[go: up one dir, main page]

DE102007022859B4 - Arrangement of heating heat exchangers connected in series in a motor vehicle - Google Patents

Arrangement of heating heat exchangers connected in series in a motor vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102007022859B4
DE102007022859B4 DE102007022859.9A DE102007022859A DE102007022859B4 DE 102007022859 B4 DE102007022859 B4 DE 102007022859B4 DE 102007022859 A DE102007022859 A DE 102007022859A DE 102007022859 B4 DE102007022859 B4 DE 102007022859B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heating heat
heat exchanger
bypass
series
heat exchangers
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102007022859.9A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102007022859A1 (en
Inventor
Stefan Schmitt
Manfred Meyer
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.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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 Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102007022859.9A priority Critical patent/DE102007022859B4/en
Publication of DE102007022859A1 publication Critical patent/DE102007022859A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102007022859B4 publication Critical patent/DE102007022859B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B60K11/04Arrangement or mounting of radiators, radiator shutters, or radiator blinds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00321Heat exchangers for air-conditioning devices
    • B60H1/00328Heat exchangers for air-conditioning devices of the liquid-air type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00885Controlling the flow of heating or cooling liquid, e.g. valves or pumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H2001/00957Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices comprising locations with heat exchange within the refrigerant circuit itself, e.g. cross-, counter-, or parallel heat exchange

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Anordnung von in Reihe geschalteten Heizungswärmeaustauschern in einem Kraftfahrzeug, die einerseits von einem flüssigen und/ oder gasförmigen Kühlmedium und andererseits nacheinander von einem Umgebungsluftstrom durchströmt werden, wobei die Heizungswärmeaustauscher (1, 2/ 3, 4) mediumseitig in Reihe geschaltet sind und nacheinander in entgegengesetzter Richtung von dem Kühlmedium durchströmt werden, und wobei der luftstromaustrittseitige Heizungswärmetauscher (2, 4) zuerst und der luftstromeintrittseitige Heizungswärmetauscher (1, 3) nach diesem (2, 4) durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizungwärmeaustauscher von einem durch den Fahrzeugmotor erwärmten Kühlmedium durchströmt werden und dass über dem luftstromaustrittseitigen oder/ und über dem luftstromeintrittseitigen Heizungswärmeaustauscher (2, 4/ 1, 3) ein Bypass (5, 7) angeordnet ist, der geöffnet und geschlossen werden kann und der den jeweiligen Heizungswärmetauscher zumindest teilweise umgeht, wobei der Bypass (5, 7) thermoventil- oder thermostatgeregelt (Thermostat 6) ist und im Bypass ein Überdruckventil angeordnet ist.Arrangement of heating heat exchangers connected in series in a motor vehicle, through which a liquid and/or gaseous cooling medium flows on the one hand and an ambient air flow on the other hand one after the other, the heating heat exchangers (1, 2/3, 4) being connected in series on the medium side and one after the other in the opposite direction Direction are flowed through by the cooling medium, and with the airflow outlet-side heating heat exchanger (2, 4) flowing first and the airflow inlet-side heating heat exchanger (1, 3) after this (2, 4), characterized in that the heating heat exchangers are heated by a cooling medium heated by the vehicle engine and that a bypass (5, 7), which can be opened and closed and which at least partially bypasses the respective heating heat exchanger, is arranged above the airflow outlet side and/or the airflow inlet side heating heat exchanger (2, 4/ 1, 3), wherein the bypass s (5, 7) is thermovalve or thermostat-controlled (thermostat 6) and a pressure relief valve is arranged in the bypass.

Description

Die Erfindung betrifft eine wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierte Anordnung von in Reihe geschalteten Heizungswärmeaustauschern in einem Kraftfahrzeug, insbesondere von zwei von Umgebungsluft beaufschlagten Heizungswärmeaustauschern in einem Klimagerät.The invention relates to an arrangement, as defined in the preamble of claim 1, of heating heat exchangers connected in series in a motor vehicle, in particular two heating heat exchangers acted upon by ambient air in an air conditioning unit.

