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DE102010031751A1 - Heat exchanger for heating or cooling airflow in interior of motor vehicle, has compensation element liquid tightly resting against surface of pipe section so that pipe section is elastically deformable relative to wall of collector device - Google Patents

Heat exchanger for heating or cooling airflow in interior of motor vehicle, has compensation element liquid tightly resting against surface of pipe section so that pipe section is elastically deformable relative to wall of collector device Download PDF

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Publication number
DE102010031751A1
DE102010031751A1 DE102010031751A DE102010031751A DE102010031751A1 DE 102010031751 A1 DE102010031751 A1 DE 102010031751A1 DE 102010031751 A DE102010031751 A DE 102010031751A DE 102010031751 A DE102010031751 A DE 102010031751A DE 102010031751 A1 DE102010031751 A1 DE 102010031751A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat exchanger
pipe section
wall
pipe sections
seal
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.)
Withdrawn
Application number
DE102010031751A
Other languages
German (de)
Inventor
Jürgen Beermann
Dr. Böttcher Christof
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102010031751A priority Critical patent/DE102010031751A1/en
Publication of DE102010031751A1 publication Critical patent/DE102010031751A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

The exchanger (1) has fluid flowable pipe sections (2) arranged next to each other, where each pipe section includes a thermoelectric element (4) thermally connected to a slat profile (3). The pipe sections are interconnected through a collector device (5) having apertures (6) for receiving open end regions of the pipe sections. A compensation element is provided between a bounding wall of the collector device and an end region of the pipe section. The element liquid tightly rests against a surface of the pipe section such that the pipe section is elastically deformable relative to the wall.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher zum Heizen oder Kühlen eines Luftstroms mit zumindest zwei nebeneinander angeordneten und von einem Fluid durchströmbaren Rohrabschnitten und zumindest einem zwischen den Rohrabschnitten angeordneten und von dem Luftstrom durchströmbaren Lamellenprofil, wobei die Rohrabschnitte jeweils mit einer ersten Wirkseite eines zwei Wirkseiten aufweisenden thermoelektrischen Elements verbunden sind und eine zweite Wirkseite des jeweiligen thermoelektrischen Elements thermisch mit dem Lamellenprofil gekoppelt ist.The invention relates to a heat exchanger for heating or cooling an air flow with at least two juxtaposed and flowed through by a fluid pipe sections and at least one arranged between the pipe sections and the air flow through the slats profile, wherein the pipe sections each having a first active side of a two effective sides having thermoelectric element are connected and a second active side of the respective thermoelectric element is thermally coupled to the lamellar profile.

Ein Wärmetauscher mit einem als Peltierelement ausgebildeten thermoelektrischen Element zum Heizen oder Kühlen eines Kraftfahrzeuginnenraums ist beispielsweise aus der DE 10 2007 024 038 A1 bekannt. Das thermoelektrische Element weist einen aus zwei verschiedenen Metallen und zwei Verbindungsstellen bestehenden Leiterkreis auf, wobei ein durch den Leiterkreis fließender Strom zu einer Erwärmung oder einer Abkühlung einer der Verbindungsstellen führt, je nachdem, in welcher Richtung der Strom fließt. Die an Wärmetauschern eingesetzten thermoelektrischen Elemente werden mit Gleichstrom betrieben und weisen zwei Wirkseiten, nämlich eine Warm- und eine Kaltseite, auf. Die Wärmetauscher können als Flüssigkeit/Luft-, Flüssigkeit/Flüssigkeit- oder Luft/Luft-Wärmetauscher ausgebildet sein.A heat exchanger with a designed as a Peltier element thermoelectric element for heating or cooling a motor vehicle interior is for example from DE 10 2007 024 038 A1 known. The thermoelectric element has a conductor circuit consisting of two different metals and two connection points, with a current flowing through the conductor circuit leading to heating or cooling of one of the connection points, depending on the direction in which the current flows. The thermoelectric elements used on heat exchangers are operated with direct current and have two sides of action, namely a hot and a cold side on. The heat exchangers can be designed as liquid / air, liquid / liquid or air / air heat exchangers.

