DE102006016341A1

DE102006016341A1 - Heat exchanger

Info

Publication number: DE102006016341A1
Application number: DE200610016341
Authority: DE
Inventors: Thomas Fricker; Matthias Dipl.-Ing. Jung; Ronny Dipl.-Ing. Kiel (FH); Christian Proksch; Matthias Dipl.-Ing. Traub
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 2006-04-05
Filing date: 2006-04-05
Publication date: 2007-10-11
Also published as: EP1843115B1; EP1843115A2; EP1843115A3; DE502007003899D1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, im Wesentlichen bestehend aus einem zweireihigen oder zweiflutigen Rohr/Rippen-Block (2), einem ersten Sammelkasten (3) und einem zweiten Sammelkasten (4), wobei die Rohre des Rohr/Rippen-Blockes (2) mit den Sammelkästen (3, 4) über ein erstes Fluid kommunizieren, welches dem Wärmeübertrager (1) über mindestens einen ersten Anschluss (8) zuführbar und über einen zweiten Anschluss (10) entziehbar ist, wobei der Rohr/Rippen-Block (2) von einem zweiten Fluid quer zu den Rohren durchströmbar ist. Es wird vorgeschlagen, dass das erste Fluid im Wärmeübertrager (1) sowohl quer zur Strömungsrichtung (L) des zweiten Fluids, d. h. in Breitenrichtung des Wärmeübertragers, als auch in oder entgegen der Strömungsrichtung (L) des zweiten Fluids, d. h. in Tiefenrichtung des Wärmeübertragers (1), umlenkbar ist.The invention relates to a heat exchanger, consisting essentially of a double-row or twin-tube / rib block (2), a first collecting box (3) and a second collecting box (4), wherein the tubes of the tube / rib block (2) the collecting boxes (3, 4) communicate via a first fluid which can be fed to the heat exchanger (1) via at least one first connection (8) and via a second connection (10), wherein the tube / rib block (2) of a second fluid can be flowed through transversely to the tubes. It is proposed that the first fluid in the heat exchanger (1) both transversely to the flow direction (L) of the second fluid, d. H. in the width direction of the heat exchanger, as well as in or against the flow direction (L) of the second fluid, d. H. in the depth direction of the heat exchanger (1), is deflectable.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The invention relates to a heat exchanger according to the preamble of claim 1.

Wärmeübertrager bekannter Bauart weisen einen Rohr/Rippen-Block auf, welcher aus von einem ersten Fluid durchströmbaren Rohren oder Strömungskanälen und von einem zweiten Fluid überströmbaren Rippen besteht. Rohre und Rippen stehen in wärmeleitender Verbindung; sie sind beispielsweise verlötet oder mechanisch miteinander verbunden. Die Rohre weisen über den Block hinausstehende Rohrenden auf, welche jeweils in einen Sammel- bzw. Verteilerkasten münden, d. h. mit diesem über das erste Fluid kommunizieren. Das erste Fluid, z. B. ein Kühlmittel wird dem Wärmeübertrager über einen Anschlussstutzen (Eintrittsstutzen) zugeführt und nach Durchströmen des Rohr/Rippen-Blockes über einen zweiten Anschlussstutzen (Austrittsstutzen) wieder entzogen. Beim Durchströmen des Rohr/Rippen-Blockes wird Wärme über die Rippen von einem Fluid auf das andere übertragen. Beispielsweise strömt Luft durch den Rohr/Rippen-Block, welche durch das Kühlmittel erwärmt wird. Der Rohr/Rippen-Block weist im Allgemeinen eine Vielzahl von Rohren, z. B. Rundrohren oder Flachrohren auf, welche in einer oder mehreren Reihen angeordnet sein können. Je nach Einsatzzweck des Wärmeübertragers können die Rohre hydraulisch parallel geschaltet sein, d. h. alle gleichsinnig durchströmt werden, oder einzelne Rohrgruppen können hintereinander geschaltet sein, sodass sie nacheinander durchströmt werden und das Fluid einen längeren Weg im Wärmeübertrager zurücklegt. Die Umlenkung des Fluidstromes, welcher aus einer Rohrgruppe austritt, erfolgt in den Sammelkästen, welche durch Trennwände abgeteilte Umlenkkammern aufweisen. Eine Umlenkung des Fluidstromes kann entweder quer zu dem zweiten Fluidstrom, z. B. einem Luftstrom erfolgen – man spricht dann von einer Umlenkung in der Breite des Wärmeübertragers – oder in oder entgegen der Strömungsrichtung des zweiten Fluids (Luftstromes) – man spricht dann von einer Umlenkung in der Tiefe. Für diesen Fall ist eine mindestens zweireihige oder zweiflutige Anordnung der Rohre bzw. Strömungskanäle erforderlich. Eine zweiflutige Bauweise mit Umlenkung in der Tiefe kann beispielsweise durch ein Flachrohr mit innerer Trennwand realisiert werden. Durch die Umlenkung des ersten Fluidstromes im Wärmeübertrager lassen sich unterschiedliche Austrittstemperaturen für den zweiten Fluidstrom erreichen. Beispielsweise erhält der aus dem Wärmeübertrager austretende Luftstrom, welcher durch das Kühlmittel erwärmt wird, eine bestimmte Temperaturschichtung bzw. eine gewünschtes Temperaturprofil.Heat exchanger known type have a tube / rib block on which permeable by a first fluid Pipes or flow channels and from a second fluid flow over ribs consists. Tubes and ribs are in heat-conducting connection; she are soldered, for example or mechanically interconnected. The pipes point over the Block protruding pipe ends, which in each case in a collection or Distribution box open, d. H. with this over the communicate first fluid. The first fluid, for. B. a coolant is the heat exchanger via a connecting piece (Inlet nozzle) fed and after flowing through of the tube / rib block over one second connecting piece (outlet nozzle) withdrawn again. At the Flow through The tube / rib block will heat over the Transfer ribs from one fluid to the other. For example, air flows through the tube / fin block, which is heated by the coolant. The tube / fin block generally has a plurality of tubes, z. As round tubes or flat tubes, which in one or more Rows can be arranged. Depending on the purpose of the heat exchanger can the pipes are hydraulically connected in parallel, d. H. all in the same direction flows through or individual pipe groups can be connected in series so that they are flowed through one after another and the fluid one longer Way in the heat exchanger travels. The deflection of the fluid stream, which emerges from a group of tubes takes place in the collection boxes, which by partitions have divided deflection chambers. A deflection of the fluid flow can be either transverse to the second fluid stream, for. B. a stream of air done - one then speaks of a deflection in the width of the heat exchanger - or in or against the flow direction of the second fluid (air flow) - one speaks then of one Deflection in the depth. For This case is an at least two-row or two-pipe arrangement the pipes or flow channels required. A two-flow design with deflection in depth, for example, by a flat tube with internal partition can be realized. By the Deflection of the first fluid flow in the heat exchanger can be different Outlet temperatures for reach the second fluid stream. For example, he gets out the heat exchanger escaping air flow, which is heated by the coolant, a specific temperature stratification or a desired Temperature profile.

