[go: up one dir, main page]

CZ20033557A3 - Heat-exchange apparatus, particularly for air conditioning system of a motor vehicle - Google Patents

Heat-exchange apparatus, particularly for air conditioning system of a motor vehicle Download PDF

Info

Publication number
CZ20033557A3
CZ20033557A3 CZ20033557A CZ20033557A CZ20033557A3 CZ 20033557 A3 CZ20033557 A3 CZ 20033557A3 CZ 20033557 A CZ20033557 A CZ 20033557A CZ 20033557 A CZ20033557 A CZ 20033557A CZ 20033557 A3 CZ20033557 A3 CZ 20033557A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
heat exchanger
tubes
heating rods
electrode
exchanger according
Prior art date
Application number
CZ20033557A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Christophe Chevallier
Bouteiller Ivan Le
Jean-Marie Pelletier
Original Assignee
Valeo Climatisation
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 Valeo Climatisation filed Critical Valeo Climatisation
Publication of CZ20033557A3 publication Critical patent/CZ20033557A3/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00Air heaters
    • F24H3/02Air heaters with forced circulation
    • F24H3/04Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405Air 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
    • F24H3/0429For vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/0072Special adaptations
    • F24H1/009Special adaptations for vehicle systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00Air heaters
    • F24H3/02Air heaters with forced circulation
    • F24H3/04Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405Air 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00Air heaters
    • F24H3/02Air heaters with forced circulation
    • F24H3/04Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405Air 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
    • F24H3/0429For vehicles
    • F24H3/0441Interfaces between the electrodes of a resistive heating element and the power supply means
    • F24H3/0447Forms of the electrode terminals, e.g. tongues or clips
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00Air heaters
    • F24H3/02Air heaters with forced circulation
    • F24H3/06Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators
    • F24H3/08Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators by tubes
    • F24H3/081Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators by tubes using electric energy supply
    • F24H3/085The tubes containing an electrically heated intermediate fluid, e.g. water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/18Arrangement or mounting of grates or heating means
    • F24H9/1854Arrangement or mounting of grates or heating means for air heaters
    • F24H9/1863Arrangement or mounting of electric heating means
    • F24H9/1872PTC
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/44Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor arranged within rods or tubes of insulating material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/48Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • H05B3/50Heating 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
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/021Heaters specially adapted for heating liquids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

A heat exchanger for heating air comprising a plurality of tubes (10<u>a</u>, 10<u>b</u>) for circulating a heat-carrying fluid, a plurality of electric heating bars (30) having resistive elements disposed between the electrodes of the electricity supply, and a set of radiating elements (20) associated with the tubes and heating bars. The radiating elements are made up of crossed blades (20) with contact via the tubes (10<u>a</u>, 10<u>b</u>) and heating bars (30). The bars are engaged with constraint in the openings (28) of the blades in such a way that they can be kept in contact with the blades and in order to apply the electrodes with pressure against the resistive elements.

Description

VÝMĚNÍK TEPLA, ZEJMÉNA PRO KLIMATIZAČNÍ ZAŘÍZENÍ MOTOROVÝCH VOZIDĚLtHEAT EXCHANGER, IN PARTICULAR FOR AIR CONDITIONING AIR CONDITIONING EQUIPMENT

Oblast technikyTechnical field

Předložený vynález se týká výměníku tepla pro ohřev vzduchu, zejména, nikoliv však výlučně, pro klimatizační zařízení motorových vozidel.The present invention relates to a heat exchanger for heating an air, in particular, but not exclusively, for air conditioners of motor vehicles.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

V motorových vozidlech se spalovacím motorem se vzduch pro vytápění vnitřního prostoru vozidla, odmlžování nebo rozmrazování okenních skel ohřívá prostřednictvím výměníku tepla, skrze který proudí chladicí kapalina motoru.In motor vehicles with an internal combustion engine, the air is heated by means of a heat exchanger through which the engine coolant flows to heat the interior of the vehicle, to defrost or defrost the window panes.

Konkrétně, v případě určitých typů motoru, může mezi nastartováním motoru a časem, při kterém začne chladicí kapalina poskytovat dostatečnou tepelnou energii pro účinný ohřev vzduchu uplynout poměrně dlouhý časový interval. To je obzvlášť nepříjemné pří ve velmi chladném počasí, kdy se po klimatizačním zařízení nepožaduje pouze rychlé zateplení vnitřního prostoru vozidla, ale rovněž i účinné rozmražení nebo odmlžení okenních skel bezprostředně po nastartování.In particular, in the case of certain engine types, a relatively long period of time may elapse between the start of the engine and the time at which the coolant begins to provide sufficient thermal energy for efficient air heating. This is particularly unpleasant in very cold weather, where the air conditioner is not only required to heat up the interior of the vehicle quickly, but also to effectively defrost or demist the windscreen immediately after starting.

Za účelem odstranění tohoto nedostatku je z praxe známé doplnění elektrických topných prostředků schopných poskytovat tepelnou energii v podstatě ihned po jejich uvedení do činnosti. Provoz elektrických topných prostředkůIn order to overcome this drawback, it is known in practice to supplement electrical heating means capable of providing thermal energy substantially immediately upon actuation thereof. Operation of electrical heating equipment

87240 (87240a)87242 (87242a)

PV 2003-3557 * « · · se pak přeruší, jakmile je požadavky na tepelnou energii schopné splňovat teplosměnné médium, v tomto případě chladicí kapalina motoru. Takové elektrické topné prostředky jsou obvykle vytvořené z elektrických topných tyčí spojených se sálavými členy, umístěných v trubkových vedeních, skrze které protéká vzduch, který se má ohřívat, a uspořádaných na výstupní straně výměníku tepla, skrze který cirkuluje chladicí kapalina motoru. Tyto topné tyče obecně zahrnují odporové prvky tvořené odporem s kladným teplotním součinitelem (PTC), jejichž výhodou je samočinná ochrana proti tepelnému přetížení.PV 2003-3557 * «· · is then discontinued as soon as the thermal energy requirement is able to meet the heat transfer medium, in this case the engine coolant. Such electric heating means are usually formed from electric heating rods connected to radiant members, located in tubular ducts through which the air to be heated flows and arranged on the outlet side of the heat exchanger through which the engine coolant circulates. These heating rods generally include positive temperature coefficient (PTC) resistive elements, the advantage of which is self-protection against thermal overload.

Doplnění takových elektrických topných prostředků má za následek jednak zvýšení rozměrové velikosti, a jednak nárůst nákladů na klimatizační zařízení, a to dokonce i tehdy, kdy jsou, jak je popsáno v dokumentu EP 0 919 409, opatřené montážním příslušenstvím pro předběžné zkompletování s kapalinou plněným výměníkem tepla.The addition of such electrical heating means results in both an increase in dimensional size and an increase in the cost of air-conditioning equipment, even when, as described in EP 0 919 409, they are provided with pre-assembling assembly with liquid-filled exchanger heat.

Podle dokumentu EP 0 857 922 se navrhuje začlenění doplňkového elektrického vytápění do stávajícího kapalinou plněného výměníku tepla nahrazením některých trubek, skrze které protéká teplosměnné médium, topnými tyčemi. Vložky umístěné mezi trubkami nebo topnými tyčemi působí jako sálavé členy, které jsou, spolu s trubkami a topnými tyčemi, uspořádané v dráze průchodu vzduchu skrze výměník.According to EP 0 857 922, it is proposed to incorporate an additional electric heating into an existing liquid-filled heat exchanger by replacing some of the pipes through which the heat transfer medium flows with heating rods. The inserts positioned between the tubes or heating rods act as radiant members, which, together with the tubes and heating rods, are arranged in the air passage path through the exchanger.

Výkonnost takového výměníku je při vypnutí elektrického ohřevu z důvodu přítomnosti nečinných topných tyčí na místě trubek, skrze které prochází teplosměnné médium, snížena. Kromě toho je velmi obtížné docílit náležitý přenos tepla mezi topnými tyčemi a vložkami.The performance of such an exchanger is reduced when the electric heating is switched off due to the presence of idle heating rods at the location of the tubes through which the heat transfer medium passes. In addition, it is very difficult to achieve proper heat transfer between the heating rods and the liners.

