VOLKSWAGEN W ERKVOLKSWAGEN W ERK
AKTIENGESELLSCHAFTSHARED COMPANY
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WärmetauscheranordnungHeat exchanger arrangement
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung mit mehreren, von einem gasförmigen Kühlmittel, insbesondere Luft, beaufschlagtenRöhrenwärmetauschern für unterschiedliche Arbeitsmittel.The invention relates to an arrangement with several, acted upon by a gaseous coolant, in particular airTubular heat exchangers for different working media.
Bei mit Klimaanlagen ausgerüsteten Kraftfahrzeugen mit wassergekühltenMotoren wird neben dem im Bug des Fahrzeugs untergebrachten, luftgekühlten Kühler für den Kühlwasserkreislauf noch einebenfalls mit Luft beaufschlagter Kondensator für den Kältemittelkreislauf der Klimaanlage benötigt. In der Regel wird dabei derKondensator der Klimaanlage gesondert gefertigt und dann so an dem Kühler befestigt, daß die von dem Kühlerlüfter durch denKühler geförderte Külilluft auch den Kondensator beaufschlagt.Bei manchen Fahrzeugen, insbesondere bei solchen die sehr leistungsstark sind, ist zusätzlich auch ein Ölkühler für das Motor- und/oder Getriebeöl vorgesehen, der ebenfalls mit Luft als Wärmeabfuhrniittelarbeiten kann.In motor vehicles equipped with air conditioning systems with water-cooledIn addition to the air-cooled radiator for the cooling water circuit, which is housed in the front of the vehicle, there is also an engineAir-conditioned condenser is also required for the refrigerant circuit of the air conditioning system. Usually theCondenser of the air conditioning system manufactured separately and then attached to the radiator so that the cooling fan through theCooling air conveyed by the cooler also acts on the condenser.Some vehicles, especially those that are very powerful, also have an oil cooler for the engine and /or gear oil is provided, which also uses air as a heat dissipation agentcan work.
Die Schvierigkeit bei solchen nit mehreren unterschiedlichen Ro'hrenvärmetauschernausgerüsteten Fahrzeugen besteht darin, diese Wärme-The difficulty with those with several different tube heat exchangersequipped vehicles is to use this heat
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Vorsitzender Vorstand: Toni Schmücker, Vorsitzender · Horst Bacfcsmsnn · Prof. Dr. techn. Ernst FIaIa · Dr. jur. Peter FreikChairman of the Board of Directors: Toni Schmücker, Chairman · Horst Bacfcsmsnn · Prof. Dr. techn. Ernst FIaIa Dr. jur. Peter Freik
dos Aufsichtsrats: Günter Hartwich · Horst Münzner · Dr rer. pol. Werner P. Schmidt Gottlieb M. Strobl · Prof. Dr. rer. pol. Friedrich Thomeedos Supervisory Board: Günter Hartwich · Horst Münzner · Dr rer. pole. Werner P. Schmidt Gottlieb M. Strobl · Prof. Dr. rer. pole. Friedrich Thomee
Hins Ei.'-ibe'im Sitz der Gesellsch3!t: Wolfsburg Amtsgericht WcHsburg HRB 21SHins Ei. Ibe'in the seat of the company: Wolfsburg District Court WcHsburg HRB 21S
tauscher möglichst günstig in dem relativ begrenzten und engen Raum unter der Fronthaube des Fahrzeugs unterzubringen.to accommodate exchangers as cheaply as possible in the relatively limited and narrow space under the front hood of the vehicle.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sowohlhinsichtlich der Fertigung als auch hinsichtlich der Montage wesentlich vereinfacht ist und die sowohl Gewichts-, als auchMaterial- und Bauraumeinsparungen ermöglicht. Zudem soll vermieden werden, daß zwischen den einzelnen Wärmetauschern Falschluftangesaugt werden kann.The object on which the invention is based is therefore to create an arrangement of the type mentioned at the outset which bothis significantly simplified in terms of manufacture and assembly, and both weight andMaterial and space savings made possible. In addition, it should be avoided that false air between the individual heat exchangerscan be sucked.