
wird (oder in einer Variante mit Aufnahmen zusammenwirkt, die dieselben
Formen besitzen wie die der erstgenannten Befestigungsklauen). In
dem dargestellten Beispiel sind vier erste Befestigungsklauen 29 mit
abgeschrägten
Köpfen
dargestellt, ihre Anzahl kann jedoch auch größer oder kleiner als vier sein.
Weiterhin lassen sich andere Befestigungsarten, insbesondere formschlüssiger Art
vorstellen.
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Weiterhin
können
zusätzliche
Befestigungsmittel vorgesehen werden, um die feste Verbindung zu
verstärken.
So können,
wie in Bild 2–4
dargestellt, einerseits am Deckel 24 eine oder mehrere
zweite Befestigungsklauen 31, von denen jede eine durchgehende. Öffnung besitzt,
und andererseits an der vorderseitigen Abschlusswand 15 (z.
B. an der umlaufenden Kante 28) eine oder mehrere Gewindebohrungen 32 (in
derselben Anzahl wie die zweiten Befestigungsklauen 31)
vorgesehen werden, wobei jede Gewindebohrung 32 vor einer
durchgehenden Öffnung
einer der zweiten Befestigungsklauen 31 angeordnet ist
und einen Gewindeteil eines Befestigungsmittels (nicht dargestellt),
z. B. eine Schraube oder einen Schraubbolzen aufnimmt.
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Selbstverständlich können auch
nur die zweiten Befestigungsklauen 31, die Gewindebohrungen 32 und
Schrauben als Befestigungsmittel verwendet werden.
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Weiterhin
kann der Deckel 24 auch, wie in Bild 2–4 dargestellt, vorzugsweise
auf seiner Außenseite 30 mit
zusätzlichen
Befestigungsmitteln 33 versehen werden, die dazu dienen,
die feste Verbindung zwischen einem an der vorderseitigen Abschlusswand 15 angebauten
Teil und dieser über
den Deckel 24 zu erreichen. So kann das Gehäuse 1 beispielsweise
an der vorderseitigen Abschlusswand 15 und neben der Öffnung 14 eine
zweite darin angebrachte Öffnung 34 besitzen,
an der im Heizkanal 2 hinter dem Wärmeaustauscher 3 ein
Anbauteil wie z. B. ein elektrischer Zusatzheizkörper mit positivem Temperaturkoeffizient
(PTC-Heizwiderstand)
angebracht werden kann.
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Selbstverständlich können auch
andere zusätzliche
Befestigungsmitteln vorgesehen werden, um ein Anbauteil an der vorderseitigen
Abschlusswand 15 des Gehäuses 1 über den
Deckel 24 zu befestigen.
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Der
Deckel 24 kann auf unterschiedliche Art hergestellt werden,
um mindestens die äußere Dichtheit
des Wärmeaustauschers 3 an
der Öffnung 14 und
vorzugsweise auch die Verkeilung des Wärmeaustauschers 3 im
Heizkanal 2 durch Ausgleichen des Spiels zu gewährleisten.
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Beispielsweise
kann die umlaufende Kante 35 des Deckels 24 auf
ihrer Innenseite 27 wie in Bild 4 dargestellt auch mit
einem umlaufenden Dichtungsstreifen 36 versehen werden.
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Weiterhin
kann die Innenseite 27 des Deckels 24 – wie ebenfalls
in Bild 4 dargestellt – Dichtmittel
an den beiden geformten Teilen umfassen, von denen die beiden Durchlassöffnungen 37 und 38 gebildet
werden. Bei einem Wärmeaustauscher 3 mit
einem axialen konischen Lufteintritt 6 und einem lateralen
konischen Luftaustritt 7 haben die Dichtmittel, die fest
mit dem die 15 Durchlassöffnung 37 an
der Lufteintrittsöffnung 6 bildenden
Teil verbunden sind, vorzugsweise die Form von im Wesentlichen konischen
Kragen 39 haben, während
die Dichtmittel, die fest mit dem die Durchlassöffnung oder Deformation 38 an
der Luftaustrittsöffnung 7 bildenden
Teil verbunden sind, eine Streifenform oder vorzugsweise die Form
von im Wesentlichen halbkonischen Kragenhälften 40 haben.
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Die
konische Ausführung
des Kragens 39 erlaubt eine gute Abdichtung trotz der Dimensionstoleranzen
der Wärmeaustauscher.
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Selbstverständlich haben
bei einem seitlichen konischen Lufteintritt 6 bzw. Luftaustritt 7 die betreffenden
Dichtmittel alle die Form eines Streifens oder vorzugsweise einer
halbkonischen Kragenhälfte 40.