87240 (87240a)87242 (87242a)

PV 2003-3557PV 2003-3557

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Cílem předloženého vynálezu je snížit náklady na a redukovat rozměrovou velikost systému pro ohřev vzduchu, tvořeného výměníkem tepla pracujícím s teplosménným médiem a elektrickými topnými prostředky aniž by došlo, bez ohledu na jeho provozní režim, k jakémukoliv nepříznivému ovlivnění jeho výkonností.It is an object of the present invention to reduce the cost and size of an air heating system formed by a heat exchanger working with a heat exchange medium and electric heating means without any adverse effect on its performance, regardless of its operating mode.

Uvedeného cíle se dosahuje prostřednictvím výměníku tepla pro ohřev vzduchu, zahrnujícího množství trubek pro cirkulaci teplosměnného média, množství elektrických topných tyčí s odporovými prvky uspořádanými mezi napájecími elektrodami, a sadu sálavých členů, spojených s uvedenými trubkami a topnými tyčemi, přičemž sálavé členy výměníku sestávají z žeber, skrze která a ve styku s nimiž procházejí trubky a topné tyče s tím, že topné tyče jsou v otvorech žeber vsazené s předpětím, které je udržuje v těsném styku s žebry a které dotlačuje elektrody proti odporovým prvkům.Said object is achieved by means of an air heating heat exchanger comprising a plurality of tubes for circulating the heat transfer medium, a plurality of electric heating rods with resistive elements arranged between the supply electrodes, and a set of radiating members connected to said tubes and heating rods. The fins, through which and in contact with which the tubes and heating rods pass, the heating rods being embedded in the rib openings with a bias, which keeps them in close contact with the fins and which presses the electrodes against the resistance elements.

Předložený vynález je významný v tom, že do výměníku tepla typu pracujícího s teplosménným médiem jsou začleněné topné tyče, sdílející stejná žebra jako trubky, skrze které prochází teplosměnné médium, aniž by jejich uspořádání bylo na úkor prostoru potřebného pro trubky, přičemž elektrický kontakt a tepelný styk těmto topným tyčím poskytuje jejich upevnění s předpětím v otvorech žeber. Tím je docílena jednoduchá a kompaktní struktura s dobrou tepelnou účinnosti, vykazující malou rozměrovou velikost a vyžadující nízké náklady.The present invention is significant in that heat exchangers of the heat exchanger type incorporate heating rods sharing the same fins as the tubes through which the heat exchanger passes, without their arrangement being at the expense of the space required for the tubes, the electrical contact and heat contact with these heating rods provides their fastening with prestressing in the rib openings. This provides a simple and compact structure with good thermal efficiency, having a small size and requiring low cost.

87240 (87240a)87242 (87242a)

PV 2003-3557PV 2003-3557

S výhodou výměník tepla zahrnuje alespoň jednu řadu trubek a alespoň jednu řadu topných tyčí s tím, že uvedené topné tyče a trubky umístěné ve dvou paralelních řadách jsou vůči sobě navzájem odsazené. Díky tomuto uspořádání je v prostoru, který je k dispozici, možné topné tyče udržovat v co možná největší vzdálenosti vzhledem k trubkám.Preferably, the heat exchanger comprises at least one row of tubes and at least one row of heating rods, said heating rods and tubes located in two parallel rows being spaced apart from each other. Thanks to this arrangement, the heating rods can be kept as far away from the pipes as possible in the space available.

V souladu s dalším specifickým znakem navrhovaného výměníku jsou topné tyče uspořádané na výstupní straně trubek ve směru, ve kterém vzduch, který se má ohřívat, prostupuje skrze výměník. Možný přenos tepelné energie mezi topnými tyčemi a médiem protékajícím skrze trubky v případě, kdy má toto médium dosti nízkou teplotu, je tudíž při tomto uspořádání v podstatnějším rozsahu redukován.According to another specific feature of the proposed exchanger, the heating rods are arranged on the outlet side of the tubes in the direction in which the air to be heated passes through the exchanger. Thus, the possible transfer of heat energy between the heating rods and the medium flowing through the tubes when the medium is at a fairly low temperature is thereby substantially reduced in this arrangement.

Styčné uložení topných tyčí v otvorech žeber může být docíleno různými způsoby. Vzhledem k tomu mohou otvory v žebrech vykazovat přibližně tvar I se dvěma protilehlými okraji tvořícími patky, které jsou pružně deformovateíné a probíhají zhruba v rovině žeber, a mezi kterými jsou s předpětím vsazené topné tyče. Alternativně jsou otvory v žebrech, skrze které procházejí topné tyče, opatřené okrajovými lemy vyhnutými vně z roviny žeber, mezi kterými jsou s předpětím vsazené topné tyče.The contact arrangement of the heating rods in the rib openings can be achieved in various ways. Accordingly, the apertures in the fins may be approximately I-shaped with two opposing edges forming feet that are elastically deformable and extend approximately in the plane of the fins, and between which the heating rods are biased. Alternatively, the openings in the fins through which the heating rods pass are provided with edge flanges bent outwardly from the plane of the fins between which the heating rods are biased.

Topné tyče mohou být vytvořené různým způsobem.The heating rods can be formed in different ways.

Takto, podle jednoho provedení, každá topná tyč zahrnuje první, druhou a třetí elektrodu ve formě vodivých pásků uspořádaných paralelně navzájem vůči sobě, odporové prvky uspořádané mezi první elektrodou a jednou stranou druhé elektrody, a odporové prvky uspořádané mezi druhouThus, according to one embodiment, each heating rod comprises first, second and third electrodes in the form of conductive strips arranged parallel to each other, resistive elements arranged between the first electrode and one side of the other electrode, and resistive elements arranged between the other

87240 (87240a)87242 (87242a)

PV 2003-3557 stranou druhé elektrody a třetí elektrodou, přičemž první a třetí elektroda jsou v tlačném styku se dvěma protilehlými okraji otvorů vytvořených v žebrech.PV 2003-3557 with the second electrode side and the third electrode, wherein the first and third electrodes are in abutment with two opposite edges of the apertures formed in the ribs.

Podle dalšího provedení každá topná tyč zahrnuje první a druhou elektrodu ve formě navzájem paralelních vodivých pásků, odporové prvky uspořádané mezi první elektrodou a jednou stranou druhé elektrody, a izolátor uspořádaný na druhé straně druhé elektrody, přičemž první elektroda a izolátor jsou v tlačném styku se dvěma protilehlými okraji otvorů vytvořených v žebrech.According to another embodiment, each heating rod comprises first and second electrodes in the form of parallel conductive strips, resistive elements arranged between the first electrode and one side of the second electrode, and an insulator arranged on the other side of the second electrode, the first electrode and the insulator being in pressure contact with the two. opposing edges of the apertures formed in the ribs.

Podle ještě dalšího provedení jsou topné tyče uložené v trubicích vsazených s předpětím v otvorech žeber. Trubice topné tyče může tvořit první napájecí elektrodu, zatímco další, respektive druhá, napájecí elektroda je ve formě vodivého pásku uloženého uvnitř trubice, kterážto elektroda je od povrchu stěny trubice oddělená, na jedné straně, prostřednictvím odporových prvků, a, na straně druhé, prostřednictvím odporových prvků nebo izolátoru.According to yet another embodiment, the heating rods are embedded in tubes embedded with preload in the rib openings. The heater tube may form a first supply electrode, while the other and second supply electrodes, respectively, are in the form of a conductive strip disposed within the tube, which electrode is separated from the tube wall surface, on the one hand, by resistive elements, and, on the other resistor elements or insulator.

Mezi odporovými prvky a vnitřním povrchem stěny trubice, se kterým jsou v elektrickém kontaktu, jsou vložené vymezovací vložky vytvořené z tepelně a elektricky vodivého materiálu, kteréžto vymezovací vložky kopírují tvar vnitřního povrchu stěny trubice.Between the resistive elements and the inner surface of the tube wall with which they are in electrical contact are interposed spacers made of thermally and electrically conductive material, which spacers follow the shape of the inner surface of the tube wall.

Trubice topných ryčí mohou v příčném průřezu vykazovat zploštěný profil nebo celkově oválný profil.The heating spigot tubes may have a flattened profile or an overall oval profile in cross-section.