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß die Röhrenwärmetauscher zu einer von dem Kühlmittel gemeinsambeaufschlagten Baueinheit zusammengefaßt sind. Das Zusammenfassen der einzelnen Röhrenwärmetauscher zu einer einheitlichenund gemeinsam von dem Kühlmittel beaufschlagten Baueinheit ermöglicht eine kompakte und bauraum- sowie gewichts- und materialsparendeBauweise. Zudem braucht nur noch die aus allen Röhrenwärmetauschernzusammengesetzte Baueinheit an dem Fahrzeugrahmen befestigt werden, was den Montageaufwand wesentlich vereinfacht.Schließlich wird auch durch die Zusammenfassung der einzelnen Wärmetauscher zu einer von dem Kühlmittel gemeinsam beaufschlagtenBaueinheit sichergestellt, daß eine Ansaugung von Falschluft zwischen den einzelnen Röhrenwärmetausehern nicht mehr erfolgenkann.This object is achieved according to the invention in that the tubular heat exchangers are common to one of the coolantacted upon unit are summarized. Combining the individual tubular heat exchangers into a uniformand the structural unit acted upon by the coolant together enables a compact and space-saving as well as weight and material-saving unitConstruction. In addition, you only need the one from all tubular heat exchangersassembled structural unit are attached to the vehicle frame, which simplifies the assembly effort significantly.Finally, the combination of the individual heat exchangers to form one jointly acted upon by the coolantAssembly ensures that false air is no longer drawn in between the individual tubular heat exchangerscan.
Zweckmäßig es es dabei, wenn die Rohre der Wärmetauscher in hinter-oder nebeneinanderliegenden Gruppen angeordnet und durch allen gemeinsame Leitbleche zu einem Block verbunden sind. Bei der Anordnungder Rohre der Röhrenwärmetauscher hintereinander kann es zweckmäßig sein, die einzelnen Rohrreihen gegeneinander zu versetzen.It is useful if the pipes of the heat exchangers are in rearor adjacent groups and connected by all common guide plates to form a block. In the arrangementof the tubes of the tubular heat exchangers one behind the other, it can be useful to offset the individual rows of tubes against one another.
Um bei Röhrenwärmetausehern mit unterschiedlichen Arbeitsmitteltemperaturenzu vermeiden, daß der Wärmeübergang zwischen demTo with tube heat exchangers with different working medium temperaturesto avoid that the heat transfer between the
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Kühlmittel und dem Arbeitsmittel an dem mit dem niedrigeren Temperaturniveauarbeitenden Wärmetauscher durch über die Leitbleehe erfolgte Wärmeleitung negativ beeinflußt werden kann, wird
gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, an
den Leitblechen zwischen mit unterschiedlich hohen Arbeitsmitteltemperaturenbeaufschlagten Rohren Trennschlitze vorzusehen. SolcheTrennschlitze wurden die direkte Wärmeleitung zwischen den
auf unterschiedlichem Temperaturniveau liegenden Rohren verhindern.Coolant and the working medium on the heat exchanger working with the lower temperature level can be negatively influenced by heat conduction carried out via the Leitbleehe
proposed according to a further feature of the invention
Provide separating slots on the baffles between pipes exposed to different working medium temperatures. Such separation slots were the direct heat conduction between the
Prevent pipes lying at different temperature levels.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,das im folgenden näher erläutert wird. Die Zeichnung zeigt in teila schematischer Darstellungsweine inIn the drawing, an embodiment of the invention is shown,which is explained in more detail below. The drawing shows a partially schematic representation of wines in
Figur 1 einen Längsschnitt quer zur Anströmungsrichtung desFigure 1 is a longitudinal section transverse to the direction of flow of the
v/ärnetauEcherblockes gemäß den Schnittlinien I-I nachFigur 2,v / ärnetauEcherblockes according to the section lines I-I according toFigure 2,
Figur 2 einen Schnitt lurclx den './LLnaötauscherblock längs derAnströmungsrichtung, und z:;ar geiaäß den SchnittlinienH-II nach Figur 1 undFIG. 2 shows a section through the './LLnaötauscherblock along theDirection of flow, and z:; ar according to the cutting linesH-II according to Figure 1 and
Figur 3 eine Draufsicht auf eine in besonderer Weise ausgebildeteLuftleitlamelle.Figure 3 is a plan view of a specially designedAir deflector.
