DE19654776B4

DE19654776B4 - Heizungs- und/oder Klimaanlage

Info

Publication number: DE19654776B4
Application number: DE1996154776
Authority: DE
Inventors: Thomas Mönkediek; Ingo Dipl.-Ing. Putz; Karl-Heinz Rinkert
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1996-12-31
Filing date: 1996-12-31
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2017-01-01
Also published as: DE19654776A1; DE19654776C5

Abstract

Heizungs- und/oder Klimaanlage, insbesondere für eine Heizungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse mit einem Aufnahmeraum (2) für einen Wärmetauscher (3), der nach Art einer Schublade in den Aufnahmeraum (2) einschiebbar ist, wobei der Wärmetauscher (3) zur Verringerung von Leckströmungen gegenüber dem Aufnahmeraum (2) mittels einer Dichtung abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung als Labyrinthdichtung (5) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizungs- und/oder Klimaanlage, insbesondere für eine Heizungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse mit einem Aufnahmeraum für einen Wärmetauscher, der nach Art einer Schublade in den Aufnahmeraum einschiebbar ist, wobei der Wärmetauscher zur Verringerung von Leckströmungen gegenüber dem Aufnahmeraum mittels einer Dichtung abgedichtet ist.

Aus der DE 32 17 532 C2 ist ein Gehäuse zum Einbau eines Wärmetauschers bekannt geworden. In dieses Gehäuse wird der Wärmetauscher nach Art einer Schublade eingeschoben, so dass er quer von Luft durchströmt werden kann. Um eine Leckströmung zu verhindern oder zumindest zu verringern weist das den Wärmetauscher aufnehmende Gehäuse Dichtlippen auf, die am Rand der dem Gehäuse zugewandten Stirnseite des Wärmetauschers anliegen. Zwar kann auf diese Weise eine Leckströmung verringert werden, jedoch muss das Gehäuse und insbesondere müssen die Dichtlippen in ihren Abmessungen exakt auf die Größe des Wärmetauschers abgestimmt sein. Bei der Herstellung des Gehäuses tritt jedoch aufgrund der unvermeidlichen Toleranzen immer wieder der Fall ein, dass die Einschuböffnung für den Wärmetauscher entweder zu groß oder zu klein ist, so dass trotz der vorhandenen Dichtlippen nach wie vor eine Leckströmung besteht oder der Wärmetauscher nur mit Mühe oder gar nicht in das Gehäuse einschiebbar ist, da die Einschuböffnung zu klein ist. Ferner können die am Wärmetauscher anliegenden Dichtlippen während des Betriebs des Kraftfahrzeugs Geräusche verursachen.

Aus der DE 23 53 419 A1 ist eine Dichtung für einen Wärmetauscher mit einem aus Bodenteil und Deckel bestehenden Wasserkasten bekannt, wobei zwischen dem Bördelboden des Bodenteils und dem Deckelfuß des Deckels nach außen verlaufende Stege vorgesehen sind. Hierdurch werden zusätzliche Dichtungsstreifen vermieden. Dies erfordert aber eine relativ genaue Ausgestaltung der Stege. Die Bauteile dieses Wärmetauschers sind wenig toleranzfreundlich.