Trubice topných tyčí mohou být buď podél tvořící přímky otevřené v celém rozsahu jejich délky, což jim poskytuje schopnost pružně se deformovat, nebo mohou být uzavřené.The tubes of the heating rods may either be open along the generating line over their entire length, providing them with the ability to elastically deform, or they may be closed.

87240 (87240a)87242 (87242a)

PV 2003-3557 • · * · • ·PV 2003-3557

V posledně zmiňovaném případě jsou trubice topných tyčí přednostně dotlačované proti okrajům otvorů, ve kterých jsou tyto trubice vsazené, přičemž v těchto trubicích jsou za účelem vyvíjení styčného tlaku mezi odporovými prvky a elektrodami vsazené klínové vložky.In the latter case, the tubes of the heating rods are preferably pressed against the edges of the openings in which the tubes are inserted, in which the wedge inserts are inserted in order to exert a contact pressure between the resistance elements and the electrodes.

Dalším cílem předloženého vynálezu je klimatizační zařízení pro motorová vozidla vybavené shora definovaným výměníkem tepla.Another object of the present invention is an air conditioner for motor vehicles equipped with a heat exchanger as defined above.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Předložený vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím jeho nárokovaný rozsah neomezujících příkladů konkrétního provedeni znázorněných na připojených výkresech, ve kterých představuje:The present invention will be explained in more detail by means of the claimed scope of non-limiting examples of specific embodiments illustrated in the accompanying drawings, in which:

obr. 1 částečný perspektivní pohled na výměník tepla podle prvního provedení vynálezu;FIG. 1 is a partial perspective view of a heat exchanger according to a first embodiment of the invention;

obr. 2 částečný pohled v řezu vedeném rovinou II-IIFIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along II-II

z obr. 1 a ve zvětšeném měřítku; 1 and on a larger scale; obr. giant. 3 3 částečný pohled v řezu vedeném 111 z obr. 2; partial sectional view 111 of FIG. 2; rovinou plane III- III- obr. giant. 4 4 částečný půdorysny pohled na výměníku podle obr. 1 až 3; partial floor plan view 1 to 3; sálavý radiant čien čien obr. giant. 5 5 částečný pohled v řezu vedeném partial sectional view rovinou plane V-V V-V

z obr. 4;FIG.

87240 (87240a)87242 (87242a)

PV 2003-3557 obr. 6 obr. 7a a 7b obr. 8 obr. 9 obr. 10 obr. 11 obr. 12 obr. 13 obr. 14 obr. 15 pohled na alternativní formu provedení topné tyče pro výměník tepla podle obr. 1 až 5, znázorněný v řezu a ve zvětšeném měřítku;PV 2003-3557 fig. 6 fig. 7a and 7b fig. 8 fig. 9 fig. 10 fig. 11 fig. 12 fig. 13 fig. 14 fig. 15 a view of an alternative embodiment of a heating rod for the heat exchanger according to fig. 1 to 5, shown in cross-section and on an enlarged scale;

částečné půdorysné pohledy na alternativní formy provedení sálavých členů pro výměník tepla podle vynálezu;partial plan views of alternative embodiments of radiant members for a heat exchanger according to the invention;

částečný půdorysný pohled na druhé provedení výměníku tepla podle vynálezu;a partial plan view of a second embodiment of the heat exchanger according to the invention;

částečný pohled na topnou tyč výměníku tepla podle obr. 8 před jejím začleněním do výměníku;a partial view of the heating rod of the heat exchanger of FIG. 8 prior to its incorporation into the exchanger;

pohled ve zvětšeném měřítku, znázorňující uložení topné tyče výměníku podle obr. 8 s předpětím;an enlarged view showing the biasing of the heat exchanger heater of FIG. 8;

částečný pohled na alternativní formu provedení topné tyče pro výměník tepla podobnou provedení podle obr. 8 až 10;a partial view of an alternative embodiment of a heating rod for a heat exchanger similar to the embodiment of Figures 8 to 10;

pohled v řezu na alternativní formu provedení výměníku tepla z obr. 8;a sectional view of an alternative embodiment of the heat exchanger of FIG. 8;

částečný pohled v řezu vedeném rovinou XIIIXIII z obr. 12 a ve zvětšeném měřítku;a partial cross-sectional view taken along the plane XIIIXIII in FIG. 12 and on an enlarged scale;

pohled v řezu na další alternativní formu provedení výměníku tepla podle obr. 8;a sectional view of another alternative embodiment of the heat exchanger of FIG. 8;

částečný pohled na další alternativnípartial view of another alternative

07240 (87240a)07240

PV 2003-3557 provedení výměníku tepla podle vynálezu;PV 2003-3557 of an embodiment of a heat exchanger according to the invention;

cbr. 16 pohled na detail XVI z obr. 15 ve zvětšeném měřítku; a obr. 17 částečný pohled na topnou tyč výměníku podle obr. 16 a 17, znázorněnou v rozloženém stavu.cbr. 16 is an enlarged view of detail XVI of FIG. 15; and FIG. 17 is a partial exploded view of the heat exchanger heating rod of FIGS. 16 and 17.

Příklady provedeni vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Dále uvedený popis je směrovaný na předpokládanou aplikaci předloženého vynálezu ve spojení s klimatizačním zařízením pro motorová vozidla se spalovacími motory. Přestože bude předložený vynález dále popsán v souvislosti s tímto přednostním provedením, není úmyslem tohoto popisu omezit jeho rozsah pouze na tato popsaná provedení. Naopak, záměrem tohoto popisu je obsáhnout a pokrýt všechny alternativy, modifikace a ekvivalenty takových provedení, které spadají do podstaty a nárokovaného rozsahu předloženého vynálezu tak, jak je tento definovaný v připojených patentových nárocích. To znamená, že předložený vynález je možné využít v jakémkoliv typu vytápěcích systémů kombinujících výměník tepla s cirkulací teplosměnného média a elektrické topné prostředky.The following description is directed to the envisaged application of the present invention in connection with an air conditioner for motor vehicles with internal combustion engines. Although the present invention will be further described in connection with this preferred embodiment, it is not intended to limit its scope to the described embodiments only. On the contrary, it is intended to cover and cover all alternatives, modifications and equivalents of such embodiments that fall within the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims. That is, the present invention can be used in any type of heating systems combining a heat exchanger with circulation of a heat transfer medium and electric heating means.

První provedení výměníku tepla podle předloženého vynálezu je znázorněné na obr. 1 až 5.A first embodiment of a heat exchanger according to the present invention is shown in Figures 1 to 5.

Toto provedení zahrnuje výměník tepla typu vzduch/tepíosměnné médium s řadou trubkových vedení 10, která jsou určená pro průchod chladicí kapaliny motoru, aThis embodiment includes an air / heat exchange medium heat exchanger with a series of tubing conduits 10 for the passage of the engine coolant, and

87240 (87240a)87242 (87242a)

PV 2003-3557 ·· 4 množstvím sálavých členů 20 ve formě žeber celkově obdélníkového tvaru, skrze které trubková vedení 10 procházej í .PV 2003-3557 · 4 with a plurality of radiating members 20 in the form of ribs of generally rectangular shape through which the conduits 10 pass.

Každé z trubkových vedení 10 zahrnuje první kus 10a, který je tvořený přímou trubkou procházející skrze všechna žebra 20 v podstatě kolmo vzhledem k těmto žebrům, a druhý kus 10b, tvořený také přímou trubkou procházející stejným způsobem skrze všechna žebra 20.Each of the tubular ducts 10 includes a first piece 10a that is formed by a straight pipe extending through all the ribs 20 substantially perpendicular to these ribs, and a second piece 10b, also formed by a straight pipe extending through all the ribs 20 in the same manner.

Všechny trubky 10a jsou na prvním konci výměníku spojené s rozdělovacím potrubím (není znázorněné) pro dopravu a přivádění chladicí kapaliny z motoru do výměníku, zatímco všechny trubky 10b jsou, na jednom a témže konci výměníku, spojené se sběrným výtlačným potrubím (není znázorněné), které vrací chladicí kapalinu zpět do motoru.All tubes 10a are connected at the first end of the exchanger to a manifold (not shown) for conveying and supplying coolant from the engine to the exchanger, while all tubes 10b are connected at one and the same end of the exchanger to the manifold (not shown). which returns the coolant back to the engine.

