EP2049859B1

EP2049859B1 - Kraftfahrzeugklimaanlage

Info

Publication number: EP2049859B1
Application number: EP07801424A
Authority: EP
Inventors: Matthias Traub; Frederik GÖTZ; Christoph Walter; Michael Kohl
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 2006-08-02
Filing date: 2007-07-12
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2027-07-12
Also published as: EP2049859A1; ATE510177T1; DE102006035994A1; WO2008014877A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugklimaanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. So eine Klimaanlage ist aus FR-A-2 814 802 bekannt.
Wärmeübertrager sind häufig so ausgelegt, dass dann, wenn eine Umlenkung des Gases bzw. Fluids im Inneren der Rohre in der Tiefe erfolgt, die Strömungsrichtung der den Wärmeübertrager durchströmenden Luft, über das gesamte Wärmeübertragernetz gleich ist.
Wird der Volumenstrom auf der Innenseite eines Wärmeübertragers in der Tiefe umgelenkt, so geschieht dies bei bisher bekannten Ausführungsformen über das gesamte Heiznetz durchgängig.
In der Regel ist die Strömungsrichtung der Luft durch das Wärmeübertragernetz in den bekannten Wärmeübertragern so, dass der Volumenstrom im Inneren der Rohre bezüglich der durchströmten Luft eine Kreuzgegenströmung darstellt bzw. bewirkt. Dies ist auch thermodynamisch zweckmäßig, da die Luft auf diese Art und Weise bei der Ausgestaltung als Heizkörper die höchste bzw. eine hohe oder bei der Ausgestaltung als Verdampfer die geringste bzw. eine geringe gewünschte Austrittstemperatur erreicht.
Für bestimmte Anwendungsfälle kann es allerdings zweckmäßig oder gar notwendig sein, den Wärmeübertrager, speziell das Wärmeübertragernetz, "aufzuteilen" und unter unschiedlichen Luftrichtungen zu durchströmen.
Ein Beispiel für eine solche Ausgestaltung ist in der DE 100 57 039 A1 (vgl. insbesondere Fig. 3) offenbart. Bei derartigen Ausgestaltungen sind einige Bereiche des Wärmeübertragers im Kreuzgleichstrom verschaltet und andere Bereiche des Wärmeübertragers im Kreuzgegenstrom verschaltet.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen leistungsfähigen Wärmeübertrager zu schaffen, und zwar insbesondere einen leistungsfähigen Wärmeübertrager, welcher sich als Heizkörper für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs einsetzen lässt.
Erfindungsgemäß wird eine Klimaanlage gemäß Anspruchs 1 vorgeschlagen.
Die Wärmeübertrager-Vorrichtung weist einen ersten Kühlmittelkasten und einen von diesem ersten Kühlmittelkasten beabstandeten zweiten Kühlmittelkasten auf. Ferner weist die Wärmeübertrager-Vorrichtung eine Vielzahl von Rohren auf, die beispielsweise als Flachrohre ausgebildet sind und mittels welchen der erste Kühlmittelkasten und der zweite Kühlmittelkasten strömungstechnisch verbunden sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass diese Rohre, die insbesondere als Flachrohre ausgebildet sein können, parallel zueinander ausgerichtet sind. Es kann vorgesehen sein, dass die einander gegenüberliegenden Stirnseiten dieser Flachrohre offen ausgebildet sind und zwischen diesen Stirnseiten ein jeweils durchgehender, gerader Kanal in den Rohren ausgebildet wird.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Flachrohre so zueinander angeordnet sind, dass sie Rohrzwischenräume für eine Luftdurchströmung ausbilden. In zweckmäßiger Weiterbildung ist vorgesehen, dass in derartigen Rohrzwischenräumen Wellrippen vorgesehen sind. Die Anordnung der Rohre bildet somit einen Rohr-Block bzw. wird von der Anordnung von Rohren und Wellrippen ein Rohr/Rippen-Block gebildet.