Bei Wärmeübertragern für Kraftfahrzeuge, z. B. Heizkörpern einer Heiz- und Klimaanlage ist eine derartige Temperaturschichtung erwünscht: So soll die aus dem Heizkörper im oberen Bereich austretende Luft kühler und die im unteren Bereich austretende Luft wärmer sein. Die kühlere Luft wird dem Kopfbereich der Fahrzeuginsassen und die wärme Luft dem Fußbereich der Fahrzeuginsassen zugeleitet. Darüber hinaus ist in heutigen Fahrzeugen eine so genannte Rechts/Links-Trennung, d. h. eine unabhängige Beheizung der Fahrer- und der Beifahrerseite üblich.at heat exchangers for motor vehicles, z. B. radiators a heating and air conditioning is such a temperature stratification he wishes: So should the from the radiator in the upper area escaping air cooler and in the lower area exiting air warmer be. The cooler Air is the head of the vehicle occupants and the heat of the air footer fed to the vehicle occupants. In addition, in today Vehicles a so-called right / left separation, d. H. an independent heating the driver and the passenger side usual.

Durch die DE 33 17 983 C1 der Anmelderin wurde ein derartiger Heizkörper für eine Kraftfahrzeugheizungsanlage bekannt, welche eine Rechts/Links-Trennung aufweist. Der Heizkörper ist dabei in zwei Blöcke geteilt, welche aus einem gemeinsamen Vorlauf mit Kühlmittel versorgt werden, jedoch jeweils einen eigenen Rücklauf mit Durchsatzregelung aufweisen. Dadurch kann der Durchfluss in jedem Teilblock (für rechts oder links) unabhängig eingestellt und damit die Lufttemperatur für die Fahrer- und die Beifahrerseite individuell geregelt werden.By the DE 33 17 983 C1 The applicant has been known such a radiator for a motor vehicle heating system, which has a right / left separation. The radiator is divided into two blocks, which are supplied from a common flow with coolant, but each have their own return with flow control. This allows the flow in each sub-block (for right or left) to be set independently, thereby individually controlling the air temperature for the driver and front-passenger sides.