Bei Kraftfahrzeugen mit flüssigkeitsgekühlten Motoren wird die in der Kühlflüssigkeit enthaltene Abwärme des Motors zur Beheizung des Fahrzeuginnenraumes genutzt, bei luftgekühlten Motoren üblicherweise die im Abgas enthaltene Wärme. Zur Nutzung dieser Wärme wird ein aus Rohren und Rippen bestehender und als Heizkörper dienender Wärmeaustauscher (Heizungswärmeaustauscher) verwendet, dessen Rohre von der Kühlflüssigkeit bzw. dem Abgas (Kühlmedium) und dessen Rippen von der eintretenden Umgebungsluft durchströmt werden, wobei die Umgebungsluft durch den dabei auftretenden Wärmeaustausch Wärme vom jeweiligen Kühlmedium aufnimmt und in den Fahrzeuginnenraum transportiert. Die Steuerung der Heizleistung kann entweder kühlflüssigkeitsseitig oder luftseitig erfolgen.In motor vehicles with liquid-cooled engines, the waste heat from the engine contained in the coolant is used to heat the vehicle interior; in air-cooled engines, the heat contained in the exhaust gas is usually used. To use this heat, a heat exchanger (heating heat exchanger) consisting of tubes and fins and serving as a heating element is used, the coolant or exhaust gas (cooling medium) flowing through the tubes of which the coolant or exhaust gas (cooling medium) and the ambient air entering the fins Heat exchange absorbs heat from the respective cooling medium and transports it into the vehicle interior. The heating power can be controlled either on the coolant side or on the air side.

Es ist bekannt, Wärmeaustauscher luftseitig in Reihe zu schalten, um die Wärmeübertragungsleistung zu steigern. Dabei wird vor einem ersten Wärmeaustauscher lufteinströmseitig ein zweiter Wärmeaustauscher angeordnet, dessen Stirnfläche kleiner als die des ersten Wärmeaustauschers ist, so dass sich die Stirnseiten der Wärmeübertrager bereichsweise überdecken. In der DE 198 13 069 A1 ist eine derartige Anordnung beschrieben. Zur Erhöhung der Wärmeübertragungsleistung der Anordnung werden die luftseitig in Reihe geschalteten Wärmeaustauscher in ihren überdeckten und nicht überdeckten Stirnflächenbereichen jeweils derart bemessen, dass über die gesamte Anordnung der Wärmeaustauscher der luftseitige Druckabfall im überdeckten Bereich annähernd gleich dem im nicht überdeckten Bereich ist. Dieses kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die örtliche Dichte der Rippen des mit der jeweils größeren Stirnfläche ausgeführten Wärmeaustauschers im überdeckten Stirnflächenbereich geringer als im nicht überdeckten Stirnflächenbereich ist, oder/ und dass der Abstand der Rohre des Wärmeaustauschers mit der jeweils größeren Stirnfläche im überdeckten Stirnflächenbereich größer als im nicht überdeckten Stirnflächenbereich ist. Die Erzeugung des annähernd gleichen Druckabfalls ist dabei einigermaßen aufwendig.It is known to connect heat exchangers in series on the air side in order to increase the heat transfer capacity. In this case, a second heat exchanger is arranged in front of a first heat exchanger on the air inflow side, the end face of which is smaller than that of the first heat exchanger, so that the end faces of the heat exchangers overlap in some areas. In the DE 198 13 069 A1 such an arrangement is described. To increase the heat transfer capacity of the arrangement, the heat exchangers connected in series on the air side are each dimensioned in their covered and uncovered end face areas in such a way that the air-side pressure drop in the covered area is approximately the same over the entire arrangement of the heat exchangers as in the uncovered area. This can be achieved, for example, by the fact that the local density of the ribs of the heat exchanger designed with the larger frontal area is lower in the covered frontal area than in the non-covered frontal area, and/or the distance between the tubes of the heat exchanger with the larger frontal area in the covered frontal area is larger than in the non-covered end face area. Generating approximately the same pressure drop is somewhat complicated.

Eine wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierte Anordnung von in Reihe geschalteten Heizungswärmeaustauschern in einem Kraftfahrzeug ist z.B. aus DE 38 03 599 A1 und auch aus JP H04-189 A bekannt.An arrangement of heating heat exchangers connected in series in a motor vehicle as defined in the preamble of claim 1 is, for example, from DE 38 03 599 A1 and also known from JP H04-189A.

Aus DE 40 17 451 A1 ist es bekannt, einen Thermostaten und ein Überdruckventil in einem Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeugs vorzusehen.Out DE 40 17 451 A1 it is known to provide a thermostat and a pressure relief valve in a cooling circuit of a motor vehicle.