Ein Wärmetauscher der eingangsgenannten Art ist bereits aus der DE 10 2007 063 251 A1 bekannt. Eine Wirkseite der thermoelektrischen Elemente ist mit der Wand des Lamellenprofils verbunden, an welcher der Wärmeaustausch mit dem zu konditionierenden Luftstrom erfolgt, welcher in den Fahrzeuginnenraum eingeleitet wird. Die andere Wirkseite ist mit einem von einem Fluid durchströmbaren Rohrabschnitt verbunden, wobei die an dieser Wirkseite erzeugte Kälte oder Wärme durch einen ”Waste”-Fluidkreislauf abgeführt und beispielsweise über einen Außenwärmetauscher an die Umgebung abgegeben wird. Das thermoelektrische Element kann in Abhängigkeit von dessen elektrischer Polung die Wände des Lamellenprofils und hierdurch den durch das Lamellenprofil strömenden Luftstrom erwärmen oder kühlen.A heat exchanger of the type mentioned above is already out of the DE 10 2007 063 251 A1 known. An active side of the thermoelectric elements is connected to the wall of the lamellar profile at which the heat exchange takes place with the air flow to be conditioned, which is introduced into the vehicle interior. The other side of action is connected to a pipe section through which a fluid can flow, wherein the cold or heat generated on this side of the action is removed by a "waste" fluid circuit and discharged to the environment, for example via an external heat exchanger. Depending on its electrical polarity, the thermoelectric element can heat or cool the walls of the lamella profile and thereby the air flow flowing through the lamella profile.

Hierbei erweist es sich als nachteilig, dass die Rohrabschnitte Bestandteil einer mäanderförmigen einteiligen Rohrschlange sind. Einerseits ergibt sich durch eine derartige Verbindung der einzelnen Rohrabschnitte ein relativ großer Platzbedarf für den Wärmetauscher, andererseits werden die Rohrabschnitte durch die Einteiligkeit der Rohrschlange nacheinander von dem die Wärme oder Kälte aufnehmenden Fluid durchströmt. Hierdurch entstehen in den einzelnen nebeneinander angeordneten Rohrabschnitten Temperaturdifferenzen, aus welchen unterschiedliche Wärmeausdehnungen resultieren. Es kann zu Verformungen der Rohrabschnitte bzw. der Rohrschlange und zu einer Zerstörung der Verbindung zwischen den Rohrabschnitten und den thermoelektrischen Elmenten kommen, sodass die thermische Kopplung zwischen den thermoelektrischen Elementen und den Rohrabschnitten sowie den thermoelektrischen Elementen und dem Lamellenprofil nicht gewährleistet werden kann. Außerdem kann das Fluid nur begrenzt Wärme oder Kälte aufnehmen und abführen, sodass die Abfuhr der Wärme bzw. Kälte der thermoelektrischen Elemente, welche im hinteren Bereich der Rohrschlange angeordnet sind, nicht gewährleistet werden kann.It proves to be disadvantageous that the pipe sections are part of a meandering one-piece pipe coil. On the one hand results from such a connection of the individual pipe sections a relatively large space requirement for the heat exchanger, on the other hand, the pipe sections are successively flowed through the one-piece coil of the heat or cold receiving fluid. As a result, temperature differences arise in the individual juxtaposed pipe sections, resulting in different thermal expansions. It can lead to deformation of the pipe sections or the pipe coil and to a destruction of the connection between the pipe sections and the thermoelectric elements, so that the thermal coupling between the thermoelectric elements and the pipe sections and the thermoelectric elements and the fin profile can not be guaranteed. In addition, the fluid can absorb and dissipate only limited heat or cold, so that the removal of the heat or cold of the thermoelectric elements, which are arranged in the rear region of the coil, can not be guaranteed.

Weitere Wärmetauscher mit thermoelektrischen Elementen sind auch aus der DE 10 2008 031 975 A1 , der WO 2008/148042 A2 und der EP 0 952 017 A2 bekannt.Other heat exchangers with thermoelectric elements are also from the DE 10 2008 031 975 A1 , of the WO 2008/148042 A2 and the EP 0 952 017 A2 known.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen kompakten und effizienten Wärmetauscher zur Verfügung zu stellen und so zu gestalten, dass die thermische Verbindung zwischen den thermoelektrischen Elementen und den Rohrabschnitten sowie zwischen den thermoelektrischen Elementen und dem Lamellenprofil gewährleistet wird.Against this background, the invention has for its object to provide a compact and efficient heat exchanger available and designed so that the thermal connection between the thermoelectric elements and the pipe sections and between the thermoelectric elements and the fin profile is ensured.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Wärmetauscher gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved with a heat exchanger according to the features of claim 1. The dependent claims relate to particularly expedient developments of the invention.