Durch die DE 43 13 567 C1 wurde ein Heizkörper für eine Rechts/Links-Regelung bekannt. Der bekannte Heizkörper weist zusätzlich Mittel auf, um eine Temperaturschichtung im oben erwähnten Sinne (kühler Kopf – warme Füße) zu erzeugen. Dazu sind sowohl im unteren als auch im oberen Sammelkasten des Heizkörpers quer verlaufende Verteilerrohre vorgesehen, welche eine unterschiedliche Beaufschlagung der Heizkörperrohre und damit eine Schichtung der Lufttemperatur bewirken. Die bekannte Heizungsanlage wird als wassergeregelte Anlage bezeichnet, da über die Regelung des Kühlmitteldurchsatzes die Lufttemperatur eingestellt wird. Bei luftgeregelten Anlagen wird der Kühlmitteldurchsatz nicht geregelt, vielmehr werden warme und kalte Luftströme durch Mischung auf die gewünschte Temperatur gebracht.By the DE 43 13 567 C1 a radiator for a right / left control was known. The known radiator has additional means to produce a temperature stratification in the above sense (cool head - warm feet). For this purpose, transversely extending distribution pipes are provided both in the lower and in the upper collecting box of the radiator, which effect a different loading of the radiator pipes and thus a stratification of the air temperature. The known heating system is referred to as a water-regulated system, since the air temperature is adjusted via the regulation of the coolant throughput. In air-controlled systems, the coolant flow rate is not regulated, but hot and cold air streams are brought by mixing to the desired temperature.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für einen Wärmeübertrager der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln ein vorgegebenes Temperaturprofil für den austretenden Fluidstrom (Sekundärstrom) zu erzielen, wobei darüber hinaus auch eine unabhängige Regelung von Teilblöcken möglich sein soll.It Object of the present invention, for a heat exchanger of the type mentioned with simple means a predetermined temperature profile for the exiting Fluid flow (secondary flow) to achieve, above it also an independent one Control of subblocks possible should be.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der dem Wärmeübertrager zugeführte erste Fluidstrom sowohl in der Breite als auch in der Tiefe umlenkbar ist, und zwar nicht nacheinander, sondern gleichzeitig. Dies bedeutet, dass der eintretende Fluidstrom geteilt wird, und zwar in einen ersten Teilstrom, der in der Tiefe umgelenkt wird, und in einen zweiten Teilstrom, welcher in der Breite umgelenkt wird. Damit wird der Vorteil erreicht, dass auf relativ engem Raum mindestens zwei unterschiedliche Temperaturzonen für den austretenden Fluidstrom geschaffen werden, nämlich eine erste, warme Zone vom Fluideintritt bis zur Teilung und Umlenkung des Fluidstromes, eine zweite, etwa lauwarme Zone, welche neben der warmen Zone angeordnet ist, und in eine dritte, kalte Zone. Für die Umlenkung in der Tiefe ist eine zweireihige bzw. zweiflutige Bauweise erforderlich, was durch zwei getrennte Rohrreihen oder ein Flachrohr mit zwei diskreten, parallelen Strömungskanälen dargestellt werden kann. Der Rohr/Rippen-Block kann gelötet oder me chanisch gefertigt sein, d. h. aus Flachrohren mit Wellrippen oder aus Rund- bzw. Ovalrohren mit Flachrippen bestehen.This object is solved by the features of claim 1. According to the invention, it is provided that the first fluid flow supplied to the heat exchanger can be deflected both in width and in depth, not in succession but simultaneously. This means that the incoming fluid flow is divided into a first partial flow, which is deflected in depth, and a second partial flow, which is deflected in width. Thus, the advantage is achieved that on re At least two different temperature zones are provided for the exiting fluid flow, namely a first, warm zone from the fluid inlet to the division and deflection of the fluid flow, a second, approximately lukewarm zone, which is arranged next to the warm zone, and into a third, cold zone. For the deflection in the depth of a double-row or twin-flow design is required, which can be represented by two separate rows of tubes or a flat tube with two discrete, parallel flow channels. The tube / rib block can be soldered or made me chanical, ie consist of flat tubes with corrugated ribs or round or oval tubes with flat ribs.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der erste Sammelkasten eine Eintrittskammer und der zweite Sammelkasten eine Umlenkkammer auf, in welcher die Teilung und Umlenkung des Fluidstromes erfolgt. Der erste Sammelkasten weist ferner eine Austrittskammer auf, welche durch eine Längstrennwand von der Eintrittskammer getrennt ist. Ferner ist im ersten Sammelkasten ein Austrittskammerabschnitt angeordnet, in welchen der zweite, in die Breite umgelenkte Teilstrom mündet. Der Austrittskammerabschnitt steht mit der Austrittskammer in Fluidverbindung. Mit dieser Anordnung wird der Vorteil erreicht, dass sich infolge der reduzierten Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Teilstromes eine relativ starke Abkühlung erreicht, d. h. eine kalte Zone für das Lufttemperaturprofil.In Advantageous embodiment of the invention, the first collection box an inlet chamber and the second collection box to a deflection on in which the division and deflection of the fluid flow takes place. Of the first collection box further includes an exit chamber, which through a longitudinal partition is separated from the inlet chamber. Furthermore, in the first collection box an outlet chamber section is arranged, in which the second, in the width diverted partial flow opens. The outlet chamber section is in fluid communication with the exit chamber. With this arrangement the advantage is achieved that due to the reduced flow velocity the second partial stream reaches a relatively strong cooling, d. H. a cold zone for the air temperature profile.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Wärmeübertrager durch „Spiegelung" in einen Wärmeübertrager mit getrennter Rechts/Links-Regelung erweitert werden. Dies geschieht dadurch, dass eine zweite Eintrittskammer mit einem weiteren Anschlussstutzen, verlängerte Sammelkästen mit einer weiteren Umlenkkammer und einem weiteren Austrittskammerabschnitt, der mit dem ersten Austrittskammerabschnitt vereinigt ist, vorgesehen werden. Durch eine derartige Erweiterung mit spiegelbildlicher Anordnung der beiden Eintrittsstutzen und Eintrittskammern sowie einem mittleren Austrittskammerabschnitt kann einerseits die erwähnte Temperaturschichtung warm/lau/kalt beibehalten und andererseits eine unabhängige Durchsatzregelung für die beiden den Eintrittskammern zugeführten Fluidströme ermöglicht werden.To a further advantageous embodiment of the invention, the Heat exchanger by "mirroring" in a heat exchanger be extended with separate right / left control. this happens in that a second inlet chamber with a further connecting piece, extended collection boxes with a further deflection chamber and a further outlet chamber section, which is associated with the first outlet chamber section provided become. By such an extension with a mirror image arrangement the two inlet and inlet chambers and a middle On the one hand, the discharge chamber section can maintain the mentioned temperature stratification warm / cold / cold and, on the other hand, independent throughput regulation for the both the inlet chambers supplied fluid flows are made possible.

