DE19922668B4 - Radiators for automobiles - Google Patents

Radiators for automobiles Download PDF

Info

Publication number
DE19922668B4
DE19922668B4 DE19922668.7A DE19922668A DE19922668B4 DE 19922668 B4 DE19922668 B4 DE 19922668B4 DE 19922668 A DE19922668 A DE 19922668A DE 19922668 B4 DE19922668 B4 DE 19922668B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
elements
heating elements
receiving
receiving elements
finned tube
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 - Lifetime
Application number
DE19922668.7A
Other languages
German (de)
Other versions
DE19922668A1 (en
Inventor
Walter Demuth
Michael Kohl
Dr. Molt Kurt
Matthias Traub
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.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Mahle International GmbH
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 Mahle International GmbH filed Critical Mahle International GmbH
Priority to DE19922668.7A priority Critical patent/DE19922668B4/en
Publication of DE19922668A1 publication Critical patent/DE19922668A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Application granted granted Critical
Publication of DE19922668B4 publication Critical patent/DE19922668B4/en
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/02—Air heaters with forced circulation
    • F24H3/04—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between
    • F24H3/0429—For vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/02—Air heaters with forced circulation
    • F24H3/04—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/02—Air heaters with forced circulation
    • F24H3/04—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between
    • F24H3/0429—For vehicles
    • F24H3/0435—Structures comprising heat spreading elements in the form of fins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/02—Air heaters with forced circulation
    • F24H3/04—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between
    • F24H3/0429—For vehicles
    • F24H3/0452—Frame constructions
    • F24H3/0476—Means for putting the electric heaters in the frame under strain, e.g. with springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
    • F24H9/1854—Arrangement or mounting of grates or heating means for air heaters
    • F24H9/1863—Arrangement or mounting of electric heating means
    • F24H9/1872—PTC
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10—Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12—Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14—Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10—Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/18—Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor the conductor being embedded in an insulating material
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/28—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • H05B3/286—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material the insulating material being an organic material, e.g. plastic
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/48—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • H05B3/50—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material heating conductor arranged in metal tubes, the radiating surface having heat-conducting fins
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/02—Heaters using heating elements having a positive temperature coefficient
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/022—Heaters specially adapted for heating gaseous material
    • H05B2203/023—Heaters of the type used for electrically heating the air blown in a vehicle compartment by the vehicle heating system

Abstract

Heizkörper für Kraftfahrzeuge, mit einem Rippenrohrblock (26), bestehend aus einer Vielzahl von Rohren (12), in denen ein flüssiges und/oder gasförmiges Medium strömt, und damit verbundenen luftbeaufschlagten Wellrippen (14), sowie wenigstens einem Sammelkasten (16), in den die Rohre (12) münden, und einer Zusatzheizeinrichtung mit elektrischen Heizelementen (30), die in den Rippenrohrblock (26) integriert ist, wobei der Rippenrohrblock (26) Aufnahmeelemente (28) zur Aufnahme der Heizelemente (30) aufweist, wobei die Aufnahmeelemente (28) jeweils zwischen zwei Wellrippen (14) angeordnet sind und mit dem Rippenrohrblock (26) verlötet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (30) durch wenigstens ein Isolationselement (32, 34) in Richtung der Rohr-Längsachse (36) und Rohr-Querachse (38) der Aufnahmeelemente (28) fixiert gehalten sind, sowie in Richtung der Rohr-Hochachse (40) einerseits an einer Flachseite der Aufnahmeelemente (28) und andererseits an wenigstens einer elektrisch leitfähigen Kontaktplatte (42) anliegen, wobei die Kontaktplatte (42) durch wenigstens ein Federelement (46) gegen die Heizelemente (30) gehalten ist.Radiator for motor vehicles, with a finned tube block (26), consisting of a plurality of tubes (12) in which a liquid and / or gaseous medium flows, and associated corrugated fins (14) which are acted upon by air, and at least one collecting box (16), in which open the tubes (12), and an additional heating device with electrical heating elements (30), which is integrated in the finned tube block (26), the finned tube block (26) having receiving elements (28) for receiving the heating elements (30), the receiving elements (28) are each arranged between two corrugated fins (14) and are soldered to the finned tube block (26), characterized in that the heating elements (30) by at least one insulation element (32, 34) in the direction of the tube longitudinal axis (36) and The transverse tube axis (38) of the receiving elements (28) are held fixed, and in the direction of the vertical tube axis (40) on the one hand on a flat side of the receiving elements (28) and on the other hand at least one electrically conductive contact plate (42) abut, the contact plate (42) being held against the heating elements (30) by at least one spring element (46).

Description

Die Erfindung betrifft einen Heizkörper für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a radiator for motor vehicles according to the preamble of claim 1.