Erfindungsgemäß ist also ein Wärmetauscher vorgesehen, bei welchem zumindest zwei durch die Rohrabschnitte strömungstechnisch miteinander verbundene Sammeleinrichtungen vorgesehen sind, welche Durchbrechungen zur Aufnahme der offenen Endbereiche der Rohrabschnitte aufweisen, wobei zwischen einer die jeweilige Durchbrechung begrenzenden Wand der Sammeleinrichtung und dem in der Durchbrechung angeordneten Endbereich des Rohrabschnitts ein Ausgleichselement vorgesehen ist, welches flüssigkeitsdicht an einer Oberfläche des jeweiligen Rohrabschnitts anliegt und welches bei einer thermisch bedingten Verformung des Rohrabschnitts und/oder bei einer Verlagerung des Rohrabschnitts relativ zu der Wand der Sammeleinrichtung elastisch verformbar ist. Die Rohrabschnitte bilden nicht wie im Stand der Technik eine einzige mäanderförmige Rohrschlange, sondern sie sind als, separate Bauteile ausgebildet, welche jeweils mit den beiden Sammeleinrichtungen verbunden sind. Hierdurch wird eine kompakte Bauweise des Wärmetauschers gewährleistet. Durch das erfindungsgemäße Ausgleichselement werden die Rohrabschnitte elastisch in die Sammeleinrichtungen eingebunden. Unterschiedliche Wärmeausdehnungen der einzelnen, nebeneinander angeordneten Rohrabschnitte, insbesondere eine unterschiedliche Längenausdehnung, werden durch das elastisch verformbare Ausgleichselement abgefangen. Hierdurch wird eine Zerstörung der Verbindung zwischen den thermoelektrischen Elementen und den Rohrabschnitten sowie eine Verformung des Wärmetauschers bzw. der Sammeleinrichtungen verhindert.According to the invention, therefore, a heat exchanger is provided, in which at least two fluidically interconnected by the pipe sections collecting means are provided, which have openings for receiving the open end portions of the pipe sections, wherein between a respective opening bounding wall of the collector and arranged in the opening end of the Pipe section is provided a compensating element which rests liquid-tight on a surface of the respective pipe section and which is elastically deformable in a thermally induced deformation of the pipe section and / or in a displacement of the pipe section relative to the wall of the collecting device. The pipe sections do not form a single meandering pipe as in the prior art, but they are designed as, separate components, which are each connected to the two collecting devices. As a result, a compact design of the heat exchanger is ensured. By the compensation element according to the invention, the pipe sections are elastic in the collection devices involved. Different thermal expansions of the individual juxtaposed pipe sections, in particular a different longitudinal extent, are intercepted by the elastically deformable compensating element. As a result, a destruction of the connection between the thermoelectric elements and the pipe sections and a deformation of the heat exchanger or the collection devices is prevented.

Hierbei erweist es sich als besonders zweckmäßig, wenn die Rohrabschnitte als Flachrohre ausgestaltet sind. Hierdurch können die als Pellets vorliegenden, thermoelektrischen Elemente prozesssicher auf den ebenen Flächen der Flachrohre fixiert werden.It proves to be particularly useful if the pipe sections are designed as flat tubes. As a result, the thermoelectric elements present as pellets can be reliably fixed on the flat surfaces of the flat tubes.

Es können jedoch auch Rohre mit einem kreisrunden oder anderem Querschnitt eingesetzt werden. In diesem Fall erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn die thermoelektrischen Elemente als Folie ausgestaltet sind. Hierdurch passen sich die thermoelektrischen Elemente der zugeordneten Oberfläche des jeweiligen Rohrabschnitts flexibel an.However, pipes with a circular or other cross-section can also be used. In this case, it proves to be particularly advantageous if the thermoelectric elements are designed as a film. As a result, the thermoelectric elements of the associated surface of the respective pipe section adapt flexibly.

Eine andere, besonders vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird auch dadurch geschaffen, dass zumindest zwei jeweils eine Druckkraft erzeugende Halteklammern vorgesehen sind, welche die Rohrabschnitte, die thermoelektrischen Elemente und das Lamellenprofil miteinander verpressend zwischen sich aufnehmen. Hierdurch kann ein guter Wärmeübergang zwischen den thermoelektrischen Elementen und den Rohrabschnitten bzw. zwischen den thermoelektrischen Elementen und dem Lamellenprofil gewährleistet werden.Another, particularly advantageous embodiment of the present invention is also provided by the fact that at least two each a pressure force generating retaining clips are provided which receive the pipe sections, the thermoelectric elements and the lamellar profile compressively between them. In this way, a good heat transfer between the thermoelectric elements and the pipe sections or between the thermoelectric elements and the fin profile can be ensured.