Die Kühlmittelkästen mit den diese Kühlmittelkästen strömungstechnisch verbindenden Rohren sind für die Bildung eines - bei einer Luftdurchströmung der in einem ersten Abschnitt des Rohr- oder Rohr/Rippenblockes gegebenen Rohrzwischenräume und einer zeitgleich hierzu entgegengesetzt gerichteten Luftdurchströmung der in einem zweiten Abschnitt dieses Rohr- oder Rohr/Rippenblockes gegebenen Rohrzwischenräume - in diesen beiden Abschnitten, d.h. im ersten und im zweiten Abschnitt, jeweils nach dem Kreuzgegenstrom-Prinzip wirkenden Wärmeübertragers ausgebildet.
Die Rohre bzw. Flachrohre können auch mehrere parallel zueinander ausgebildete Kanäle aufweisen.
Die Rohre bzw. Flachrohre können beispielsweise so angeordnet sein, dass sie eine (Flach-)Rohrreihe ausbilden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Rohre bzw. Flachrohre so angeordnet sind, dass sie mehrere parallel zueinander angeordnete (Flach-)Rohrreihen ausbilden.
Der Wärmeübertrager ist so gestaltet, dass Kühlmittel in den einen der beiden Kühlmittelkästen zuströmt, von diesem über Rohre bzw. Flachrohre in den anderen der beiden Kühlmittelkästen strömt, dort umgelenkt wird und über Rohre bzw. Flachrohre zurück in den ersten Kühlmittelkasten strömt, den es dann durch entsprechende Austrittsöffnungen verlässt.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Rohre bzw. Flachrohre so zueinander angeordnet sind, dass sie Rohrzwischenräume für eine Luftdurchströmung ausbilden. In zweckmäßiger Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in derartigen Rohrzwischenräumen Wellrippen vorgesehen sind.
Sofern mehrere Rohrreihen oder Kanalreihen vorgesehen sind, kann vorgesehen sein, dass für jede dieser Rohr- oder Kanalreihen separate Wellrippen vorgesehen sind, oder es kann vorgesehen sein, dass für diese Rohr- oder Kanalreihen gemeinsame Wellrippen vorgesehen sind.
Der Wärmeübertrager ist so ausgebildet, dass die ihn durchströmenden Medien zumindest in einem Abschnitt einen Kreuzgegenstrom bewirken und in zumindest in einem Abschnitt einen Kreuzstrom. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Wärmeübertrager so ausgebildet ist, dass er trotz unterschiedlich orientierter Luftdurchströmung nicht sowohl einen Kreuzgegenstrom als auch einen Kreuzgleichstrom bewirkt bzw. bewirken kann.
Die Längstrennwand der ersten Külmittelkasten erstreckt, sich durchgehend über die gesamte Breite des Kühlmittelkastens.
Der Wärmeübertrager wird in entgegengesetzten Richtungen von Luft durchströmt. Dies ist insbesondere so, dass unterschiedliche, jeweils in die Tiefe des Wärmeübertragers strömende Luftströme gegeben sind, die unterschiedlich orientiert sind. Zum entsprechenden Leiten können entsprechende Luftleitmittel vorgesehen sein, die beispielsweise - z.B. bei Integration in eine Klimaanlage - durch ein Kanalsystem bereitgestellt werden können.

Fig. 1: ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wärme- übertragers, der Bestandteil einer beispielhaften erfindungsgemä- ßen Klimaanlage sein kann, in schematischer Darstellung;
Fig. 2: die Gestaltung gemäß Fig. 1 in einer teilweisen Explosionsansicht; und
Fig. 3a bis 3 c: eine dem ersten Ausführungsbeispiel ähnliches zweites Aus- führungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers, der Bestandteil einer beispielhaften erfindungsgemäßen Klimaanlage sein kann, in schematischer Darstellung.