Die Beheizung des Fahrzeuginnenraums bei Kraftfahrzeugen erfolgt üblicherweise mittels des Kühlmittels des Antriebsaggregates, so dass die in der Brennkraftmaschine entstehende Wärme bedarfsweise an die in den Fahrzeuginnenraum strömende Luft abgegeben wird. Diese Wärme steht jedoch erst nach einer bestimmten Betriebsdauer zur Verfügung, so dass insbesondere in der kalten Jahreszeit das Wirksamwerden der Heizung als unzureichend empfunden wird. Auch durch die Entwicklung neuer, verbrauchsoptimierter Motoren, in denen weniger Wärmeenergie anfällt und über das Kühlmittel abgeführt wird, steht zur Fahrzeugheizung eine geringere Wärmeenergie zur Verfügung, die bei extrem niedrigen Außentemperaturen keineswegs zur Fahrzeugheizung ausreicht und die auch bei normalem Heizungsbedarf erst bei erheblicher zeitlicher Verzögerung zu behaglichen Innenraumtemperaturen führt. Gleiches gilt für die Beheizung von Elektro-Fahrzeugen.The vehicle interior in motor vehicles is usually heated by means of the coolant of the drive unit, so that the heat generated in the internal combustion engine is released, if necessary, to the air flowing into the vehicle interior. However, this heat is only available after a certain operating time, so that the effectiveness of the heating is perceived as insufficient, especially in the cold season. The development of new, consumption-optimized engines in which less heat energy is generated and dissipated via the coolant means that less heat energy is available for vehicle heating, which is in no way sufficient for vehicle heating at extremely low outside temperatures, and which, even with normal heating requirements, only takes a considerable time delay leads to comfortable interior temperatures. The same applies to the heating of electric vehicles.

Aus den vorstehenden Gründen wurden bereits Zusatzheizungen vorgeschlagen, die in den Luftführungskanal eingesetzt werden und die Wärme an die in den Fahrzeuginnenraum strömende Luft abgeben. Die Anordnung einer Zusatzheizung zwischen einem Wärmeübertrager einer Fahrzeugheizungsanlage und der Fahrzeugkabine ist beispielsweise in dem Aufsatz von Burk, Krauss, Löhle „Integrales Klimasystem für Elektroautomobile“, ATZ Automobiltechnische Zeitschrift, 11/1992, beschrieben.For the above reasons additional heaters have already been proposed, which are inserted into the air duct and give off the heat to the air flowing into the vehicle interior. The arrangement of an additional heater between a heat exchanger of a vehicle heating system and the vehicle cabin is described, for example, in the article by Burk, Krauss, Löhle "Integral Air Conditioning System for Electric Cars", ATZ Automobiltechnische Zeitschrift, 11/1992.

Aus der Druckschrift DE 198 35 229 A1 ist ein Wärmeübertrager bekannt, der einen Rippenrohrblock aufweist, bestehend aus einer Vielzahl von Rohren, in denen ein flüssiges und/oder gasförmiges Medium strömt, und damit verbundenen luftbeaufschlagten Wellrippen, sowie zwei Sammelkästen, in die die Rohre münden, und einer Zusatzheizeinrichtung mit elektrischen Heizelementen, die in den Rippenrohrblock integriert ist. Die Heizelemente sind dabei in ein Gehäuse aufgenommen, welches in den Rippenrohrblock eingesetzt ist. Zur Bereitstellung eines entsprechenden Aufnahmeraumes innerhalb des Rippenrohrblocks ist in diesen während eines Lötprozesses eine Dummy-Platte, beispielsweise aus einem Kohlenstoff, eingesetzt, die nach dem Lötprozess wieder entnommen wird. Das Gehäuse wird durch Einhängen in den Rippenrohrblock fixiert in diesem gehalten.From the publication DE 198 35 229 A1 a heat exchanger is known which has a finned tube block, consisting of a plurality of tubes in which a liquid and / or gaseous medium flows, and associated air-loaded corrugated fins, as well as two header boxes into which the tubes open, and an additional heating device with electrical heating elements , which is integrated in the finned tube block. The heating elements are accommodated in a housing which is inserted in the finned tube block. To provide a corresponding receiving space within the finned tube block, a dummy plate, for example made of carbon, is used in the block during a soldering process and is removed again after the soldering process. The housing is held in place by hanging it in the finned tube block.

Nachteilig an einem solchen bekannten Wärmeübertrager ist, dass zur Aufnahme der Heizelemente ein Gehäuse nötig ist, für das im Rippenrohrblock des Wärmeübertragers unter Zuhilfenahme einer Dummy-Platte in einem relativ aufwendigen Verfahren ein Aufnahmeraum geschaffen ist.A disadvantage of such a known heat exchanger is that a housing is required to accommodate the heating elements, for which a receiving space is created in the finned tube block of the heat exchanger with the aid of a dummy plate in a relatively complex process.