Vorteilhafterweise ist der Wärmeübertrager als Heizkörper einer Kraftfahrzeugheizungs- und/oder Klimaanlage ausgebildet, d. h. die Sammelkästen und Rohre werden von einem Kühlmittel eines Kühlkreislaufes einer Brennkraftmaschine durchströmt, während die Rippen von Umgebungsluft überströmt werden. Der erfindungsgemäße Heizkörper ist vorteilhafterweise Teil einer wassergeregelten Heizungsanlage mit Rechts/Links-Steuerung. Aufgrund des erfindungsgemäßen Lufttemperaturprofils ergeben sich unter schiedlich temperierte Luftströme, welche unmittelbar hinter dem Heizkörper über Kanäle entnommen und den entsprechenden Stellen im Kraftfahrzeug zugeführt werden können. Beispielsweise wird die kalte Luft dem Defrost- sowie dem Kopfbereich der Fahrzeuginsassen und die warme Luft dem Fuß- und Fondbereich des Fahrzeuges zugeführt. Damit kann auf Vorrichtungen zur Mischung von kalter und warmer Luft wie Kanäle, Klappen und Mischräume verzichtet werden.advantageously, is the heat exchanger as radiator a Kraftfahrzeugheizungs- and / or air conditioning, d. H. the collection boxes and pipes are from a coolant a cooling circuit an internal combustion engine flows through, while the ribs are overflowed by ambient air. The radiator according to the invention is advantageously part of a water-regulated heating system with Right / left control. Due to the air temperature profile according to the invention result under differently tempered air streams, which immediately behind taken from the radiator through channels and the corresponding locations in the motor vehicle can. For example, the cold air is the defrost and the head of the vehicle occupants and the warm air the foot and rear area supplied to the vehicle. This allows for devices for mixing cold and warm Air like channels, Flaps and mixing rooms be waived.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Vorlaufanschlussstutzen jeweils stirnseitig am Wärmeübertrager angeordnet, wobei andere Anordnungen, z. B. seitlich oder nach oben abragend möglich sind. Der Rücklaufsstutzen ist vorzugsweise ebenfalls stirnseitig neben einem der beiden Vorlaufsstutzen angeordnet – auch hier sind Anordnungen auf der Seite, oben oder mittig möglich. Vorteilhaft bei einer mittigen Anordnung des Rücklaufsstutzens ist eine symmetrische Strömung in der zweiten Rohrreihe. Die Strömungsrichtung der Luft erfolgt vorzugsweise in Richtung der Umlenkung in der Tiefe (Kreuzgleichstrom) – die entgegengesetzte Richtung (Kreuzgegenstrom) ist jedoch auch möglich.In Another advantageous embodiment of the invention are the two Supply connection piece each arranged on the front side of the heat exchanger, wherein other arrangements, eg. B. side or up abragend possible. The return pipe is preferably also front side next to one of the two flow connection arranged - too Here are arrangements on the side, top or center possible. Advantageous in a central arrangement of the return nozzle is a symmetrical Flow in the second row of pipes. The flow direction The air is preferably in the direction of the deflection in depth (Cross dc) - the opposite direction (cross countercurrent) is also possible.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann der erste Teilstrom durch ein geeignetes Drosselelement angedrosselt werden, sodass sich das Verhältnis der Massenströme zu Gunsten des zweiten Teilstromes ändert: der Kühlmittelvolumenstrom von V .1 wird somit relativ kleiner und der Volumenstrom von V .2 relativ größer. Vorteilhaft bei dieser Androsselung ist auch, dass eine unsymmetrische Anordnung des Rücklaufstutzens kompensiert wird. Darüber hinaus ist bei einer Heizkörperausbildung mit zwei sich gegenüber liegenden Eintrittsstutzen von Vorteil, dass der Kühlmittelvolumenstrom auf der rechten Seite bei Androsselung des ersten Teilstromes auf der linken Seite gesteigert wird. In vorteilhafter Ausgestaltung kann das Drosselelement als Leitblech ausgebildet sein, welches vorzugsweise im Austrittskammerabschnitt des Rücklaufstutzens angeordnet ist. Das Leitblech liegt somit quer zur Strömungsrichtung des austretenden ersten Teilstromes und wirkt ähnlich wie ein Prallblech – dadurch wird die gewünschte Androsselung erreicht. Die Stärke des Drosseleffektes kann durch Anordnung und Größe des Leitbleches eingestellt werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the first partial flow can be throttled by a suitable throttle element, so that the ratio of the mass flows in favor of the second partial flow changes: the coolant volume flow of V. 1 is thus relatively smaller and the flow rate of V. 2 relatively bigger. An advantage of this throttling is that an asymmetrical arrangement of the return pipe is compensated. In addition, in a radiator design with two opposing inlet connection of advantage that the coolant flow on the right side is increased in throttling the first partial flow on the left side. In an advantageous embodiment, the throttle element may be formed as a baffle, which is preferably arranged in the outlet chamber section of the return pipe. The baffle is thus transverse to the flow direction of the exiting first partial flow and acts much like a baffle plate - thereby the desired throttling is achieved. The strength of the throttle effect can be adjusted by the arrangement and size of the baffle.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann der gesamte Heizkörper als gelöteter Ganzaluminiumwärmeübertrager ausgeführt sein, d. h. mit Flachrohren und Wellrippen.To a preferred embodiment the entire radiator as soldered All-aluminum heat exchanger accomplished be, d. H. with flat tubes and corrugated ribs.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigenembodiments The invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below. Show it

1 einen erfindungsgemäßen, als Heizkörper ausgebildeten Wärmeübertrager und 1 an inventive, designed as a radiator heat exchanger and

2 einen Ausschnitt des Heizkörpers mit einem Leitblech. 2 a section of the radiator with a baffle.