Die Fig. 1 bis 3c zeigen eine beispielhafte erfindungsgemäße Wärmeübertrager-Vorrichtungen 1 (kurz: Wärmeübertrager 1), die hier jeweils als Heizkörper-Vorrichtung 1 (kurz: Heizkörper 1) gestaltet ist, in verschiedenen, schematischen Ansichten. Dieser Heizkörper 1 ist in vorteilhafter Ausgestaltung Bestandteil einer beispielhaften, erfindungsgemäßen Klimaanlage. Eine solche beispielhafte erfindungsgemäße Klimaanlage kann beispielsweise zusätzlich zu dem beispielhaft in den Fig. 1 bis 3c gezeigten Heizkörper 1 einen Verdampfer aufweisen. In vorteilhafter Weiterbildung weist eine solche Klimaanlage zusätzlich einen Kondensator auf. Es kann ferner vorgesehen sein, dass eine solche Klimaanlage ein Expansionsventil aufweist.
Der Heizköper 1 ist dabei in bevorzugter Gestaltung stromabwärts des Verdampfers angeordnet. Alternativ kann allerdings auch vorgesehen sein, dass der Heizkörper parallel zum Verdampfer angeordnet ist bzw. verschaltet ist.
Der Heizkörper 1 weist einen ersten - in den Figuren oberen - Kühlmittelkasten 10 auf, sowie einen zweiten - in den Figuren unteren - Kühlmittelkasten 12. Der erste Kühlmittelkasten 10 ist mit dem zweiten Kühlmittelkasten 12 über eine Vielzahl von Rohren 14 verbunden, die hier als Flachrohre ausgebildet sind. Diese Flachrohre 14 können beispielsweise gefalzt oder geschweißt oder auf andere Weise hergestellt sein. Die Flachrohre sind in diesem Ausführungsbeispiel als Zwei-Kammer-Rohre bzw. als Zwei-Kanal-Rohre ausgebildet. Sie können beispielsweise aus zwei einzelnen oder aus einem kombinierten Rohr bestehen. Dies ist insbesondere so, dass sie zwei Kanäle ausbilden, und zwar insbesondere zwei sich durchgehend wesentlichen gerade erstreckende Kanäle 16,18. Der erste, hier obere Kühlmittelkasten 10 der beiden Kühlmittelkasten 10, 12 weist hier eine Längstrennwand 20 auf, die sich hier über die gesamte Breite des ersten Kühlmittelkastens 10 bzw. des Innenraums dieses Kühlmittelkastens 10 erstreckt. In dem ersten - hier oberen - Kühlmittelkasten 10 sind ferner zwei Quertrennwände 22, 24 vorgesehen.
Die beiden Quertrennwände 22, 24 erstrecken sich auf entgegengesetzten Seiten der Längstrennwand 20. Die Quertrennwände 20, 24 erstrecken sich Im Wesentlichen parallel zueinander. Quer zu ihrer Erstreckungsrichtung bzw. in Breiten- bzw. Längsrichtung des ersten Kühlmittelkastens 10 gesehen sind die beiden Quertrennwände 22, 24 versetzt zueinander angeordnet.
Die Längstrennwand 20 ist hier so ausgebildet und angeordnet, dass sie jeweils die beiden Kammern 16, 18 der Flachrohre 14 strömungstechnisch voneinander trennt. Dabei ist vorgesehen, dass die Flachrohre 14 eine Rohrreihe 60 bilden. Ferner ist vorgesehen, dass die Kanäle 18 der Flachrohre 14 eine Kanalreihe 62 bilden und die jeweils anderen Kanäle 16 der Flachrohre 14 eine weitere Kanalreihe 64 bilden.
Die Längstrennwand 20 ist dabei so ausgerichtet, dass sie zwischen der von den Kanälen 16 gebildeten Kanalreihe 64 und der von den Kanälen 18 gebildeten Kanalreihe 62 verläuft bzw. diese beiden Kanalreihen 62, 64 voneinander trennt.
Gemäß den in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen weisen die Kühlmittelkästen 10, 12 jeweils einen Rohrboden 34 bzw. 38 sowie einen Deckel 36 bzw. 40 auf. Dies ist hier so, dass der Rohrboden 34 an bzw. auf bzw. in den Deckel 36 auf der einen Seite dieses Deckels 36 ein- bzw. auf- bzw. angesetzt ist und der Rohrboden 38 in bzw. auf bzw. an eine Seite des Deckels 40 ein- bzw. auf- bzw. angesetzt ist.