Weiterhin erweist es sich als besonders zweckmäßig, wenn die Halteklammern jeweils mit den beiden Sammeleinrichtungen verbunden sind. Hierdurch werden die zwischen den Sammeleinrichtungen angeordneten Rohrabschnitte in die Öffnungen in den Sammeleinrichtungen gedrückt.Furthermore, it proves to be particularly useful if the retaining clips are each connected to the two collecting devices. As a result, the pipe sections arranged between the collecting devices are pressed into the openings in the collecting devices.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass das Ausgleichselement eine elastische Dichtung aufweist. Einerseits umschließt die Dichtung den jeweiligen Rohrabschnitt flüssigkeitsdicht und andererseits können durch die elastische Verformbarkeit der Dichtung, welche beispielsweise aus einem Elastomer besteht, unterschiedliche Wärmeausdehnungen der Rohrabschnitte ausgeglichen werden. Hierbei kann die Dichtung als handelsüblicher O-Ring mit einem kreisrunden Querschnitt ausgebildet sein. Allerdings sind auch Dichtungen mit einem dreieckigen Querschnitt (V-Profil) oder andere Querschnittsformen denkbar.According to the invention, it is further provided that the compensation element has an elastic seal. On the one hand, the seal encloses the respective pipe section liquid-tight and on the other hand, different elastic expansions of the pipe sections can be compensated by the elastic deformability of the seal, which consists for example of an elastomer. Here, the seal may be formed as a commercial O-ring with a circular cross-section. However, seals with a triangular cross-section (V-profile) or other cross-sectional shapes are also conceivable.

Die flüssigkeitsdichte Abdichtung des Bereichs zwischen der Wand der Sammeleinrichtung und dem jeweiligen Rohrabschnitt muss trotz der elastischen Verformbarkeit der Dichtung gewährleistet sein. Um eine Verlagerung der Dichtung relativ zu der Wand der Sammeleinrichtung zu verhindern, ist vorgesehen, dass die Wand der Sammeleinrichtung eine die Dichtung zumindest abschnittsweise aufnehmende Ausnehmung aufweist. Die auf die Querschnittsform der Dichtung abgestimmte, umlaufende Ausnehmung ist vorzugsweise in einem abgewinkelten Abschnitt der Wand der Sammeleinrichtung vorgesehen.The liquid-tight seal of the area between the wall of the collecting device and the respective pipe section must be ensured despite the elastic deformability of the seal. In order to prevent a displacement of the seal relative to the wall of the collecting device, it is provided that the wall of the collecting device has a recess receiving the seal at least in sections. The peripheral recess, which is matched to the cross-sectional shape of the seal, is preferably provided in an angled section of the wall of the collector.

Das Vorsehen von Ausnehmungen in der Wand der Sammeleinrichtung zur Fixierung der Dichtung ist nicht erforderlich, wenn in einer besonders praxisnahen Ausgestaltung der Erfindung die Wand der Sammeleinrichtung aus Kunststoff besteht und die Dichtung an die Wand der Sammeleinrichtung angespritzt ist.The provision of recesses in the wall of the collecting device for fixing the seal is not required if, in a particularly practical embodiment of the invention, the wall of the collecting device consists of plastic and the seal is molded onto the wall of the collecting device.

In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die in der Sammeleinrichtung angeordneten Endbereiche der Rohrabschnitte eine Aufweitung aufweisen und die Dichtung als Flachdichtung ausgebildet ist, wobei die Flachdichtung zwischen der Wand der Sammeleinrichtung und der Aufweitung angeordnet ist und an einer Oberfläche der Wand der Sammeleinrichtung sowie an dem jeweiligen Rohrabschnitt anliegt. Auch bei dieser Variante sind in der Wand der Sammeleinrichtung keine Ausnehmungen zur Aufnahme der Dichtung erforderlich. Die Dichtungen werden beispielsweise stoffschlüssig an der Oberfläche der Wand der Sammeleinrichtung fixiert. Hierbei werden die Endbereiche der Rohrabschnitte erst nach der Anordnung in den Öffnungen der Sammeleinrichtung aufgeweitet. Weiterhin wird durch die Aufweitung ein Entfernen der Rohrabschnitte aus den Durchbrechungen verhindert.In another embodiment, it is provided that the end regions of the pipe sections arranged in the collecting device have a widening and the gasket is formed as a flat gasket, wherein the flat gasket is arranged between the wall of the collecting device and the widening and on a surface of the wall of the collecting device and on abuts the respective pipe section. Also in this variant, no recesses for receiving the seal are required in the wall of the collector. The seals are, for example, firmly bonded to the surface of the wall of the collecting device. Here, the end portions of the pipe sections are widened only after the arrangement in the openings of the collector. Furthermore, removal of the pipe sections from the openings is prevented by the widening.