Aus DE 100 45 905 A1 ist ein Heizungswärmeaustauscher für ein Kraftfahrzeug bekannt, der erste bis dritte Sammelkanäle, die jeweils eine Ein-/Ausströmöffnung haben, und Wärmeübertragerrohre aufweist, welche die Sammelkanäle verbinden. Die Wärmeübertragerrohre sind in einer ersten Lage und einer dazu parallelen zweiten Lage angeordnet. Die erste Lage verbindet den ersten und den zweiten Sammelkanal, und die zweite Lage verbindet den zweiten und den dritten Sammelkanal. Dieser Heizungswärmeaustauscher umfasst außerdem mehrere steuerbare Ventile und eine Verbindungsleitung, die zwischen der Ein-/Ausströmöffnung des ersten Sammelkanals und der Ein-/Ausströmöffnung des zweiten Sammelkanals vorgesehen ist. Durch die Verbindungsleitung und die steuerbaren Ventile ist ein Durchfluss durch den Heizungswärmeaustauscher so veränderbar, dass für einen ersten Zustand die Verbindungsleitung geöffnet und die Wärmeübertragerrohre der ersten und zweiten Lagen zueinander parallel geschaltet werden können und für einen zweiten Zustand die Verbindungsleitung geschlossen und die Wärmeübertragerrohre der ersten und zweiten Lagen zueinander seriell geschaltet werden können.Out DE 100 45 905 A1 a heating heat exchanger for a motor vehicle is known, which has first to third collecting channels, each having an inflow/outflow opening, and heat exchanger tubes which connect the collecting channels. The heat exchanger tubes are arranged in a first layer and a second layer parallel thereto. The first tier connects the first and second header ducts, and the second tier connects the second and third header ducts. This heating heat exchanger also includes a number of controllable valves and a connecting line which is provided between the inflow/outflow opening of the first collecting duct and the inflow/outflow opening of the second collecting duct. Through the connecting line and the controllable valves, a flow through the heating system heat exchanger can be changed in such a way that for a first state the connecting line is opened and the heat exchanger tubes of the first and second layers can be connected in parallel to one another and for a second state the connecting line is closed and the heat exchanger tubes of the first and second layers can be connected in series with one another.

Aus der FR 2 843 074 A1 ist eine Anordnung von in Reihe geschalteten Heizungswärmetauschern in einem Kraftfahrzeug bekannt, die einerseits von einem erwärmten, flüssigen und/oder gasförmigen Kühlmedium und andererseits nacheinander von einem Umgebungsluftstrom durchströmt werden, wobei die Heizungswärmetauscher mediumseitig in Reihe geschaltet sind und nacheinander in entgegengesetzter Richtung von dem Kühlmedium durchströmt werden, und wobei der Luftstrom austrittsseitige Heizungswärmetauscher zuerst und der Luftstrom eintrittsseitige Heizungswärmetauscher nach diesem durchströmt wird. Über dem Luftstrom eintrittsseitigen Heizungswärmetauscher ist ein Bypass angeordnet, der geöffnet und geschlossen werden kann und der den Luftstrom eintrittsseitigen Heizungswärmetauscher zumindest teilweise umgeht.From the FR 2 843 074 A1 an arrangement of series-connected heating heat exchangers in a motor vehicle is known, through which a heated, liquid and/or gaseous cooling medium flows on the one hand and an ambient air flow on the other hand in succession, the heating heat exchangers being connected in series on the medium side and the cooling medium in succession in the opposite direction are flown through, and the air flow exit-side heating heat exchanger first and the air flow inlet-side heating heat exchanger is flowed through after this. A bypass, which can be opened and closed and which at least partially bypasses the air flow of the inlet-side heating heat exchanger, is arranged above the air flow of the inlet-side heating heat exchanger.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung von in Reihe geschalteten Heizungwärmeaustauschern in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so vorzunehmen, dass bei hoher Wärmeübertragungsleistung eine Reduzierung eines Anlaufwiderstandes für eine Kühlmediumdurchströmung ermöglicht wird.The object of the invention is to arrange heating heat exchangers connected in series in a motor vehicle according to the preamble of claim 1 in such a way that a reduction in starting resistance for a coolant flow is made possible with high heat transfer performance.

Diese Aufgabe wird bei der Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.This object is achieved in the arrangement according to the preamble of claim 1 through its characterizing features.