Die Rohrböden 34 und 38 weisen jeweils Öffnungen, hier schlitzförmige Öffnungen, zur Aufnahme eines jeweiligen Endes der Flachrohre 14 auf, so dass die entsprechenden Flachrohre 14 mit ihren Enden in den entsprechenden Öffnungen der Rohrböden eingesetzt sind.
Die Rohrböden 34 bzw. 38 sind dabei mit den ihn jeweils zugeordneten Deckeln 36 bzw. 40 verlötet und die in die Rohrböden 34 bzw. 38 eingesetzten Flachrohre 14 sind jeweils mit diesen Rohrböden 34 bzw. 38 verlötet.
Anzumerken ist allerdings, dass in Bezug auf den ersten Kühlmittelkasten 10 und / oder den zweiten Kühlmittelkasten 12 der betreffende Rohrboden 34 bzw. 36 auch weggelassen sein kann, und stattdessen an der entsprechenden, dem betreffenden Kühlmittelkasten 10 bzw. 12 zugewandten Seite die jeweiligen Enden der Flachrohre 14 für ein flächiges Aneinanderliegen aufgeweitet sein können. Die aneinander anliegenden Flachrohre bzw. Flachrohr-Endbereiche können dabei miteinander verlötet sein.
Zwischen Flachrohren 14 bzw. zwischen jeweils benachbarten Flachrohren 14 werden Rohrzwischenräume 42 für eine Luftdurchströmung ausgebildet. Es kann vorgesehen sein, dass in diesen Rohrzwischenräume 42 Wellrippen vorgesehen sind; solche Wellrippen können beispielsweise mit den jeweils benachbarten Rohren bzw. Flachrohren 14 verlötet sein.
Strömende Luft ist in den Figuren schematisch durch die Pfeile 44 angedeutet, die auf der ihrer Pfeilspitze abgewandten Seite Querstreifen aufweisen. Der Kühlmittelstrom ist in den Figuren schematisch und beispielhaft durch die Pfeile 46 angedeutet.
Die Flachrohre 14 sind im Wesentlichen so ausgerichtet, dass die von ihnen jeweils aufgespannten Ebenen parallel zueinander gelegen sind.
Sie erstrecken sich also mit den angesprochenen Ebenen im Wesentlichen quer zur Breitenrichtung des Wärmeübertragers bzw. Heizkörpers 1.
Der Heizkörper 1 weist ferner mehrere Öffnungen 48, 50, 52 auf, über welche Kühlmittel in den Heizkörper 1 zu- bzw. aus dem Heizkörper 1 abströmen kann bzw. soll, bzw. wobei dieses im Betrieb erfolgt. In den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren ist dieses so, dass die Öffnungen 48, 50 Öffnungen für den Zufluss von Kühlmittel sind und die Öffnung 52 eine Öffnung für den Abfluss von Kühlmittel ist.
Im Bereich der Öffnungen 48, 50, 52 bzw. für diese Öffnungen 48, 50, 52 werden Anschlussstutzen 54, 56, 58 ausgebildet. So ist der Anschlussstutzen 54 der Öffnung 48 für den Zufluss von Kühlmittel zugeordnet, der Anschlussstutzen 56 der Öffnung 50 für den Zufluss von Kühlmittel und der Anschlussstutzen 58 der Öffnung 52 für den Abfluss von Kühlmittel.
Wie den Figuren gut zu entnehmen ist, weist die Heizkörper-Vorrichtung 1 zwei Zuläufe 70, 72 bzw. zwei Zulauföffnungen 48, 58 bzw. zwei Anschlussstutzen 54, 56 für einen Zulauf von Kühlmittel auf sowie einen Ablauf 68 bzw. eine Öffnung 52 für den Abfluss von Kühlmittel bzw. einen Anschlussstutzen 58 für den Ablauf von Kühlmittel. Die Anzahl der Zuläufe 70, 72 bzw. Zulauföffnungen 48, 50 bzw. Anschlussstutzen 54, 56 für den Zulauf von Kühlmittel, die hier beispielhaft "zwei" ist, weicht somit von der Anzahl der Abläufe 68 bzw. Ablauföffnungen 52 bzw. Anschlussstutzen 58 für den Ablauf von Kühlmittel, die hier beispielhaft "eins" ist, ab.
