EP2232183A2 - Wärmeübertrager, insbesondere heizkörper für kraftfahrzeuge - Google Patents

Wärmeübertrager, insbesondere heizkörper für kraftfahrzeuge

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Publication number
EP2232183A2
EP2232183A2 EP08859570A EP08859570A EP2232183A2 EP 2232183 A2 EP2232183 A2 EP 2232183A2 EP 08859570 A EP08859570 A EP 08859570A EP 08859570 A EP08859570 A EP 08859570A EP 2232183 A2 EP2232183 A2 EP 2232183A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
row
heat exchanger
region
coolant
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP08859570A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2232183B1 (de
Inventor
Michael Kohl
Miriam Lozano-Aviles
Thomas Strauss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle Behr GmbH and Co KG
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Behr GmbH and Co KG filed Critical Behr GmbH and Co KG
Publication of EP2232183A2 publication Critical patent/EP2232183A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2232183B1 publication Critical patent/EP2232183B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05391—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits combined with a particular flow pattern, e.g. multi-row multi-stage radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0202—Header boxes having their inner space divided by partitions
    • F28F9/0204—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0091—Radiators
    • F28D2021/0096—Radiators for space heating

Definitions

  • Heat exchangers in particular radiators for motor vehicles
  • the invention relates to a heat exchanger according to the preamble of patent claim 1.
  • Heat exchangers in particular radiators for motor vehicles, are flowed through on the primary side by a liquid medium, in particular coolant, and are acted upon by ambient air on the secondary side, which is supplied to the vehicle cabin.
  • Known radiators have an existing of pipes and ribs block in which enters the air to be heated and exits on the back again.
  • a problem with the heating of the air in the radiator block is that the air outlet temperatures on the air outlet surface are not the same everywhere, so that strands of different air temperature occur in the heated air. This is disadvantageous for a targeted heating of the interior.
  • a radiator which is usually formed in a multi-row or multi-flow
  • different flow patterns are known, whereby the simplest form is a parallel flow, in which all tubes are flowed through in the same direction.
  • a U-shaped flow through the radiator wherein in a coolant box, a partition wall (transverse partition wall) is arranged. Since this deflection of the coolant takes place transversely to the direction of air flow, it is called a deflection "in the width.”
  • coolant and Air one speaks here of a cross current.
  • the coolant cools down, so that the air is heated more strongly on the inlet side radiator half than on the outlet side half, which leads to the mentioned strandiness.
  • a longitudinal partition is required, which separates adjacent rows on one side.
  • deflection in the depth
  • this is referred to as direct current or countercurrent
  • the coolant must be distributed over the full width on the inlet side - this can cause the outer tubes to flow through more slowly when the coolant enters the center, which also adversely affects the air outlet temperature.
  • a radiator in which the coolant is deflected exclusively in the width, specifically in several stages, wherein a plurality of coolant flows are connected in parallel.
  • the aim of this arrangement is to achieve relatively large pressure losses by turbulence of the coolant at the deflection of the water boxes.
  • a radiator for motor vehicles which operates on the countercurrent principle.
  • the coolant is deflected in one or more stages from the air outlet side in the direction of the air inlet side. This can be a higher heat transfer performance can be achieved.
  • DE 603 06 291 T2 corresponding to EP 1 410 929 B1
  • a radiator for motor vehicles with a separate control for the right and the left side of the cabin (driver side and passenger side) was known.
  • the coolant is supplied via two pre-runs, deflected in width to the middle and discharged there through a common return.
  • a deflection in the depth is provided, namely against the direction of air flow.
  • the air flow exiting the radiator is split by a dividing wall into two partial flows, which are fed to the left and right side of the cabin.
  • the liquid medium enters a first region, the inlet region, and is deflected within this air outlet side series into a second region, wherein both the first region and the second region can have partial regions.
  • the coolant entering the first row of flow channels is deflected at least once in width.
  • the coolant is deflected from the first to the second, ie the air inlet side row, wherein all the flow channels of the second row are flowed through in the same direction.
  • the coolant is also in the second, d. H. the windward row at least once deflected. Overall, the coolant flow is thus deflected twice in width and once in depth. Due to the opposing flow of coolant in both rows of tubes, the air outlet temperature profile can be homogenized even more.
  • the entry region in the first row is arranged centrally, while the second region comprises two sub-regions, which are arranged symmetrically next to the first region.
  • the incoming coolant stream is thus divided after the first pass and deflected in opposite directions in the width of the heat exchanger.
  • the coolant flows exiting from the two partial areas are deflected in the depth and distributed to the second row in such a way that all flow channels are flowed through in the same direction.
  • This achieves a symmetrical air outlet temperature profile, i. H. Any deviations from a homogeneous temperature distribution occur symmetrically. Alternatively it can be deflected in the second row in the width.
  • the entry region in the first row is arranged eccentrically, preferably in a first half, while the second region is arranged next to the first region.
  • the coolant flows into the heat exchanger in the first half of the row, is deflected in width, and the entire coolant flow enters the second area. From there, in turn, the deflection in the depth and the distribution of the coolant flow to the entire second row, which can be flowed through in the same direction or in different directions.
  • two, preferably symmetrically arranged inlet regions are provided, which communicate with each other via a connecting pipe. This gives two partial flows on the inlet side, which are deflected inwards in width and enter the second region. Thereafter, the diversion in the depth and the distribution of the coolant take place on all tubes of the second row.
  • the width can also be deflected in the second row.
  • the flow cross sections of the first and second regions are the same, i. H.
  • the same flow velocities occur in the flow channels of the first and second regions, ie. H. seen across the entire width.
  • the flow cross section of the second region is particularly preferably greater than that of the first region, with the result that there is a delay in the flow in the flow channels of the second region. This compensates for the cooling of the liquid medium, so that a homogeneous air outlet temperature distribution is obtained as an advantage.
  • the flow cross section of the second row is adapted to the flow cross section of the second region of the first row, in such a way that the entire flow cross section of the second row is either equal to or greater than the entire flow cross section of the second region.
  • an expansion of the flow cross-section due to the further cooling of the liquid medium, an expansion of the flow cross-section.
  • either the same flow rate in the second row as in the second range can be achieved or a delay of the flow - with the result that more heat can be released into the air and a lower pressure drop occurs.
  • an extension of the flow cross-section can be carried out with the result of a reduced flow velocity.
  • the heat exchanger is designed as a radiator of a heating system for motor vehicles, d. H.
  • the flow channels are designed as tubes, preferably as flat tubes or multi-chamber tubes, through which the coolant flows and between which corrugated ribs are preferably arranged as secondary surfaces.
  • the flat tube sections of the second row - depending on the flow pattern - the same, a greater or lesser depth than the Flat tubes of the first row on.
  • a greater cooling of the coolant and thus a higher heat transfer performance can be achieved.
  • the radiator according to the invention preferably comprises headers or containers, d. h an inlet box, via which the coolant enters, an outlet box, via which the coolant exits, or a coolant inlet and outlet box or a deflection box.
  • partitions in the form of longitudinal and / or transverse dividing walls are arranged in the collecting boxes, which subdivide the collecting boxes into individual chambers.
  • the inlet region for the flow channels or flat tubes of the first region is preferably divided by a longitudinal dividing wall and at least one transverse dividing wall within the inlet box.
  • the outlet box has a longitudinal dividing wall, so that the first and the second row are separated from one another and in the first row, a deflection in the width can take place.
  • transverse and longitudinal partitions may be arranged in an H-shaped manner.
  • FIG. 1 shows the flow through a heat exchanger block with a central inlet region as the first embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows the flow model according to FIG. 1 in a schematic view from above
  • FIG. 1 shows the flow through a heat exchanger block with a central inlet region as the first embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows the flow model according to FIG. 1 in a schematic view from above
  • FIG. 1 shows the flow through a heat exchanger block with a central inlet region as the first embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows the flow model according to FIG. 1 in a schematic view from above
  • Fig. 3 shows a second embodiment of the invention with off-center entry area
  • 4 shows a third embodiment of the invention with two entry areas
  • a radiator with "double" deflection in the width that is, in the first and second row, Fig. 9a, the radiator according to Fig. 8 in an exploded view
  • Fig. 12 as a further embodiment of the invention, a radiator with outer inflow.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of the invention, namely a flow model for a double-row radiator 1, of which only tubes 2 (without ribs) of a first row 3 and a second row 4 are shown.
  • a longitudinal partition wall 5 with two transverse partition walls 6, 7 in the inlet region of the tubes 2 and a further, continuous longitudinal partition 8 in the lower region of the block 1 are partially shown.
  • the tubes 2 are, as indicated by flow arrows, flows through a coolant, which is branched off from a cooling circuit, not shown, of an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • the radiator block 1 is used to heat air, which flows through the block 1 according to the arrow L and not shown ribs between the tubes 2, so-called secondary surfaces, overflowed.