1 zeigt einen Wärmeübertrager 1, der als Heizkörper einer nicht dargestellten Heizungs- und/oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges ausgebildet ist. Der Heizkörper 1 weist einen zweireihigen bzw. zweiflutigen Rohr/Rippen-Block 2 auf mit einer ersten Flachrohrreihe 2a und einer zweiten Flachrohrreihe 2b. Die Strömungskanäle 2a, 2b können durch separate Flachrohre oder ein gemeinsames Flachrohr mit Trennwand gebildet werden. Zwischen den Flachrohren befinden sich Wellrippen, welche nicht dargestellt sind. Flachrohre und Wellrippen werden miteinander verlötet und bilden den Rohr/Rippen-Block 2, welcher von Umgebungsluft, dargestellt durch einen Pfeil L, durchströmbar ist (eine entgegengesetzte Luftströmungsrichtung im Sinne eines Kreuzgegenstromes ist ebenfalls möglich). Der Heizkörper 1 weist ferner zwei Sammelkästen, einen ersten (oberen), nur teilweise dargestellten Sammelkasten 3 und einen zweiten (unteren) Sammelkasten 4 auf, in welche nicht dargestellte Rohrenden des Rohr/Rippen-Blockes 2 münden. Der obere Sammelkasten 3, der einen Rohrboden 3a aufweist, ist unterteilt in eine erste Eintrittskammer 5, eine zweite Eintrittskammer 6 sowie eine Austrittskammer 7, bestehend aus drei miteinander kommunizierenden Austrittskammerabschnitten 7a, 7b, 7c. Die erste Eintrittskammer 5 weist einen ersten Eintritts- oder Vorlaufstutzen 8 und die zweite Eintrittskammer 6 weist einen zweiten Eintritts- oder Vorlaufstutzen 9 auf; die Austrittskammer 7 mit ihren Abschnitten 7a, 7b, 7c weist einen Austritts- oder Rücklaufstutzen 10 auf, wobei sämtliche Stutzen stirnseitig angeordnet sind. Dies muss notwendigerweise nicht der Fall sein, vielmehr kann der Austrittsstutzen 10 beispielsweise mittig und oberhalb des Austrittskammerabschnittes 7b angeordnet sein. Die erste Eintrittskammer 5 wird durch den Rohrboden 3a, eine mittig verlaufende Längstrennwand 5a sowie eine halbe Querwand 5b begrenzt (Längstrennwand 5a und Quertrennwand 5b können auch einstückig als Längs/Quertrennwand ausgebildet sein). In analoger Weise wird die symmetrisch angeordnete und symmetrisch ausgebildete zweite Eintrittskammer 6 durch eine mittig verlaufende Längstrennwand 6a und eine quer verlaufende halbe Querwand 6b begrenzt, wobei – wie erwähnt – der Deckel des Sammelkastens 3 nicht dargestellt ist. Der untere Sammelkasten 4 weist eine erste Umlenkkammer 11 und eine zweite Umlenkkammer 12 auf, welche von der ersten Umlenkkammer 11 durch eine Trennwand 13 abgeteilt ist. 1 shows a heat exchanger 1 , which is designed as a radiator of a heating and / or air conditioning, not shown, of a motor vehicle. The radiator 1 has a double-row or twin-tube / rib block 2 on with a first row of flat tubes 2a and a second row of flat tubes 2 B , The flow channels 2a . 2 B can be formed by separate flat tubes or a common flat tube with partition. Between the flat tubes are corrugated ribs, which are not shown. Flat tubes and corrugated ribs are soldered together and form the tube / rib block 2 , which by ambient air, represented by an arrow L, can be flowed through (an opposite air flow direction in the sense of a countercurrent flow is also possible). The radiator 1 also has two headers, a first (upper), only partially illustrated collection box 3 and a second (lower) collection box 4 on, in which not shown tube ends of the tube / rib block 2 lead. The upper collection box 3 who has a tubesheet 3a has, is divided into a first inlet chamber 5 , a second inlet chamber 6 and an exit chamber 7 consisting of three communicating outlet chamber sections 7a . 7b . 7c , The first entrance chamber 5 has a first inlet or feed pipe 8th and the second entry chamber 6 has a second inlet or feed pipe 9 on; the exit chamber 7 with their sections 7a . 7b . 7c has an outlet or return pipe 10 on, with all nozzles are arranged frontally. This need not necessarily be the case, but rather the outlet nozzle 10 for example, in the middle and above the outlet chamber section 7b be arranged. The first entrance chamber 5 gets through the tubesheet 3a , a central longitudinal partition wall 5a as well as half a transverse wall 5b limited (longitudinal partition wall 5a and cross partition 5b can also be integrally formed as a longitudinal / transverse partition). In an analogous manner, the symmetrically arranged and symmetrically formed second inlet chamber 6 through a central longitudinal partition wall 6a and a transverse half transverse wall 6b limited, where - as mentioned - the cover of the collecting tank 3 not shown. The lower collection box 4 has a first deflection chamber 11 and a second deflection chamber 12 on which of the first deflection chamber 11 through a partition 13 is divided.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel weist zwei Heizungsvorläufe und einen gemeinsamen Rücklauf auf und ist somit für eine unabhängige Beheizung von Fahrer- und Beifahrerseite in einem Kraftfahrzeug verwendbar. Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedoch ein „halbierter" Wärmeübertrager bzw. Heizkörper vorstellbar, welcher in der Ebene der Trennwand 13 endet, d. h. nur einen Vorlauf und einen Rücklauf aufweist.The illustrated embodiment has two Heizungsvorläufe and a common return and is thus suitable for independent heating of driver and passenger side in a motor vehicle. Deviating from the illustrated embodiment, however, a "halved" heat exchanger or radiator is conceivable, which in the plane of the partition 13 ends, ie has only one flow and one return.