Na druhém konci výměníku jsou trubky 10a a 10b spojené kolenem 10c, nebo zahnutým kusem.At the other end of the exchanger, the tubes 10a and 10b are connected by an elbow 10c or a curved piece.

Toto uspořádání, které je ze stavu techniky dobře známé a které má rozdělovači a sběrné výtlačné potrubí opatřené na stejném konci výměníku, usnadňuje montážní instalaci výměníku do klimatizační jednotky. Přirozeně jsou případně akceptovatelná i některá další uspořádání, ve kterých je rozdělovači a sběrné výtlačné potrubí umístěné na navzájem protilehlých koncích výměníku.This arrangement, which is well known in the art, and which has a manifold and manifold disposed at the same end of the exchanger, facilitates the mounting of the exchanger into the air conditioning unit. Naturally, some other arrangements are also acceptable in which the manifold and manifold are located at opposite ends of the exchanger.

Kromě toho by ve výměníku mohlo být opatřeno několik řad trubkových vedení 10.In addition, several rows of pipe lines 10 could be provided in the exchanger.

Žebra 20 jsou zhotovená z plechu, například z hliníkového plechu, uspořádaná paralelně vůči soběThe ribs 20 are made of sheet metal, for example aluminum sheet, arranged parallel to each other

87240 (87240a)87242 (87242a)

PV 2003-3557 «· ··· · ·* * « · · · * · · · · · • · · · · · ···· ··· + navzájem a tvoří mezi sebou prostory pro cirkulaci vzduchu, který se má ohřívat.PV 2003-3557 navzájem navzájem navzájem navzájem navzájem navzájem tvoří tvoří tvoří tvoří navzájem tvoří tvoří tvoří tvoří tvoří tvoří tvoří tvoří tvoří tvoří tvoří tvoří tvoří tvoří tvoří tvoří tvoří tvoří tvoří tvoří tvoří heat up.

V určitých zónách povrchu žeber jsou prostřednictvím výřezů vytvořené lamely 22, jejichž vyhnutím vně z roviny žeber se vytvoří větrací mřížky 24 (znázorněné pouze na obr. 3 až 5), které slouží ke zlepšení výměny tepla se skrze výměník prostupujícím vzduchem.In certain zones of the surface of the fins, lamellas 22 are formed by cut-outs, by bending outwardly from the plane of the fins, ventilation grids 24 (shown only in Figs. 3-5) are used to improve heat exchange through the exchanger through the air.

Trubky 10a, 10b jsou s předpětím uložené v otvorech 26 vytvořených v žebrech pro zavádění těchto trubek (viz obr. 4). Toho uložení může být docíleno vsazením trubek 10a, 10b do otvorů 26 s přesahem nebo deformačním natlakováním trubkového vedení 10 po jeho nainstalování nafouknutím.The tubes 10a, 10b are biased in the apertures 26 formed in the ribs for introducing these tubes (see FIG. 4). This fit can be achieved by inserting the tubes 10a, 10b into the openings 26 with overlap or deformation pressurization of the pipe 10 after its installation by inflation.

Výměník typu vzduch/kapalina popsaný shora je ze stavu techniky velmi dobře známý a obvykle se používá jako součást klimatizačních zařízeních motorových vozidel.The air / liquid exchanger described above is well known in the art and is generally used as part of air conditioning systems in motor vehicles.

Podle předloženého vynálezu jsou do výměníku tepla tohoto typu zabudované topné tyče 30 s elektrickými odpory a tyto tyče jsou s předpětím vsazené v doplňkových otvorech 28 vytvořených v žebrech 20.According to the present invention, heat resistors 30 with electrical resistances are built into the heat exchanger of this type and these are biased in the additional holes 28 formed in the fins 20.

V provedení podle obr. 1 až 3 topné tyče 30 zahrnují svazek tvořený vnější první elektrodou 32a, odporovým prvky 34, vnitřní druhou elektrodou 36, odporovými prvky 38 a vnější třetí elektrodou 32b.In the embodiment of Figures 1 to 3, the heating rods 30 include a beam formed by an outer first electrode 32a, resistive elements 34, an inner second electrode 36, resistive elements 38, and an outer third electrode 32b.

Elektrody 32a, 36 a 32b jsou vytvořené z kovových pásků, zhotovených například z hliníku. Tyto pásky se rozkládají přes celou délku topných tyčí, přičemž na jednom konci výměníku tepla vybíhají vně a tvoří připojovací svorkyThe electrodes 32a, 36 and 32b are formed from metal strips made of, for example, aluminum. These strips extend over the entire length of the heating rods, extending outwardly at one end of the heat exchanger and forming connection terminals

87240 (872403)87240 (872402)

PV 2003-3557 φφ φφ φ • φ φ • · · •Φ Φ··φPV 2003-3557 φ · φ ·

33a, 37 a 33b pro připojení k elektrickému napájecímu obvodu (není znázorněný).33a, 37, and 33b for connection to an electrical power circuit (not shown).

Každá topná tyč obsahuje několik odporových prvků 34, vložených ve vzdálenosti od sebe navzájem mezi elektrodou 32a a j ednou stranou elektrody .36., a několik odporových prvků 38, vložených ve vzdálenosti od sebe navzájem mezi druhou stranou elektrody 36 a elektrodou 32b.Each heating rod comprises a plurality of resistive elements 34 spaced apart from the electrode 32a and one side of the electrode 36, and a plurality of resistive elements 38 spaced apart from the other side of the electrode 36 and the electrode 32b.

Odporovými prvky 34, 38 jsou například odpory s kladným teplotním součinitelem ve formě hranolovitých bloků nebo destiček.The resistance elements 34, 38 are, for example, resistors with a positive temperature coefficient in the form of prismatic blocks or wafers.

Svazek tvořený elektrodami 32a, 36 a 32b a odporovými prvky 34, 38 je v předepjatém stavu udržovaný vsazením topné tyče do otvorů 28 s přesahem.The stack formed by the electrodes 32a, 36 and 32b and the resistive elements 34, 38 is maintained in the biased state by inserting the heating rod into the holes 28 with interference.

Jak může být seznatelné z obr. 3 a 4, otvory 28. vykazují dva protilehlé okraje 28a, 28b, proti kterým jsou elektrody 32a, 32b svými vnějšími stranami dotlačované.As can be seen in Figures 3 and 4, the apertures 28 have two opposing edges 28a, 28b against which the electrodes 32a, 32b are pressed against their outer sides.

Otvory 28 jsou s výhodou vytvořené ve tvaru I tak, že jejich okraje 28a, 28b tvoří patky schopné se při vsazování topné tyče 30 pružně deformovat a současně více méně pozůstávat v rovině žebra. Celková tloušťka topné tyče se volí tak, aby byla nepatrně větší než šířka otvoru 28 mezi okraji 28a, 28b.The apertures 28 are preferably formed in an I-shape such that their edges 28a, 28b form feet that are elastically deformable when the heating rod 30 is inserted while remaining more or less in the plane of the rib. The total thickness of the heating rod is selected to be slightly greater than the width of the opening 28 between the edges 28a, 28b.

Díky uvedenému uspořádání působí okraje otvorů 28 na topné tyče 30 tlakem. Uložení topných tyčí 30 s předpětím dc otvorů 28 tohoto typu zaručuje dobrý tepelný styk mezi topnými tyčemi 30 a žebry 20, a dobrý elektrický kontakt mezi odporovými prvky a elektrodami.Due to this arrangement, the edges of the holes 28 exert pressure on the heating rods 30. The arrangement of the heating rods 30 with prestressing dc holes 28 of this type ensures good thermal contact between the heating rods 30 and the fins 20, and good electrical contact between the resistive elements and the electrodes.

07240 (87240a)07240

PV 2003-3557 ·· ···· ·· 99 99 1PV 2003-3557 ·· ······ 99 99 1

9 9 9 9 9 9 9 9 9 • · ··· * 0 0 0 0 0 0 • · * * · 0 0 · 0 0000 9 9 9 9 Λ 9 9 19 ·· 199 00 0000 00 09 9 9 9 9 9 9 9 9 • · ··· * 0 0 0 0 0 0 · · * * · 0 0 · 0 0000 9 9 9 9 Λ 9 9 19 ·· 199 00 0000 00 0

V elektrodách 32a, 32b uspořádaných ve styku s žebry 20 se při elektrickém ohřevu udržuje stejné napětí, s výhodou referenční (zemnicí) napětí, zatímco v elektrodě 36 se udržuje kladné napětí.The electrodes 32a, 32b arranged in contact with the fins 20 maintain the same voltage, preferably a reference (earth) voltage, while the electrode 36 maintains a positive voltage.