In der Zeichnung ist mit 1 die aus zwei einzelnen Wärmetauschern, nämlich einem Kühlwasserkühler 2 und einem Klimaanlagen-Kondensator3 bestehende Värmetauscherbaueinheit bezeichnet, die im Vorderwagen eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs,gehaltenund entsprechend den Pfeilen 13 von durch den Fahrtwind gebildeter Kühlluft angeströmt wird. Die beiden Wärmetauscher 2 und 3 weisenjeweils quer zur Luftströinungsrichtung verlaufende, von Arbeitsmitteldurchströmte Rohre 5 beziehungsweise 6 auf, auf denen IamellenförmigeLeitbleche 10 im Abstand voneinander und im wesentlichen in Luftströmungsrichtung liegend befestigt sind. Die Zu- ··sammenfassung der Wärmetauscher 2 und 3 zu einer Baueinheit 1 erfolgtdabei durch die gemeinsamen Leitbleche 10, die sowohl auf den Rohren 5 des Wasserkühlers 2 als auch auf den Rohren 6 des Kondensatorsj. aufgezogen und durch Aufweiten der Rohre befestigt sind.In the drawing, 1 is the one from two individual heat exchangers, namely a cooling water cooler 2 and an air conditioning condenser3 denotes existing Värmetauscherbaueinheit, which is held in the front end of a vehicle, in particular a motor vehicleand, according to the arrows 13, the cooling air formed by the airflow flows against it. The two heat exchangers 2 and 3 haveeach running transversely to the air flow direction, of work equipmentflowed through pipes 5 and 6, on which lamellarGuide plates 10 are fixed at a distance from one another and lying essentially in the air flow direction. The to- ··The heat exchangers 2 and 3 are combined to form a structural unit 1thereby by the common baffles 10, which both on the pipes 5 of the water cooler 2 and on the pipes 6 of the condenserj. are drawn up and attached by expanding the tubes.
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Wie aus den Figuren 1 und 2 weiter hervorgeht, münden die Rohre des Wasserkühlers 2 in Sammelbehältern 4a und. 4b an der Ober- beziehungsweisean der Unterseite des Wärmetauschers, während die Rohre 6 des Kondensators 3 durch Rohrbogen 7 in Reihe hintereinandergeschaltetsind. Der Zulauf zu dem Kondensator erfolgt über einen Anschluß 8, während ein Anschluß 9 für den Ablauf des Kondensatorsvorgesehen ist. Der Zu- beziehungsweise Abfluß des Wasserkühlers 2 erfolgt dagegen über Anschlüsse 11 an einem oder beidenSammelbehältern 4a und 4b.As can also be seen from FIGS. 1 and 2, the pipes of the water cooler 2 open into collecting tanks 4a and 4a. 4b at the top respectivelyon the underside of the heat exchanger, while the tubes 6 of the condenser 3 are connected in series through tube bends 7are. The inlet to the condenser takes place via a connection 8, while a connection 9 for the outlet of the condenseris provided. In contrast, the inflow and outflow of the water cooler 2 takes place via connections 11 on one or both of themCollection containers 4a and 4b.