  • the heated air is supplied to the cabin of the motor vehicle.
  • the first row 3 of the radiator block 1, also referred to below as block 1 for short, is subdivided into three regions due to the partitions 5, 6, 7, a first region 9 being contained within the partitions 5, 6, 7 and a second region 10 two partial areas 10a, 10b, on both sides of the transverse partition walls 6, 7 are arranged.
  • the first region 9, also called inlet region comprises four tubes 2, while the two partial regions 10a, 10b each comprise two tubes 2.
  • the coolant enters the tubes 2 via the inlet region 9 according to the arrows E and flows through them from top to bottom (the terms above and below refer to the illustration in the drawing).
  • the coolant flow is divided, in each case to the outside - within the first row 3 - deflected and then enters the tubes 2 of the portions 10 a, 10 b to flow through them from bottom to top.
  • the deflection of the coolant is indicated by the arrows UB, UB means deflection in width.
  • the two diverted in the depth of coolant partial flows are distributed to all tubes 2 (in the illustrated embodiment 8) of the second row 4 and flow through this from top to bottom.
  • the deflection of the coolant in the width corresponding to the arrows UB is through the continuous longitudinal partition wall 8 - in conjunction with a coolant box, not shown, as shown in the following Fig. 6a, 6b - allows.
  • the flow pattern described above corresponds to a cross-counterflow, based on coolant and air flow.
  • the first row 3 is the air outlet-side row, also referred to below as the leeward row
  • the second row of tubes 4 is the air inlet-side row, also referred to below as the windward row.
  • the coolant thus enters the leeward row 3 in the block 1, is first deflected in width and then in depth, with all the tubes 2 of the windward row 4 are flowed through in the same direction.
  • This flow through the radiator block 1 causes a largely homogeneous Air outlet temperature, ie after the exit of the air from the first row 3.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of the radiator block 1 according to FIG. 1 in a view from above of the tubes 2, which are arranged in the two rows 3 and 4.
  • the air flow direction is again indicated by an arrow L.
  • the flow direction of the coolant is represented by dot symbols 11 and cross symbols 12, wherein the dot symbols 11 represent an upward flow direction (out of the drawing plane) and the cross symbols represent a coolant flow downward, ie into the drawing plane.
  • the tubes 2 of the inlet region 9 are marked with a clamp a, the tubes 2 of the two partial regions 10a, 10b with clamps b1, b2 and the tubes 2 of the series 4 with a clamp c.
  • the letters a, b1, b2, c stand for the respective number of tubes.
  • the cross sections of the tubes 2 are formed as flat tube cross sections and each have a depth T1 in the first row 3 and a depth T2 in the second row 4.
  • the entire depth of the block 1 is marked T.
  • the relationship a ⁇ (b1 + b2) holds.
  • b1 + b2 a
  • the same flow velocity for the coolant as in the tubes 2 of the inlet region 9 results in the tubes 2 of the outer subregions 10a, 10b.
  • the flow cross section for the second area but slightly enlarged, so that a delay of the coolant flow is achieved. This also contributes to a homogenization of the air outlet temperature profile.
  • the preferred depth dimension T2 for the second row 4 is in the range between 0.5 T1 and T1.
  • the described flow model with deflections in the width and in the depth thus offers the possibility of gradually reducing the flow velocity of the coolant by changing the flow cross sections.
  • Fig. 2a shows two equivalent embodiments for the aforementioned and illustrated tubes 2, each having a flat tube cross-section. In principle, it is possible to use separate tubes 2 in different rows (two-row design) or to use a two-chamber tube 2 ', ie a tube with two chambers (single-row construction).
  • Fig. 3 shows a second embodiment of the invention, wherein like reference numerals are used for like parts.
  • the block 1 again has two rows 3, 4 of flat tubes 2, the first row 3 being subdivided into a first area 13, the entry area, and a second area 14.
  • the inlet region 13 is divided by a longitudinal partition wall 15 and a transverse partition wall 16.
  • the coolant enters according to the arrows E in the tubes 2 of the inlet region 13, is then according to the arrows UB in the width, d. H. deflected within the row 3 and then flows through the tubes 2 of the second region 14 from bottom to top.
  • the coolant is deflected in the depth, corresponding to the arrows UT and distributed to all tubes 2 of the second row 4, which are all flowed through in the same direction from top to bottom. Thereafter, the coolant exits the block 1. Even with this flow pattern results in a homogeneous air outlet temperature profile.
  • Fig. 4 shows a third embodiment of the invention, wherein in turn identical reference numerals are used for the same parts.
  • a first region 17 with two outer subregions 17a, 17b and a middle second region 18 are provided here.
  • the partial areas 17a, 17b are each divided by longitudinal dividing walls 19a, 19b and by transverse dividing walls 20a, 20b, between which a connecting tube 21 is arranged.
  • the coolant enters according to the arrows E - partly via the connecting pipe 21 - in the tubes 2 of the portions 17a, 17b, flows through them from top to bottom, then, according to the arrows UB, deflected in width and flows through the middle tubes.
  • the second area 18 is then deflected in the depth and distributed to all the tubes 2 of the second row 4, which are then flowed through from top to bottom in the same direction.
  • This stream pattern ensures a largely homogeneous air outlet temperature profile.
  • the radiator 22 comprises a radiator block 23, also called a block for short, a lower header or coolant box 24 and an upper header or coolant box 25.
  • the lower header 24 has an inlet nozzle 24a and the upper coolant box, also called outlet box, has a Outlet nozzle 25a on.
  • the block 23 comprises - as shown and explained in the embodiment of FIG. 1 and FIG.
  • the arrow I symbolizes the incoming coolant flow in the first region
  • the arrows IIa, IIb symbolize the diverted in width partial streams
  • the arrow III symbolizes the coolant flow in the second, ie the windward tube row.
  • the arrows UB, UT show the deflection of the coolant flow I in the width and the deflection of the partial flow IIb in depth.
  • the direction of flow of the air is shown by an arrow L, that is, one looks at the air outlet side of the radiator block 23.
  • the installation position of the radiator 22 with the above-arranged coolant outlet 25a is selected because of the better ventilation of the radiator 22.
  • Fig. 5b shows the radiator 22 in an exploded view, ie the lower inlet box 24, the upper outlet box 25 and the block 23 are shown separately.
  • the interior of the inlet box 24, in particular the inlet region 26 divided off by a longitudinal and two transverse partition walls 26a, 26b, 26c, can be seen.
  • the coolant inlet stream is shown in block 23 by three arrows pointing upwards.
  • the deflection in the width is carried out according to the arrows UB (here, a non-visible longitudinal partition wall is arranged in the upperdemit- telkasten 25).
  • the diversion kung in depth takes place in the lower coolant box 24 according to the arrows UT.
  • the flow in the windward row is indicated by five arrows pointing upwards.
  • FIG. 6a and FIG. 6b again show the heating element 22 according to FIGS. 5a, 5b in an exploded view, namely in FIG. 6a with a view of the air outlet side 23a and in FIG. 6b with a view of the air inlet side 23b.
  • the flow direction of the air is represented by arrows L.
  • the same reference numerals are used for the same parts. From this representation, the different flow on the lee side 23a and on the windward side 23b of the radiator block 23 becomes clear. In the former case, a coolant flow takes place in opposite directions, in the second case in the same direction.
  • FIG. 6 b shows a longitudinal dividing wall 27 which corresponds to the longitudinal dividing wall 8 in the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 4.
  • Fig. 7a shows a view from above of the radiator block 23 according to Fig. 5a to Fig. 6b.
  • the block 23 has two rows 28, 29 of two-chamber tubes 30, 31.
  • the flow direction of the coolant is again represented by dot and cross symbols.
  • the air flow direction is indicated by an arrow L.
  • Fig. 7b shows a view of the radiator block 23 from below with first row of tubes 28 and second row of tubes 29 and with the inlet region 26 (first area) and partitions 26a, 26b, 26c.
  • the number of tubes in the individual areas, ie in the first and second area and in the second row 29 are represented by the dimension arrows a, b1, b2, c.
  • the number of tubes shown in the drawing or the dimensional ratios correspond to a preferred embodiment.
  • fifteen tubes 30 are provided in the first region a, and nine tubes in the second regions b1, b2, respectively.
  • Fig. 7c shows the tubes 30, 31 of the first row 28 and the second row 29 in an enlarged view, wherein the depth dimensions T1 for the tubes 30 and T2 apply to the tubes 31 and T for the entire block depth.
  • the width of the tubes is indicated by B.
  • the graphical representation is to scale for a preferred embodiment, i. H.
  • the depth dimension T2 of the second row 29 is smaller than the depth dimension T1 of the first row 28.