Ebenso haben bei einem axialen konischen Lufteintritt 6 bzw.
Luftaustritt 7 die betreffenden Dichtmittel alle die Form
eines konischen Kragens 39.
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Diese
Formen von Kragen bzw. Kragenhälften
gewährleisten
eine hochwertige Abdichtung am Lufteintritt 6 bzw. Luftaustritt 7 des
Wärmeaustauschers 3,
wenn der Deckel 24 fest mit der vorderseitigen Abschlussfläche 10 verbunden
ist.
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Das
Zusammenwirken zwischen dem Deckel 24 und dem Gehäuse 1 insbesondere
am (schrägen) Luftaustritt 7 trägt ebenfalls
zum Verkeilen des Wärmeaustauschers 3 bei,
da dieser dadurch eingeklemmt wird und sich nicht mehr seitlich
bewegen kann.
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Die
Dichtheit kann auch noch verstärkt
werden, indem auf der Innenseite 27 des Deckels 24 wie in
Bild 4 dargestellt mindestens ein längsgerichteter und zentraler
Dichtungsstreifen 41 angebracht wird.
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Selbstverständlich lässt sich
auch jedes andere Dichtungsmittel vorstellen, das ein hochwertiges
Dichtschließen
an der in der vorderseitigen Abschlusswand 15 angebrachten Öffnung 14 gewährleistet,
und insbesondere ein oder mehrere quergerichtete Dichtungsstreifen
senkrecht zum längsgerichteten
und zentralen Dichtungsstreifen 41. Diese Ausführungsformen
hängen
im Wesentlichen von der Gestaltung der vorderseitigen Abschlussfläche 10 des
Wärmeaustauschers 3 ab.
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Um
nicht nur die Dichtheit des Wärmeaustauschers 3 nach
außen,
sondern auch seine seitliche Verkeilung (zwischen den Seitenwänden 16 und 19 des
Gehäuses 1)
sowie seine senkrechte Verkeilung (zwischen der rückseitigen
Abschlusswand 22 des Gehäuses 1 und der Innenseite 27 des
Deckels 24) zu gewährleisten,
nachdem der Deckel 24 fest mit der vorderseitigen Abschlusswand 15 des
Gehäuses 1 verbunden
wurde (wie in Bild 5 dargestellt), sind die Dichtungsmittel vorzugsweise
aus einem Material hergestellt, das eine entsprechend ausgewählte Elastizität und Kompressionsfähigkeit
besitzt. Die seitliche Verkeilung wird speziell durch das Zusammenwirken
zwischen den Befestigungsmitteln 29, 31 und 32 und
den zusammengepressten Kragen 39 und Kragenhälfte 40 bewirkt,
während
die vertikale Verkeilung speziell durch das Zusammenwirken zwischen
den Befestigungsmitteln 29, 31 und 32,
den zusammengepressten Dichtungsstreifen 36 und 41 und
den zusammengepressten Kragen 39 und Kragenhälfte 40 bewirkt
wird.
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Diese
Dichtungsmittel sind vorzugsweise aus langlebigem Elastomer, z.
B. thermoplastischem Elastomer vom Typ SEES oder EPDM gefertigt
und ganz oder teilweise durch Umspritzen – hier der Innenseite 27 – einer
steifen oder halbelastischen, z. B. aus PVC, PE, PA oder PP bestehenden
Schale 42 gebildet. So können z. B. der Kragen 39,
die Kragenhälfte 40,
die umlaufenden Dichtungsstreifen 36 und der/die zentrale(n)
Dichtungsstreifen 41 durch Umspritzen der Schale 42 hergestellt
werden.
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In
diesem Zusammenhang ist unter "Umspritzen" das lokale Einspritzen
eines flexiblen Werkstoffs in einem Arbeitsgang und in vorgegebenen
Bereichen zu verstehen. Die feste Verbindung kann mechanisch oder
durch Thermofusion erfolgen. Das Umspritzen ist vorteilhaft, da
es kein Eingreifen durch eine Bedienperson erfordert, denn dabei
wird ein starrer Werkstoff mit einer ersten Presse in die Form eingespritzt,
danach wird das so gebildete Teil von einem Roboter ergriffen und
in eine andere Form gegeben, in die der flexible Werkstoff in alle
Bereiche eingespritzt wird, die abgedichtet werden sollen. So lässt sich
in zwei Arbeitsschritten ein kompletter Deckel anfertigen, während normalerweise
vier oder fünf
Arbeitsschritte (Formen, Kleben, Anbringen einer ersten umlaufenden
Dichtung aus PU, Anbringen einer zweiten Dichtung an den Öffnungen
usw.) dazu notwendig sind.