Die Anordnung von luftseitig in Reihe geschalteten Heizungswärmeaustauschern, die einerseits von einem durch den Fahrzeugmotor erwärmten flüssigen und/ oder gasförmigen Kühlmedium und andererseits nacheinander von einem Umgebungsluftstrom durchströmt werden, wobei ein Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmedium und dem Umgebungsluftstrom erfolgt, ist derart vorgenommen, dass die Heizungswärmeaustauscher auch kühlmediumseitig in Reihe geschaltet sind und nacheinander in entgegengesetzter Richtung von dem Kühlmedium durchströmt werden, wobei der luftstromaustrittseitige Heizungswärmetauscher zuerst und der luftstromeintrittseitige Heizungswärmetauscher nach diesem durchströmt wird. Durch die entgegengesetzte Strömungsrichtung des Mediums wird luftstromaustrittseitig, also luftstromabwärts ein weitgehend homogenes Lufttemperaturniveau erzielt, und es wird auf einfache Weise die Heizleistungsausbeute aus dem Medium deutlich erhöht, insbesondere bei geringen Kühlmediumvolumenströmen. Die Anordnung führt dazu, dass eine nach einer Wärmeabgabe des Kühlmediums im luftstromaustrittseitigen Heizungswärmeaustauscher noch vorhandene Restwärme den luftstromeintrittseitigen Heizungswärmeaustauscher vorwärmt und Wärme an den eintretenden Luftstrom abgegeben wird. Auf diese Weise wird die im Kühlmedium vorhandene Wärme deutlich mehr genutzt.The arrangement of heating heat exchangers connected in series on the air side, through which on the one hand a liquid and/or gaseous cooling medium heated by the vehicle engine and on the other hand a flow of ambient air flows successively, with heat exchange taking place between the cooling medium and the ambient air flow, is carried out in such a way that the heating heat exchangers are also connected in series on the cooling medium side and are successively flowed through by the cooling medium in the opposite direction, the air flow outlet side heating heat exchanger being flowed through first and the air flow inlet side heating heat exchanger after this. Due to the opposite direction of flow of the medium, a largely homogeneous air temperature level is achieved on the air flow outlet side, i.e. downstream, and the heat output yield from the medium is significantly increased in a simple manner, especially with low cooling medium volume flows. The arrangement results in the residual heat still present after the cooling medium has given off heat in the heating heat exchanger on the air flow outlet side, preheating the heating heat exchanger on the air flow inlet side, and heat is given off to the incoming air flow. In this way, the heat present in the cooling medium is used significantly more.

Die Anordnung weist einen Bypass auf, der geöffnet und geschlossen werden kann und der über dem luftstromaustrittseitigen oder dem luftstromeintrittseitigen Heizungswärmeaustauscher angeordnet ist und den jeweiligen Heizungswärmeaustauscher zumindest teilweise umgeht. Bevorzugt ist ein Bypass über dem luftstromaustrittseitigen Heizungswärmeaustauscher angeordnet. Bei geringen Kühlmediumtemperaturen (Kaltstart) ist der kühlmediumseitige Druckverlust sehr hoch, und das Heizsystem läuft nur langsam oder gar nicht an. Wird nun der luftstromaustrittseitige Bypass geöffnet und der luftstromaustrittseitige Heizungswärmeaustauscher zumindest teilweise gesperrt, wird nur ein Teil desselben oder dieser gar nicht vom Kühlmedium durchströmt. Durchströmt wird jedoch der luftstromeintrittseitige Heizungswärmetauscher, so dass in diesem die durchströmende Luft erwärmt wird. Diese wiederum erwärmt den nicht oder nur teildurchströmten luftstromaustrittseitigen Heizungswärmeaustauscher. Letzterer wird dann zeitverzögert wieder freigegeben, wobei der Bypass geschlossen wird, und kann nun vom Kühlmedium mit einem geringeren Anlaufwiderstand durchströmt werden.The arrangement has a bypass which can be opened and closed and which is arranged above the air flow outlet side or the air flow inlet side heating heat exchanger and at least partially bypasses the respective heating heat exchanger. A bypass is preferably arranged above the heating heat exchanger on the airflow outlet side. At low cooling medium temperatures (cold start), the pressure loss on the cooling medium side is very high and the heating system only starts up slowly or not at all. If the bypass on the air flow outlet side is now opened and the heating heat exchanger on the air flow outlet side is at least partially blocked, the cooling medium flows through only a part of it or not at all. However, it flows through the heating heat exchanger on the airflow inlet side, so that the air flowing through is heated in this. This, in turn, heats the heating heat exchanger on the outlet side of the air stream through which there is no or only partial flow. The latter is then released again with a time delay, whereby the bypass is closed, and the cooling medium can now flow through it with a lower starting resistance.