Eine andere, besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird auch dadurch geschaffen, dass das Ausgleichselement einstückiger Bestandteil der Wand der Sammeleinrichtung ist und/oder dass das Ausgleichselement eine mäanderförmige Ausformung aufweist und/oder dass das Ausgleichselement stoffschlüssig mit dem Rohrabschnitt verbunden ist. Hierbei können die Sammeleinrichtung und das Ausgleichselement beispielsweise aus Aluminium gefertigt sein und das Ausgleichselement kann fest mit dem Rohrabschnitt verlötet werden. Durch das fest mit dem Rohrabschnitt verbundene, wellrohrähnliche mäanderförmige Ausgleichselement wird eine flüssigkeitsdichte Verbindung geschaffen, welche gleichzeitig die Relativbewegungen der Rohrabschnitte ausgleicht.Another, particularly advantageous embodiment of the invention is also provided in that the compensating element is an integral part of the wall of the collecting device and / or that the compensating element has a meandering shape and / or that the compensating element is materially connected to the pipe section. In this case, the collecting device and the compensating element may be made of aluminum, for example, and the compensating element can be firmly soldered to the pipe section. By firmly connected to the pipe section, corrugated tube-like meander-shaped compensation element, a liquid-tight connection is created, which simultaneously compensates for the relative movements of the pipe sections.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind einige davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt inThe invention allows numerous embodiments. To further clarify their Basic principles are some of which are illustrated in the drawings and described below. This shows in

1 einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher in einer schematischen Darstellung; 1 a heat exchanger according to the invention in a schematic representation;

2 eine vergrößerte Darstellung eines in einer Durchbrechung der Sammeleinrichtung angeordneten Rohrabschnitts mit einem erfindungsgemäßen Ausgleichselement; 2 an enlarged view of an arranged in an opening of the collector pipe section with a compensation element according to the invention;

3 eine zweite Ausführungsform des Ausgleichselements; 3 a second embodiment of the compensating element;

4 eine dritte Ausführungsform des Ausgleichselements; 4 a third embodiment of the compensating element;

5 eine vierte Ausführungsform des Ausgleichselements; 5 a fourth embodiment of the compensating element;

6 eine fünfte Ausführungsform des Ausgleichselements. 6 a fifth embodiment of the compensating element.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers 1 zum Heizen oder Kühlen eines Luftstroms mit mehreren, nebeneinander angeordneten und von einem Fluid durchströmbaren Rohrabschnitten 2. Zwischen den einzelnen Rohrabschnitten 2 ist jeweils ein von dem Luftstrom durchströmbares Lamellenprofil 3 angeordnet. Weiterhin weist der Wärmetauscher 1 mehrere thermoelektrische Elemente 4 auf. Die verwendeten thermoelektrischen Elemente 4 werden mit Gleichstrom betrieben und weisen zwei Wirkseiten, nämlich eine Warm und eine Kaltseite, auf. Je nachdem, in welche Richtung der Strom fließt, bildet die erste Wirkseite des thermoelektrischen Elements 4 die Warmseite und die zweite Wirkseite die Kaltseite oder umgekehrt. 1 shows a schematic representation of a heat exchanger according to the invention 1 for heating or cooling an air flow with a plurality of pipe sections arranged side by side and through which a fluid can flow 2 , Between the individual pipe sections 2 is in each case a louver profile through which the air flow can flow 3 arranged. Furthermore, the heat exchanger 1 several thermoelectric elements 4 on. The used thermoelectric elements 4 are operated with direct current and have two sides of action, namely a warm and a cold side on. Depending on the direction in which the current flows, forms the first active side of the thermoelectric element 4 the warm side and the second side of action the cold side or vice versa.