Ausgehend von der DE 32 17 532 C2 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Heizungs- und/oder Klimaanlage der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass zum einen die Leckströmung vermindert ist, zum anderen auch bei toleranzbedingten Größenänderungen am Einschub für den Wärmetauscher dieser problemlos in das Gehäuse einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einer Heizungs- und/oder Klimaanlage der eingangs genannten Art die Dichtung als Labyrinthdichtung ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäße Heizungs- und/oder Klimaanlage, in welcher der Wärmetauscher gegenüber dem Aufnahmeraum mittels einer Labyrinthdichtung abgedichtet ist, kann nun toleranzbedingte Abweichungen von einer Sollgröße aufweisen, und der Wärmetauscher ist nach wie vor problemlos in den Aufnahmeraum des Gehäuses einbaubar bzw. einschiebbar. Die Labyrinthdichtung erlaubt den Ausgleich des toleranzbedingten Spiels, ohne dass hierunter die Abdichtung gegenüber Leckströmungen leidet bzw. der Einbau des Wärmetauschers mit Schwierigkeiten verbunden ist. Außerdem weist die erfindungsgemäße Ausgestaltung den wesentlichen Vorteil auf, dass die Dichtung berührungslos gestaltbar ist und somit keine Geräusche verursachen kann.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Vertiefungen und Erhebungen der Labyrinthdichtung in Einschubrichtung des Wärmetauschers verlaufen. Beim Einschieben des Wärmetauschers in den dafür vorgesehenen Aufnahmeraum wird die Labyrinthdichtung vervollständigt, da der Aufnahmeraum an den dem Wärmetauscher zugewandten Seitenflächen den einen Teil der Labyrinthdichtung und der Wärmetauscher an den dem einen Teil der Labyrinthdichtung zugewandten Seitenflächen den anderen Teil der Labyrinthdichtung aufweisen. Es bedarf also nach dem Einschieben des Wärmetauschers in den Aufnahmeraum keiner nachträglichen Abdichtung bzw. müssen keine Dichtlippen verformt, angelegt bzw. verlagert werden.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Vertiefungen und Erhebungen der Labyrinthdichtung von Nuten und Stegen und/oder einer gewellten Bauteiloberfläche gebildet. Dabei können die gewellten Bauteiloberflächen am einen Bauteil, d.h. an der Wandung des Aufnahmeraums und/oder am anderen Bauteil, d.h. an der Wandung des Wärmetauschers vorgesehen sein. Außerdem können Nuten und Stege mit gewellten Bauteiloberflächen zusammenwirken. Dabei kann die Labyrinthdichtung von wenigstens einem zusätzlich an der Wandung des Aufnahmeraums und/oder des Wärmetauschers vorgesehenen Dichtungselement gebildet werden. Vor dem Einschieben des Wärmetauschers in den Aufnahmeraum wird in diesem Falle das Dichtungselement an die Wandung des Wärmetauschers angebracht, z.B. angeklebt oder angelötet.

Bei einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Labyrinthdichtung an der Wandung des Aufnahmeraums und/oder des Wärmetauschers angeformt ist. Die einteilige Ausgestaltung der Labyrinthdichtung mit der Wandung hat den wesentlichen Vorteil, dass nachträgliche Arbeitsschritte zum Befestigen eines Dichtungselements entfallen.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Dichtfläche des Wärmetauschers mit wenigstens einer über die Strömungsfläche vorstehenden Randleiste versehen ist und dass an der Wandung des Aufnahmeraums wenigstens eine entlang der Längskante der Labyrinthdichtung verlaufende, die Randleiste übergreifende und insbesondere hintergreifende Dichtungsleiste vorgesehen ist. Die Labyrinthdichtung erstreckt sich bei diesem Ausführungsbeispiel nicht nur in einer zur Wandung parallelen Ebene sondern erstreckt sich zumindest geringfügig noch in die Strömungsfläche des Wärmetauschers hinein. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass die Labyrinthdichtung verlängert wird, wodurch ein größerer Druckabfall erzeugt wird. Außerdem wird am Eingang der Labyrinthdichtung der Staudruck verringert.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung drei Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten und in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnte Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. In der Zeichnung zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines in einen Aufnahmeraum eingeschobenen Wärmetauschers eines ersten Ausführungsbeispiels der Heizungs- und/oder Klimaanlage;
2 eine schematische Darstellung eines in einen Aufnahmeraum eingeschobenen Wärmetauschers eines zweiten Ausführungsbeispiels der Heizungs- und/oder Klimaanlage;
3 eine schematische Darstellung eines in einen Aufnahmeraum eingeschobenen Wärmetauschers eines dritten Ausführungsbeispiels der Heizungs- und/oder Klimaanlage; und
4 einen Schnitt durch eine Heizungs- und/oder Klimaanlage mit eingesetztem Verdampfer.
In der 1 ist lediglich ein Teil einer Wandung 1 eines Aufnahmeraums 2 eines Gehäuses einer Heizungs- und/oder Klimaanlage sowie andeutungsweise ein in den Aufnahmeraum 2 eingeschobener Wärmetauscher 3 wiedergegeben. Die Wandung 1 des Aufnahmeraums 2 und eine Wandung 4 des Wärmetauschers 3 bilden eine insgesamt mit 5 bezeichnete Labyrinthdichtung. Diese Labyrinthdichtung 5 wird von einem ersten Dichtungselement 6 und einem zweiten Dichtungselement 7 gebildet. Das erste Dichtungselement 6 ist einstückig mit der Wandung 1 ausgebildet und insbesondere an dieser angeformt. Das zweite Dichtungselement 7 ist als Wellelement ausgebildet und an der Wandung 4 des Wärmetauschers 3 befestigt, z.B. angelötet. Die beiden Dichtungselemente 6 und 7 sind wellenförmig ausgebildet, wobei die Erhebungen 8 des einen Dichtungselements 6 bzw. 7 in die Vertiefungen 9 des anderen Dichtungselements 7 bzw. 6 eingreifen. Zwischen den Dichtungselementen 6 und 7 befindet sich jedoch ein Spalt 10 mit geringer Breite. Die Erhebungen 8 und Vertiefungen 9 verlaufen in Einschubrichtung des Wärmetauschers 3, die in der 1 orthogonal zur Zeichenebene verläuft.
In der 2, die ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, weist das Dichtungselement 6, welches an der Wandung 1 des Aufnahmeraums 2 angeformt ist, Stege 11 auf, die orthogonal von der Wandung 1 abstehen und in Richtung auf den Wärmetauscher 3 gerichtet sind. In die zwischen den Stegen 11 sich befindende Nuten 12 greifen Erhebungen 8 des Dichtungselements 7, welches an der Wandung 4 des Wärmetauschers angeordnet ist, ein. Aus 2 ist deutlich erkennbar, dass sowohl gewellte Dichtungselemente als auch rechteckig ausgestaltete Dichtungselemente verwenbar und insbesondere auch miteinander kombinierbar sind.
Beim Ausführungsbeispiel der 3 ist das Dichtungselement 7 mit Seitenteilen 13 versehen, welche teilweise über die Strömungsflächen 14, welche z.B. von einem Luftstrom 15 durchströmt werden, greifen. Weiterhin sind an der Wandung 1 des Aufnahmeraums 2 Dichtleisten 16 vorgesehen, die entlang der Längskanten der Labyrinthdichtung 5 verlaufen, d.h. orthogonal zur Zeichenebene der 3. Diese Dichtungsleisten 16 sind nicht als Dichtlippen ausgebildet sondern bilden einen Teil der Labyrinthdichtung 5. Sie übergreifen die Seitenteile 13 und hintergreifen diese zumindest geringfügig, so dass sie zum Teil in die Strömungsfläche 14 eingreifen. Auf diese Weise wird der Spalt 10 umgelenkt, so dass sich dieser nicht ausschließlich in Richtung des Luftstroms 15 erstreckt, sondern abschnittsweise auch in entgegengesetzter Richtung. Somit wird der Staudruck am Eingang in die Labyrinthdichtung 5 vermindert.
In 4 ist ein Schnitt durch den relevanten Teil der erfindungsgemäße Heizungs- und/oder Klimaanlage dargestellt. In diese ist ein mit 17 bezeichneter Verdampfer eingesetzt, der über die Labyrinthdichtungen 5 gegenüber den Wandungen 1 des Gehäuses abgedichtet ist. Der Verdampfer 17 kann problemlos eingeschoben werden, wobei toleranzbedingte Größenabweichungen des Gehäuses und/oder des Verdampfers 17 von den Labyrinthdichtungen 5 ausgeglichen werden.