Die Funktion des Heizkörpers 1 in einer Kraftfahrzeugheizungsanlage wird im Folgenden beschrieben. Der Heizkörper 1 wird über die beiden Vorlaufstutzen 8, 9 an den Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges angeschlossen, wobei beide Vorläufe hinsichtlich ihres Kühlmitteldurchsatzes unabhängig voneinander regelbar sind (wasserseitige Regelung). Es wird zunächst nur die linke Hälfte des Heizkörpers 1 mit dem Vorlaufstutzen 8 betrachtet. Der Kühlmittelstrom gelangt über die Eintrittskammer 5 in eine Rohrgruppe der ersten Rohrreihe 2a und durchströmt diese in Richtung des Pfeiles V ., wobei V . den Kühlmittelmassenstrom (Masse pro Zeiteinheit) bezeichnet. Das Kühlmittel strömt somit in einem ersten Durchgang von der Eintrittskammer 5 in die im unteren Sammelkasten 4 angeordnete Umlenkkammer 11, wo der Gesamtstrom V . in zwei Teilströme V .1 , V .2 geteilt und in der Tiefe sowie in der Breite umgelenkt wird. Es gilt die Beziehung: V . = V .1 + V .2. The function of the radiator 1 in a motor vehicle heating system will be described below. The radiator 1 is via the two supply pipe 8th . 9 connected to the coolant circuit of an internal combustion engine of the motor vehicle, both heats can be controlled independently of each other with regard to their coolant throughput (water-side control). It will initially only the left half of the radiator 1 with the flow pipe 8th considered. The coolant flow passes through the inlet chamber 5 in a pipe group of the first row of pipes 2a and flows through them in the direction of the arrow V, where V. denotes the coolant mass flow (mass per unit time). The coolant thus flows in a first passage from the inlet chamber 5 in the lower collection box 4 arranged deflection chamber 11 where the total current V. in two sub-streams V. 1 . V. 2 divided and diverted in depth and width. The relationship applies: V. = V. 1 + V. 2 ,

Der Teilstrom mit dem Massendurchsatz V .1 gelangt entsprechend dem Pfeil V .1 in die hintere Rohrreihe 2b und durchströmt diese von unten nach oben. Der zweite Teilstrom V .2 wird entsprechend dem Pfeil V .2 in der Breite umgelenkt und strömt sowohl in der vorderen als auch in der hinteren Rohrreihe nach oben in den Abschnitt 7b der Austrittskammer 7. Der in der Tiefe umgelenkte Teilstrom V .1 gelangt nach Durchströmen der hinteren Rohrreihe 2b in den Abschnitt 7a der Austrittskammer 7, wo sich beide Teilströme V .1 und V .2 wieder vereinigen und als Gesamtstrom durch den Rücklaufstutzen 10 austreten. Der für die (in der Zeichnung) links gelegene Hälfte des Heizkörpers 1 beschriebene und durch Pfeile dargestellte Strömungsverlauf trifft analog auf die rechte Hälfte mit Vorlaufstutzen 9, zweiter Eintrittskammer 6, zweiter Umlenkkammer 12 und die Abschnitte 7b, 7c der Austrittskammer 7 zu. Es ergibt sich somit – was in der rechten Hälfte nicht eingezeichnet ist – ein spiegelbildlicher Strömungsverlauf mit einem Gesamtstrom V .^', der sich im unteren Unlenkkasten 12 in einen Teilstrom V .'1 und einen Teilstrom V .'2 aufteilt und in der Tiefe und in der Breite umgelenkt wird.The partial flow with the mass flow rate V. 1 passes according to the arrow V. 1 in the rear row of pipes 2 B and flows through them from bottom to top. The second partial flow V. 2 becomes according to the arrow V. 2 deflected in the width and flows in both the front and in the rear row of tubes up into the section 7b the exit chamber 7 , The deflected in the partial flow V. 1 arrives after flowing through the rear row of pipes 2 B in the section 7a the exit chamber 7 where both partial flows V. 1 and V. 2 reunite and as a total flow through the return pipe 10 escape. The one for the (in the drawing) left half of the radiator 1 described and shown by arrows flow path applies analogously to the right half with flow pipe 9 , second inlet chamber 6 , second deflection chamber 12 and the sections 7b . 7c the exit chamber 7 to. This results in what is not shown in the right half - a mirror-image flow pattern with a total flow V. ^' , located in the lower Unlenkkasten 12 into a partial flow V. ' 1 and a partial flow V. ' 2 divided and deflected in depth and in width.

Anstelle des in der linken Hälfte eingezeichneten Strömungsverlaufes sind in der rechten Hälfte Temperaturzonen als Rechtecke Ia, Ib, II und III eingezeichnet. Die beiden Felder Ia und Ib kennzeichnen eine Zone relativ warmer Luft, d. h. Luft mit relativ hoher Austrittstemperatur. Die Zone II ist eine Zone geringerer Lufttemperatur und kann als lauwarm bezeichnet werden, während die Zone III eine Zone mit relativ niedriger Lufttemperatur ist, d. h. weniger stark erwärmter Luft. Durch nicht dargestellte Mittel wie Kanäle und/oder Trennwände kann die Luft diesen Feldern Ia, Ib, II III isoliert entnommen und an die gewünschten Stellen im Fahrgastraum geleitet werden. Beispielsweise würde die aus den Feldern Ia, Ib austretende warme Luft dem Fußraum zugeleitet werden, während die aus dem Bereich III austretende Kaltluft den Defrosterdüsen zugeleitet würde. Die gleiche Temperaturverteilung ergibt sich auf der linken Seite – allerdings kann das Temperaturniveau für die rechte und die linke Seite aufgrund der unabhängigen Reglung beider Seiten verschieden sein.Instead of the flow path shown in the left half, temperature zones are shown as rectangles 1a, 1b, II and III in the right half. The two fields Ia and Ib indicate a zone of relatively warm air, ie air with a relatively high outlet temperature. Zone II is a zone lower air temperature and can be described as lukewarm, while the zone III is a zone with relatively low air temperature, ie less heated air. By means not shown, such as channels and / or partitions, the air these fields Ia, Ib, II III isolated taken and directed to the desired locations in the passenger compartment. For example, the warm air emerging from the fields Ia, Ib would be supplied to the footwell, while the cold air leaving the region III would be sent to the defroster jets. The same temperature distribution results on the left side - however, the temperature level for the right and left sides may be different due to the independent control of both sides.