  • the number of tubes 30, 31 in both rows 28, 29 is - as the figures 7a, 7b show - the same.
  • the entire flow cross section of the tubes 31 in the second row 29 is dimensioned such that, after the deflection in the depth, a further delay of the coolant flow results. Thus one reaches on the air inlet side an increased temperature difference and thus a performance gain.
  • the depth measure T2 is selected in a range of 0.5 T1 to 1, T1.
  • the radiator according to the invention or its flat tubes have the following dimensions:
  • the tube width B is in a range of 0.5 to 4.0 mm, preferably in a range of 0.8 to 2.5 mm.
  • the material thickness (tube wall thickness) s of the flat tubes is in a preferred range of 0.10 to 0.50 mm.
  • the depth T of the block is in a range of 10 to 100 mm, preferably in a range of 20 to 70 mm.
  • stepwise expansion of the flow cross section in each case after the deflection in the width and / or the deflection in depth, results in connection with the delay of the coolant flow and a lower pressure drop on the coolant side, which reduces the power requirement for the coolant pump ,
  • Fig. 8 shows a further embodiment of the invention in the form of a double-row radiator 32 in which the coolant is deflected in width both in the first and in the second row of tubes.
  • the entry of the coolant into the radiator 32 is indicated by an arrow E and the output enters the coolant from the radiator 32 is indicated by an arrow A.
  • the direction of flow of the air through the radiator 32 is indicated by two arrows L, ie air and coolant are guided in cross-counterflow to each other.
  • the radiator 32 has a first, leeward pipe row 33 and a second windward pipe row 34 and an upper coolant box 35 and a lower coolant box 36, in which open the (not provided with reference numbers) pipe ends.
  • the coolant first enters an inlet region, represented by arrows I, into the first row of tubes 33, is deflected outwards in the lower coolant box 36, corresponding to the arrows UB in width, enters the two outer sections, flows through them down to the top, according to the arrows IIa, IIb, and is in the upper coolant box 35 in the depth, corresponding to the arrows UT, deflected.
  • windward pipe row 34 there is a flow from top to bottom - which is not shown here - a new deflection in the width, a flow from bottom to top and finally marked by the arrow A outlet of the coolant.
  • the regions I, IIa, IIb in the front and in the rear row 33, 34 are respectively flowed through in opposite directions.
  • Fig. 9a shows the heating element 32 of Fig. 8 in an exploded view, wherein the same reference numerals are used for the same parts.
  • the flow of the coolant is represented by arrows in the tubes and the coolant boxes 35, 36.
  • the two rows of tubes 33, 34 have a plurality of flat tubes 37, between which are not provided with reference numbers corrugated fins are arranged.
  • the ends of the flat tubes 37 are connected to tube sheets 38, 39, preferably by soldering.
  • the tube plates 38, 39 are connected to the coolant boxes 35, 36, preferably by soldering.
  • a longitudinal partition wall 40 is arranged, which separates the first and the second row of tubes 33, 34, so that in the lower coolant box 36 each for the first and second row of tubes 33, 34 can be made a deflection in width, as by the Arrows UB1, UB2, each can take place in the opposite direction.
  • the upperdeffenkas- th 35 are two extending over both rows of tubes transverse partitions 41, 42 and arranged between the transverse partition walls 41, 42 extending longitudinal partition wall 43. Due to this arrangement of the partitions 40, 41, 42, 43 results in the flow pattern of the coolant shown by the arrows.
  • the coolant flows in the first and second rows 33, 34 respectively in the opposite direction, as well as in the lower coolant box 36.
  • the first row 33 a deflection in the width from inside to outside
  • the second row 34 a deflection in width from the outside to the inside.
  • Fig. 9b shows the radiator 32 in a section in which the two rows of tubes 33, 34, the two coolant boxes 35, 36, the entry of the coolant by an arrow E, the exit of the coolant by an arrow A and the flow direction of the air through an arrow L are shown.
  • the countercurrent principle is clearly visible here.
  • FIG. 10a shows a plan view (view from above) of the two rows of tubes 33, 34, here called R1, R2.
  • the two transverse partitions 41, 42 in conjunction with the longitudinal partition wall 43 in the form of an H.
  • the flow direction of the coolant through the flat tubes 37 is represented by dot and cross symbols.
  • the number of tubes in the individual sections of the rows of tubes R1, R2 is represented by the sections a, b1, b2, c.
  • the sum of the tubes b1 and b2 is greater than the number of tubes a, ie (b1 + b2)> a.
  • the section a has fifteen tubes and the sections b1 and b2 each have nine tubes, resulting in an increase of the flow cross section around three tube cross sections. This results in a reduction of the flow velocity in sections b1 and b2.
  • Fig. 10b shows a bottom view of the tube ends of the rows of tubes R1 and R2, between which the longitudinal partition wall 40 is arranged.
  • the entire width of the rows of tubes R1, R2 is indicated by c - this area is not divided by transverse walls, so that in both rows R1, R2 a deflection in the width can be made.
  • 10c shows an enlarged section of the two rows of tubes R1, R2, each with five flat tubes 37a, 37b, the depth of which (in the direction of air flow) is defined by T1 and T2 respectively.
  • the total depth of the two rows of tubes (the block) is indicated by T.
  • the depth T2 of the flat tubes 37b can be greater than the depth T1 of the flat tubes 37a are selected - this with the same tube width B and the same number of tubes.
  • the tube width B is in a range of 0.5 to 4.0 mm, preferably 0.8 to 2.5 mm.
  • the material thickness of the flat tubes 37a, 37b is in the range of 0.10 to 0.50 mm.
  • the overall depth T (mesh or block depth) is 10 to 100 mm, preferably 25 to 70 mm.
  • two rows of flat tubes 37a, 37b, which are designed as two-chamber tubes, are shown. However, it is also possible to use multi-chamber pipes or else a single-row construction with a continuous flat tube which has a partition (sipe) approximately in the central area.
  • FIG. 11 shows a further exemplary embodiment of the invention with a heating body 44, which corresponds to the flow pattern of the exemplary embodiment according to FIGS. 10a, 10b.
  • a constructive variant provides for a lateral inflow of the coolant via an inflow pipe 45, via which the coolant is supplied from the outside into the central inflow region 46.
  • an outflow pipe (not shown) can be provided for the outflow region located downstream of the inflow region 46 in the plane of the drawing. be provided.
  • Such a laterally arranged coolant connection may be advantageous due to the installation situation in the vehicle.
  • FIG. 12 shows a further exemplary embodiment of the invention with a heating body 47 which has outflow regions 48, 49 arranged outside (partial regions) which communicate with each other via a connecting tube 50.
  • the coolant entering via the inlet connection 51 is thus distributed to both inflow chambers 48, 49.

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Abstract

Wärmeübertrager (1) mit mindestens zwei Reihen (3, 4) von Strömungskanälen (2), die von einem flüssigen Medium durchströmbar sind, und mit zwischen den Strömungskanälen (2) angeordneten, von Luft überströmbaren Sekundärflächen, wobei das flüssige Medium und die Luft im Kreuzgegenstrom geführt und die erste Reihe (3) auf der Luftaustrittsseite und die zweite Reihe (4) auf der Lufteintrittsseite angeordnet sind. Es wird vorgeschlagen, dass das flüssige Medium in einen ersten Bereich (9) der ersten Reihe (3) eintritt, innerhalb der ersten Reihe (3) in einen zweiten Bereich (10a, 10b) und aus dem zweiten Bereich (10a, 10b) der ersten Reihe (3) in die zweite Reihe (4) umgelenkt wird.

Description

Wärmeübertrager, insbesondere Heizkörper für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager nach dem Oberbegriff des Pa- tentanspruches 1.
Wärmeübertrager, insbesondere Heizkörper für Kraftfahrzeuge werden pri- märseitig von einem flüssigen Medium, insbesondere Kühlmittel durchströmt und sekundärseitig von Umgebungsluft beaufschlagt, die der Fahrzeugkabi- ne zugeführt wird. Bekannte Heizkörper weisen einen aus Rohren und Rippen bestehenden Block auf, in welchen die zu erwärmende Luft eintritt und auf dessen Rückseite wieder austritt. Ein Problem bei der Erwärmung der Luft im Heizkörperblock besteht darin, dass die Luftaustrittstemperaturen auf der Luftaustrittsfläche nicht überall gleich sind, sodass in der erwärmten Luft Strähnen unterschiedlicher Lufttemperatur auftreten. Dies ist für eine gezielte Erwärmung des Innenraumes nachteilig.