Des Weiteren ist eine elektrische Zusatzheizung für ein Kraftfahrzeug aus der Druckschrift EP 0 243 077 A2 bekannt, bei der PTC-Elemente mit Wellrippen in wärmeleitender Verbindung stehen und die von den PTC-Elementen erzeugte Wärme über die Wellrippen an die einen Luftführungskanal durchströmende Luft abgegeben wird. Aus der Druckschrift EP 0 516 112 A2 ist eine Heizung aus mehreren in einem Gehäuse angeordneten PTC-Elementen bekannt, die zwischen Anschlussleitungen angeordnet und gegen ein die Gesamtanordnung einschließendes Gehäuse isoliert sind. Das Gehäuse ist auf der Außenseite mit Rippen versehen, die zur Vergrößerung der wärmeübertragenden Oberfläche im Hinblick auf die darüber strömende Luft dienen. In der Druckschrift EP 0 573 691 A1 ist ein PTC-Heizkörper beschrieben, bei dem ein PTC-Element in den Hohlraum eines Aluminium-Profils eingesetzt und durch Zusammenpressen der Schmalseiten mit diesem in eine großflächige Anlage gebracht wird, damit ein guter Wärmeübergang von dem PTC-Element auf das Aluminium-Profil möglich ist.Furthermore, an additional electrical heater for a motor vehicle is from the document EP 0 243 077 A2 Known in which PTC elements are corrugated with corrugated fins and the heat generated by the PTC elements is emitted via the corrugated fins to the air flowing through an air duct. From the publication EP 0 516 112 A2 a heater is known from a plurality of PTC elements arranged in a housing, which are arranged between connecting lines and are insulated from a housing enclosing the overall arrangement. The housing is provided on the outside with ribs, which serve to enlarge the heat transfer surface with regard to the air flowing over it. In the publication EP 0 573 691 A1 describes a PTC radiator in which a PTC element is inserted into the cavity of an aluminum profile and is brought into a large-area system by pressing the narrow sides together, so that good heat transfer from the PTC element to the aluminum profile is possible is.

Die DE 44 36 791 A1 offenbart einen Heizkörper für eine Heizungsanlage eines Kraftfahrzeugs, welcher fluiddurchströmte Rohre aufweist und wobei wenigstens ein Teil der Rohre in Form von PTC-Heizrohren ausgebildet ist, die mit integrierten PTC-Heizelementen versehene Hüllrohre aufweisen.The DE 44 36 791 A1 discloses a radiator for a heating system of a motor vehicle, which has tubes through which fluid flows and at least some of the tubes are in the form of PTC heating tubes which have cladding tubes provided with integrated PTC heating elements.

Die EP 0 284 120 A1 offenbart einen Kraftstoff- oder Ölheizer mit PTC-Elementen.The EP 0 284 120 A1 discloses a fuel or oil heater with PTC elements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Heizkörper der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Fertigung und die Montage der Heizelemente innerhalb des Heizkörpers vereinfacht ist und wirtschaftlicher gestaltet wird.The invention has for its object to develop a radiator of the type mentioned in such a way that the manufacture and assembly of the heating elements within the radiator is simplified and is made more economical.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Rippenrohrblock wenigstens ein Aufnahmeelement zur Aufnahme der Heizelemente aufweist, das mit dem Rippenrohrblock verlötbar ist. Durch ein solchermaßen in den Rippenrohrblock integriertes Aufnahmeelement, das mit dem Rippenrohrblock in einem Schuss verlötbar ist und damit Teil des Rippenrohrblocks ist, ist es ermöglicht, bei hinreichend großen Materialstärken des Aufnahmeelements auf eine Dummy-Platte zur Herstellung eines Hohlraumes zur Aufnahme der Heizelemente vollständig zu verzichten, oder aber bei geringeren Materialstärken des Aufnahmeelements eine vereinfachte Dummy-Platte zu verwenden. Dabei können die Aufnahmeelemente unmittelbar während der Kassettierung der Rohre und Rippen des Rippenrohrblocks in diesen eingebracht werden, in dem sie dann auch verbleiben und aus dem sie nicht mehr entfernt zu werden brauchen.According to the invention, it is provided that the finned tube block has at least one receiving element for receiving the heating elements, which can be soldered to the finned tube block. A receiving element integrated into the finned tube block in this way, which can be soldered to the finned tube block in one shot and is therefore part of the finned tube block, makes it possible, with sufficiently large material thicknesses of the receiving element, to place it on a dummy plate for producing a cavity for receiving the heating elements waive, or to use a simplified dummy plate with lower material thicknesses of the receiving element. The Receiving elements are inserted directly into the tubes and fins of the finned tube block in the cassette, in which they then remain and from which they no longer need to be removed.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Aufnahmeelemente als Flachrohre ausgebildet, deren erster Endbereich jeweils in oder an den Sammelkasten mündet und deren zweiter Endbereich zum Einbringen der Heizelemente offen ausgeführt ist, wobei der erste Endbereich gegenüber dem Sammelkasten fluiddicht verschlossen ist. Diese einseitig offen gestaltete Ausführung der Aufnahmeelemente in Form von Flachrohren, die einen quer zur Rohrlängsachse etwa rechteckigen Querschnitt aufweisen, ist dabei besonders für Wärmeübertrager mit lediglich einem Sammelkasten und in den Wärmeübertrager-Rohren erfolgender Umlenkung in der Tiefe geeignet, indem der dem Sammelkasten abgewandte zweite Endbereich zum Einbringen der Heizelemente offen ausgeführt ist. Der fluiddichte Verschluss des dem Sammelkasten zugewandten ersten Endbereichs kann dabei entweder durch eine endseitige Abdichtung des Flachrohres oder durch eine Abdichtung des Rohrbodens des Sammelkastens, beispielsweise durch das Weglassen von Durchzügen an dieser Stelle, erfolgen.In a further embodiment of the invention, the receptacle elements are designed as flat tubes, the first end area of which opens into or onto the collecting tank and the second end area of which is open for the introduction of the heating elements, the first end area being fluid-tightly sealed from the collecting tank. This open-sided design of the receiving elements in the form of flat tubes, which have an approximately rectangular cross section transverse to the longitudinal axis of the tube, is particularly suitable for heat exchangers with only one header box and deflection in the heat exchanger tubes in depth by the second facing away from the header box End area for introducing the heating elements is open. The fluid-tight closure of the first end region facing the collecting box can be achieved either by sealing the flat tube at the end or by sealing the tube bottom of the collecting box, for example by omitting passages at this point.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Aufnahmeelemente als Flachrohre ausgebildet, deren erster Endbereich jeweils in oder an den Sammelkasten mündet und gegenüber dem Sammelkasten fluiddicht verschlossen ist, und deren zweiter Endbereich geschlossen ausgeführt sein kann, wobei eine Stirnseite des Flachrohres zum Einbringen der Heizelemente wenigstens zum Teil offen ausgeführt ist. Diese gegenüber der o. g. Ausgestaltung alternative Flachrohrgeometrie ist dabei sowohl für Wärmeübertrager mit einem als auch mit zwei Sammelkästen geeignet, da die Flachrohre im Bereich von beiden Endbereichen geschlossen sind. Ein Einbringen der Heizelemente erfolgt stattdessen über eine wenigstens zum Teil offen ausgeführte Stirnseite, wobei es sich dabei vorzugsweise um die leeseitig gelegene Stirnseite des Flachrohres handelt. Damit weist das Flachrohr in diesem offen ausgeführten Bereich ein im Querschnitt etwa U-förmiges Profil auf.In a further embodiment of the invention, the receiving elements are designed as flat tubes, the first end area of which opens into or at the collecting tank and is fluid-tightly sealed with respect to the collecting tank, and the second end area of which can be made closed, with one end face of the flat tube for inserting the heating elements at least for Part is open. This compared to the above Design of alternative flat tube geometry is suitable both for heat exchangers with one and with two header boxes, since the flat tubes are closed in the region of both end regions. Instead, the heating elements are introduced via an at least partially open end, which is preferably the leeward end of the flat tube. The flat tube thus has a profile which is approximately U-shaped in cross section in this open area.

Erfindungsgemäß sind die Aufnahmeelemente jeweils zwischen zwei Wellrippen angeordnet. Dabei sind gegenüber einem nicht mit Aufnahmeelementen versehenen Wärmeübertrager jeweils zwei Wärmeübertrager-Rohre und eine Wellrippe ausgespart, deren Platz jeweils durch die Aufnahmeelemente eingenommen ist, so dass diese jeweils von zwei Wellrippen benachbart sind.According to the invention, the receiving elements are each arranged between two corrugated ribs. Compared to a heat exchanger not provided with receiving elements, two heat exchanger tubes and a corrugated fin are cut out, the space of which is occupied by the receiving elements, so that they are each adjacent to two corrugated fins.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Heizelemente durch wenigstens ein Isolationselement in Richtung der Rohr-Längsachse und Rohr-Querachse der Aufnahmeelemente fixiert gehalten sind, sowie in Richtung der Rohr-Hochachse einerseits an einer Flachseite der Aufnahmeelemente und andererseits an wenigstens einer elektrisch leitfähigen Kontaktplatte anliegen, wobei die Kontaktplatte durch Federelemente gegen die Heizelemente gehalten ist. Dabei nehmen die Kontaktplatten sowohl eine Verteilung der Halte- bzw. Anpresskräfte der Federelemente als auch einen Pol der elektrischen Anschlüsse der Heizelemente wahr.According to the invention, it is provided that the heating elements are held fixed by at least one insulation element in the direction of the tube longitudinal axis and tube transverse axis of the receiving elements, and in the direction of the tube vertical axis are on the one hand on a flat side of the receiving elements and on the other hand on at least one electrically conductive contact plate, wherein the contact plate is held against the heating elements by spring elements. The contact plates perceive both a distribution of the holding or pressing forces of the spring elements and a pole of the electrical connections of the heating elements.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung liegen Heizelemente an beiden Flachseiten der Aufnahmeelemente an, wobei die jeweiligen Kontaktplatten durch wenigstens ein Federelement voneinander beabstandet sind. Indem die Aufnahmeelemente als Teil des Rippenrohrblockes gleichzeitig als Minuspol verwendet sind, werden die elektrischen Anschlussmittel auf ein Minimum reduziert, da nur ein gemeinsamer Massekontakt für den gesamten Wärmeübertrager genügt, und für jedes Kontaktplattenpaar ein Weiterer.In a further embodiment of the invention, heating elements rest on both flat sides of the receiving elements, the respective contact plates being spaced apart from one another by at least one spring element. By using the receiving elements as part of the finned tube block as a negative pole at the same time, the electrical connection means are reduced to a minimum, since only one common ground contact is sufficient for the entire heat exchanger, and another for each contact plate pair.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Isolationselemente aus einem temperaturbeständigen Kunststoff, vorzugsweise Polyurethan, Polyamid oder Polypropylen. Dabei handelt sich um Materialien, die in Heizungsanlagen für Kraftfahrzeuge bereits Verwendung finden, so dass im Falle eines späteren Recyclings kein zusätzlicher Werkstoff anfällt.In a further embodiment of the invention, the insulation elements consist of a temperature-resistant plastic, preferably polyurethane, polyamide or polypropylene. These are materials that are already used in heating systems for motor vehicles, so that no additional material is required in the event of subsequent recycling.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.Further advantageous configurations result from the further subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in more detail below.

Hierbei zeigt:

  • 1 Eine Vorderansicht eines erfindungsgemäß ausgeführten Wärmeübertragers;
  • 2 eine Schnittdarstellung der 1 entlang der Linie I-I;
  • 3 eine Detailansicht eines Aufnahmeelements und angrenzender Bauteile aus 2;
  • 4 eine räumliche Darstellung eines teilweise aufgeschnittenen Wärmeübertragers.
Here shows:
  • 1 A front view of a heat exchanger designed according to the invention;
  • 2 a sectional view of the 1 along the line II ;
  • 3 a detailed view of a receiving element and adjacent components 2 ;
  • 4 a spatial representation of a partially cut heat exchanger.

1 und 2 zeigen einen gelöteten Wärmeübertrager 10, der aus einer Vielzahl von Rohren 12 und damit verbundenen Wellrippen 14 besteht. An seiner Oberseite besitzt er einen Sammelkasten 16, der aus einem Sammelkastendeckel 18 und einem Rohrboden 20 besteht sowie zwei Anschlussstutzen 22 und 24 aufweist. Die Rohre 12 sind von einem flüssigen und/oder gasförmigen Medium durchströmbar und als Flachrohre ausgeführt. Sie besitzen an ihrer Unterseite eine intern im Rohr liegende Umlenkung in der Tiefe. 1 and 2 show a soldered heat exchanger 10 made of a variety of tubes 12 and associated corrugated fins 14 consists. It has a collection box on its top 16 from a collection box cover 18th and a tube sheet 20th exists as well as two connecting pieces 22 and 24 having. The pipes 12 can be flowed through by a liquid and / or gaseous medium and designed as flat tubes. On their underside they have an internal deflection in the depth.

Im Bereich des Rippenrohrblocks 26 des Wärmeübertragers 10 sind drei Aufnahmeelemente 28 angeordnet, die eine flachrohrförmige Gestalt aufweisen. Diese Aufnahmeelemente 28 sind derart in den Rippenrohrblock 26 eingefügt, dass jeweils zwei Rohre 12 sowie eine Wellrippe 14 weggelassen sind und an deren Stelle ein Aufnahmeelement 28 angebracht ist.In the area of the finned tube block 26 of the heat exchanger 10 are three recording elements 28 arranged, which have a flat tubular shape. These receiving elements 28 are like that in the finned tube block 26 inserted that two pipes each 12 as well as a corrugated fin 14 are omitted and in their place a receiving element 28 is appropriate.

Im in 1 oben gelegenen Endbereich des Aufnahmeelements 28 ist dieses gegenüber dem Sammelkasten fluiddicht abgedichtet, indem im Rohrboden des Sammelkastens an dieser Stelle keine Öffnung vorhanden ist. Im unten gelegenen Endbereich des Aufnahmeelements 28 ist dieses offen ausgeführt.In in 1 end region of the receiving element located at the top 28 this is sealed in a fluid-tight manner with respect to the collecting tank, since there is no opening in the tube plate of the collecting tank at this point. In the end area of the receiving element located below 28 this is carried out openly.

Der Wärmeübertrager 10 verfügt über elektrische Zusatzheizeinrichtungen, die im Innern der Aufnahmeelemente gelegen sind und in 3 und 4 näher dargestellt sind. Zwischen jeweils zwei Wellrippen 14 ist ein Aufnahmeelement 28 gelegen, in dem auf jeder Seite wenigstens ein Heizelement 30 in Form eines PTC-Elements angebracht ist. Diese Heizelemente 30 sind jeweils in ein erstes Isolationselement 32 und ein zweites Isolationselement 34 eingesetzt, wobei das aus Kunststoff hergestellte Isolationselement 32, 34 neben einer elektrischen Isolierung eine Fixierung der Heizelemente 30 in Richtung der Flachrohr-Längsachse 36 und der Flachrohr-Querachse 38 bewirkt. Bezüglich der Flachrohr-Hochachse 40 liegen die Heizelemente 30 jeweils mit einer Seitenfläche an der Innenseite des Aufnahmeelements 28 an, wobei die andere Seitenfläche jeweils an einer Kontaktplatte 42 anliegt. Die Kontaktplatten 42 erstrecken sich ebenso wie die Isolationselemente 32 über die gesamte Länge des Aufnahmeelements 28 und sind in den Isolationselementen 32 in nutenartigen Aussparungen 44 geführt.The heat exchanger 10 has additional electrical heating devices, which are located inside the receiving elements and in 3 and 4 are shown in more detail. Between two corrugated ribs 14 is a receiving element 28 located in which at least one heating element on each side 30th is attached in the form of a PTC element. These heating elements 30th are each in a first insulation element 32 and a second insulation element 34 used, the insulating element made of plastic 32 . 34 in addition to electrical insulation, a fixation of the heating elements 30th in the direction of the flat tube longitudinal axis 36 and the flat tube transverse axis 38 causes. Regarding the flat tube vertical axis 40 are the heating elements 30th each with a side surface on the inside of the receiving element 28 on, the other side surface each on a contact plate 42 is present. The contact plates 42 extend as well as the insulation elements 32 over the entire length of the receiving element 28 and are in the insulation elements 32 in groove-like recesses 44 guided.

Zwischen den beiden Kontaktplatten 42 ist ein Federelement 46 angeordnet, das die beiden Kontaktplatten 42 jeweils voneinander weg in Richtung der Heizelemente 30 drückt und dadurch einen hinreichenden Kontakt zwischen den Heizelementen 30 und den Kontaktplatten 42 einerseits und dem Aufnahmeelement 28 andererseits bewirkt.Between the two contact plates 42 is a spring element 46 arranged that the two contact plates 42 away from each other in the direction of the heating elements 30th presses and thereby sufficient contact between the heating elements 30th and the contact plates 42 on the one hand and the receiving element 28 on the other hand.

Das Federelement 46 kann dabei in einem vorgespannten Zustand in das Aufnahmeelement 28 eingebracht werden und im Anschluss daran geöffnet werden, so dass die oben genannten Kräfte wirken können. Die Kontaktplatten 42 ragen an ihren der Unterseite des Aufnahmeelements 28 zugewandten Seite aus diesem heraus und sind derart ausgeformt, dass sie als Steckkontaktfläche 48 zum elektrischen Anschluss, vorzugsweise des Pluspols, dienen, während der Minuspol an der Masse des gesamten Wärmeübertragers anliegt.The spring element 46 can be in a prestressed state in the receiving element 28 be introduced and then opened so that the above forces can act. The contact plates 42 protrude at the bottom of the receiving element 28 facing side out of this and are shaped such that they serve as a plug-in contact surface 48 serve for the electrical connection, preferably the positive pole, while the negative pole rests on the ground of the entire heat exchanger.

Alternativ zu diesem Ausführungsbeispiel können die Aufnahmeelemente auch derart gestaltet sein, dass die Öffnung anstatt auf der Unterseite an der Stirnfläche 50 vorliegt. In diesem Fall werden die Heizelemente 30 durch diese Öffnung eingebracht.As an alternative to this exemplary embodiment, the receiving elements can also be designed such that the opening instead of on the underside on the end face 50 is present. In this case, the heating elements 30th introduced through this opening.

Claims (6)

Heizkörper für Kraftfahrzeuge, mit einem Rippenrohrblock (26), bestehend aus einer Vielzahl von Rohren (12), in denen ein flüssiges und/oder gasförmiges Medium strömt, und damit verbundenen luftbeaufschlagten Wellrippen (14), sowie wenigstens einem Sammelkasten (16), in den die Rohre (12) münden, und einer Zusatzheizeinrichtung mit elektrischen Heizelementen (30), die in den Rippenrohrblock (26) integriert ist, wobei der Rippenrohrblock (26) Aufnahmeelemente (28) zur Aufnahme der Heizelemente (30) aufweist, wobei die Aufnahmeelemente (28) jeweils zwischen zwei Wellrippen (14) angeordnet sind und mit dem Rippenrohrblock (26) verlötet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (30) durch wenigstens ein Isolationselement (32, 34) in Richtung der Rohr-Längsachse (36) und Rohr-Querachse (38) der Aufnahmeelemente (28) fixiert gehalten sind, sowie in Richtung der Rohr-Hochachse (40) einerseits an einer Flachseite der Aufnahmeelemente (28) und andererseits an wenigstens einer elektrisch leitfähigen Kontaktplatte (42) anliegen, wobei die Kontaktplatte (42) durch wenigstens ein Federelement (46) gegen die Heizelemente (30) gehalten ist.Radiator for motor vehicles, with a finned tube block (26) consisting of a plurality of tubes (12) in which a liquid and / or gaseous medium flows, and associated corrugated fins (14) which are subjected to air, and at least one collecting box (16), in which the pipes (12) open, and an additional heating device with electrical heating elements (30), which is integrated in the finned tube block (26), the finned tube block (26) having receiving elements (28) for receiving the heating elements (30), the receiving elements (28) are each arranged between two corrugated fins (14) and are soldered to the finned tube block (26), characterized in that the heating elements (30) by at least one insulation element (32, 34) in the direction of the tube longitudinal axis (36) and The transverse tube axis (38) of the receiving elements (28) are held fixed, and in the direction of the vertical tube axis (40) on the one hand on a flat side of the receiving elements (28) and on the other hand at least one electrically conductive contact plate (42) abut, the contact plate (42) being held against the heating elements (30) by at least one spring element (46). Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeelemente (28) als Flachrohre ausgebildet sind, deren erster Endbereich jeweils in oder an den Sammelkasten (16) mündet und deren zweiter Endbereich zum Einbringen der Heizelemente (30) offen ausgeführt ist, wobei der erste Endbereich gegenüber dem Sammelkasten (16) fluiddicht verschlossen ist.Radiator after Claim 1 , characterized in that the receiving elements (28) are designed as flat tubes, the first end area of which opens into or at the collecting tank (16) and the second end area for the introduction of the heating elements (30) is open, the first end area being opposite the collecting tank (16) is sealed in a fluid-tight manner. Heizkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeelemente (28) als Flachrohre ausgebildet sind, deren erster Endbereich jeweils in oder an den Sammelkasten (16) mündet und gegenüber dem Sammelkasten (16) fluiddicht verschlossen ist, wobei eine Stirnseite des Flachrohres zum Einbringen der Heizelemente (30) wenigstens zum Teil offen ausgeführt ist.Radiator after Claim 1 , characterized in that the receiving elements (28) are designed as flat tubes, the first end region of which opens into or at the collecting tank (16) and is closed in a fluid-tight manner with respect to the collecting tank (16), an end face of the flat tube for introducing the heating elements (30 ) is at least partially open. Heizkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (30) an beiden Flachseiten der Aufnahmeelemente anliegen, wobei die jeweiligen Kontaktplatten (42) durch wenigstens ein Federelement (46) voneinander beabstandet sind.Radiator according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the heating elements (30) rest on both flat sides of the receiving elements, the respective contact plates (42) being spaced apart from one another by at least one spring element (46). Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationselemente (32, 34) aus einem temperaturbeständigen Kunststoff, vorzugsweise Polyurethan, Polyamid oder Polypropylen bestehen. Radiator according to one of the preceding claims, characterized in that the insulation elements (32, 34) consist of a temperature-resistant plastic, preferably polyurethane, polyamide or polypropylene. Heizkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizelemente (30) als PTC-Elemente ausgeführt sind.Radiator according to one of the preceding claims, characterized in that the heating elements (30) are designed as PTC elements.
DE19922668.7A 1999-05-18 1999-05-18 Radiators for automobiles Expired - Lifetime DE19922668B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19922668.7A DE19922668B4 (en) 1999-05-18 1999-05-18 Radiators for automobiles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19922668.7A DE19922668B4 (en) 1999-05-18 1999-05-18 Radiators for automobiles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19922668A1 DE19922668A1 (en) 2000-11-23
DE19922668B4 true DE19922668B4 (en) 2020-03-05

Family

ID=7908332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19922668.7A Expired - Lifetime DE19922668B4 (en) 1999-05-18 1999-05-18 Radiators for automobiles

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19922668B4 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10216157A1 (en) * 2002-04-12 2003-10-23 Behr Gmbh & Co Heat exchanger for heating purposes, especially for motor vehicle, has electrical heating device(s) with two separately controlled heating legs on either side of heating device facing adjacent pipes
DE10221967A1 (en) * 2002-05-17 2003-11-27 Behr Gmbh & Co Heat exchanger for heating or air conditioning system of motor vehicle, has parallel flat pipes that are flown through by heat transfer medium and has electrical heating elements allocated to at least part of flat pipes
DE102004050237A1 (en) * 2004-10-15 2006-04-27 Daimlerchrysler Ag Electric heater for automobiles has heat guidance element with two self regulating heating elements whereby heating elements are arranged in first row of contacting element and are directly connected to it
SI21932A (en) * 2004-12-02 2006-06-30 Aet Druzba Za Proizvodnjo Vzignih Sistemov In Elektronike D.O.O. Electric air heater
DE102006040847A1 (en) * 2006-08-31 2008-03-06 Behr Gmbh & Co. Kg Collecting box e.g. coolant box, for water exchanger e.g. intercooler, of motor vehicle, has connecting pieces with abutting cross section and connecting cross section, where connecting cross section is larger than abutting cross section
DE102009058673A1 (en) * 2009-12-16 2011-06-22 Behr GmbH & Co. KG, 70469 Thermoelectric heat exchanger