Der Bypass kann dabei druck- und/ oder temperaturabhängig geregelt sein, derart, dass bei Anliegen kalten Kühlmediums, verbunden mit einem hohen Druck, der Bypass geöffnet und der luftstromaustrittseitige Heizungswärmetauscher zumindest teilweise gesperrt wird, und dass der Bypass bei einer vorbestimmten höheren Temperatur des Mediums, verbunden mit einem niedrigeren Druck, wieder geöffnet wird. Als Stellmittel eignen sich hinsichtlich des Druckes ein Überdruckventil und hinsichtlich der Temperatur ein Thermoventil oder ein Thermostat.The bypass can be regulated as a function of pressure and/or temperature, such that when cold cooling medium is present, combined with a high pressure, the bypass is opened and the heating heat exchanger on the air flow outlet side is at least partially blocked, and that the bypass is at a predetermined higher temperature of the medium , associated with a lower pressure, is opened again. With regard to the pressure, a pressure relief valve and with regard to the temperature a thermal valve or a thermostat are suitable as adjusting means.

Mit dem vorbeschriebenen Bypass kann ein weiterer Bypass verbunden sein, der den luftstromeintrittseitigen Heizungswärmeaustauscher teilweise umgeht, so dass bei Sperrung des luftstromaustrittseitigen Heizungswärmeaustauschers auch nur ein Teilbereich des vor diesem angeordneten Wärmeaustauschers durchströmt wird. Diese Anordnung unterstützt die Senkung des Anlaufwiderstandes.A further bypass can be connected to the above-described bypass, which bypasses the airflow inlet-side heating heat exchanger in part, so that when the airflow outlet-side heating heat exchanger is blocked, only a partial area of the heat exchanger arranged in front of it is flowed through. This arrangement helps to reduce the starting resistance.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier Ausführungsbeispiele erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen schematisch:

  • 1: eine erste Ausführung eines Heizsystems mit zwei in Reihe geschalteten Heizungswärmeaustauschern in einem Kraftfahrzeug und
  • 2: eine zweite Ausführung eines derartigen Heizsystems mit einer Bypassanordnung.
The invention is explained below using two exemplary embodiments. The accompanying drawings show schematically:
  • 1 : a first embodiment of a heating system with two series-connected heating heat exchangers in a motor vehicle and
  • 2 : a second embodiment of such a heating system with a bypass arrangement.

In 1 ist die Anordnung von zwei in den Kühlflüssigkeitskreislauf des Verbrennungsmotors eines PKW integrierten und sowohl luftstromseitig als auch kühlflüssigkeitsseitig in Reihe geschalteten Heizungswärmeaustauschern 1 und 2 für das Heizsystem in einem Kraftfahrzeug dargestellt. Die Heizungswärmeaustauscher 1 und 2 werden einerseits nacheinander, zuerst 2 und danach 1, von der durch den Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs erwärmten Kühlflüssigkeit durchströmt und andererseits, zuerst 1 und danach 2, von der Umgebungsluft. Die Durchströmung mit Kühlflüssigkeit erfolgt in den Heizungswärmeaustauschern 1, 2 in entgegengesetzter Richtung, wobei der luftstromaustrittseitige Heizungswärmeaustauscher 2 von unten nach oben und der luftstromeintrittseitige Heizungswärmeaustauscher 1 von oben nach unten durchströmt werden. Neben einem dadurch luftstromaustrittseitig erzielten homogenen Lufttemperaturniveau führt die Anordnung dazu, dass der Heizungswärmeaustauscher 1 durch Restwärme vorgewärmt wird und Wärme an den in diesen eintretenden und durch diesen geführten Luftstrom abgeben kann, so dass die Wärmeausbeute aus der Kühlflüssigkeit um etwa 25% gesteigert wird.In 1 shows the arrangement of two heating heat exchangers 1 and 2 for the heating system in a motor vehicle that are integrated into the coolant circuit of the internal combustion engine of a passenger car and are connected in series both on the air flow side and on the coolant side. The heating heat exchangers 1 and 2 are traversed on the one hand in succession, first 2 and then 1, by the coolant heated by the internal combustion engine of the motor vehicle and on the other hand, first 1 and then 2, by the ambient air. The cooling liquid flows through in the heating heat exchangers 1, 2 in the opposite direction, with the air flow outlet side heating heat exchanger 2 flowing through from bottom to top and the air flow inlet side heating heat exchanger 1 flowing from top to bottom. In addition to a homogeneous air temperature level achieved as a result on the air flow outlet side, the arrangement means that the heating heat exchanger 1 is preheated by residual heat and can give off heat to the air flow entering and guided through it, so that the heat yield from the cooling liquid is increased by about 25%.