Bei dem Wasserkühler,der als Arbeitsmittel Kühlwasser mit Temperaturenbis zu etwa 135 Celsius verwendet,werden. wegen des verhältnismäßiggeringen Innendruckes an sich bekannte lötlose Befestigungsverfahrender Rohre 5 in den Böden der Sammelbehälter 4a verwendet.Die Rohre 5 sind aus Leichtmetallwerkstoff, wie beispielsweise Aluminium,und der Sammelbehälter 4a und 4b aus Kunststoff hergestellt.Die Rohre 6 des Kondensators 3> die von einem Kältemittel mit geringeren Temperaturen, beispielsweise um 100 Celsius, jedochmit einem wesentlich höheren Innendruck beaufschlagt werden, sind dagegen aus Schwermetall, beispielsweise Kupfer, gefertigt.Die Verbindung der einzelnen Rohre 6 mit den Rohrbogen 7 erfolgt daher üblicherweise durch Löten. In der in der Zeichnung gezeigtenAusführungsform sind aus diesem Grund Wärmeschutzschilde 12 vorgesehen,die eine Lötung der Rohrbogen 7 mit den Rohren 6 ohne Gefährdungder empfindlichen, aus Aluminium bestehenden Luftleitlamellen 10, der aus Kunststoff bestehenden Sammelbehälter 4a und4b des Viasserkühlers, beziehungsweise seiner Dichtungen, ermöglichen. Bs wäre jedoch auch möglich, bei der Fertigung der Wärmetauscherbaueinheit1 zunächst den Kondensator durch Anlöten der Rohrbogen1an den Rohren 6 herzustellen und dabei lediglich dieLuftleitbleche durch Schutzschilde gegen die bei der Lötung erforderlicheWärme zu schützen. Hach der Fertigung des Kondensatorskönnte dann der Wasserkühler 2 durch Anbau der Sammelbehälter 4aund 4b komplettiert werden.In the case of the water cooler, which uses cooling water with temperatures of up to about 135 Celsius as the working medium. Because of the relatively low internal pressure, known solderless fastening methods of the tubes 5 in the bottoms of the collecting container 4a are used. The tubes 5 are made of light metal material, such as aluminum, and the collecting container 4a and 4b are made of plastic. The tubes 6 of the condenser 3, on the other hand, which are acted upon by a refrigerant at lower temperatures, for example around 100 Celsius, but with a significantly higher internal pressure, are made of heavy metal, for example copper. The connection of the individual pipes 6 to the pipe bends 7 is therefore usually carried out by soldering. In the embodiment shown in the drawing, heat shields 12 are provided for this reason, which allow the pipe bends 7 to be soldered to the pipes 6 without endangering the sensitive aluminum air guide lamellas 10, the plastic collecting tanks 4a and 4b of the viass cooler, or its seals , enable. However, it would also be possible, when manufacturing the heat exchanger unit 1, to first manufacture the condenser by soldering the pipe bends1 to the pipes 6 and only to protect the air baffles by shields against the heat required during the soldering. After the capacitor has been manufactured, the water cooler 2 could then be completed by adding the collecting tanks 4a and 4b.
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In der Figur 3 ist eine Ausf'ührungsform eines Luftleitbleches 10'gezeigt, bei dem kreisförmige Durchgangslöcher 15 und 16 für dieRohre 5 und 6 der verschiedenen Wärmetauscher vorgesehen sind. Die Durchgangslöcher liegen dabei jeweils in quer zu der durch diePfeile 13 angedeuteten Luftanströmungsrichtung verlaufenden Reihen.Dabei können die Löcher unmittelbar hintereinander oder aber jeweils versetzt zueinander angeordnet sein. Da, wie oben bereitserwähnt wurde, der Kondensator 3 mit einem auf gegenüber dem Temperaturniveau des Wasserkühlers niedrigeren Temperaturniveau liegendenKältemittel als Arbeitsmittel beaufschlagt ist, ist der Kondensator 3 vor dem Wasserkühler 2 angeordnet und wird demzufolgevon der Kühlluft zuerst angeströmt. Die dabei etwas erwärmte Kühlluft umströmt anschließend die Rohre des Wasserlcühlersund nimmt dort weitere Wärme aus dem Kühlwasserkreislauf auf.FIG. 3 shows an embodiment of an air baffle 10 'shown in which circular through holes 15 and 16 for thePipes 5 and 6 of the various heat exchangers are provided. The through holes are in each case in transverse to that through theArrows 13 indicated air flow direction extending rows.The holes can be arranged directly one behind the other or offset from one another. There, as abovewas mentioned, the condenser 3 having a lower temperature level than the temperature level of the water coolerRefrigerant is acted upon as the working medium, the condenser 3 is arranged in front of the water cooler 2 and is accordinglythe cooling air flows on first. The cooling air, which is slightly warmed up, then flows around the pipes of the water coolerand there absorbs further heat from the cooling water circuit.