Eine erste Wirkseite der thermoelektrischen Elemente 4 ist jeweils mit einem Rohrabschnitt 2 verbunden und eine zweite Wirkseite der thermoelektrischen Elemente 4 thermisch mit dem jeweils benachbarten Lamellenprofil 3 gekoppelt. In dem Lamellenprofil 3 erfolgt ein Wärmeaustausch mit dem zu konditionierenden Luftstrom, welcher in einen nicht dargestellten Innenraum eines Kraftfahrzeugs eingeleitet wird. Die an den ersten Wirkseiten der thermoelektrischen Elemente 4 erzeugte Kälte oder Wärme wird durch das in den Rohrabschnitten 2 strömende Fluid, welches Bestandteil eines ”Waste”-Fluidkreislaufs ist, abgeführt und beispielsweise über einen als Niedertemperaturwärmetauscher ausgebildeten Außenwärmetauscher an die Umgebung abgegeben.A first active side of the thermoelectric elements 4 is each with a pipe section 2 connected and a second active side of the thermoelectric elements 4 thermally with the respective adjacent lamellar profile 3 coupled. In the lamellar profile 3 there is a heat exchange with the air stream to be conditioned, which is introduced into an interior of a motor vehicle, not shown. The at the first effective sides of the thermoelectric elements 4 generated cold or heat is through in the pipe sections 2 flowing fluid, which is part of a "waste" fluid circuit, dissipated and discharged, for example via a designed as a low-temperature heat exchanger outdoor heat exchanger to the environment.

Weiterhin weist der Wärmetauscher 1 zwei einander gegenüberliegend angeordnete, ebenfalls von dem Fluid durchströmbare Sammeleinrichtungen 5 auf, welche durch die einzelnen, nebeneinander angeordneten Rohrabschnitte 2 strömungstechnisch miteinander verbunden sind. Zur Aufnahme der offenen Endbereiche der Rohrabschnitte 2 weisen die beiden Sammeleinrichtungen 5 jeweils mehrere Durchbrechungen 6 auf.Furthermore, the heat exchanger 1 two collecting devices arranged opposite one another and likewise through which the fluid can flow 5 on, which by the individual, juxtaposed pipe sections 2 fluidically connected to each other. For holding the open end areas of the pipe sections 2 have the two collection facilities 5 each several openings 6 on.

Außerdem sind zwei jeweils eine Druckkraft F erzeugende Halteklammern 7 vorgesehen, welche die Rohrabschnitte 2, die thermoelektrischen Elemente 4 und die Lamellenprofile 3 miteinander verpressend zwischen sich aufnehmen. Zur Fixierung der Halteklammern 7 an den beiden Sammeleinrichtungen 5 weisen die Halteklammern 7 jeweils zwei Abkantungen 8 auf, welche jeweils einen Flansch 9 an der Sammeleinrichtung 5 formschlüssig hintergreifen.In addition, two each a compressive force F generating retaining clips 7 provided which the pipe sections 2 , the thermoelectric elements 4 and the lamella profiles 3 compressing each other between them. For fixing the retaining clips 7 at the two collection facilities 5 have the retaining clips 7 two bends each 8th on, which each have a flange 9 at the collection facility 5 engage positively behind.

Wie in 2 dargestellt, ist zwischen einer die Durchbrechung 6 begrenzenden Wand 10 der Sammeleinrichtung 5 und dem in der Durchbrechung 6 angeordneten Endbereich des jeweiligen Rohrabschnitts 2 ein Ausgleichselement 11 vorgesehen, welches flüssigkeitsdicht an einer Oberfläche des Rohrabschnitts 2 anliegt und bei einer thermisch bedingten Verformung des Rohrabschnitts 2 und/oder bei einer Verlagerung des Rohrabschnitts 2 relativ zu der Wand 10 der Sammeleinrichtung 5 elastisch verformt werden kann. Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform wird das Ausgleichselement 11 von einer elastisch verformbaren Dichtung 12 gebildet. Die Dichtung 12 ist als O-Ring ausgebildet, wobei die Wand 10 der Sammeleinrichtung 5 in einem abgebogenen Abschnitt eine auf die Form der Dichtung 12 abgestimmte Ausnehmung 13 zur Aufnahme der Dichtung 12 aufweist.As in 2 is shown between one's the opening 6 bounding wall 10 the collection device 5 and in the opening 6 arranged end portion of the respective pipe section 2 a compensation element 11 provided which liquid-tight on a surface of the pipe section 2 is applied and in a thermally induced deformation of the pipe section 2 and / or at a relocation of the pipe section 2 relative to the wall 10 the collection device 5 can be elastically deformed. At the in 2 illustrated embodiment, the compensation element 11 from an elastically deformable seal 12 educated. The seal 12 is designed as an O-ring, with the wall 10 the collection device 5 in a bent section one on the shape of the seal 12 matched recess 13 for receiving the seal 12 having.

Bei einer in 3 dargestellten zweiten Ausführungsform ist die Dichtung 12 als V-Profil ausgebildet, wobei auch hier in einem abgewinkelten Abschnitt der Wand 10 der Sammeleinrichtung 5 eine auf die Form der Dichtung 12 abgestimmte Ausnehmung 13 zur Aufnahme der Dichtung 12 vorgesehen ist.At an in 3 illustrated second embodiment is the seal 12 formed as a V-profile, whereby here in an angled portion of the wall 10 the collection device 5 one on the shape of the seal 12 matched recess 13 for receiving the seal 12 is provided.