Für die Durchströmung eines Heizkörpers, der meistens mehrreihig oder mehrflutig ausgebildet ist, sind verschiedene Strömungsmuster bekannt, wo- bei die einfachste Form eine Paralleldurchströmung ist, bei welcher alle Rohre in derselben Richtung durchströmt werden. Bekannt ist ferner eine U- förmige Durchströmung des Heizkörpers, wobei in einem Kühlmittelkasten eine Trennwand (Quertrennwand) angeordnet ist. Da diese Umlenkung des Kühlmittels quer zur Luftströmungsrichtung erfolgt, spricht man von einer Umlenkung „in der Breite". Bezogen auf beide Medienströme, Kühlmittel und Luft, spricht man hier von einem Kreuzstrom. Auf dem Wege vom Kühlmitteleintritt zum Kühlmittelaustritt kühlt sich das Kühlmittel ab, sodass die Luft auf der eintrittsseitigen Heizkörperhälfte stärker als auf der austrittsseitigen Hälfte erwärmt wird, was zu der erwähnten Strähnigkeit führt. Bekannt ist auch, das Kühlmittel in Relation zum Luftstrom im Gleich- oder Gegenstrom zu führen, d. h. das Kühlmittel wird in einem mehrreihigen Heizkörper von einer Reihe in die benachbarte Reihe umgelenkt. Hierzu ist eine Längstrennwand erforderlich, welche benachbarte Reihen auf einer Seite trennt. Man spricht hier von Umlenkung „in der Tiefe". Je nachdem, ob die Umlen- kung in oder entgegen der Luftströmungsrichtung erfolgt, spricht man von Gleichstrom oder Gegenstrom. Bekannt ist, dass sich mit dem Gegenstrom bessere Wirkungsgrade erzielen lassen. Nachteilig ist, insbesondere bei breiteren Heizkörpern, dass das Kühlmittel auf der Eintrittsseite über die volle Breite verteilt werden muss - dies kann dazu führen, dass die äußeren Rohre bei mittigem Kühlmitteleintritt langsamer durchströmt werden, was die Luftaustrittstemperatur ebenfalls ungünstig beeinflusst.
Durch die DE 10 2005 048 227 A1 der Anmelderin wurde ein Heizkörper mit Flachrohren bekannt, bei welchem das Kühlmittel im Kreuzgegenstrom zum Luftstrom geführt ist, d. h. es findet eine Umlenkung in der Tiefe in Richtung auf die Lufteintrittsseite statt. Bei einer weiteren Variante, die nicht dargestellt und nicht näher beschrieben ist, ist zusätzlich eine Umlenkung in der Breite vorgesehen.
In der DE 102 47 609 A1 ist ein Heizkörper beschrieben, bei welchem das Kühlmittel ausschließlich in der Breite, und zwar in mehreren Stufen umgelenkt wird, wobei mehrere Kühlmittelströme parallel geschaltet sind. Ziel dieser Anordnung ist, durch Verwirbelung des Kühlmittels an den Umlenkstellen der Wasserkästen relativ große Druckverluste zu erreichen.
Durch die DE 44 31 107 C1 wurde ein Heizkörper für Kraftfahrzeuge bekannt, welcher nach dem Gegenstromprinzip arbeitet. Dabei wird das Kühlmittel in einer oder mehreren Stufen von der Luftaustrittsseite in Richtung Lufteintrittsseite umgelenkt. Hiermit kann eine höhere Wärmeübertragungs- leistung erzielt werden. Durch die DE 603 06 291 T2 (entsprechend EP 1 410 929 B1) wurde ein Heizkörper für Kraftfahrzeuge mit einer getrennten Regelung für die rechte und die linke Seite der Kabine (Fahrerseite und Beifahrerseite) bekannt. Hierbei wird das Kühlmittel über zwei Vorläufe zugeführt, in der Breite bis zur Mitte umgelenkt und dort durch einen gemeinsamen Rücklauf abgeführt. In einer speziellen Ausführung (Fig. 8) ist zusätzlich zur Umlenkung in der Breite eine Umlenkung in der Tiefe, und zwar entgegen der Luftströmungsrichtung vorgesehen. Bei der so genannten Links/Rechts-Regelung wird der aus dem Heizkörper austretende Luftstrom über eine Trennwand in zwei Teilströme aufgespalten, welche der linken bzw. rechten Kabinenseite zugeführt werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Wärmeübertrager der eingangs genannten Art ein möglichst homogenes Luftaustrittstemperatur- profil zu schaffen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass bei einem Kreuzgegenstrom- Wärmeübertrager das flüssige Medium (Kühlmittel) in einen ersten Bereich, den Eintrittsbereich, eintritt und innerhalb dieser luftaustrittsseitigen Reihe in einen zweiten Bereich umgelenkt wird, wobei sowohl der erste als auch der zweite Bereich Teilbereiche aufweisen können. Mit anderen Worten: das in der ersten Reihe von Strömungskanälen eintretende Kühlmittel wird mindestens einmal in der Breite umgelenkt. Anschließend wird das Kühlmittel aus der ersten in die zweite, d. h. die lufteintrittsseitige Reihe umgelenkt, wobei sämtliche Strömungskanäle der zweiten Reihe in derselben Richtung durch- strömt werden. Mit der erfindungsgemäßen Kühlmittelführung durch Umlenkungen in der Breite und in der Tiefe wird der Vorteil erreicht, dass sich an der Luftaustrittsseite des Wärmeübertragers ein weitgehend homogenes Temperaturprofil einstellt. - A -
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird das Kühlmittel auch in der zweiten, d. h. der luvseitigen Reihe mindestens einmal umgelenkt. Insgesamt wird der Kühlmittelstrom somit zweimal in der Breite und einmal in der Tiefe umgelenkt. Durch die gegenläufige Kühlmittelströmung in beiden Rohrreihen kann das Luftaustrittstemperaturprofil noch stärker homogenisiert werden.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung, ist der Eintrittsbereich in der ersten Reihe mittig angeordnet, während der zweite Bereich zwei Teilbereiche umfasst, die symmetrisch neben dem ersten Bereich angeordnet sind. Der eintretende Kühlmittelstrom wird somit nach dem ersten Durchgang geteilt und in entgegengesetzte Richtungen in der Breite des Wärmeübertragers umgelenkt. Anschließend werden die aus den beiden Teilbereichen austretenden Kühlmittelströme in der Tiefe umgelenkt und auf die zweite Reihe derart verteilt, dass sämtliche Strömungskanäle in derselben Richtung durchströmt werden. Hiermit wird ein symmetrisches Luftaustrittstemperaturprofil erreicht, d. h. etwaige Abweichungen von einer homogenen Temperaturverteilung treten symmetrisch auf. Alternativ kann in der zweiten Reihe auch in der Breite umgelenkt werden.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung, ist der Eintrittsbereich in der ersten Reihe außermittig, vorzugsweise in einer ersten Hälfte angeordnet, während der zweite Bereich neben dem ersten Bereich angeordnet ist. Das Kühlmittel strömt hierbei in der ersten Hälfte der Reihe in den Wärmeübertrager ein, wird in der Breite umgelenkt, und der gesamte Kühlmittelstrom tritt in den zweiten Bereich ein. Von dort erfolgen wiederum die Umlenkung in der Tiefe und die Verteilung des Kühlmittelstromes auf die gesamte zweite Reihe, wobei diese in gleicher Richtung oder in unterschiedlichen Richtungen durchströmt werden kann.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung sind zwei, vorzugsweise symmetrisch angeordnete Eintrittsbereiche vorgesehen, welche über ein Verbindungsrohr miteinander kommunizieren. Man erhält dadurch zwei Teilströme auf der Eintrittsseite, welche in der Breite nach innen umgelenkt werden und in den zweiten Bereich eintreten. Danach erfolgen die Umlenkung in der Tie- fe und die Verteilung des Kühlmittels auf sämtliche Rohre der zweiten Reihe. Alternativ kann - nach analogem Strömungsmuster wie in der ersten Reihe - auch in der zweiten Reihe in der Breite umgelenkt werden.
Bevorzugt sind die Strömungsquerschnitte des ersten und des zweiten Be- reiches gleich, d. h. es ergeben sich nach der bekannten Kontinuitätsgleichung gleiche Strömungsgeschwindigkeiten in den Strömungskanälen des ersten und zweiten Bereiches, d. h. über die gesamte Breite gesehen. Besonders bevorzugt ist der Strömungsquerschnitt des zweiten Bereiches jedoch größer als der des ersten Bereiches - mit der Folge, dass sich in den Strömungskanälen des zweiten Bereiches eine Verzögerung der Strömung ergibt. Dies kompensiert die Abkühlung des flüssigen Mediums, sodass man als Vorteil eine homogene Luftaustrittstemperaturverteilung erhält.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Strömungsquer- schnitt der zweiten Reihe an den Strömungsquerschnitt des zweiten Bereiches der ersten Reihe angepasst, und zwar in der Weise, dass der gesamte Strömungsquerschnitt der zweiten Reihe entweder gleich oder größer als der gesamte Strömungsquerschnitt des zweiten Bereiches ist. Bevorzugt erfolgt wegen der weiteren Abkühlung des flüssigen Mediums eine Erweiterung des Strömungsquerschnittes. Damit kann entweder die gleiche Strömungsgeschwindigkeit in der zweiten Reihe wie im zweiten Bereich erzielt werden oder auch eine Verzögerung der Strömung - mit der Folge, dass mehr Wärme an die Luft abgegeben werden kann und ein geringerer Druckabfall auftritt. Auch bei einer Umlenkung in der Breite in der zweiten Reihe kann eine Erweiterung des Strömungsquerschnittes mit der Folge einer reduzierten Strömungsgeschwindigkeit erfolgen.