2 zeigt die Anordnung zweier Heizungswärmeaustauscher 3 und 4 in einem Klimagerät eines PKW, die luftstromseitig und kühlflüssigkeitsseitig in Reihe geschaltet sind, wobei jedoch der Kühlflüssigkeitsstrom im Heizungswärmeaustauscher 4 von oben nach unten und im Heizungswärmeaustauscher 3 von unten nach oben geführt ist und wobei dem luftstromaustrittseitigen Heizungswärmeaustauscher 4 ein Bypass 5 zugeordnet ist. Dieser Bypass 5 ist temperaturabhängig geregelt, indem an dessen Eingang ein dehnstoffgeregelter Thermostat 6 angeordnet ist. Dieser hält den Heizungswärmeaustauscher 4 beim Starten des Motors bis zum Erreichen der Betriebstemperatur geschlossen und den Bypass 5 geöffnet. Dadurch fließt die Kühlflüssigkeit durch den Bypass 5 und anschließend durch den Heizungswärmeaustauscher 3. Letzterer wird durch die sich nach und nach erwärmende Kühlflüssigkeit ebenfalls erwärmt und gibt Wärme an die durchströmende Umgebungsluft ab, die nun ihrerseits den Heizungswärmeaustauscher 4 vorwärmt und auf diese Weise zur schnelleren Erreichung der Betriebtemperatur beiträgt. Zusätzlich kann an diesen Bypass 5 ein Bypass 7 angeschlossen sein, der den unteren Teil des Heizungswärmeaustauschers 3 umgeht. Dieser Bypass 7 ist in strich-punktierten Linien angedeutet. Das Öffnen und Schließen desselben erfolgt wie beim Bypass 5 durch einen Thermostaten 8. Der Vorteil liegt in einer schnelleren Erwärmung eines Teilbereiches des Heizungswärmeaustauschers 3 und in Folge in einer schnelleren Vorwärmung des oberen Bereiches des Heizungswärmeaustauschers 4. 2 shows the arrangement of two heating heat exchangers 3 and 4 in an air conditioning unit of a passenger car, which are connected in series on the air flow side and on the cooling liquid side, but with the flow of cooling liquid being guided from top to bottom in heating heat exchanger 4 and from bottom to top in heating heat exchanger 3, and with heating heat exchanger 4 on the air flow outlet side a bypass 5 is assigned. This bypass 5 is controlled as a function of temperature, in that an expansion-controlled thermostat 6 is arranged at its input. This keeps the heating system heat exchanger 4 closed when the engine is started until the operating temperature is reached and the bypass 5 is open. As a result, the cooling liquid flows through the bypass 5 and then through the heating heat exchanger 3. The latter is also heated by the gradually heating up cooling liquid and gives off heat to the ambient air flowing through, which in turn now preheats the heating heat exchanger 4 and in this way to reach it more quickly contributes to the operating temperature. In addition, a bypass 7 can be connected to this bypass 5, which bypasses the lower part of the heating system heat exchanger 3. This bypass 7 is indicated in dot-dash lines. The same is opened and closed as with the bypass 5 by a thermostat 8. The advantage lies in faster heating of a partial area of the heating heat exchanger 3 and consequently in faster preheating of the upper area of the heating heat exchanger 4.

Bezugszeichenlistereference list

11
Heizungswärmeaustauscherheating heat exchanger
22
Heizungswärmeaustauscherheating heat exchanger
33
Heizungswärmeaustauscherheating heat exchanger
44
Heizungswärmeaustauscherheating heat exchanger
55
Bypassbypass
66
Thermostatthermostat
77
Bypassbypass

Claims (1)

