Wärmeübertrager, insbesondere Heizkörper, für eine Klimaanlage

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Heizkörper für eine Klimaanlage mit Flachrohren, die in einer Richtung von Kühlmittel durchströmt werden und zwischen denen Luftieiteinrichtungen angeordnet sind, die von Luft oder einem anderen Medium umströmt werden.

[0002] Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 101 27 084 A1 ist ein Wärmeübertrager für Kraftfahrzeuge bekannt, der eine Vielzahl von Flachrohren umfasst, die von einem flüssigen Kühlmedium durchströmbar sind. Zwischen den Flachrohren sind von Umgebungsluft oder anderen Medien beaufschlagbare Wellrippen angeordnet, wobei die Flachrohre auf wenigstens einer ihrer Flachseiten nach innen gerichtete Einprägungen aufweisen. Herkömmliche Wärmeübertrager, insbesondere Heizkörper, für Klimaanlagen sind meist mit Umlenkungen ausgestattet, so dass sie mehrfach durchströmt werden. Bei manchen Anlagekonzepten, die zum Beispiel einen unten angeordneten Kühlmitteleintritt und einen oben angeordneten Kühlmittelaustritt aufweisen, sind einfach durchströmte Wärmeübertrager vorzuziehen, da sich aufgrund der einfachen Durchströmung eine natürliche Schichtung einstellt. Allerdings ist die Heizleistung bei einfach durchströmten Wärmeübertragern, insbesondere Heizkörpern, im Vergleich zu Wärmeübertragern mit einer oder mehreren Umlenkungen des Kühlmittels bei gleicher Rohrgeometrie eher gering. Aus US 2005/0081379 A1 ist ein Wärmetauscher nach dem Oberbegriff des Anspruchs bekannt. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Heizkörper für eine Klimaanlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der eine höhere Heizleistung aufweist als herkömmliche einfach durchströmte Heizkörper.

[0003] Die Aufgabe wird mit einem Heizkörper gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

[0004] Als lichte innere Rohrweite wird die Höhe des Innenraums eines Flachrohrs bezeichnet. Die vorliegende Erfindung schafft entgegen von üblichen Auslegungsregeln und Vorurteilen einen Kompromiss zwischen der Forderung nach einer hohen Heizleistung und dem Ziel, den kühlmittelseitigen Druckabfall möglich klein zu halten. Die relativ große lichte innere Rohrweite führt zu einem relativ kleinen Druckabfall auf der Kühlmittelseite, aber auch zu geringerer Heizleistung. Dieser Nachteil kann jedoch durch die partiellen Einprägungen, die auch als Winglets bezeichnet werden, behoben werden. Durch die Einprägungen wird der Wärmeübergang auf der Kühlmittelseite verbessert, wobei der kühlmittelseitige Druckabfall bei geeigneter Geometrie der Einprägungen nicht oder nur moderat ansteigt.

[0005] Ein erfindungsgemäßer Heizkörper ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einprägungen eine Tiefe von 0,1 bis 0,4 mm aufweisen. Diese Werte haben sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen.

[0006] Ein erfindungsgemäßer Heizkörper ist dadurch gekennzeichnet, dass die Flachrohre eine lichte innere Rohrweite von 1,3 bis 1,5 mm aufweisen. Vorzugsweise haben die Flachrohre eine lichte Rohrweite von 1,38 mm. Dabei sind übliche, herstellungsbedingte Toleranzen zu berücksichtigen.

[0007] Ein erfindungsgemäßer Heizkörper ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einprägungen von länglichen Vertiefungen gebildet werden, die auf jeweils einer Flachseite der Flachrohre vorgesehen sind.

[0008] Ein alternativer erfindungsgemäßer Heizkörper ist auch dadurch gekennzeichnet, dass die Einprägungen von länglichen Vertiefungen gebildet werden, die jeweils auf beiden Flachseiten der Flachrohre vorgesehen sind. Damit wurden im Rahmen der vorliegenden Erfindung die besten Resultate erzielt.

[0009] Ein erfindungsgemäßer Heizkörper ist auch dadurch gekennzeichnet, dass auch Einprägungen noppenartig ausgebildet sind. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Kombination von länglichen mit noppenartigen Einprägungen auf beiden Flachseiten der Flachrohre erwiesen.

[0010] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:

Figur 1

einen erfindungsgemäßen Wärmeübertrager in der Draufsicht;

Figur 2

eine perspektivische Darstellung eines Abschnitts eines Flachrohrs mit Einprägungen und

Figur 3

neun Ausführungsbeispiele von Flachrohren in der Draufsicht.

[0011] In Figur 1 ist ein Wärmeübertrager 1 in der Draufsicht dargestellt. Bei dem Wärmeübertrager 1 handelt es sich um einen Heizkörper einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs. Der Wärmeübertrager 1 umfasst einen unteren Sammelkasten 4, der mit einem Eintrittsstutzen 5 ausgestattet ist, durch den, wie durch einen Pfeil 6 angedeutet ist, Kühlmittel in den Wärmeübertrager 1 eintritt. Des Weiteren weist der Wärmeübertrager 1 einen oberen Sammelkasten 7 auf, der mit einem Austrittsstutzen 8 ausgestattet ist, durch den, wie durch einen Pfeil 10 angedeutet ist, das Kühlmittel aus dem Wärmeübertrager 1 austritt. Die beiden Sammelkästen 4, 7 sind durch eine Vielzahl von Flachrohren miteinander verbunden, die in Richtung eines Pfeils 14 einfach von dem Kühlmittel durchströmt werden. Zwischen jeweils zwei Flachrohren ist ein Zwischenraum vorgesehen, in dem eine Luftleiteinrichtung, insbesondere eine Wellrippe angeordnet ist. Die Luftleiteinrichtungen zwischen den Flachrohren werden senkrecht zur Zeichenebene der Figur 1 von einem Medium, insbesondere von Umgebungsluft, durchströmt.

[0012] In Figur 2 ist ein Abschnitt eines Flachrohrs 20 des in Figur 1 dargestellten Wärmeübertragers perspektivisch dargestellt. Das Flachrohr 20 weist in der Mitte eine in Längsrichtung verlaufende Sicke 22 auf, die dazu dient, dem Flachrohr 20 eine größere Steifigkeit zu verleihen. Wegen der Sicke 22 wird das Flachrohr 20 auch als Sickenrohr bezeichnet. Das Flachrohr 20 umfasst eine obere Flachseite 24 und eine untere Flachseite 25. Die beiden Flachseiten 24, 25 sind mit einer Vielzahl von länglichen Vertiefungen 26 bis 29 versehen.

[0013] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden hauptsächlich Flachrohre mit den Außenabmessungen 26,0 x 1,9 x 0,26 mm³ verwendet. Diese Flachrohre weisen eine lichte innere Rohrweite von 1,38 mm auf. Die Höhe der Einprägungen liegt im Bereich von 0,1 bis 0,4 mm. Durch die Höhe der Einprägungen kann der Wärmeübergang auf der Kühlmittelseite variiert werden, bis ein gewünschtes Leistungsresultat erzielt wird.

[0014] In Figur 3 sind neun verschiedene rechteckförmige Abschnitte gezeigt, die jeweils ein Ausführungsbeispiel eines Flachrohrs in der Draufsicht darstellen. In durchgezogenen Linien sind verschiedene Einprägungen in der sichtbaren Flachseite des jeweiligen Flachrohrs dargestellt. Mit gestrichelten Linien sind Einprägungen in der darunter angeordneten Flachseite des jeweiligen Flachrohrs angedeutet.

[0015] Das Flachrohr 31 umfasst mehrere Einprägungen 41, 42, die jeweils paarweise V-förmig zueinander angeordnet sind. In der nicht sichtbaren Flachseite des Flachrohrs 31 sind ebenfalls Einprägungen 44, 45 ausgebildet, die sich mit den Einprägungen 41, 42 zu einer Raute ergänzen. Die Flachrohre 32 und 33 zeigen weitere V-förmige beziehungsweise rautenförmige Anordnungen von länglichen Einprägungen. Die Flachrohre 34 und 36 zeigen X-förmige Anordnungen von Einprägungen mit den beiden Flachseiten des jeweiligen Flachrohrs. Das Flachrohr 35 weist wiederum V-förmig angeordnete Einprägungen auf. Das Flachrohr 37 ist identisch zu dem Flachrohr 31 ausgebildet. Die Flachrohre 38 und 39 weisen erfindungsgemäß zusätzlich zu länglichen Einprägungen beziehungsweise Vertiefungen, wie sie in 31 und 37 gezeigt sind, noch noppenartige Einprägungen 51 bis 54 auf. Die Flachrohre 31 bis 39 werden jeweils von unten nach oben durchströmt.

Ansprüche

1. Heizkörper für eine Klimaanlage mit Flachrohren (20;31-39), die in einer Richtung von Kühlmittel durchströmt werden und zwischen denen Luftleiteinrichtungen angeordnet sind, die von Luft oder einem anderen Medium umströmt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachrohre (20;31-39) eine lichte innere Rohrweite von 1,3 mm bis 1,5 mm und Einprägungen (26-29;41-45,51-54) aufweisen, die sich in den Innenraum der Flachrohre erstrecken, wobei die Einprägungen (26-29;41-45,51-54) eine Tiefe von 0,1 bis 0,4 mm aufweisen, wobei die Einprägungen von länglichen Vertiefungen gebildet werden, die auf jeweils einer Flachseite der Flachrohre vorgesehen sind oder die jeweils auf beiden Flachseiten der Flachrohre vorgesehen sind und wobei auch Einprägungen (51-54) noppenartig ausgebildet sind.

Claims

1. A radiator for an air-conditioning system having flat tubes (20; 31-39) through which coolant flows in one direction and between which air guide arrangements surrounded by air or another medium are arranged, characterised in that the flat tubes (20; 31-39) have a clear inner pipe diameter of 1.3 mm to 1.5 mm and impressions (26-29; 41-45, 51-54) extending into the interior of the flat tubes, wherein the impressions (26-29; 41-45, 51-54) have a depth of 0.1 to 0.4 mm, wherein the impressions are formed by elongate recesses which are provided on either flat side of the flat tubes or each of which is provided on both flat sides of the flat tubes and wherein impressions (51-54) are also formed in a knob-like manner.

Revendications

1. Radiateur pour un système de climatisation comprenant des tubes plats (20 ; 31-39) qui sont traversés, dans une direction, par un liquide de refroidissement, et entre lesquels sont disposés des dispositifs déflecteurs d'air qui sont baignés par de l'air ou par un autre milieu, caractérisé en ce que les tubes plats (20 ; 31-39) présentent un diamètre tubulaire intérieur de 1,3 mm à 1,5 mm et des parties en creux (26-29 ; 41-45, 51-54) qui s'étendent dans l'espace intérieur des tubes plats, où les parties en creux (26-29 ; 41-45, 51-54) présentent une profondeur de 0,1 mm à 0,4 mm, où les parties en creux sont formées par des évidements allongés qui sont prévus à chaque fois sur un côté plat des tubes plats ou qui sont prévus à chaque fois sur les deux côtés plats des tubes plats et où des parties en creux (51-54) sont configurées aussi en forme de tétons.

Zeichnung