Gemäß einer bevorzugten Anwendung ist der Wärmeübertrager als Heizkörper einer Heizungsanlage für Kraftfahrzeuge ausgebildet, d. h. die Strö- mungskanäle sind als Rohre, vorzugsweise als Flachrohre oder Mehrkammerrohre ausgebildet, die vom Kühlmittel durchströmt werden und zwischen denen als Sekundärflächen vorzugsweise Wellrippen angeordnet sind.
Bevorzugt weisen die Flachrohrquerschnitte der zweiten Reihe - je nach Strömungsmuster - die gleiche, eine größere oder geringere Tiefe als die Flachrohre der ersten Reihe auf. Damit ergibt sich nach der Umlenkung in der Tiefe eine Vergrößerung des Strömungsquerschnittes mit der Folge, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels in der zweiten Reihe reduziert wird. Damit werden eine stärkere Abkühlung des Kühlmittels und damit eine höhere Wärmeübertragungsleistung erreicht.
Der erfindungsgemäße Heizkörper weist bevorzugt Sammelkästen oder Behälter, d. h einen Eintrittskasten, über welchen das Kühlmittel eintritt, einen Austrittskasten, über welchen das Kühlmittel austritt, oder einen Kühlmittel- eintritts- und -austhttskasten oder einen Umlenkkasten auf.
Um die oben beschriebenen Strömungsmuster an einem Heizkörper zu realisieren, sind in den Sammelkästen Trennwände in Form von Längs- und/oder Quertrennwänden angeordnet, welche die Sammelkästen in ein- zelne Kammern unterteilen. Bevorzugt ist der Eintrittsbereich für die Strömungskanäle bzw. Flachrohre des ersten Bereiches durch eine Längstrennwand und mindestens eine Quertrennwand innerhalb des Eintrittskastens abgeteilt. Der Austrittskasten dagegen weist eine Längstrennwand auf, so- dass die erste und die zweite Reihe voneinander abgeteilt sind und in der ersten Reihe eine Umlenkung in der Breite erfolgen kann. Ferner können - bei „doppelter" Umlenkung in der Breite - Quer- und Längstrennwände H- förmig angeordnet sein.
Ausführungsbeispiele und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin- düng sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 die Durchströmung eines Wärmeübertragerblockes mit mittigem Eintrittsbereich als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2 das Strömungsmodell gemäß Fig. 1 in einer schematischen Ansicht von oben,
Fig. 2a Ausführungsbeispiele für Formen von Flachrohren, Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit außermittigem Einrittsbereich, Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei Eintrittsbereichen,
Fig. 5a,
5b einen Heizkörper mit Strömungspfeilen, geschlossen und in Explo- sivdarstellung,
Fig. 6a,
6b die Heizkörper mit Strömungspfeilen in Explosivdarstellung mit Blick auf die Luftaustritts- und die Lufteintrittsseite,
Fig. 7a, 7b, 7c Ansichten von oben und unten auf den Heizkörperblock sowie eine vergrößerte Darstellung der Heizkörperrohre,
Fig. 8 als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Heizkörper mit „doppelter" Umlenkung in der Breite, d. h. in der ersten und zweiten Reihe, Fig. 9a den Heizkörper gemäß Fig. 8 in Explosivdarstellung,
Fig. 9b den Heizkörper im Schnitt,
Fig. 10a,
10b, 10c Ansichten von oben und unten auf die Rohrenden des Heizkörperblockes, Fig. 11 als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Heizkörper mit seitlichem Kühlmittelanschluss und
Fig. 12 als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Heizkörper mit äußeren Einströmbereichen.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, nämlich ein Strömungsmodell für einen zweireihigen Heizkörper 1 , von dem lediglich Rohre 2 (ohne Rippen) einer ersten Reihe 3 und einer zweiten Reihe 4 dargestellt sind. Zusätzlich sind eine Längstrennwand 5 mit zwei Quertrennwänden 6, 7 im Eintrittsbereich der Rohre 2 und eine weitere, durchgehende Längstrennwand 8 im unteren Bereich des Blockes 1 teilweise dargestellt. Die Rohre 2 werden, wie durch Strömungspfeile angedeutet, von einem Kühlmittel durchströmt, welches von einem nicht dargestellten Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges abgezweigt wird. Der Heizkörperblock 1 dient der Erwärmung von Luft, welche den Block 1 entsprechend dem Pfeil L durchströmt und dabei nicht dargestellte Rippen zwischen den Rohren 2, so genannte Sekundärflächen, überströmt. Die erwärmte Luft wird der Kabine des Kraftfahrzeuges zugeführt. Die erste Reihe 3 des Heizkörperblockes 1 , im Folgenden auch kurz Block 1 genannt, ist aufgrund der Trennwände 5, 6, 7 in drei Bereiche unterteilt, wobei ein erster Bereich 9 innerhalb der Trennwände 5, 6, 7 und ein zweiter Bereich 10, umfassend zwei Teilbereiche 10a, 10b, beiderseits der Quertrennwände 6, 7 angeordnet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der erste Bereich 9, auch Eintrittsbereich genannt, vier Rohre 2, während die beiden Teilbereiche 10a, 10b jeweils zwei Rohre 2 umfassen. Das Kühlmittel tritt über den Eintrittsbereich 9 entsprechend den Pfeilen E in die Rohre 2 ein und durchströmt diese von oben nach unten (die Begriffe oben und unten beziehen sich auf die Darstellung in der Zeichnung). Nach Austritt des Kühlmittels aus dem ersten Bereich 9 wird der Kühlmittelstrom geteilt, jeweils nach außen - innerhalb der ersten Reihe 3 - umgelenkt und tritt dann in die Rohre 2 der Teilbereiche 10a, 10b ein, um diese von unten nach oben zu durchströmen. Die Umlenkung des Kühlmittels ist durch die Pfeile UB angedeutet, wobei UB Umlenkung in der Breite bedeutet. Nach dem Austritt des Kühlmittels aus den Rohren 2 der beiden Teilbereiche 10a, 10b erfolgt eine Umlenkung der beiden Teilströme in der Tiefe, dargestellt durch die Pfeile UT. Die beiden in der Tiefe umgelenkten Kühlmittelteilströme werden auf sämtliche Rohre 2 (im dargestellten Ausführungsbeispiel 8) der zweiten Reihe 4 verteilt und durchströmen diese von oben nach unten. Danach erfolgt der Austritt des Kühlmittels aus dem Block 1. Die Umlenkung des Kühlmittels in der Breite entsprechend den Pfeilen UB wird durch die durchgehende Längstrennwand 8 - in Verbindung mit einem nicht dargestellten Kühlmittelkasten, wie in nachfolgenden Fig. 6a, 6b dargestellt - ermöglicht. Das oben beschriebene Strömungsmuster entspricht einem Kreuzgegenstrom, bezogen auf Kühlmittel- und Luftströmung. Die erste Reihe 3 ist die luftaustritts- seitige Reihe, im Folgenden auch kurz leeseitige Reihe genannt, während die zweite Rohrreihe 4 die lufteintrittsseitige Reihe, im Folgenden auch kurz luvseitige Reihe genannt, ist. In kurzen Worten ausgedrückt, tritt das Kühlmittel also in der leeseitigen Reihe 3 in den Block 1 ein, wird zunächst in der Breite und anschließend in der Tiefe umgelenkt, wobei sämtliche Rohre 2 der luvseitigen Reihe 4 in derselben Richtung durchströmt werden. Diese Durchströmung des Heizkörperblockes 1 bewirkt eine weitestgehend homo- gene Luftaustrittstemperatur, d. h. nach Austritt der Luft aus der ersten Reihe 3.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Heizkörperblockes 1 gemäß Fig. 1 in einer Ansicht von oben auf die Rohre 2, welche in den beiden Reihen 3 und 4 angeordnet sind. Die Luftströmungsrichtung ist wiederum durch einen Pfeil L angedeutet. Die Strömungsrichtung des Kühlmittels ist durch Punktsymbole 11 und Kreuzsymbole 12 dargestellt, wobei die Punktsymbole 11 eine Strömungsrichtung nach oben (aus der Zeichnungsebene heraus) und die Kreuzsymbole eine Kühlmittelströmung nach unten, d. h. in die Zeichenebene hinein darstellen. Die Rohre 2 des Eintrittsbereiches 9 sind mit einer Klammer a, die Rohre 2 der beiden Teilbereiche 10a, 10b mit Klammern b1 , b2 und die Rohre 2 der Reihe 4 mit einer Klammer c gekennzeichnet. Dabei stehen die Buchstaben a, b1 , b2, c für die jeweilige Anzahl von Rohren. Die Querschnitte der Rohre 2 sind als Flachrohrquerschnitte ausgebildet und weisen jeweils eine Tiefe T1 in der ersten Reihe 3 und eine Tiefe T2 in der zweiten Reihe 4 auf. Die gesamte Tiefe des Blockes 1 ist mit T gekennzeichnet. Nach einer bevorzugten Ausführung gilt die Beziehung a < (b1 + b2). Für den Fall dass b1 + b2 = a ist, ergibt sich in den Rohren 2 der äu- ßeren Teilbereiche 10a, 10b die gleiche Strömungsgeschwindigkeit für das Kühlmittel wie in den Rohren 2 des Eintrittsbereiches 9. Infolge der Abkühlung des Kühlmittels wird der Strömungsquerschnitt für den zweiten Bereich jedoch etwas vergrößert, sodass eine Verzögerung der Kühlmittelströmung erreicht wird. Dies trägt auch zu einer Homogenisierung des Luftaustritts- temperaturprofils bei. Die Anzahl der Rohre in der zweiten Reihe 4 entspricht im dargestellten Ausführungsbeispiel der Anzahl der Rohre der ersten Reihe 3, d. h. es gilt: a + b1 + b2 = c. Wäre T2 = T1 , ergäbe sich eine Reduzierung der Kühlmittelströmungsgeschwindigkeit um 50 %. Bei T2 = !4 T1 ergäben sich gleiche Kühlmittelströmungsgeschwindigkeiten in beiden Reihen 3, 4. Je nach Abkühlung des Kühlmittels liegt das bevorzugte Tiefenmaß T2 für die zweite Reihe 4 im Bereich zwischen 0,5 T1 und T1. Das beschriebene Strömungsmodell mit Umlenkungen in der Breite und in der Tiefe bietet somit die Möglichkeit, die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels stufenweise zu reduzieren, indem die Strömungsquerschnitte verändert werden. Fig. 2a zeigt zwei äquivalente Ausführungsbeispiele für die zuvor erwähnten und dargestellten Rohre 2, welche jeweils einen Flachrohrquerschnitt aufweisen. Grundsätzlich ist es möglich, getrennte Rohre 2 in unterschiedlichen Reihen zu verwenden (zweireihige Bauweise) oder ein Zweikammerrohr 2' zu verwenden, d. h. ein Rohr mit zwei Kammern (einreihige Bauweise).
Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Der Block 1 weist wiederum zwei Reihen 3, 4 von Flachrohren 2 auf, wobei die erste Reihe 3 in einen ersten Bereich 13, den Eintrittsbereich, und einen zweiten Bereich 14 unterteilt ist. Der Eintrittsbereich 13 wird durch eine Längstrennwand 15 und eine Quertrennwand 16 abgeteilt. Das Kühlmittel tritt entsprechend den Pfeilen E in die Rohre 2 des Eintrittsbereiches 13 ein, wird anschließend entsprechend den Pfeilen UB in der Breite, d. h. innerhalb der Reihe 3 umgelenkt und durchströmt dann die Rohre 2 des zweiten Bereiches 14 von unten nach oben. Anschließend wird das Kühlmittel in der Tiefe, entsprechend den Pfeilen UT umgelenkt und auf sämtliche Rohre 2 der zweiten Reihe 4 verteilt, welche sämtlich in derselben Richtung von oben nach unten durchströmt werden. Danach tritt das Kühlmittel aus dem Block 1 aus. Auch bei diesem Strömungsmuster ergibt sich ein homogenes Luftaustrittstemperaturprofil.
Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei für gleiche Teile wiederum gleiche Bezugszahlen verwendet werden. Abweichend von den vorherigen Ausführungsbeispielen sind hier ein erster Bereich 17 mit zwei äußeren Teilbereichen 17a, 17b sowie ein mittlerer zweiter Bereich 18 vorgesehen. Die Teilbereiche 17a, 17b sind jeweils durch Längstrennwände 19a, 19b sowie durch Quertrennwände 20a, 20b, zwischen denen ein Verbindungsrohr 21 angeordnet ist, abgeteilt. Das Kühlmittel tritt entsprechend den Pfeilen E - teilweise über das Verbindungsrohr 21 - in die Rohre 2 der Teilbereiche 17a, 17b ein, durchströmt diese von oben nach unten, wird dann, entsprechend den Pfeilen UB, in der Breite umgelenkt und durchströmt die mittleren Rohre 2 des zweiten Bereiches 18. Anschließend erfolgen eine Umlenkung des Kühlmittelstromes in der Tiefe und eine Verteilung auf sämtliche Rohre 2 der zweiten Reihe 4, welche anschließend in dersel- ben Richtung von oben nach unten durchströmt werden. Dieses Strö- mungsmuster gewährleistet ein weitestgehend homogenes Luftaustrittstem- peraturprofil.
Fig. 5a und Fig. 5b zeigen eine konstruktive Ausführung eines Heizkörpers 22, der dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und Fig. 2 entspricht. Allerdings besteht der Unterschied, dass der Kühlmitteleintritt, gekennzeichnet durch einen Pfeil E1 unten und der Kühlmittelaustritt, gekennzeichnet durch einen Pfeil A, oben erfolgt. Diese Darstellung entspricht der bevorzugten Einbaulage des Heizkörpers 22 im Kraftfahrzeug. Der Heizkörper 22 um- fasst einen Heizkörperblock 23, auch kurz Block genannt, einen unteren Sammel- oder Kühlmittelkasten 24 und einen oberen Sammel- oder Kühlmittelkasten 25. Der untere Sammelkasten 24 weist einen Eintrittsstutzen 24a und der obere Kühlmittelkasten, auch Austrittskasten genannt, weist einen Austrittsstutzen 25a auf. Der Block 23 umfasst - wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt und erläutert - zwei hier nicht mit Bezugszahlen versehene Rohrreihen, welche entsprechend den Pfeilen durchströmt werden. Der Pfeil I symbolisiert den eintretenden Kühlmittelstrom im ersten Bereich, die Pfeile IIa, IIb symbolisieren die in der Breite umgelenkten Teilströme und der Pfeil III symbolisiert den Kühlmittelstrom in der zweiten, d.h. der luvseitigen Rohrreihe. Die Pfeile UB, UT zeigen die Umlenkung des Kühlmittelstromes I in der Breite und die Umlenkung des Teilstromes IIb in der Tiefe. Die Strömungsrichtung der Luft ist durch einen Pfeil L dargestellt, d. h. man sieht auf die Luftaustrittsseite des Heizkörperblockes 23. Die dargestellte Einbaulage des Heizkörpers 22 mit dem oben angeordneten Kühl- mittelaustritt 25a ist wegen der besseren Entlüftung des Heizkörpers 22 gewählt.
Fig. 5b zeigt den Heizkörper 22 in Explosivdarstellung, d. h. der untere Eintrittskasten 24, der obere Austrittskasten 25 sowie der Block 23 sind getrennt voneinander dargestellt. Dadurch ist das Innere des Eintrittskastens 24, insbesondere der durch eine Längs- und zwei Quertrennwände 26a, 26b, 26c abgeteilte Eintrittsbereich 26 erkennbar. Der Kühlmitteleintrittsstrom ist in Block 23 durch drei nach oben gerichtete Pfeile dargestellt. Die Umlenkung in der Breite erfolgt entsprechend den Pfeilen UB (hier ist im oberen Kühlmit- telkasten 25 eine nicht sichtbare Längstrennwand angeordnet). Die Umlen- kung in der Tiefe erfolgt im unteren Kühlmittelkasten 24 entsprechend den Pfeilen UT. Die Strömung in der luvseitigen Reihe ist durch fünf nach oben gerichtete Pfeile gekennzeichnet.
Fig. 6a und Fig. 6b zeigen zur Verdeutlichung nochmals den Heizkörper 22 gemäß Figuren 5a, 5b in Explosivdarstellungen, und zwar in Fig. 6a mit Blick auf die Luftaustrittsseite 23a und in Fig. 6b mit Blick auf die Lufteintrittsseite 23b. Die Strömungsrichtung der Luft ist jeweils durch Pfeile L dargestellt. Im Übrigen werden für gleiche Teile gleiche Bezugszahlen verwendet. Aus die- ser Darstellung wird die unterschiedliche Durchströmung auf der Leeseite 23a und auf der Luvseite 23b des Heizkörperblockes 23 deutlich. Im ersteren Falle erfolgt eine Kühlmittelströmung in entgegengesetzten Richtungen, im zweiten Falle in gleicher Richtung. In Fig. 6b ist eine Längstrennwand 27 erkennbar, welche der Längstrennwand 8 in den Ausführungsbeispielen ge- maß Fig. 1 bis Fig. 4 entspricht.
Fig. 7a zeigt eine Ansicht von oben auf den Heizkörperblock 23 entsprechend Fig. 5a bis Fig. 6b. Der Block 23 weist zwei Reihen 28, 29 von Zweikammerrohren 30, 31 auf. Die Strömungsrichtung des Kühlmittels ist wiede- rum durch Punkt- und Kreuzsymbole dargestellt. Die Luftströmungsrichtung ist durch einen Pfeil L gekennzeichnet. Zwischen beiden Rohrreihen 28, 29 ist die Längstrennwand 27 angedeutet.
Fig. 7b zeigt eine Ansicht auf den Heizkörperblock 23 von unten mit erster Rohrreihe 28 und zweiter Rohrreihe 29 sowie mit dem Eintrittsbereich 26 (erster Bereich) und Trennwänden 26a, 26b, 26c. Die Zahl der Rohre in den einzelnen Bereichen, d. h. im ersten und zweiten Bereich sowie in der zweiten Reihe 29 sind durch die Maßpfeile a, b1 , b2, c dargestellt. Die Zahl der in der Zeichnung dargestellten Rohre bzw. die Maßverhältnisse entsprechen einem bevorzugten Ausführungsbeispiel. Danach sind im ersten Bereich a fünfzehn Rohre 30 vorgesehen, und in den zweiten Bereichen b1 , b2 jeweils neun Rohre. Damit ergibt sich nach der Umlenkung in der Breite eine Vergrößerung des Strömungsquerschnittes in den zweiten Bereichen b1 , b2, sodass in den Rohren 30 mit dem Punktsymbol eine Verzögerung der Kühl- mittelströmung auftritt. Dies ist wegen der Abkühlung des Kühlmittels vom Bereich a zu den Bereichen b1 , b2 erwünscht. Es gilt folgende Beziehung: a <(b1 + b2).
Fig. 7c zeigt die Rohre 30, 31 der ersten Reihe 28 und der zweiten Reihe 29 in vergrößerter Darstellung, wobei die Tiefenmaße T1 für die Rohre 30 und T2 für die Rohre 31 sowie T für die gesamte Blocktiefe gelten. Die Breite der Rohre ist mit B angegeben. Die zeichnerische Darstellung ist maßstabsgerecht für ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, d. h. das Tiefenmaß T2 der zweiten Reihe 29 ist kleiner als das Tiefenmaß T1 der ersten Reihe 28. Die Zahl der Rohre 30, 31 in beiden Reihen 28, 29 ist - wie die Figuren 7a, 7b zeigen - gleich. Der gesamte Strömungsquerschnitt der Rohre 31 in der zweiten Reihe 29 ist derart bemessen, dass sich nach der Umlenkung in der Tiefe eine weitere Verzögerung der Kühlmittelströmung ergibt. Somit erreicht man auf der Lufteintrittsseite eine erhöhte Temperaturdifferenz und damit einen Leistungsgewinn. Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Tiefenmaß T2 in einem Bereich von 0,5 T1 bis 1 ,0 T1 gewählt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform weisen der erfindungsgemäße Heizkörper bzw. dessen Flachrohre folgende Abmessungen auf: Die Rohr- breite B liegt in einem Bereich von 0,5 bis 4,0 mm, vorzugsweise in einem Bereich von 0,8 bis 2,5 mm. Die Materialstärke (Rohrwanddicke) s der Flachrohre liegt in einem bevorzugten Bereich von 0,10 bis 0,50 mm. Die Tiefe T des Blockes (so genannte Netztiefe) liegt in einem Bereich von 10 bis 100 mm, vorzugsweise in einem Bereich von 20 bis 70 mm.
Durch die stufenweise erfolgende Erweiterung des Strömungsquerschnittes, jeweils nach der Umlenkung in der Breite und/oder der Umlenkung in der Tiefe, ergibt sich in Verbindung mit der Verzögerung der Kühlmittelströmung auch ein geringerer Druckabfall auf der Kühlmittelseite, was den Leistungs- bedarf für die Kühlmittelpumpe vermindert.
Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form eines zweireihigen Heizkörpers 32, bei welchem das Kühlmittel sowohl in der ersten als auch in der zweiten Rohrreihe in der Breite umgelenkt wird. Der Ein- tritt des Kühlmittels in den Heizkörper 32 ist durch einen Pfeil E und der Aus- tritt des Kühlmittels aus dem Heizkörper 32 ist durch einen Pfeil A gekennzeichnet. Die Strömungsrichtung der Luft durch den Heizkörper 32 ist durch zwei Pfeile L gekennzeichnet, d. h. Luft und Kühlmittel sind im Kreuzgegenstrom zueinander geführt. Der Heizkörper 32 weist eine erste, leeseitige Rohr- reihe 33 und eine zweite luvseitige Rohrreihe 34 sowie einen oberen Kühlmittelkasten 35 sowie einen unteren Kühlmittelkasten 36 auf, in welche die (nicht mit Bezugszahlen versehenen) Rohrenden münden. Das Kühlmittel tritt zunächst in einen Eintrittsbereich, dargestellt durch Pfeile I, in die erste Rohrreihe 33 ein, wird im unteren Kühlmittelkasten 36 jeweils nach außen, entsprechend den Pfeilen UB in der Breite, umgelenkt, tritt in die beiden äußeren Teilbereiche ein, durchströmt diese von unten nach oben, entsprechend den Pfeilen IIa, IIb, und wird im oberen Kühlmittelkasten 35 in der Tiefe, entsprechend den Pfeilen UT, umgelenkt. In der hinteren, luvseitigen Rohrreihe 34 erfolgen eine Durchströmung von oben nach unten - was hier nicht dargestellt ist - eine erneute Umlenkung in der Breite, eine Durchströmung von unten nach oben und schließlich der durch den Pfeil A gekennzeichnete Austritt des Kühlmittels. Wie in den nachfolgenden Figuren noch genauer dargestellt ist und erläutert wird, werden die Bereiche I, IIa, IIb in der vorderen und in der hinteren Reihe 33, 34 jeweils in entgegengesetzten Richtungen durchströmt.
Fig. 9a zeigt den Heizkörper 32 aus Fig. 8 in einer Explosivdarstellung, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszahlen verwendet werden. Die Strömung des Kühlmittels ist durch Pfeile in den Rohren und den Kühlmittelkästen 35, 36 dargestellt. Die beiden Rohrreihen 33, 34 weisen eine Vielzahl von Flachrohren 37 auf, zwischen denen nicht mit Bezugszahlen versehene Wellrippen angeordnet sind. Die Enden der Flachrohre 37 werden mit Rohrböden 38, 39 verbunden, vorzugsweise durch Löten. Die Rohrböden 38, 39 werden mit den Kühlmittelkästen 35, 36, vorzugsweise durch Löten verbunden. Im unteren Kühlmittelkasten 36 ist eine Längstrennwand 40 angeordnet, welche die erste und die zweite Rohrreihe 33, 34 trennt, sodass im unteren Kühlmittelkasten 36 jeweils für die erste und die zweite Rohrreihe 33, 34 eine Umlenkung in der Breite erfolgen kann, wie dies durch die Pfeile UB1, UB2, jeweils in entgegengesetzte Richtung erfolgen kann. Im oberen Kühlmittelkas- ten 35 sind zwei sich über beide Rohrreihen erstreckende Quertrennwände 41 , 42 sowie eine sich zwischen den Quertrennwänden 41 , 42 erstreckende Längstrennwand 43 angeordnet. Aufgrund dieser Anordnung der Trennwände 40, 41 , 42, 43 ergibt sich der durch die Pfeile dargestellte Strömungsverlauf des Kühlmittels. In senkrechter Richtung, d. h. innerhalb der Flachrohre 37 strömt das Kühlmittel in der ersten und der zweiten Reihe 33, 34 jeweils in entgegengesetzter Richtung, ebenso im unteren Kühlmittelkasten 36. Dort erfolgt in der ersten Reihe 33 eine Umlenkung in der Breite von innen nach außen, während in der zweiten Reihe 34 eine Umlenkung in der Breite von außen nach innen erfolgt.