Na obr. 6 je znázorněná alternativní forma provedení topné tyče 30'. Tato forma zahrnuje svazek tvořený vnější elektrodou 32', odporovými prvky 34', vnitřní elektrodou 36' a elektrickým izolátorem 39' ve formě pásku. Elektroda 36' má jednu stranu ve styku s odporovými prvky 34' a druhou stranu ve styku s izolačním páskem 39'.FIG. 6 shows an alternative embodiment of the heater rod 30 '. The mold comprises a beam formed by an outer electrode 32 ', resistive elements 34', an inner electrode 36 ', and an electrical insulator 39' in the form of a strip. The electrode 36 'has one side in contact with the resistive elements 34' and the other side in contact with the insulating strip 39 '.

jsou vytvořené ve formě kovových například z hliníku. Izolační pásek z elektricky nevodivého materiálu, který je ale současně dobrým vodičem tepla, například z oxidu hlinitého.they are formed in the form of metal, for example aluminum. An insulating strip made of an electrically non-conductive material, but at the same time a good heat conductor, for example of alumina.

Elektrody 32' a 36' pásků, zhotovených 39' je zhotovenýThe electrodes 32 'and 36' of the strips made 39 'are made

Topná tyč 30' je s předpětím vsazená mezi navzájem protilehlými okraji 28a, 28b otvorů 28 žeber, což zaručuje dobrý tepelný styk mezi topnou tyčí a žebry, a dobrý elektrický kontakt mezi odporovými prvky a elektrodami.The heating rod 30 'is biased between opposing edges 28a, 28b of the rib holes 28, which ensures good thermal contact between the heating rod and the ribs, and good electrical contact between the resistance elements and the electrodes.

Z obr. 3 může být seznatelné, že trubky 10a, 10b a topné tyče 30 tvoří navzájem paralelní řady. Topné tyče 30. jsou umístěné v polohách odsazených od umístění trubek 10a, 10b a uspořádané podél těchto trubek. V příkladné provedení podle obr. 3 jsou trubky 10a, 10b a topné tyče 30, znázorněné v příčném průřezu, uspořádané v šachovnicové konfiguraci. Vzájemné odsazení trubek a topných tyčí umožňuje jejich udržování v dostupném prostoru odděleně v největší možné vzdálenosti od sebe. Přenos tepelné energie mezi topnými tyčemi a médiem protékajícím skrze trubky je vzhledem k tomu, že takový přenos by byl při provozu topnýchIt can be seen from FIG. 3 that the tubes 10a, 10b and the heating rods 30 are parallel to each other. The heating rods 30 are disposed at positions spaced from and disposed along the tubes 10a, 10b. In the exemplary embodiment of FIG. 3, the tubes 10a, 10b and heating rods 30 shown in cross section are arranged in a checkerboard configuration. The mutual spacing of the pipes and heating rods allows them to be kept separately in the accessible space as far apart as possible. The transfer of thermal energy between the heating rods and the medium flowing through the pipes is due to the fact that such a transfer would be

87240 (87240a)87242 (87242a)

PV 2003-3557PV 2003-3557

·· • · · • · a v *·· • · · · · and in *

• · ·· ···· • · · · tyčí za účelem zmírnění nedostatečnosti dodávky tepelné energie médiem protékajícím skrze trubky na újmu, při tomto uspořádání omezený.In order to alleviate the lack of thermal energy supply by the medium flowing through the tubes to the detriment, this arrangement is limited.

V alternativní formě provedení, která je znázorněná na obr. 7a a ve které se stále zohledňuje omezení přenosu tepelné energie z topných tyčí na trubky, jsou topné tyče 30 uspořádané na výstupní straně trubek 10a, 10b ve směru (šipka F) , ve kterém vzduch, který se má ohřívat, prostupuje skrze výměník.In an alternative embodiment shown in Fig. 7a, while still taking into account the limitation of heat energy transfer from the heating rods to the pipes, the heating rods 30 are arranged on the outlet side of the pipes 10a, 10b in the direction (arrow F) in which air which is to be heated permeates through the exchanger.

Na obr. 7b je znázorněná alternativní forma provedení podle obr. 7a, opatřená dvěma doplňkovými řadami trubekFig. 7b shows an alternative embodiment according to Fig. 7a provided with two additional rows of tubes

10'a, 10'b.10'a, 10'b.

Na obr. 8 až 11 je znázorněné další provedení výměníku tepla podle předloženého vynálezu. Toto provedení se od provedení podle obr. 1 až 5 liší v provedení topných tyčí; ostatní součásti jsou v podstatě shodné a označené stejnými vztahovými značkami.Figures 8 to 11 show another embodiment of a heat exchanger according to the present invention. This embodiment differs from that of Figures 1 to 5 in the design of the heating rods; the other components are substantially identical and denoted by the same reference numerals.

V provedení podle obr. 8 až 10 zahrnují topné tyče 130 podélně rozříznutou trubici 132 se zploštěným příčným průřezem, vykazující rozevření nebo štěrbinu 131, uspořádanou podél celé délky tvořící přímky pláště trubice v časti spojující dvě v podstatě paralelní a navzájem protilehlé ploché stěny 132a, 132b.In the embodiment of Figs. 8-10, the heating rods 130 comprise a longitudinally slit tube 132 with a flattened cross-section having an opening or a slot 131 disposed along the entire length of the forming line of the tube in a portion joining two substantially parallel and opposing flat walls 132a, 132b. .

Trubice 132 obsahuje napájecí elektrodu 136 ve formě vodivého pásku, rozkládající se přes celou délku trubice. Mezi jednou stranou elektrody 136 a vnitřní stranou jedné z plochých stěn 132a trubice 132 jsou vložené odporové prvky 134, zatímco mezi druhou stranou elektrody 136 a druhouThe tube 132 comprises a lead electrode 136 in the form of a conductive strip extending over the entire length of the tube. Resistance elements 134 are inserted between one side of the electrode 136 and the inner side of one of the flat walls 132a of the tube 132, while between the other side of the electrode 136 and the other

87240 (87240a)87242 (87242a)

PV 2003-3557PV 2003-3557

plochou stěnou 132b trubice 132 je vložený izolační pásekthe flat wall 132b of the tube 132 is an insulated strip

137. Trubice 132 tvoří druhou napájecí elektrodu pro odporové prvky 134.137. Tube 132 forms a second supply electrode for resistive elements 134.

Před vsazením do otvorů 28 žeber 20 je každá trubice 132 mírně rozevřená (viz obr. 9) a celková tloušťka odporových prvků 134, elektrody 136 a elektrického izolátoru 137 je nepatrně větší než vzdálenost měřená mezi vnitřními stranami plochých stěn 132a, 132b při sevření okrajů 131a,Prior to insertion into the apertures 28 of the ribs 20, each tube 132 is slightly open (see FIG. 9) and the total thickness of the resistive elements 134, electrode 136 and electrical insulator 137 is slightly greater than the distance measured between the inner sides of the flat walls 132a, 132b. ,

131b rozevření 131 k sobě.131b opens 131 together.

Rozměry trubice 132 a otvorů 28 (viz obr. 10) se volí tak, aby vsazení trubice 132 s předpětím mezi protilehlé okraje 28a, 28b otvorů 28 způsobilo pohyb okrajů 131a, 131b směrem k sobě navzájem. Za tohoto stavu působí účinný styčný tlak, který zajišťuje dobrý přenos tepla mezi topnou tyči a žebry, a dobrý elektrický kontakt mezi odporovými prvky a elektrodami (viz detail na obr. 8).The dimensions of the tube 132 and the apertures 28 (see FIG. 10) are chosen such that the insertion of the biased tube 132 between opposing edges 28a, 28b of the apertures 28 causes the edges 131a, 131b to move towards each other. In this state, there is an effective contact pressure which ensures good heat transfer between the heating rod and the fins and good electrical contact between the resistive elements and the electrodes (see detail in Fig. 8).