Wie bereits oben angedeutet, kann der dargestellte Wärmeübertrager 1 mit zwei Vorläufen und einem Rücklauf auch in einer durch die Trennwand 13 verlaufenden Ebene geteilt und dort jeweils stirnseitig abgeschlossen werden. Damit würde sich ein funktionsfähiger Heizkörper mit einem Vorlauf und einem Rücklauf ergeben, welcher den links dargestellten Strömungsverlauf und das rechts dargestellte Temperaturprofil (gespiegelt) aufweist. Die Stutzen für Vorlauf und Rücklauf können beliebig umgesetzt werden.As already indicated above, the illustrated heat exchanger 1 with two headers and a return also in a through the partition 13 divided plane and completed there each front side. This would result in a functioning radiator with a flow and a return, which has the flow pattern shown on the left and the temperature profile shown on the right (mirrored). The nozzles for flow and return can be implemented as desired.

2 zeigt einen oberen Ausschnitt des Heizkörpers 1 gemäß 1, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszahlen verwendet werden. Dargestellt ist der obere Sammelkasten 3 mit erstem Vorlaufsstutzen 8 und Austrittsstutzen 10, an welchen sich der Austrittskammerabschnitt 7a anschließt. Der Strömungsverlauf des Kühlmittels entspricht dem in 1, d. h. der durch den Vorlaufstutzen 8 eintretende Kühlmittelstrom strömt zunächst entsprechend dem Pfeil V . nach unten und wird dort – wie in 1 dargestellt – in zwei Teilströme V .1 und V .2 geteilt, sodass der erste in der Tiefe umgelenkte Teilstrom V .1 nach oben strömt und in den Austrittskammerabschnitt 7a eintritt. Dort ist erfindungsgemäß ein etwa parallel und oberhalb des Rohrbodens 3a verlaufendes Leitblech 14 angeordnet. Die aus der hinteren Rohrreihe 2a in den Austrittskammerabschnitt 7a eintretende Kühlmittelströmung trifft etwa senkrecht auf das Leitblech 14, welches somit wie ein Prallblech wirkt und den Durchflusswiderstand der Kühlmittelströmung erhöht bzw. den Teilstrom V .1 drosselt. Damit wird das Verhältnis der Kühlmittelmassenströme zu Gunsten des Teilstromes V .2 verändert. Darüber hinaus wird durch die Anordnung des Leitbleches 14 (in der Zeichnung auf der linken Seite des Heizkörpers 1) der durch den rechten, nicht dargestellten zweiten Eintrittsstutzen eintretende Kühlmittelvolumenstrom erhöht. Insgesamt ergibt sich durch die Anordnung des Leitbleches 14 eine vergleichmäßigte, d. h. etwa symmetrische Temperaturverteilung, die die unsymmetrische Anordnung des einzigen Austrittsstutzens 10 (Rücklaufstutzen) ausgleicht. Bei symmetrischer Anordnung des Rücklaufstutzens 10, z. B. in der Mitte des Heizkörpers, wäre ein solches Leitblech nicht erforderlich. Das Leitblech 14 kann hinsichtlich seiner Überdeckung des Teilstromes V .1 und hinsichtlich seiner Höhe über dem Rohrboden 3a modifiziert werden, um die gewünschte Lufttemperaturverteilung am Heizkörper zu erzielen. 2 shows an upper section of the radiator 1 according to 1 , wherein like reference numerals are used for the same parts. Shown is the upper collection box 3 with first flow connection 8th and outlet nozzle 10 at which the exit chamber section 7a followed. The flow of the coolant corresponds to the in 1 , ie the through the flow pipe 8th entering coolant flow initially flows according to the arrow V. down and there - as in 1 shown - in two streams V. 1 and V. 2 divided so that the first deflected in the sub-section partial flow V. 1 flows upwards and into the outlet chamber section 7a entry. There, according to the invention, an approximately parallel and above the tube sheet 3a running baffle 14 arranged. The from the rear row of pipes 2a in the exit chamber section 7a entering coolant flow is approximately perpendicular to the baffle 14 , which thus acts as a baffle plate and increases the flow resistance of the coolant flow or the partial flow V. 1 throttles. Thus, the ratio of the coolant mass flows in favor of the partial flow V. 2 changed. In addition, by the arrangement of the baffle 14 (in the drawing on the left side of the radiator 1 ) Increases the entering through the right, not shown second inlet nozzle coolant flow. Overall, results from the arrangement of the baffle 14 a uniform, ie approximately symmetrical temperature distribution, the unbalanced arrangement of the single outlet nozzle 10 (Return pipe) compensates. With symmetrical arrangement of the return pipe 10 , z. B. in the middle of the radiator, such a baffle would not be required. The baffle 14 can in terms of its coverage of the partial flow V. 1 and in terms of its height above the tubesheet 3a be modified to achieve the desired air temperature distribution at the radiator.