4 zeigt eine dritte Ausführungsform des Ausgleichselements 11 bzw. der Dichtung 12, bei welcher die Wand 10 der Sammeleinrichtung 5 aus Kunststoff besteht und die Dichtung 12 an die Wand 10 der Sammeleinrichtung 5 angespritzt ist. 4 shows a third embodiment of the compensating element 11 or the seal 12 in which the wall 10 the collection device 5 Made of plastic and the seal 12 On Wall 10 the collection device 5 is injected.

Eine vierte Ausführungsform des Ausgleichselements 11 ist in 5 dargestellt. Der Endbereich des Rohrabschnitts 2 weist eine Aufweitung 14 auf. Die Dichtung 12 ist als Flachdichtung ausgebildet und an einer Oberfläche 15 der Wand 10 der Sammeleinrichtung 5 fixiert. Die Dichtung 12 liegt in einem Bereich zwischen der Aufweitung 14 und der Wand 10 der Sammeleinrichtung 5 dichtend an einer Oberfläche des Rohrabschnitts 2 an.A fourth embodiment of the compensating element 11 is in 5 shown. The end area of the pipe section 2 indicates an expansion 14 on. The seal 12 is designed as a flat gasket and on a surface 15 the Wall 10 the collection device 5 fixed. The seal 12 lies in a range between the widening 14 and the wall 10 the collection device 5 sealing on a surface of the pipe section 2 at.

6 zeigt eine fünfte Ausführungsform, bei welcher das Ausgleichselement 11 einstückiger Bestandteil der Wand 10 der Sammeleinrichtung 5 ist. Die Sammeleinrichtung 5 und das Ausgleichselement 11 sind aus Aluminium gefertigt, wobei das Ausgleichselement 11 durch eine Lötverbindung 16 stoffschlüssig mit dem Rohrabschnitt 2 verbunden ist. Die elastische Verformbarkeit des Ausgleichselements 11 wird durch eine wellrohrähnliche, mäanderförmige Ausformung 17 gewährleistet. 6 shows a fifth embodiment, in which the compensation element 11 integral part of the wall 10 the collection device 5 is. The collecting device 5 and the compensation element 11 are made of aluminum, with the compensation element 11 through a solder joint 16 cohesively with the pipe section 2 connected is. The elastic deformability of the compensating element 11 is formed by a corrugated tube-like, meandering shape 17 guaranteed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • EP 0952017 A2 [0005] EP 0952017 A2 [0005]

Claims (10)