Na obr. 11 je znázorněná alternativní forma provedeni topné tyče 130. V této alternativní formě obsahuje trubice 132 tvořící elektrodu odporové prvky 134, které jsou vložené mezi jednou stranou elektrody 136 a vnitřní stranou jedné z plochých stěn (132a) trubice 132, a další odporové prvkyReferring now to Figure 11, an alternative embodiment of a heater rod 130 is shown. In this alternative embodiment, the electrode tube 132 includes resistive elements 134 interposed between one side of the electrode 136 and the inner side of one of the flat walls (132a) of the tube 132 and another resistor. elements

138, které jsou vložené mezi druhou stranou elektrody 136 a vnitřní stranou druhé ploché stěny (132b) trubice 132. Rozloženi odporových prvků je v podstatě podobné jako u topné tyče 30 podle obr. 1 až J.138, which are interposed between the second side of the electrode 136 and the inner side of the second flat wall (132b) of the tube 132. The distribution of the resistive elements is substantially similar to that of the heating rod 30 of Figures 1 to J.

Na obr. 12 a 13 je znázorněná alternativní forma provedení výměníku tepla podle obr. 8, která se od posledně zmiňované liší v tom, že otvory 128 žeber 20., ve kterých jsou trubice 132 vsazené, mají tvar odpovídající tvaruFigures 12 and 13 show an alternative embodiment of the heat exchanger of Figure 8, which differs from the latter in that the apertures 128 of the ribs 20 in which the tubes 132 are inserted have a shape corresponding to the shape

87240 (87240a)87242 (87242a)

PV 2003-3557 trubice 132 ve stavu s uzavřenou štěrbinou 131. Otvory 128 jsou opatřené okrajovými lemy 128a, 128b vyhnutými kolmo vzhledem k rovině žebra 20 (viz obr. 13) . Tyto okrajové lemy 128a, 128b působí na navzájem protilehlé ploché stěny 132a, 132b trubice 132 tlakem, čímž zajišťují dobrý tepelný styk mezi topnou tyčí 130 a žebrem 20, a dobrý elektrický kontakt mezi odporovými prvky 134 a elektrodami 132, 136.PV 2003-3557 of the tube 132 in the closed-slot state 131. The apertures 128 are provided with edge flanges 128a, 128b bent perpendicular to the plane of the rib 20 (see FIG. 13). These edge flanges 128a, 128b exert pressure on the opposing flat walls 132a, 132b of the tube 132 thereby providing good thermal contact between the heating rod 130 and the fin 20, and good electrical contact between the resistive elements 134 and the electrodes 132, 136.

V provedení podle obr. 12 jsou (stejně jako v provedení podle obr. 8) v podstatě ploché stěny trubice 132 paralelní se směrem prostupování vzduchu (šipka F) skrze výměník. Podle alternativní formy znázorněné na obr. 14 mohou být v podstatě ploché stěny trubice z důvodu podpory výměny tepla se vzduchem uspořádané vzhledem ke směru prostupování vzduchu v šikmém úhlu. V souladu s tím jsou orientované i otvory 128 v žebrech.In the embodiment of FIG. 12, as in the embodiment of FIG. 8, the substantially flat walls of the tube 132 are parallel to the direction of air flow (arrow F) through the exchanger. According to an alternative embodiment shown in FIG. 14, the substantially flat walls of the tube may be arranged at an oblique angle with respect to the direction of air penetration to promote heat exchange with air. Accordingly, the apertures 128 in the ribs are also oriented.

Na obr. 15 až 17 je znázorněné ještě další provedení výměníku tepla podle předloženého vynálezu, které se od provedení podle obr. 8 liší v provedení topných tyčí.Figures 15 to 17 show yet another embodiment of the heat exchanger according to the present invention, which differs from the embodiment of Figure 8 in the embodiment of the heating rods.

Jak může být z obr. 15 a 16 seznatelné, jsou topné tyče 230 uložené v uzavřených trubicích 232 s příčným průřezem oválného nebo eliptického profilu. Topné tyče jsou vsazené do otvorů 228 odpovídajícího tvaru, vytvořených v žebrechAs can be seen from FIGS. 15 and 16, the heating rods 230 are housed in closed tubes 232 with a cross-section of an oval or elliptical profile. The heating rods are embedded in correspondingly shaped holes 228 formed in the fins

20.20 May

Trubice 232 působí proti okrajům otvorů 228 tlakem. Za tímto účelem mohou být trubice tak, aby mezí těmito trubicemi 232 a žebry 20 došlo k vytvoření odpovídajícího těsného styku, po jejich vsazení do otvorů 228 deformačně natlakované nafouknutím.The tube 232 exerts pressure against the edges of the apertures 228. For this purpose, the tubes may be such that, between these tubes 232 and the ribs 20, a corresponding close contact is formed after being inserted into the apertures 228 by deformation pressure by inflation.

87240 (87240a)87242 (87242a)

PV 2003-3557PV 2003-3557

Trubice 232 obsahuje rám 240 ve formě profilovaného prvku, procházejícího v podélném směru podél trubice a vykazujícího okraje 240a, 240b, které v podstatě kopírují tvar navzájem protilehlých zón 232c, 232d stěny trubice, které v příčném průřezu vykazují menší poloměr zakřivení. Rám 240 je zhotovený z elektricky nevodivého materiálu, například z plastu, a vykazuje výklenky 242 oddělené od sebe ve vzdálenosti uspořádanými oddělovacími příčkami 244 nebo přepážkami 246.The tube 232 comprises a frame 240 in the form of a profiled element extending longitudinally along the tube and having edges 240a, 240b that substantially follow the shape of opposing tube wall zones 232c, 232d that have a smaller radius of curvature in cross section. The frame 240 is made of an electrically non-conductive material, such as plastic, and has recesses 242 spaced apart by spacers 244 or baffles 246.

V těchto výklencích 242 jsou umístěné odporové prvky 234, kt eré jsou, na jedné straně, v tlačném styku s povrchem elektrody 236 ve formě pásku, a, na straně druhé, v tlačném styku s vymezovacími vložkami 235, zhotovenými z elektricky a tepelně vodivého materiálu, například z hliníku.These recesses 242 accommodate resistive elements 234 which, on the one hand, are in contact with the electrode surface 236 in the form of a strip, and, on the other hand, in contact with the spacer inserts 235 made of electrically and thermally conductive material such as aluminum.

Vymezovací vložkySpacer inserts

235 vykazují jeden povrch 235b, nacházející se ve styku s odporovými prvky, a protilehlý povrch 235a, nacházející se ve styku s částí vnitřního povrchu stěny trubice 232 v zóně 232a s větším poloměrem zakřivení a kopírující tvar této části vnitřního povrchu stěny trubice.235 have one surface 235b in contact with the resistive elements and an opposing surface 235a in contact with a portion of the inner surface of the tube wall 232 in the zone 232a with a larger radius of curvature and copying the shape of the portion of the inner surface of the tube wall.

Mezi druhou stranou elektrody 236 a částí povrchu stěny trubice 232 v zóně 232b protilehlé zóně 232a jsou vložené jedna nebo několik podélných klínových vložek 237. Tato klínová vložka nebo vložky 237 mají jeden povrch 237a ve styku s elektrodou 236 a protilehlý povrch ve formě žebra 237b ve styku s vnitřní povrchem stěny trubice, jehož obvod kopíruje tvar vnitřního povrchu této stěny.Between the other side of the electrode 236 and the portion of the wall surface of the tube 232 in the zone 232b opposite the zone 232a are inserted one or more longitudinal wedge inserts 237. The wedge insert or inserts 237 have one surface 237a in contact with the electrode 236 and contacting the inner surface of the tube wall, the circumference of which follows the shape of the inner surface of the tube.

Klínové vložky 237 jsou zhotovené z elektricky nevodivého materiálu, například z oxidu hlinitého. Klínové vložky se do trubice 232 vkládají až po umístění do ní rámuThe wedge inserts 237 are made of an electrically non-conductive material, such as alumina. The wedge inserts are inserted into the tube 232 only after placing the frame therein

87240 (87240a)87242 (87242a)

PV 2003-3557PV 2003-3557

240 s odporovými prvky 234, vyměšovacích vložek 235 a elektrody 236, a pc jejím vsazení do otvorů 228 a znehybnění.240 with resistive elements 234, exchanger inserts 235 and electrode 236, and insertion thereof into apertures 228 and immobilization.