Claims

Heat exchanger, essentially consisting of a double-row or twin-tube / ribbed block ( 2 ), a first collection box ( 3 ) and a second collection box ( 4 ), wherein the tubes of the tube / rib block ( 2 ) with the collecting boxes ( 3 . 4 ) communicate via a first fluid, which communicates with the heat exchanger via at least one first connection ( 8th ) and via a second connection ( 10 ) is withdrawable, wherein the tube / rib block ( 2 ) is traversed by a second fluid transverse to the tubes, characterized in that the first fluid in the heat exchanger both transversely to the flow direction (L) of the second fluid, ie in the width direction of the heat exchanger and in or against the flow direction (L) of the second fluid , ie, in the depth direction of the heat exchanger is deflected.

Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the first collection box ( 3 ) a first entry chamber ( 5 ) and that of the inlet chamber ( 5 ) deliverable fluid stream (V.) after a first pass through the tube / rib block ( 2 ) into a first substream ( V. 1 ) and a second partial flow ( V. 2 ) is divisible, wherein the first partial flow ( V. 1 ) in the depth and the second partial flow ( V. 2 ) are deflectable in width.

Heat exchanger according to claim 2, characterized in that the first partial flow ( V. 1 ) and the second sub-stream ( V. 2 ) to the first collection box ( 3 ) are traceable.

Heat exchanger according to claim 3, characterized in that the first collection box ( 3 ) an exit chamber ( 7 ) having.

Heat exchanger according to claim 3 or 4, characterized in that the first partial flow ( V. 1 ) with the second partial flow ( V. 2 ) in the exit chamber ( 7 ) is unifying.

Heat exchanger according to claim 5, characterized in that the reunited partial flows ( V. 1 ) and ( V. 2 ) as the exit stream to the second port ( 10 ) can be supplied.

Heat exchanger according to one of claims 1 to 6, characterized in that the second collection box ( 4 ) at least one deflection chamber ( 11 ) for the deflection of the fluid flow (V.) in the width and in the depth.

Heat exchanger according to one of claims 2 to 7, characterized in that the at least one inlet chamber ( 5 ) by a longitudinal partition wall ( 5a ) and a transverse partition ( 5b ) or is limited by a one-piece longitudinal / transverse partition wall.

Heat exchanger according to one of claims 4 to 8, characterized in that the outlet chamber ( 7 ) a chamber section ( 7a ), which adjacent to the longitudinal partition ( 5a ) of the inlet chamber ( 5 ) is arranged.

Heat exchanger according to one of claims 1 to 9, characterized in that the first connection ( 8th ) at the end face of the inlet chamber ( 5 ) is arranged.

Heat exchanger according to one of claims 1 to 10, characterized in that the second connection ( 10 ) at the end of the outlet chamber ( 7 ), respectively at the chamber section ( 7a ) is arranged.

Heat exchanger according to one of claims 1 to 11, characterized in that the outlet chamber ( 7 ) a second chamber section ( 7b ), to which the second partial flow ( V. 2 ) can be fed.

Heat exchanger according to one of claims 1 to 12, characterized in that the first collection box ( 3 ) a second entry chamber ( 6 ) with a third connection ( 9 ), to which a second fluid flow can be supplied.

Heat exchanger according to claim 13, characterized in that the second collecting tank ( 4 ) a second deflection chamber ( 12 ) which is symmetrical to the first deflection chamber ( 11 ) is arranged.

Heat exchanger according to claim 13 or 14, characterized in that the first collection box ( 3 ) a third exit chamber section ( 7c ), which is symmetrical to the first outlet chamber section (FIG. 7a ) is arranged.

Heat exchanger according to at least one of the preceding claims, characterized in that it is used as a radiator ( 1 ) is formed of a motor vehicle heating system.

Heat exchanger according to claim 16, characterized in that the radiator ( 1 ) on the primary side of the coolant of a cooling circuit of an internal combustion engine of the motor vehicle and the secondary side of ambient air (L) can be flowed through.

Heat exchanger according to claim 16 or 17, characterized in that the first collection box ( 3 ) two external inlet chambers ( 5 . 6 ), each with a flow pipe ( 8th . 9 ) having.

Heat exchanger according to claim 18, characterized in that between the inlet chambers ( 5 . 6 ) a common chamber section ( 7b ) of the exit chamber ( 7 ) is arranged.

Heat exchanger according to one of claims 16 to 19, characterized in that the radiator ( 1 ) a common exit chamber ( 7 ) with the three chamber sections ( 7a . 7b . 7c ) and a return pipe ( 10 ) having.

Heat exchanger according to claim 20, characterized in that the return pipe ( 10 ) preferably on the front side of the radiator ( 1 ) is arranged.

Heat exchanger according to one of claims 16 to 21, characterized in that the radiator ( 1 ) a radiator block ( 2 ) made of flat tubes ( 2a . 2 B ) and corrugated ribs.

Heat exchanger according to at least one of the preceding claims, characterized in that the partial flow V. 1 through a throttle element ( 14 ) can be throttled.

Heat exchanger according to claim 23, characterized in that the throttle element as baffle ( 14 ) and transversely to the flow direction of the partial flow V. 1 is arranged.

Heat exchanger according to claim 23 or 24, characterized in that the baffle ( 14 ) in the exit chamber section ( 7a ) is arranged.

Heat exchanger according to one of the preceding claims, in particular according to claim 25, characterized in that the guide plate ( 14 ) at a distance and parallel to the tubesheet ( 3a ) and / or the contour of the collecting tank is arranged following.

Heat exchanger according to claim 24, 25 or 26, characterized in that the baffle ( 14 ) has a length which is the entire width of the flow path of the partial stream V. 1 or part of the width.