Claims

Heizungs- und/oder Klimaanlage, insbesondere für eine Heizungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse mit einem Aufnahmeraum (2) für einen Wärmetauscher (3), der nach Art einer Schublade in den Aufnahmeraum (2) einschiebbar ist, wobei der Wärmetauscher (3) zur Verringerung von Leckströmungen gegenüber dem Aufnahmeraum (2) mittels einer Dichtung abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung als Labyrinthdichtung (5) ausgebildet ist.
Heizungs- und/oder Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichet, dass die Vertiefungen (9) und Erhebungen (8) der Labyrinthdichtung (5) in Einschubrichtung des Wärmetauschers (3) verlaufen.
Heizungs- und/oder Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (3) im Bereich der Labyrinthdichtung (5) berührungsfrei im Aufnahmeraum (2) angeordnet ist.
Heizungs- und/oder Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (9) und Erhebungen (8) der Labyrinthdichtung (5) von Nuten (12) und Stegen (11) und/oder einer gewellten Bauteiloberfläche gebildet werden.
Heizungs- und/oder Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Labyrinthdichtung (5) von wenigstens einem zusätzlich an der Wandung (1 bzw. 4) des Aufnahmeraums (2) und/oder des Wärmetauschers (3) vorgesehenen Dichtungselement (6 bzw. 7) gebildet wird.
Heizungs- und/oder Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Labyrinthdichtung (5) an der Wandung (1 bzw. 4) des Aufnahmeraums (2) und/oder des Wärmetauschers (3) angeformt ist.
Heizungs- und/oder Klimaanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche des Wärmetauschers (3) mit wenigstens einem über die Strömungsfläche (14) vorstehenden Seitenteil (13) versehen ist und dass an der Wandung (1) des Aufnahmeraums (2) wenigstens eine entlang der Längskante der Labyrinthdichtung (5) verlaufende, die Seitenteile (13) übergreifende und insbesondere hintergreifende Dichtungsleiste (16) vorgesehen ist.