Klínové vložky 237 mají v příčném průřezu takové rozměry, aby je bylo možné do trubice 232 vsadit s předpětím, a s případnou mírnou deformací žeber 237b, čehož účelem je zajištění působení tlaku podporujícího elektrický kontakt mezi odporovými prvky 234 a elektrodou 236, zatímco trubice 232 tvoří druhou elektrodu (skrze vymezovací vložky 235).The wedge inserts 237 have cross-sectional dimensions such that they can be inserted into the tube 232 with pre-stressing and, if necessary, slight deformation of the ribs 237b, to provide pressure promoting electrical contact between the resistive elements 234 and the electrode 236 while the tubes 232 form a second an electrode (through spacers 235).

Na obr. 8, 12, 14 a 15 jsou topné tyče s ohledem na trubky 10a, 10b uspořádané stejně jako v provedení podle obr. 3. Jsou ovšem možná i některá další uspořádání, například uspořádání znázorněné na obr. 6.In Figures 8, 12, 14 and 15, with respect to the pipes 10a, 10b, the heating rods are arranged in the same way as in the embodiment of Figure 3. However, some other arrangements are also possible, for example the arrangement shown in Figure 6.

V předcházejících provedeních je opatřena pouze jedna řada topných tyčí, přičemž je vždy jedna topná tyč umístěná mezi dvěma trubkami 10a nebo 10b přilehlé řady trubek. Počet topných tyčí v řadě však může samozřejmě, a zejména s ohledem na požadavky na elektrický ohřev, být různý a nemusí být nutně závislý na počtu trubek, nebo může být opatřeno několik řad topných tyčí.In the preceding embodiments, only one row of heating rods is provided, each having a heating rod located between two pipes 10a or 10b of the adjacent row of pipes. However, the number of heating rods in a row may, of course, and in particular with regard to electrical heating requirements, be different and not necessarily dependent on the number of pipes, or several rows of heating rods may be provided.

Zastupuj e:Represented by:

Dr. Miloš Všetečka v.r.Dr. Miloš Všetečka v.r.

87240 (87240a)87242 (87242a)

PV 2003-3557PV 2003-3557

JUDr. Miloš Všetečka advokátJUDr. Milos Všetečka advocate

120 00 Praha 2, Hálkova 2120 00 Prague 2, Halkova 2

Claims (16)

PATENTOVÉPATENTOVÉ NÁROKYClaims 1. Výměník tepla pro ohřev vzduchu, zahrnující množství trubek (10a; 10b) pro cirkulaci teplosměnného média, množství elektrických topných tyčí (30; 30'; 130;A heat exchanger for heating an air, comprising a plurality of tubes (10a; 10b) for circulating a heat transfer medium, a plurality of electric heating rods (30; 30 '; 130; 230) s odporovými prvky uspořádanými mezi napájecími elektrodami, a sadu sálavých členů (20) spojených s trubkami a topnými tyčemi, vyznačující se tím, že sálavé členy sestávají z žeber (20), skrze která a ve styku s nimiž procházejí trubky (10a, 10b) a topné tyče (30; 30'; 130; 230), přičemž topné tyče jsou v otvorech (28; 128; 228) žeber vsazené s předpětím, které je udržuje v těsném styku s žebry a které dotlačuje elektrody proti odporovým prvkům.230) with resistive elements arranged between the supply electrodes, and a set of radiating members (20) connected to the tubes and heating rods, characterized in that the radiating members consist of fins (20) through which and in contact with which the tubes (10a, 10b) and heating rods (30; 30 '; 130; 230), wherein the heating rods are preloaded in the rib openings (28; 128; 228) to keep them in close contact with the ribs and which push the electrodes against the resistance elements. 2. Výměník tepla podle nároku 1, zahrnující alespoň jednu řadu trubek vyznačující se a alespoň jednu řadu topných tyčí, tím, že topné tyče (30; 130) a trubky (10a, 10b) umístěné ve dvou paralelních řadách jsou vůči sobě navzájem odsazené,Heat exchanger according to claim 1, comprising at least one row of pipes characterized by and at least one row of heating rods, in that the heating rods (30; 130) and the pipes (10a, 10b) disposed in two parallel rows are spaced apart from each other. 3. Výměník tepla podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že topné tyče jsou uspořádané na výstupní straně trubek ve směru (F), ve kterém vzduch, který se má ohřívat, prostupuje skrze výměník.Heat exchanger according to claims 1 and 2, characterized in that the heating rods are arranged on the outlet side of the tubes in the direction (F) in which the air to be heated passes through the exchanger. 4. Výměník tepla podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že otvory (28) v žebrech (20), skrze které procházejí topné tyče (30; 30'; 130), mají přibližně tvar I se dvěma protilehlými okraji (28a, 28b) tvořícími patky, které jsou pružně deformovateíné aHeat exchanger according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the openings (28) in the fins (20) through which the heating rods (30; 30 '; 130) pass are approximately I-shaped with two opposite edges (30). 28a, 28b) forming feet which are resiliently deformable; and 16 87240 (87240a)16 87240 PV 2003-3557 β * • · · · probíhají zhruba v rovině žeber, a mezi kterými jsou s předpětím vsazené topné tyče.PV 2003-3557 β * • · · · run approximately in the plane of the fins, between which the heating rods are pre-loaded. 5. Výměník tepla podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že otvory (128) v žebrech (20), skrze které procházejí topné tyče (130), jsou opatřené okrajovými lemy (128a, 128b), vyhnutými vně z roviny žeber a mezi kterými jsou s předpětím vsazené topné tyče.Heat exchanger according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the openings (128) in the fins (20) through which the heating rods (130) pass are provided with edge flanges (128a, 128b) bent outwardly from the plane. the fins and between which there are biased heating rods. 6. Výměník tepla podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že každá topná tyč (30) zahrnuje první, druhou a třetí elektrodu (32a, 36, 32b) ve formě vodivých pásků uspořádaných vůči sobě navzájem paralelně, odporové prvky (34) uspořádané mezi první elektrodou a jednou stranou druhé elektrody, a odporové prvky (38) uspořádané mezi druhou stranou druhé elektrody a třetí elektrodou, přičemž první a třetí elektroda jsou v tlačném styku se dvěma protilehlými okraji otvorů (28) vytvořených v žebrech (20).Heat exchanger according to any one of claims 1 to 5, characterized in that each heating rod (30) comprises first, second and third electrodes (32a, 36, 32b) in the form of conductive strips arranged parallel to each other, resistive elements (30). 34) disposed between the first electrode and one side of the second electrode, and resistive elements (38) disposed between the other side of the second electrode and the third electrode, the first and third electrodes in abutment with two opposite edges of the apertures (28) formed in the ribs (20). ). 7. Výměník tepla podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že každá topná tyč (30') zahrnuje první a druhou elektrodu (32', 36') ve formě navzájem paralelních vodivých pásků, odporové prvky (34') uspořádané mezi první elektrodou a jednou stranou druhé elektrody, a izolátor (39') uspořádaný na druhé straně druhé elektrody, přičemž první elektroda a izolátor jsou v tlačném styku se dvěma protilehlými okraji otvorů vytvořených v žebrech.Heat exchanger according to any one of claims 1 to 5, characterized in that each heating rod (30 ') comprises first and second electrodes (32', 36 ') in the form of parallel conductive strips, resistive elements (34') arranged between the first electrode and one side of the second electrode, and an insulator (39 ') arranged on the other side of the second electrode, the first electrode and the insulator being in abutment with two opposite edges of the apertures formed in the ribs. 8. Výměník tepla podle kteréhokoli z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že topné tyče (130; 230) jsou uložené v trubicích (132; 232) vsazených s předpětím v otvorech žeber (20).Heat exchanger according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the heating rods (130; 230) are embedded in tubes (132; 232) biased in the openings of the fins (20). 16 87240 (87240a)16 87240 PV 2003-3557PV 2003-3557 9. Výměník tepla podle nároku 3, vyznačující se tím, že trubice (132; 232) topné tyče (130; 230) tvoří první napájecí elektrodu, a že další, respektive druhá, napájecí elektroda je ve formě vodivého pásku (136; 236) uloženého uvnitř trubice.Heat exchanger according to claim 3, characterized in that the tubes (132; 232) of the heating rod (130; 230) form a first supply electrode and that the further and second supply electrodes, respectively, are in the form of a conductive strip (136; 236). stored inside the tube. 10. Výměník tepla podle nároku 9, vyznačující se tím, že odporové prvky (134; 234) jsou uspořádané mezi jednou stranou druhé elektrody (136; 236) a jedním vnitřním povrchem stěny trubice (132; 232), a že izolátor (137; 237) je vložený mezi druhou stranou druhé elektrody a vzhledem k prvnímu vnitřnímu povrchu protilehlým vnitřním povrchem stěny trubice (132; 232).Heat exchanger according to claim 9, characterized in that the resistance elements (134; 234) are arranged between one side of the other electrode (136; 236) and one inner wall surface of the tube (132; 232), and that the insulator (137; 237) is interposed between the second side of the second electrode and the first inner surface opposite the inner wall surface of the tube (132; 232). 11. Výměník tepla podle nároku 9, vyznačující se tím, že odporové prvky (134, 138) jsou vložené mezi každouHeat exchanger according to claim 9, characterized in that the resistance elements (134, 138) are interposed between each stranou aside druhé elektrody second electrodes (136) a (136) protilehlými opposite vnitřními internal povrchy surfaces stěny trubice (132) tube walls (132) 12 . 12. Výměník tepla Heat Exchanger podle according to nároku 9 Claim 9 a and 10, 10,
vyznačující se tím, že mezi odporovými prvky (234) a vnitřním povrchem stěny trubice (232), se kterým jsou v elektrickém kontaktu, jsou vložené vymezovací vložky (235) z tepelně a elektricky vodivého materiálu, kteréžto vymezovací vložky kopírují tvar vnitřního povrchu stěny trubice.characterized in that spacer elements (235) of thermally and electrically conductive material are interposed between the resistive elements (234) and the inner surface of the tube wall (232) with which they are in electrical contact, the spacer inserts following the shape of the inner surface of the tube wall .
13. Výměník tepla podle kteréhokoli z nároků 8 až 12, vyznačující se tím, že trubice (132) topných tyčí (130) mají v příčném průřezu zploštěný profil.Heat exchanger according to any one of claims 8 to 12, characterized in that the tubes (132) of the heating rods (130) have a flattened cross-section. 14. Výměník tepla podle kteréhokoli z nároků 8 až 12,Heat exchanger according to any one of claims 8 to 12, 16 87240 (87240a)16 87240 PV 2003-3557 • · vyznačující se tím, že trubice (232) topných tyčí (230) mají v příčném průřezu oválný profil.PV 2003-3557, characterized in that the tubes (232) of the heating rods (230) have an oval cross-section. 15. Výměník tepla podle kteréhokoli z nároků 8 až 14, vyznačující se tím, že trubice (132) topných tyčí jsou podél tvořící přímky otevřené v celém rozsahu jejich délky.Heat exchanger according to any one of claims 8 to 14, characterized in that the heating rod tubes (132) are open along their entire length along the generating line. 16. Výměník tepla podle kteréhokoli z nároků 8 až 14, vyznačující se tím, že trubice (232) topných tyčí (230) jsou uzavřené a dotlačované proti okrajům otvorů (228), ve kterých jsou tyto trubice uložené, a že v těchto trubicích jsou za účelem vyvíjení styčného tlaku mezi odporovými prvky (234) a elektrodami (232, 236) vsazené klínové vložky (237).Heat exchanger according to any one of claims 8 to 14, characterized in that the tubes (232) of the heating rods (230) are closed and pressed against the edges of the openings (228) in which the tubes are housed and that there are to apply contact pressure between the resistive elements (234) and the electrodes (232, 236) of the inserted wedge insert (237). 17. Klimatizační zařízení motorového vozidla, vyznačující se tím, že zahrnuje výměník tepla podle kteréhokoli z nároků 1 až 16.A motor vehicle air conditioning system comprising a heat exchanger according to any one of claims 1 to 16.
CZ20033557A 2001-06-27 2002-06-24 Heat-exchange apparatus, particularly for air conditioning system of a motor vehicle CZ20033557A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0108457A FR2826711B1 (en) 2001-06-27 2001-06-27 HEAT EXCHANGER, IN PARTICULAR FOR A MOTOR VEHICLE AIR CONDITIONING DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20033557A3 true CZ20033557A3 (en) 2004-06-16