In der in der Figur 3 gezeigten Ausfuhrungsform der LuftleitblecheTO1 sind zwischen den einander unmittelbar benachbarten Durchgangslöchern15 für die Rohre 5 des Wasserkühlers 2 und den Durchgangslöchern-16 für die Rohre 6 des Kondensators 3 Schlitze 14 angebracht,die eine direkte Wärmeleitung von den Rohren 5 zu denRohren 6 über die Luftleitbleche 10' verhindern beziehungsweise einschränken sollen. Diese Schlitze 14 sollen sich dabei nur indem Bereich der kürzesten Abstände zwischen den Durchgangslöchern und 16 der beiden Wärmetauscher 2 und 3 erstrecken, so daß einewesentliche Schwächung der Luftleitlamellen verhindert wird.In the embodiment of the air baffles TO1 shown in Figure 3, slots 14 are attached between the directly adjacent through holes 15 for the tubes 5 of the water cooler 2 and the through holes -16 for the tubes 6 of the condenser 3, which provide direct heat conduction from the tubes 5 to prevent or restrict the pipes 6 via the air baffles 10 '. These slots 14 should extend only in the area of the shortest distances between the through holes 16 and 16 of the two heat exchangers 2 and 3, so that a substantial weakening of the air guide lamellae is prevented.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Wärmetauschereinheit noch durch einen weiteren Wärmetauscher, beispielsweise einen luftgekühltenÖlkühler für das Motor- oder Getriebeöl zu ergänzen oder diesen an die Stelle des Kondensators zu setzen. Auch ist es möglich,für die einzelnen Wärmetauscher noch mehr als in der Zeichnung gezeigte Rohrreihen vorzusehen, ebenso wie es im Bereich derkonstruktiven Ausführung liegt, die Rohre nicht rund, sondern oval oder dergleichen auszubilden.Of course, it is also possible to have the heat exchanger unit with a further heat exchanger, for example an air-cooled oneTo add an oil cooler for the engine or transmission oil or to replace the condenser. It is also possiblefor the individual heat exchangers even more than the rows of tubes shown in the drawing to be provided, as well as in the area ofconstructive execution is to form the tubes not round, but oval or the like.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19782831022DE2831022A1 (en) | 1978-07-14 | 1978-07-14 | Air cooled radiator for vehicle IC engine - has heat exchanger units connected by baffle ribs into radiator unit |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19782831022DE2831022A1 (en) | 1978-07-14 | 1978-07-14 | Air cooled radiator for vehicle IC engine - has heat exchanger units connected by baffle ribs into radiator unit |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2831022A1true DE2831022A1 (en) | 1980-01-24 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2831022A1 (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3233959A1 (en)* | 1982-09-14 | 1984-03-15 | Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen | Fluidised bed reactor having heat exchanger tubes |
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| US5046554A (en)* | 1990-02-22 | 1991-09-10 | Calsonic International, Inc. | Cooling module |
| US5476138A (en)* | 1993-08-16 | 1995-12-19 | Calsonic International, Inc. | Motor vehicle with improved radiator and condenser mounting device |
| US6986385B1 (en)* | 1999-07-12 | 2006-01-17 | Valeo Climatisation | Heating/air conditioning installation for motor vehicle including main module forming fluid-carrying heat exchanger |
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| Date | Code | Title | Description |
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