Wärmetauscher (1) zum Heizen oder Kühlen eines Luftstroms mit zumindest zwei nebeneinander angeordneten und von einem Fluid durchströmbaren Rohrabschnitten (2) und zumindest einem zwischen den Rohrabschnitten (2) angeordneten und von dem Luftstrom, durchströmbaren Lamellenprofil (3), wobei die Rohrabschnitte (2) jeweils mit einer ersten Wirkseite eines zwei Wirkseiten aufweisenden thermoelektrischen Elements (4) verbunden sind und eine zweite Wirkseite des jeweiligen thermoelektrischen Elements (4) thermisch mit dem Lamellenprofil (3) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei durch die Rohrabschnitte (2) strömungstechnisch miteinander verbundene Sammeleinrichtungen (5) vorgesehen sind, welche Durchbrechungen (6) zur Aufnahme der offenen Endbereiche der Rohrabschnitte (2) aufweisen, wobei zwischen einer die jeweilige Durchbrechung (6) begrenzenden Wand (10) der Sammeleinrichtung (5) und dem in der Durchbrechung (6) angeordneten Endbereich des Rohrabschnitts (2) ein Ausgleichselement (11) vorgesehen ist, welches flüssigkeitsdicht an einer Oberfläche des jeweiligen Rohrabschnitts (2) anliegt und bei einer thermisch bedingten Verformung des Rohrabschnitts (2) und/oder bei einer Verlagerung des Rohrabschnitts (2) relativ zu der Wand (10) der Sammeleinrichtung (5) elastisch verformbar ist.Heat exchanger ( 1 ) for heating or cooling an air stream with at least two pipe sections arranged side by side and through which a fluid can flow (US Pat. 2 ) and at least one between the pipe sections ( 2 ) arranged and by the air flow, permeable slat profile ( 3 ), whereby the pipe sections ( 2 ) each having a first active side of a two effective sides having thermoelectric element ( 4 ) and a second active side of the respective thermoelectric element ( 4 ) thermally with the lamellar profile ( 3 ), characterized in that at least two through the pipe sections ( 2 ) flow-related collecting devices ( 5 ) are provided which openings ( 6 ) for receiving the open end portions of the pipe sections ( 2 ), wherein between one of the respective opening ( 6 ) bounding wall ( 10 ) of the collection facility ( 5 ) and in the opening ( 6 ) arranged end portion of the pipe section ( 2 ) a compensation element ( 11 ) is provided, which liquid-tight on a surface of the respective pipe section ( 2 ) and at a thermally induced deformation of the pipe section ( 2 ) and / or during a relocation of the pipe section ( 2 ) relative to the wall ( 10 ) of the collection facility ( 5 ) is elastically deformable. Wärmetauscher (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrabschnitte (2) als Flachrohre ausgestaltet sind.Heat exchanger ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the pipe sections ( 2 ) are designed as flat tubes. Wärmetauscher (1) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoelektrischen Elemente (4) als Folie ausgestaltet sind.Heat exchanger ( 1 ) according to claims 1 or 2, characterized in that the thermoelectric elements ( 4 ) are designed as a film. Wärmetauscher (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei jeweils eine Druckkraft (F) erzeugende Halteklammern (7) vorgesehen sind, welche die Rohrabschnitte (2), die thermoelektrischen Elemente (4) und das Lamellenprofil (3) miteinander verpressend zwischen sich aufnehmen.Heat exchanger ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least two holding clamps each generating a compressive force (F) ( 7 ) are provided, which the pipe sections ( 2 ), the thermoelectric elements ( 4 ) and the lamellar profile ( 3 ) between each other. Wärmetauscher (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteklammern (7) jeweils mit den beiden Sammeleinrichtungen (5) verbunden sind.Heat exchanger ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the retaining clips ( 7 ) each with the two collection devices ( 5 ) are connected. Wärmetauscher (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (11) eine elastische Dichtung (12) aufweist.Heat exchanger ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the compensating element ( 11 ) an elastic seal ( 12 ) having. Wärmetauscher (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (10) der Sammeleinrichtung (5) eine die Dichtung (12) zumindest abschnittsweise aufnehmende Ausnehmung (13) aufweist.Heat exchanger ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the wall ( 10 ) of the collection facility ( 5 ) one the seal ( 12 ) at least partially receiving recess ( 13 ) having. Wärmetauscher (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (10) der Sammeleinrichtung (5) aus Kunststoff besteht und die Dichtung (12) an die Wand (10) der Sammeleinrichtung (5) angespritzt ist.Heat exchanger ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the wall ( 10 ) of the collection facility ( 5 ) consists of plastic and the seal ( 12 ) On Wall ( 10 ) of the collection facility ( 5 ) is injected. Wärmetauscher (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Sammeleinrichtung (5) angeordneten Endbereiche der Rohrabschnitte (2) eine Aufweitung (14) aufweisen und die Dichtung (12) als Flachdichtung ausgebildet ist, wobei die Dichtung (12) zwischen der Wand (10) der Sammeleinrichtung (5) und der Aufweitung (14) angeordnet ist und an einer Oberfläche (15) der Wand (10) der Sammeleinrichtung (5) sowie an dem jeweiligen Rohrabschnitt (2) anliegt.Heat exchanger ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the collecting device ( 5 ) arranged end portions of the pipe sections ( 2 ) an expansion ( 14 ) and the seal ( 12 ) is formed as a flat gasket, wherein the seal ( 12 ) between the wall ( 10 ) of the collection facility ( 5 ) and the expansion ( 14 ) is arranged and on a surface ( 15 ) the Wall ( 10 ) of the collection facility ( 5 ) as well as on the respective pipe section ( 2 ) is present. Wärmetauscher (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (11) einstückiger Bestandteil der Wand (10) der Sammeleinrichtung (5) ist und/oder dass das Ausgleichselement (11) eine mäanderförmige Ausformung (17) aufweist und/oder dass das Ausgleichselement (11) stoffschlüssig mit dem Rohrabschnitt (2) verbunden ist.Heat exchanger ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the compensating element ( 11 ) integral part of the wall ( 10 ) of the collection facility ( 5 ) and / or that the compensation element ( 11 ) a meandering shape ( 17 ) and / or that the compensating element ( 11 ) cohesively with the pipe section ( 2 ) connected is.
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