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0243077A2 (en) * 1986-04-17 1987-10-28 Ford Motor Company Limited An automotive type electric heater
EP0284120A1 (en) * 1987-02-20 1988-09-28 Texas Instruments Holland B.V. Heating device for fuel, in particular diesel oil
EP0516112A2 (en) * 1991-05-28 1992-12-02 Chiung-Hsiang Yang PTC semiconductor heating means having fully clad casing
EP0573691A1 (en) * 1992-06-11 1993-12-15 David & Baader DBK Spezialfabrik elektrischer Apparate und Heizwiderstände GmbH Method for producing a PTC heating element
DE4436791A1 (en) * 1994-10-14 1996-04-18 Behr Gmbh & Co Radiator for a heating system of a motor vehicle
DE19835229A1 (en) * 1997-08-06 1999-02-11 Denso Corp vehicle heat exchanger

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0243077A2 (en) * 1986-04-17 1987-10-28 Ford Motor Company Limited An automotive type electric heater
EP0284120A1 (en) * 1987-02-20 1988-09-28 Texas Instruments Holland B.V. Heating device for fuel, in particular diesel oil
EP0516112A2 (en) * 1991-05-28 1992-12-02 Chiung-Hsiang Yang PTC semiconductor heating means having fully clad casing
EP0573691A1 (en) * 1992-06-11 1993-12-15 David & Baader DBK Spezialfabrik elektrischer Apparate und Heizwiderstände GmbH Method for producing a PTC heating element
DE4436791A1 (en) * 1994-10-14 1996-04-18 Behr Gmbh & Co Radiator for a heating system of a motor vehicle
DE19835229A1 (en) * 1997-08-06 1999-02-11 Denso Corp vehicle heat exchanger

Also Published As

Publication number Publication date
DE19922668A1 (en) 2000-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4433814B4 (en) motor vehicle
EP1724536B1 (en) Heat exchanger with accumulator
EP2497145B1 (en) Energy store device
EP3295509B1 (en) Energy store for a motor vehicle
EP0707434B2 (en) Radiator for motor vehicle heating system
EP1516143A1 (en) Heating device for a fluid line and method for the production thereof
DE10352046A1 (en) Cooling device for battery with at least one electrochemical storage cell has holding element with elastic region that enables elastic expansion of holding element so that diameter of holding element increases
DE102017206283A1 (en) Cell module for a high-voltage energy storage of a motor vehicle
DE19922668B4 (en) Radiators for automobiles
EP2751502B1 (en) Evaporator heat exchanger unit
DE10143852B4 (en) radiator
DE102007008884A1 (en) Radiator, particularly for heater or air conditioner for motor vehicles, has collecting tank, which is connected with inlet, outlet and fluid flowing piping system or ribbed system, which is formed at range
DE60126381T2 (en) Heat exchange module, in particular for motor vehicles, and method for its use
DE102009033988B4 (en) heating device
DE102006025320A1 (en) Heat exchanger, in particular for a heating or air conditioning system of a motor vehicle
DE19857121B4 (en) Cold storage, especially for the air conditioning of a vehicle interior
DE102016122767A1 (en) fluid heater
DE19746371A1 (en) Heat exchanger with twin=chamber collection box
DE102012112837A1 (en) Vehicle heating and method for producing a vehicle heater
EP1446299A1 (en) Heater for a vehicle air conditioning system comprising at least one heat pipe
EP3557155B1 (en) Electric heating device
DE10208152A1 (en) Apparatus for exchanging heat
DE102017208086A1 (en) Electric heater
DE10012676A1 (en) Heating circuit for vehicles uses the vehicle engine, and a heater radiator as a heat source
DE102010037917A1 (en) Heating device for heating passenger space of e.g. electric car, has pipe that is resiliently deformable such that surface of pipe is stressed against surface of heating element, where surface of heating element abuts at surface of pipe

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R082 Change of representative

Representative=s name: GRAUEL, ANDREAS, DIPL.-PHYS. DR. RER. NAT., DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MAHLE INTERNATIONAL GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: BEHR GMBH & CO. KG, 70469 STUTTGART, DE

Effective date: 20150304

R082 Change of representative

Representative=s name: GRAUEL, ANDREAS, DIPL.-PHYS. DR. RER. NAT., DE

Effective date: 20150304

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R071 Expiry of right
R409 Internal rectification of the legal status completed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final