Fig. 9b zeigt den Heizkörper 32 in einem Schnitt, in welchem die beiden Rohrreihen 33, 34, die beiden Kühlmittelkästen 35, 36, der Eintritt des Kühlmittels durch einen Pfeil E, der Austritt des Kühlmittels durch einen Pfeil A sowie die Strömungsrichtung der Luft durch einen Pfeil L dargestellt sind. Das Gegenstromprinzip ist hier deutlich erkennbar.
Fig. 10a, 10b und Fig. 10c zeigen Draufsichten auf die Rohrenden sowie deren Anzahl und Bemessung. Es werden wiederum die gleichen Bezugszahlen für gleiche Teile verwendet. Fig. 10a zeigt eine Draufsicht (Ansicht von oben) auf die beiden Rohrreihen 33, 34, hier R1 , R2 genannt. Die beiden Quertrennwände 41 , 42 bilden in Verbindung mit der Längstrennwand 43 die Form eines H. Die Strömungsrichtung des Kühlmittels durch die Flachrohre 37 ist durch Punkt- und Kreuzsymbole dargestellt. Die Anzahl der Rohre in den einzelnen Abschnitten der Rohrreihen R1, R2 ist durch die Streckenabschnitte a, b1 , b2, c repräsentiert. Um nach der ersten Umlenkung in der Breite eine Verzögerung der Kühlmittelströmung zu erzielen, ist die Summe der Rohre b1 und b2 größer als die Zahl der Rohre a, d. h. (b1 + b2) > a. Bezogen auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10a weist der Abschnitt a fünfzehn Rohre und die Abschnitte b1 und b2 jeweils neun Rohre auf, sodass sich ein Zuwachs des Strömungsquerschnittes um drei Rohrquerschnitte ergibt. Dies ergibt eine Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit in den Abschnitten b1 und b2. Nach der Umlenkung des Kühlmittels in der Reihe R1 strömt es in den Teilbereichen b1 und b2 nach oben (Punktsymbol) und wird dann - entgegen der Luftströmungsrichtung L - in die Tiefe umgelenkt, d. h. in die Reihe R2, wo es wieder nach unten strömt (Kreuzsymbol).
Fig. 10b zeigt eine Ansicht von unten auf die Rohrenden der Rohrreihen R1 und R2, zwischen denen die Längstrennwand 40 angeordnet ist. Die gesamte Breite der Rohrreihen R1 , R2 ist mit c angegeben - dieser Bereich ist nicht durch Querwände unterteilt, sodass in beiden Reihen R1 , R2 eine Umlenkung in der Breite erfolgen kann.
Fig. 10c zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der beiden Rohrreihen R1 , R2 mit jeweils fünf Flachrohren 37a, 37b, deren Ersteckung in der Tiefe (in Luftströmungsrichtung) jeweils mit T1 und T2 bezeichnet ist. Die Gesamttiefe der beiden Rohrreihen (des Blockes) ist mit T angegeben. Um eine weitere Verzögerung der Kühlmittelströmung auch in der zweiten Reihe R2, d. h. nach der Umlenkung in der Tiefe zu erreichen, kann die Tiefe T2 der Flachrohre 37b größer als die Tiefe T1 der Flachrohre 37a gewählt werden - dies bei gleicher Rohrbreite B und gleicher Rohranzahl.
Für ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel liegt die Rohrbreite B in einem Be- reich von 0,5 bis 4,0 mm, vorzugsweise 0,8 bis 2,5 mm. Die Materialdicke der Flachrohre 37a, 37b liegt im Bereich von 0,10 bis 0,50 mm. Die Bautiefe T (Netz- oder Blocktiefe) beträgt 10 bis 100 mm, vorzugsweise 25 bis 70 mm. In der Zeichnung sind zwei Reihen von Flachrohren 37a, 37b, welche als Zweikammerrohre ausgebildet sind, dargestellt. Möglich sind jedoch auch Mehrkammerrohre oder auch eine einreihige Bauweise mit einem durchgehenden Flachrohr, welches etwa im mittleren Bereich eine Trennwand (Si- cke) aufweist.
Fig. 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Heiz- körper 44, welcher vom Strömungsmuster dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10a, 10b entspricht. Eine konstruktive Variante sieht eine seitliche Einströmung des Kühlmittels über ein Einströmrohr 45 vor, über welches das Kühlmittel von außen in den mittleren Einströmbereich 46 zugeführt wird. In analoger Weise kann für den in der Zeichnungsebene hinter dem Einström- bereich 46 gelegenen Ausströmbereich ein Ausströmrohr (nicht dargestellt) vorgesehen sein. Ein derartiger seitlich angeordneter Kühlmittelanschluss kann aufgrund der Einbausituation im Fahrzeug vorteilhaft sein.
Fig. 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Heiz- körper 47, welcher außen angeordnete Einströmbereiche 48, 49 (Teilbereiche) aufweist, welche über ein Verbindungsrohr 50 miteinander kommunizieren. Das über den Eintrittsstutzen 51 eintretende Kühlmittel wird somit auf beide Einströmkammern 48, 49 verteilt. Analog ist die Situation auf der nicht dargestellten Ausströmseite, d. h. in der zweiten Rohrreihe.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Wärmeübertrager (1) mit mindestens zwei Reihen (3, 4; 28, 29; 33,
34) von Strömungskanälen (2; 30, 31 , 37), die von einem flüssigen Medium durchströmbar sind, und mit zwischen den Strömungskanälen (2; 30, 31 , 37) angeordneten, von Luft überströmbaren Sekundärflächen, wobei das flüssige Medium und die Luft im Kreuzgegenstrom geführt und die erste Reihe (3; 28, 33) auf der Luftaustrittsseite und die zweite Reihe (4; 29, 34) auf der Lufteintrittsseite angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium in einen ersten Bereich (a) der ersten Reihe (3; 28, 33) eintritt, innerhalb der ersten Reihe (3; 28, 33) in einen zweiten Bereich (b1 , b2) und aus dem zwei- ten Bereich (b1 , b2) der ersten Reihe (3; 28, 33) in die zweite Reihe
(4; 29, 34) umgelenkt wird.
2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Medium innerhalb der zweiten Reihe (4, 29, 34) mindes- tens einmal umgelenkt wird.
3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (9, a; 26) mittig angeordnet ist und dass der zweite Bereich zwei Teilbereiche (b1 , b2, 10a, 10b) umfasst, die beiderseits des ersten Bereiches (a, 9; 26) angeordnet sind.
4. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (13) außermittig und der zweite Bereich (14) neben dem ersten Bereich (13) angeordnet ist.
5. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (17) zwei Teilbereiche (17a, 17b, 48, 49) umfasst, dass die beiden Teilbereiche (17a, 17b, 48, 49) außen und der zweite Bereich (18) zwischen den Teilbereichen (17a, 17b, 48, 49) angeordnet sind.
6. Wärmeübertrager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teilbereiche (17a, 17b, 48, 49) eintrittsseitig miteinander kommunizieren, vorzugsweise über ein Verbindungsrohr (21, 50).
7. Wärmeübertrager nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Reihe (R2) zwei äußere Teilbereiche (b1 , b2) und einen mittleren Austrittsbereich (a) aufweist und dass das flüssige Medium aus den beiden Teilbereichen (b1 , b2) - von außen nach in- nen - in den Austrittsbereich (a) umgelenkt wird.
8. Wärmeübertrager nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Reihe zwei äußere Teilbereiche und einen mittleren Bereich aufweisen und dass das flüssige Medium vom mittleren Bereich in die beiden Teilbereiche - von innen nach außen - umgelenkt wird.
9. Wärmeübertrager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilbereiche austrittsseitig miteinander kommunizieren, vorzugs- weise über ein Verbindungsrohr.
10. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle als Flachrohre (30, 31 ; 37, 37a, 37b) ausgebildet sind.
11.Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager als Heizkörper (22, 32, 44, 47) einer Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges ausgebildet ist.
12. Wärmeübertrager nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (22, 32, 44, 47) Behälter (24, 25, 35, 36) für den Eintritt und/oder den Austritt und/oder die Umlenkung des flüssigen Mediums respektive des Kühlmittels aufweist.
13. Wärmeübertrager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in den Behältern (24, 25, 35, 36) Trennwände, insbesondere Quer- und/oder Längstrennwände (5, 6, 7; 15, 16; 19a, 19b, 20a, 20b, 26a, 26b, 26c; 40, 41 , 42, 43) angeordnet sind.
14. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bereich (a, b1 , b2, c) von Strömungskanälen einen bereichsspezifischen Strömungsquerschnitt aufweist und dass die Strömungsquerschnitte nach einer Umlenkung veränderbar sind.
15. Wärmeübertrager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsquerschnitte in Strömungsrichtung des Kühlmittels stufenweise größer werden, sodass sich die Strömungsgeschwindig- keit des Kühlmittels verringert.
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