In den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren sind sämtliche der angesprochenen Zuläufe 70, 72 bzw. Zulauföffnungen 48, 50 bzw. Anschlussstutzen 54, 56 für den Zulauf von Kühlmittel und sämtliche der angesprochenen Abläufe 68 bzw. Ablauföffnungen 52 bzw. Anschlussstutzen 58 für den Ablauf von Kühlmittel an dem ersten Kühlmittelkasten 10 angeordnet.
Der zweite Kühlmittelkasten 12 dient insbesondere bzw. insbesondere auch für eine Umlenkung des Kühlmittels. In den Ausführungsbeispielen wird das Kühlmittel in dem zweiten Kühlmittelkasten 12 in der Tiefe umgelenkt. Ferner findet in der Heizkörper-Vorrichtung 1 eine gewisse Umlenkung in der Breite statt, die insbesondere darauf zurückzuführen ist, dass die beiden Quertrennwände 22, 24 im ersten Kühlmittelkasten 10 in Längs- bzw. Breitenrichtung des ersten Kühlmittelkastens 1 versetzt angeordnet sind. Der zweite Kühlmittelkasten 12 ist in den in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispielen frei von in seinem Inneren angeordneten Trennwänden, d.h. insbesondere frei von Längs- und Quertrennwänden.
Wie durch die bereits angesprochenen Pfeile 44 schematisch angedeutet, wird der Wärmeübertrager bzw. Heizkörper 1 bzw. dessen Rohr- oder Rohr/Rippen-Block 66 im Betrieb von Luft durchströmt, die teilweise in einer ersten Strömungsrichtung und teilweise in einer zweiten, der ersten entgegengesetzten Strömungsrichtung strömt. Dies ist insbesondere so, dass in Breitenrichtung des Heizkörpers 1 zwei - insbesondere benachbarte - Bereiche ausgebildet werden, die in einander entgegengesetzter Richtung im Betrieb von Luft durchströmt werden.
Für das Erzeugen bzw. Erreichen dieser entgegengesetzten Luftströmung ist eine entsprechend geeignete Einrichtung zum Erzeugen und / oder Lenken von Luft für eine Luftdurchströmung des Heizkörpers vorgesehen, die so ist, dass Luft den Rohrblock bzw. Rohr/Rippen-Block 66 in zwei verschiedenen Bereichen entgegengesetzt zueinander durchströmt. Eine derartige Einrichtung kann eine oder mehrere Mittel zum Erzeugen eines Luftstroms aufweisen, wie beispielsweise Lüfter, und/oder Mittel zum Lenken bzw. Leiten von Luft. Es kann vorgesehen sein, dass die Relativgeschwindigkeit der strömenden Luft zu der Einrichtung bzw. zu dem Wärmeübertrager 1 durch die Bewegung eines Kraftfahrzeugs, in dem dieser Wärmeübertrager 1 verbaut ist, bewirkt wird und die angesprochene Einrichtung somit nur Mittel zum Lenken bzw. Leiten von Luft aufweist. Diese Mittel zum Lenken bzw. Leiten von Luft können beispielsweise von einer Art Kanalsystem gebildet werden, das Bestandteil einer Klimaanlage ist. So kann die durch den Fahrtwind bewirkte bzw. diesen bildende Luft einerseits so gelenkt werden, dass sie den Heizkörper von "vorne" in einem Abschnitt durchströmt und den angesprochenen Heizkörper 1 in einem anderen Abschnitt von "hinten" durchströmt.