Anordnung von in Reihe geschalteten Heizungswärmeaustauschern in einem Kraftfahrzeug, die einerseits von einem flüssigen und/ oder gasförmigen Kühlmedium und andererseits nacheinander von einem Umgebungsluftstrom durchströmt werden, wobei die Heizungswärmeaustauscher (1, 2/ 3, 4) mediumseitig in Reihe geschaltet sind und nacheinander in entgegengesetzter Richtung von dem Kühlmedium durchströmt werden, und wobei der luftstromaustrittseitige Heizungswärmetauscher (2, 4) zuerst und der luftstromeintrittseitige Heizungswärmetauscher (1, 3) nach diesem (2, 4) durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizungwärmeaustauscher von einem durch den Fahrzeugmotor erwärmten Kühlmedium durchströmt werden und dass über dem luftstromaustrittseitigen oder/ und über dem luftstromeintrittseitigen Heizungswärmeaustauscher (2, 4/ 1, 3) ein Bypass (5, 7) angeordnet ist, der geöffnet und geschlossen werden kann und der den jeweiligen Heizungswärmetauscher zumindest teilweise umgeht, wobei der Bypass (5, 7) thermoventil- oder thermostatgeregelt (Thermostat 6) ist und im Bypass ein Überdruckventil angeordnet ist.Arrangement of heating heat exchangers connected in series in a motor vehicle, through which a liquid and/or gaseous cooling medium flows on the one hand and an ambient air flow on the other hand one after the other, the heating heat exchangers (1, 2/3, 4) being connected in series on the medium side and one after the other in the opposite direction Direction through which the cooling medium flows, and with the air flow outlet side heating heat exchanger (2, 4) flowing through first and the air flow inlet side heating heat exchanger (1, 3) after this (2, 4), characterized in that the heating heat exchanger is heated by a coolant medium heated by the vehicle engine and that a bypass (5, 7), which can be opened and closed and which at least partially bypasses the respective heating heat exchanger, is arranged above the airflow outlet side and/or the airflow inlet side heating heat exchanger (2, 4/ 1, 3), wherein the Bypa ss (5, 7) is thermovalve or thermostat-controlled (thermostat 6) and a pressure relief valve is arranged in the bypass.
DE102007022859.9A 2007-05-15 2007-05-15 Arrangement of heating heat exchangers connected in series in a motor vehicle Expired - Fee Related DE102007022859B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007022859.9A DE102007022859B4 (en) 2007-05-15 2007-05-15 Arrangement of heating heat exchangers connected in series in a motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007022859.9A DE102007022859B4 (en) 2007-05-15 2007-05-15 Arrangement of heating heat exchangers connected in series in a motor vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102007022859A1 DE102007022859A1 (en) 2008-11-20
DE102007022859B4 true DE102007022859B4 (en) 2023-01-12

Family

ID=39868735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007022859.9A Expired - Fee Related DE102007022859B4 (en) 2007-05-15 2007-05-15 Arrangement of heating heat exchangers connected in series in a motor vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007022859B4 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009021796A1 (en) * 2009-05-18 2010-11-25 Behr Gmbh & Co. Kg Connection of two radiators to a high-performance body
DE102019207638B4 (en) * 2019-05-24 2025-10-16 Audi Ag Heat exchanger device and refrigeration system and motor vehicle with refrigeration system
DE102021126835A1 (en) 2021-10-15 2023-04-20 Audi Aktiengesellschaft Cooling arrangement with at least two heat exchangers with different base areas, motor vehicle with cooling arrangement

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3803599A1 (en) 1988-02-06 1989-08-17 Happel Gmbh & Co Tubular heat exchanger and method for producing it
DE3916166A1 (en) 1989-05-18 1990-12-20 Bayerische Motoren Werke Ag Heater giving directional flow within vehicle - uses three-part heat exchanger with control system
DE4017451A1 (en) 1990-05-30 1991-12-05 Schatz Oskar PROCESS FOR CORROSION MONITORING AND SYSTEM FOR IMPLEMENTING IT
JPH04189A (en) 1990-04-11 1992-01-06 Zexel Corp Counterflow type heat exchanger
DE19813069A1 (en) 1998-03-25 1999-09-30 Behr Gmbh & Co Heat transfer system in vehicle engine compartment
DE10045905A1 (en) 2000-09-16 2002-03-28 Behr Gmbh & Co Heat exchanger for vehicle air conditioning unit has parallel physical arrangement of heat exchange tubes, with variable flow directions through them
FR2843074A1 (en) 2002-07-30 2004-02-06 Valeo Climatisation Heating/air conditioning equipment for vehicles, comprises pulse pump which drives air through conduit containing three heat exchangers supplied with hot or cold fluid to produce a desired temperature
DE10240795A1 (en) 2002-08-30 2004-03-11 Behr Gmbh & Co. Heat exchanger assembly and heating / cooling circuit for an air conditioning system of a vehicle and method for controlling and / or regulating a heating / cooling circuit of an air conditioner