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Im
vorstehenden Text wurden Möglichkeiten zum
Herstellen des Deckels 24 beschrieben, bei denen die Dichtmittel
(und Verkeilungsmittel) nur an bestimmten ausgewählten Stellen auf der Innenseite 27 des
Deckels 24 vorgesehen sind. Es lassen sich jedoch auch
Herstellungsverfahren vorstellen, bei denen die Dichtmittel die
gesamte Innenseite 27 (und/oder Außenseite) des Deckels 24 bedecken.
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Speziell
umfasst der Deckel 24 in diesem Beispiel einerseits eine
erste Schale 43, die aus einem ersten Material hergestellt
ist, das eine entsprechend ausgewählte Elastizität und Kompressionsfähigkeit
besitzt und alle Dichtmittel bildet, und andererseits voneinander
getrennte erste und zweite Schalenhälften 44 und 45,
die aus einem zweiten, steifen oder halbelastischen Material gefertigt
und fest mit der Außenseite
(oder Oberseite) der ersten Schale 43 verbunden sind. Die
Elastizität
und Kompressionsfähigkeit
des ersten Materials sind dabei so gewählt, dass sie größer als
die des zweiten Materials sind.
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In
diesem Beispiel besteht der Deckel 24 aus einer Kombination
zwischen der ersten Schale 43 und einer ersten und einer
zweiten Schalenhälfte 44 und 45.
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Da
die Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Schalenhälfte 44 und 45 durch
die erste flexible Schale 43 gewährleistet ist, besitzt der
Deckel 24 eine zentrale Flexibilität und 5 Elastizität, die außerdem die
Möglichkeit
bieten, Höhenunterschiede
zwischen den vorderseitigen Enden der beiden Wasserkästen 4 und 5 sowie
erhebliche Abweichungen bei der relativen Positionierung zwischen
dem Lufteintritt 6 und dem Luftaustritt 7 auszugleichen. Dadurch
lässt sich
auch der Deckel L-förmig
auslenken und so zuerst ein zusätzliches
Formteil 46 (auf das noch weiter unten eingegangen wird)
befestigen und danach das Teil des Deckels, das die Deckelhälfte 44 umfasst,
zur Durchlassöffnung 25 (zurück) verlagern.
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Anstelle
von zwei fest mit der ersten Schale 43 verbundenen Schalenhälften (als
Mittel zum Abdichten (und zum Verkeilen)) lässt sich auch eine einzige
zweite, steife oder halbelastische Schale vorstellen, die fest mit
der ersten Schale 43 verbunden ist. In diesem Fall ist
jedoch keine zentrale Flexibilität und
Elastizität
mehr gegeben.
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Bei
diesen beiden letztgenannten Ausführungsformen kann die feste
Verbindung der ersten Schale 43 mit den beiden Schalenhälften 44 und 45 (bzw.
der zweiten Schale) durch Kleben oder Umspritzen erfolgen. Weiterhin
kann der Deckel 24 wie in Bild 6 und 7 dargestellt auf
seiner Außenseite 47 zwei
komplementäre
Formteile 48 und 46 umfassen, die die angepassten
Durchlassöffnungen 25 und 26 mindestens
teilweise umgeben. Jedes dieser beiden komplementären Formteile 48 und 46 umfasst
Hilfsbefestigungsmittel zur festen Verbindung eines der beiden Anschlussstutzen 49 und 50 mit
dem Deckel 24 für
die Versorgung des Wärmeaustauschers
mit Wärmemedium.
Beispielsweise ist jedes der komplementären Formteile 48 und 46 wie
in der Zeichnung dargestellt in Form einer halbkreisförmigen Wand
angebracht, die an jedem ihrer beiden flexiblen Enden ein erstes
formschlüssiges
Befestigungsmittel 51 umfasst, das so ausgelegt ist, dass
es mit einem der beiden zweiten formschlüssigen Befestigungsmittel 52 zusammenwirkt,
die an den beiden Anschlussstutzen 49 und 50 angebracht
sind.
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Wie
weiter oben beschrieben, werden die Dichtmittel vorzugsweise durch
Umspritzen der Innenseite des Deckels 24 gebildet. Dies
ist jedoch nicht die einzige Möglichkeit:
Sie können
auch durch Umspritzen der Außenseite
oder der Kanten gebildet werden.
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Die
Erfindung ist nicht auf die vorstehend und lediglich beispielhaft
beschriebenen Ausführungsformen
des Deckels begrenzt, sondern betrifft auch sämtliche Varianten, die sich
ein Fachmann im Rahmen der nachfolgenden Patentansprüche vorstellen
kann.