Es kann vorgesehen sein, dass die unterschiedlichen Strömungsrichtungen der Luft im Bereich des Heizkörpers 1 nach Art einer Reihenschaltung derart miteinander verschaltet sind, dass die Luft den Heizkörper 1 zunächst in der einen Richtung durchströmt und anschließend in der anderen, entgegengesetzten Richtung.
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die den Heizkörper 1 in unterschiedlichen Richtungen durchströmende Luft nach Art einer Parallelschaltung verschaltet ist, so dass parallel strömende Luftströme in Betrieb den Wärmeübertrager 1 in entgegengesetzten Richtungen durchströmen.
Die entsprechende Einrichtung ist - wie bereits erwähnt - in den Figuren nicht explizit dargestellt, und zwar insbesondere aus Gründen der Übersichtlichkeit. In den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren ist der Heizkörper 1 so aufgeteilt, dass bis zur Mitte des Heiznetzes die Luft in die eine Richtung strömt und spiegelsymmetrisch auf der anderen Seite die Luft entgegengesetzt durch den Heizkörper 1 strömt. In diesem Zusammenhang sei allerdings angemerkt, dass selbstverständlich auch eine andere Art der Aufteilung gegeben sein kann, und zwar insbesondere eine asymmetrische Art der Aufteilung. Es kann insbesondere dabei vorgesehen sein, dass die Aufteilung der Bereiche, die in unterschiedlichen Richtungen bzw. entgegengesetzten Richtungen von Luft durchströmt sind, an individuelle Bedingungen bzw. Anforderungen des Einsatzzweckes angepasst sind. Wie angesprochen ist gemäß den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren ein Heizkörper 1 gezeigt, der zwei Kühlmittelzuläufe 70, 72 und einen Kühlmittelablauf 68 besitzt. Alternativ kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass ein derartiger Heizkörper 1 einen Zulauf und zwei Abläufe aufweist. Bei den in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, dass der dortige Kühlmittelablauf 68 bzw. die Öffnung 52 für den Abfluss von Kühlmittel bzw. der Anschlussstutzen 58 für den Ablauf von Kühlmittel in Längsrichtung bzw. Breitenrichtung des Heizkörpers 1 zwischen den beiden Zuläufen 70, 72 bzw. Zulauföffnungen 48, 58 bzw. Anschlussstutzen 54, 56 für einen Zulauf von Kühlmittel angeordnet ist.
Die beiden Zuläufe bzw. Anschlussstutzen 54, 56 bzw. Öffnungen 48, 50 für den Zulauf von Kühlmittel münden bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren auf unterschiedlichen Seiten der Längstrennwand 20 bzw. der hierdurch gebildeten Ebene in den ersten Kühlmittelkasten 10. Somit werden über den einen 54 dieser beiden Anschlussstutzen 54, 56 für den Zulauf von Kühlmittel Kanäle 16 einer ersten 64 der beiden Kanalreihen 62, 64 der Kanäle 16, 18 der Flachrohre 14 versorgt, und über den anderen 56 dieser beiden Anschlussstutzen 54, 56 Kanäle 18 der anderen Kanalreihe 62 der Flachrohre 14 mit Kühlmittel versorgt. Über die Anschlussstutzen 54, 56 werden jedoch nicht jeweils über die gesamte Breite des Heizkörpers Flachrohre mit Kühlmittel versorgt. Wie bereits angesprochen sind hier zwei Quertrennwände 22, 44 im ersten, hier oberen, Kühlmittelkasten 10 zusätzlich vorgesehen.
Der bereits angesprochene Anschlussstutzen 58 für den Abfluss von Kühlmittel, der auch als Ablaufstutzen 58 bezeichnet werden kann, ist - in Längsrichtung bzw. Breitenrichtung des Wärmeübertragers 1 gesehen - zwischen den beiden angesprochenen Querwänden 22, 24 angeordnet. Dieser Ablaufstutzen 58 ist hier so angeordnet, dass er sich in Tiefenrichtung des Wärmeübertragers 1 über die Längstrennwand 20 so erstreckt, dass er bzw. die hierdurch gebildete Öffnung in Kammern 26, 28 mündet, die auf unterschiedlichen Seiten der Längstrennwand 20 angeordnet sind.
In den jeweiligen, dem jeweils gleichen Flachrohr zugeordneten Kanälen bzw. Kammern ist in dem Bereich, der in Breitenrichtung zwischen den beiden Quertrennwänden 22, 24 gelegen ist, die Strömungsrichtung in diesen beiden Kanälen 16, 18 bzw. Kammern gleich. Wie gut Fig. 2 zu entnehmen ist, ist die Strömungsrichtung in dem angesprochenen Bereich so, dass sie in Richtung des Ablaufstutzens gerichtet ist.
In dem Bereich, der außerhalb des Zwischenbereichs zwischen den beiden Quertrennwänden 22, 24 - in Breitenrichtung gesehen - gelegen ist, ist die Strömungsrichtung in den beiden Kammern bzw. Kanälen 16, 18 der jeweils gleichen Flachrohre 14 unterschiedlich bzw. ist die Strömungsrichtung in den in der Tiefe angeordneten Flachrohren entgegengesetzt.
Bei den anhand der Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, dass sich die Kanäle der Flachrohre 14, die - in Strömungsrichtung gesehen - jeweils den Zulaufstutzen 54, 56 zugewandt sind, nicht über die gesamte Breite des Heizkörpers 1 erstrecken und dass die Kanäle der Flachrohre 14, die dem Ablaufstutzen zugewandt sind, so angeordnet sind, dass entlang der gesamten Breite solche Kanäle gegeben sind. Dies ist hier so, dass ein Abschnitt der beiden Kanalreihen 62, 64 überlappend angeordnet ist und somit im Wesentlichen die gesamte Breite des Heizkörpers 1 überdeckt.
Von außen bis zur Position der Quertrennwände 22, 24 besteht zwischen dem Kühlmittel in den Flachrohren 14 und der Luft eine Kreuzgegenströmung. Zwischen den Quertrennwänden 22, 24 - in Breitenrichtung des Heizkörpers 1 gesehen - erfolgt eine Kreuzströmung. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren ist dieser letztgenannte Bereich allerdings deutlich geringer.
Gemäß den anhand der Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele ist der akkumulierte Flachrohrquerschnitt, der durchströmt wird, bevor das Kühlmittel den Heizkörper 1 verlässt, größer als der akkumulierte Flachrohrquerschnitt, der durchströmt wird, nachdem Kühlmittel in den Heizkörper 1 eingetreten ist. Dies ist hier so, dass der Flachrohrquerschnitt, der beim Strömen von Kühlmittel von dem ersten Kühlmittelkasten 10 in den zweiten Kühlmittelkasten 12 durchströmt wird, geringer ist als der akkumulierte Flachrohrquerschnitt, der durchströmt wird, wenn Kühlmittel vom zweiten Kühlmittelkasten 12 in den ersten Kühlmittelkasten 10 strömt.
Wie die Ausführungsbeispiele zeigen, wird durch die Erfindung die Basis für eine Vielzahl von Vorteilen gelegt, von denen einige beispielhaft im Folgenden erläutert werden sollen, wobei anzumerken ist, dass nicht bei jeder erfindungsgemäßen Ausführungsform sämtliche oder mehrere oder zumindest einer dieser Vorteile erreicht werden muss. Es wird eine Kreuzgegenströmung ermöglicht, die in der Regel thermodynamisch besser als ein Kreuzgleichstrom ist, und zwar trotz unterschiedlicher Luftdurchströmungsrichtung. Dies ermöglicht wiederum eine höhere Leistung. Ferner wird eine variable Aufteilung über das Wärmeübertragernetz ermöglicht, und zwar insbesondere angepasst an die Luftströmung. Überdies wird kein zusätzlicher Bauraum des Wärmeübertragers notwendig. Bei bekannten Vorrichtungen sind einige Bereiche im Kreuzgleichstrom verschaltet, was im Gegensatz zum Kreuzgegenstrom eine Leistungseinbuße darstellt. Die anhand der Figuren erläuterten Wärmeübertrager sind für alle möglichen Wärmeübertrager einsetzbar, sofern eine Umlenkung in der Tiefe erfolgt.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Volumenstrom im Inneren der Luftrichtung derart angepasst ist, dass immer Kreuzgegenstrom - bzw. gegebenenfalls abschnittsweise zusätzlich Kreuzstrom - gegeben ist.
Die in den Fig. 1 bis 3c gezeigten Gestaltungen eines Wärmeübertrager 1 können beispielsweise als Lötkonstruktion gestaltet sein. Im Rahmen der Herstellung können sie beispielsweise lotplattiert und in einem Lötofen verlötet sein.

Claims

Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Wärmeübertrager-Vorrichtung, wobei die Wärmeübertrager-Vorrichtung (1) einen ersten Kühlmittelkasten (10) und einen von diesem ersten Kohlmittelkasten (10) beabstandeten zweiten Kühlmittelkasten (12) aufweist, sowie eine Vielzahl von Rohren (14) zur Bildung eines Rohr oder Rohr/Rippenblocks, mittels welchen der erste Kühlmittelkasten (10) und der zweite Kohlmittelkasten (12) strömungstechnisch verbunden sind, wobei zwischen diesen Rohren (14) Rohrzwischenräume (42) für eine Luftdurchströmung ausgebildet sind, wobei der Rohr oder Rohr/Rippenblock in einem ersten Abschnitt von Luft in einer ersten Richtung und in einem vom ersten Abschnitt verschiedenen zweiten Abschnitt von Luft in einer zweiten, der ersten entgegengesetzten Richtung durchströmt wird
dadurch gekennzeichnet, dass
in dem ersten Kühlmittelkasten (10) zumindest eine durchgehende Längstrennwand (20) gegeben ist und ein Anschlussstutzen (58) für den Abfluss von Kühlmittel derart in den ersten Kühlmittelkasten (10) mündet, dass er über seinen Öffnungsquerschnitt in auf unterschiedlichen Seiten der Längstrennwand (20) angeordneten Kammern (26, 28) des ersten Kühlmittelkastens (10) mündet und in dem ersten Kühlmittelkasten (10) zwei in Breiten- bzw. Längsrichtung dieses ersten Kühlmittelkestens (10) voneinander beabstandete Quertrennwände (22, 24) vorgesehen sind und der Anschlussstutzen (58) für den Abfluss von Kühlmittel - in Breiten- bzw. Längsrichtung dieses ersten Kohlmittelkastens (10) gesehen - zwischen diesen beiden Quertrennwänden (22, 24) in den ersten Kühlmittelkasten (10) mündet und zwei Anschlussstutzen (54, 56) für den Zufluss von Kühlmittel auf unterschiedlichen Seiten der Längstrennwand (20) angeordnet sind, so dass die Wärmeübertragung zwischen dem Kühlmittel und der Luft nach dem Kreuzgegenstrom-Prinzip und dem Kreuzstrom-Prinzip erfolgt.
Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertrager-Vorrichtung (1) eine Einrichtung zum Erzeugen und /oder Leiten von den Wärmeübertrager (1) im Betrieb in verschiedenen Abschnitten seines Rohr- oder Rohr/Rippenblockes (66) zeitgleich in entgegengesetzten Orientierungen durchströmenden Luftströmen aufweist.
Klimaanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Erzeugen und / oder Leiten von den Wärmeübertrager (1) im Betrieb in verschiedenen Abschnitten seines Rohr- oder Rohr/Rippenblockes (66) zeitgleich in entgegengesetzten Orientierungen durchströmenden Luftströmen derart ausgebildet ist, dass die den Rohr- oder Rohr/Rippenblockes (66) zeitgleich in entgegengesetzten Orientierungen bzw. Richtungen durchströmenden Luftströme parallelgeschaltet sind.
Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese Klimaanlage einen Verdampfer und einen von dieser Wärmeübertrager-Vorrichtung (1) ausgebildeten Heizkörper aufweist.