Family

ID=8864820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20033557A CZ20033557A3 (en) 2001-06-27 2002-06-24 Heat-exchange apparatus, particularly for air conditioning system of a motor vehicle

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1399698A1 (en)
CN (1) CN1537214A (en)
CZ (1) CZ20033557A3 (en)
FR (1) FR2826711B1 (en)
WO (1) WO2003002920A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1467599B1 (en) 2003-04-12 2008-11-26 Eichenauer Heizelemente GmbH & Co.KG Device for the admission of ceramic heating elements and procedure for the production of such
ATE383257T1 (en) 2003-10-07 2008-01-15 Behr France Rouffach Sas HEATING ARRANGEMENT WITH PTC ELEMENT, PARTICULARLY FOR A MOTOR VEHICLE
CN101832642A (en) * 2010-04-02 2010-09-15 清华大学 Electric gas heater
DE102018006595A1 (en) * 2018-08-21 2020-02-27 Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG Heater for heating air
CN117308352A (en) * 2019-05-31 2023-12-29 法雷奥汽车空调湖北有限公司 Heater device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR792354A (en) * 1934-07-27 1935-12-30 Manuf Generale Metallurg heat exchanger element
KR100334619B1 (en) 1997-02-06 2002-06-20 오카베 히로무 Core unit of heat exchanger having electric heater
DE29719639U1 (en) * 1997-11-05 1998-12-03 Fritz Eichenauer Gmbh & Co Kg, 76870 Kandel Device for heating interiors, in particular motor vehicles
FR2771342B1 (en) 1997-11-25 2000-01-28 Valeo Climatisation HEATING-VENTILATION DEVICE WITH OPTIONAL ACCESSORY FOR A MOTOR VEHICLE
FR2793546B1 (en) * 1999-05-14 2001-08-03 Valeo Climatisation WATER / AIR AND ELECTRIC MIXED HEAT EXCHANGER

Also Published As

Publication number Publication date
CN1537214A (en) 2004-10-13
FR2826711A1 (en) 2003-01-03
EP1399698A1 (en) 2004-03-24
WO2003002920A1 (en) 2003-01-09
FR2826711B1 (en) 2006-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8431874B2 (en) High-capacity PTC heater
US5995711A (en) Heating heat exchanger with electric heat emitter
US9333835B2 (en) Heater for vehicles
KR100334619B1 (en) Core unit of heat exchanger having electric heater
US20180065447A1 (en) Electric heater
CN102085789B (en) Pre-heater apparatus for vehicle
US7482557B2 (en) Lamella type radiator element having foldable projections and a notch
US20160195341A1 (en) Flat heat exchange tube, and heat carrier-heating device and air conditioner for vehicle using same
JP2005526223A (en) Heat exchanger especially for car heating or air conditioning
CZ20033557A3 (en) Heat-exchange apparatus, particularly for air conditioning system of a motor vehicle
US20100012641A1 (en) Vehicle heating system
KR20110134621A (en) Car air conditioner
US20230271479A1 (en) Electric fluid heater
US20150300686A1 (en) Heat sink, associated heating module and corresponding assembly method
JP3812031B2 (en) Heat exchanger for vehicle heating
JP2002029249A (en) Heat exchanger for heating
KR20110130810A (en) Preheater Device for Vehicle
KR100864842B1 (en) Heat exchanger for heating
JPH11301249A (en) Heating heat exchanger
KR101947576B1 (en) PTC heater for vehicle
CN215360847U (en) Heat radiator for air heater
JPH11151926A (en) Heat exchanger for heating
KR100600595B1 (en) Heat sink for preheater
JP2000229514A (en) Heat exchanger for heating
KR200191144Y1 (en) heat transmitter