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3803599A1 (en) 1988-02-06 1989-08-17 Happel Gmbh & Co Tubular heat exchanger and method for producing it
DE3916166A1 (en) 1989-05-18 1990-12-20 Bayerische Motoren Werke Ag Heater giving directional flow within vehicle - uses three-part heat exchanger with control system
JPH04189A (en) 1990-04-11 1992-01-06 Zexel Corp Counterflow type heat exchanger
DE4017451A1 (en) 1990-05-30 1991-12-05 Schatz Oskar PROCESS FOR CORROSION MONITORING AND SYSTEM FOR IMPLEMENTING IT
DE19813069A1 (en) 1998-03-25 1999-09-30 Behr Gmbh & Co Heat transfer system in vehicle engine compartment
DE10045905A1 (en) 2000-09-16 2002-03-28 Behr Gmbh & Co Heat exchanger for vehicle air conditioning unit has parallel physical arrangement of heat exchange tubes, with variable flow directions through them
FR2843074A1 (en) 2002-07-30 2004-02-06 Valeo Climatisation Heating/air conditioning equipment for vehicles, comprises pulse pump which drives air through conduit containing three heat exchangers supplied with hot or cold fluid to produce a desired temperature
DE10240795A1 (en) 2002-08-30 2004-03-11 Behr Gmbh & Co. Heat exchanger assembly and heating / cooling circuit for an air conditioning system of a vehicle and method for controlling and / or regulating a heating / cooling circuit of an air conditioner

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007022859A1 (en) 2008-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3433370C2 (en)
EP1451031B1 (en) Air-conditioning unit with additional heat transfer unit in the refrigerant circuit
EP2025911B1 (en) Exhaust gas cooling device for a combustion engine
EP1857761B1 (en) Heat exchange device for combustion engines
EP1923549B1 (en) Cooling system for a motor vehicle
DE102014215074A1 (en) Temperature control arrangement for transmission oil of a motor vehicle and method for controlling the temperature of transmission oil of a motor vehicle
DE69801472T2 (en) Exhaust system for a motor vehicle engine
DE102013011519A1 (en) Heat exchange device and drive unit for a motor vehicle
DE102019104747A1 (en) Heat energy recovery strategy from automotive exhaust
DE102010033125A1 (en) Heat exchanger device for use as e.g. intercooler for combustion engine of motor car, has bypass valve arranged in inlet region or exhaust region and connected with heat exchanger region that is connected with exhaust region
DE102007022859B4 (en) Arrangement of heating heat exchangers connected in series in a motor vehicle
DE10128877A1 (en) Vehicle cooling circuit for cooling a temperature-increasing device using a coolant
DE102010015331A1 (en) Cooler arrangement for vehicle i.e. motor vehicle, has two cooling circuits, where cooling agents integrated with one of cooling circuits flow through heat-transfer parts that are provided to exhaust heat over cooling agents
DE102007027719A1 (en) Internal combustion engine for motor vehicle, has heating circuit with section that runs from point in head region to another point in region, where heating and cooling circuits are connected in communication with each other in region
DE102007035443A1 (en) Device for cooling recirculated exhaust gas of an internal combustion engine
DE102018002584A1 (en) Internal combustion engine for a motor vehicle, comprising a coolant circuit and an associated valve device
DE10253813B4 (en) Air-cooled radiator with successively flowed through by cooling air cooler elements
DE10045905A1 (en) Heat exchanger for vehicle air conditioning unit has parallel physical arrangement of heat exchange tubes, with variable flow directions through them
DE60317921T2 (en) HEAT EXCHANGER WITH FLOW CONTROL, ESPECIALLY FOR MOTOR VEHICLES
DE19712479B4 (en) Cooling device for the fuel of the injection system of internal combustion engines
DE19711030A1 (en) Independent heating regulation of vehicle compartment sides
EP1727976B1 (en) Internal combustion engine having a humidifying device and a heat exchanger
DE10340908A1 (en) Internal combustion engine for motor vehicles
EP0960759B1 (en) Heating for the passenger compartment of a motor vehicle
DE102008005275B4 (en) Method and device for operating a heat exchanger system for a motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20140211

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee