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CN108290473A - 换热器 - Google Patents

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CN108290473A
CN108290473A CN201680069655.1A CN201680069655A CN108290473A CN 108290473 A CN108290473 A CN 108290473A CN 201680069655 A CN201680069655 A CN 201680069655A CN 108290473 A CN108290473 A CN 108290473A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat exchanger
grade
ooling channel
block
air
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.)
Pending
Application number
CN201680069655.1A
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English (en)
Inventor
于尔根·格伦瓦尔德
克里斯蒂安娜·黑内卡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Mahle International GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Mahle International GmbH filed Critical Mahle International GmbH
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Pending legal-status Critical Current

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    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00321Heat exchangers for air-conditioning devices
    • B60H1/00328Heat exchangers for air-conditioning devices of the liquid-air type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24H3/00Air heaters
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    • F24H3/04Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
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Abstract

本发明涉及一种换热器(10),包括换热器块(15),其具有空气流(12)能平行流过的多个空气管道(16)和冷却剂流(13)能够流过的多个冷却剂管道(17),多个空气管道(16)和多个冷却剂管道(17)以传热和介质分离的方式彼此连接,其中,空气管道(16)和冷却剂管道(17)根据交叉流动原理布置在换热器块(15)中。当在用于包括空气入口侧(20)的第一换热器级(18)和包括空气出口侧(21)的第二换热器级(19)的换热器块(15)内提供,空气管道(16)和冷却剂管道(17)被引导通过第一换热器级(18)和第二换热器级(19),使得它们以传热和介质分离的方式彼此联接在第一换热器级(18)和第二换热器级(19)中,且热电模块(22)仅在第二换热器级(19)中布置在空气管道(16)和冷却剂管道(17)之间时,能够实现特别紧凑的设计。

Description

换热器
技术领域
本发明涉及一种换热器,尤其是用于通过包括电动或混合动力驱动器的车辆的冷却回路来加热车辆内部的换热器。本发明还涉及一种装备有至少一个这种换热器的车辆。
背景技术
在包括电动驱动器或混合动力驱动器的车辆中,尤其是在低环境温度的情况下,也可能需要加热车辆内部。至少电能可用于此目的,例如能够操作电加热装置。然而,车辆内部的这种电加热对电动行驶模式下的车辆的行驶范围具有非常不利的影响。原则上,包括电动驱动器或混合动力驱动器的车辆还具有在车辆运行期间升温并且可能需要冷却的部件。例如,车辆电池、电力电子设备以及电动驱动器马达会在电力驱动模式中升温。由此产生的热量可用于加热车辆内部。如果提供包括内燃机的混合动力驱动器,内燃机在燃烧驱动模式中会产生可用于加热车辆内部的废热。
在包括内燃机作为驱动装置的车辆中,通常提供集成至发动机冷却回路中的换热器和通常开启的电操作加热器,当通过冷却回路不足以将车辆内部加热到期望的程度,电操作加热器将加热车辆内部。
WO2012/110461A1公开了一种房间空调器,借助该房间空调器能够加热空气流,空气流转而用于加热居住区域。为此目的所需的热量通过流体流提供。房间空调器具有两个换热器,它们彼此相继布置,并且每个换热器具有:空气管道,在其各自的换热器块中空气流能够流过空气管道;以及加热介质管道,加热介质能够流过加热介质管道,加热介质管道以传热和介质分开的方式相互连接。根据并流原理,空气管道和加热介质管道因此布置在相应的换热器块中。由于有两个换热器,房间空调器有两阶段加热空气流。珀耳帖元件布置在第二换热器中,借助于珀耳帖元件,热量能够从液态加热介质流被泵送到空气流,或者反之亦然,该珀尔帖元件被分派至随后的加热阶段。
由DE69722206T2已知一种混合空调系统,其也被提供用于建筑物。两个独立的空气-空气换热器布置在壳体中,待冷却的空气流通过该空气-空气换热器接连流动。第一冷却空气流也流过布置在上游的被首先流过的换热器,从而能够经由第一换热器实现待冷却的空气流的预冷却。与第二冷却空气流相关以及与集成到第二换热器中的热电转换器相关的进一步冷却发生在随后布置在下游的第二换热器中。
由US6,705,089B2已知用于电气装置(例如计算机)的冷却系统,其具有两个独立冷却装置,这些冷却装置接连布置在冷却回路中。因此,布置在冷却回路上游的第一冷却装置用于将在冷却回路中循环的冷却剂冷却至环境温度。与此相反,布置在冷却回路上游的第二冷却装置用于在冷却剂被供应至待冷却的相应电气元件之前使冷却剂冷却至环境温度以下的目的。第二冷却装置配备有电热转换器以改善冷却剂的冷却效果。
发明内容
本发明涉及的问题是为上述类型的换热器或与配备有上述类型的换热器的车辆分别指定改进的实施例,其特征尤其在于,小的安装空间要求以及高的操作舒适度,即使可用的热量变化很大。
根据本发明,该问题通过独立权利要求的主题解决。有利实施例是从属权利要求的主题。
本发明基于的总体构思是:在换热器的换热器块中实施相对于空气流相继布置的两个换热器级(heat exchanger stage)。在同一换热器块中的两个换热器级的实施例导致换热器的特别紧凑的设计。该设计还具有如下结果:第一换热器级具有换热器块的空气入口侧,而第二换热器级具有换热器块的空气出口侧。在这方面,两个换热器级在空气流方面相继布置,使得空气流首先流过第一换热器级,随后空气流将流过第二换热器级。此外,在联合换热器块中设置有多个空气流能够流过的空气管道以及多个冷却剂流能够流过的冷却剂管道,多个冷却剂管道布置为,使得它们被引导通过两个换热器级并且在两个换热器级中以热交换和介质分离的方式彼此连接。紧凑的设计也得到支持,因为在换热器模块中布置空气导管和冷却剂导管,使得根据交叉流动原理冷却剂和空气在运行期间作为整体流过换热器并且分别通过两个换热器级。此外,在根据本发明的换热器的情况下,在两个换热器级中的仅一个换热器级中,在空气管道和冷却剂管道之间布置多个热电模块。这样的热电模块或转换器能够将电力转换成热量并且具有所谓的珀耳帖元件。热电模块能够根据需要作为热泵运行,以将热量从冷却剂流传递至空气流,或者反之亦然。将热电模块集成至换热器的两个级中的仅一个中将导致尤其有利的设计。热电模块优选专门布置在第二换热器级中。然而,原则上也能够想到一个实施例,其中热电模块仅专门布置在第一换热器级中。仅在一个或第二换热器级中容纳热电模块分别具有这样的优点:在另一个或第一换热器级中的空气管道和冷却剂管道之间的直接热耦合能够用于有效的热量转移,而热电模块的热泵功能能够根据需要在第二换热器级中使用。与仅具有单个换热器级的换热器相比,换热器配备有热电转换器,因此热电转换器不起作用的情况下导致显著改进的热传递,这是由于停用的热电转换器类似地起热绝缘体的作用。
根据有利实施例,第一换热器级和第二换热器级能够在换热器块的深度方向上彼此邻接。现在至少两个这样的冷却剂管道能够在换热器块中彼此平行地延伸并且能够在深度方向上相继布置或彼此相邻布置。此外,多个这样的冷却剂管道能够在换热器块中彼此平行地延伸,能够在换热器块的高度方向上彼此重叠地布置或者彼此相邻布置,所述高度方向垂直于深度方向运行。空气管道在换热器块中实施在沿高度方向彼此相邻的冷却剂管道之间。根据交叉流动原理,空气管道和冷却剂管道因此在平行于高度方向的投影中彼此穿透。
在有利的进一步发展中,空气管道能够从空气入口侧连续地延伸至空气出口侧,其中相应连续的空气管道具有在高度方向上测量的管道高度,该高度方向沿着深度方向基本恒定和/或该高度方向在第一换热器级和第二换热器级中大致相同。因此在相应的空气管道内避免了导致增加流动阻力的横截面跳跃。所有空气管道的总体形成了一条空气路径,分别通过换热器块或热交换器。有利地,第一换热器级和第二换热器级中的这个空气路径现在具有大致相同的横截面,空气流能够流过该横截面。
在另一有利的进一步方案中,至少一个这样的热电模块和冷却剂管道构成的布置结构可布置在第二换热器级中的在高度方向上相邻的两个空气管道之间。这导致了尤其紧凑的设计。
原则上,能够在成本有效的实施例中设置为仅具有单个这样的热电模块和冷却剂管道。然后相应的空气管道经由该热电模块仅被连接至相邻的冷却剂管道中的一个。
在替代方案中,实施例是优选的,在该实施例中该布置结构具有两个这样的热电模块和沿这两个热电模块之间的高度方向布置的冷却剂管道。在层状结构的情况下,在空气管道之后是热电模块,热电模块后面是冷却剂管道,冷却剂管道后面是另一个热电模块,只有另一个热电模块后面是另一个空气管道,因此导致高度方向。
在进一步发展中,相应的布置结构能够具有在高度方向上测量的布置结构高度,该布置结构高度大致与在高度方向上测量的冷却剂管道的管道高度一样大,该冷却剂管道在第一换热器级中运行并且在深度方向上与该布置相邻。由此实现了在第一换热器级内和第二换热器级内的冷却剂管道区域中需要在高度方向上大致相同的安装空间。换句话说,第一换热器级中的冷却剂管道的管道高度对应于第二换热器级中的冷却剂管道的管道高度和这种热电模块的高度的两倍之和。如果两个换热器级中的冷却剂管道在深度方向上具有大致相同的尺寸,则冷却剂管道中的冷却剂流能够流过的的横截面因此在第一换热器级中比在第二换热器级中更大。
在另一个有利的实施例中,冷却剂管道能够直线延伸并且彼此平行以及平行于换热器块的宽度方向,所述宽度方向垂直于高度方向并垂直于深度方向延伸。因此,能够以成本有效的方式实现特别简单的设置,从而得到换热器块。
在另一个实施例中,冷却剂管道能够由在换热器块中运行的冷却剂导流冷却剂管形成。然后进一步的发展是特别有利的,在进一步的发展中,第一换热器级中的空气管道被冷却剂管限制,并且第二换热器级中的空气管道被热电模块限制。因此,冷却剂管或热电模块分别在高度方向上限制空气管道。通过这种方式,能够获得用于换热器的特别成本有效的设置。
在另一个实施例中,冷却剂管道能够在换热器块中彼此流体连接,使得冷却剂流能够平行流过在第一换热器级中运行的冷却剂管道和在第二换热器级中运行的冷却剂管道。因此换热器具有对于冷却剂流特别低的流动阻力。
根据进一步发展,在换热器块上设置由第一换热器级和第二换热器级共用的分配箱以及由第一换热器级和第二换热器级共用的集管箱(header box),分配箱包括冷却剂入口,集管箱包括冷却剂出口,分配箱和集管箱布置在换热器块的两侧,该两侧在换热器块的宽度方向上彼此背离并且通过冷却剂管道彼此流体连接。换热器块的宽度方向由此垂直于其高度方向并且垂直于其深度方向延伸。
在替代实施例中,冷却剂管道能够在换热器块中彼此流体连接,使得冷却剂流能够接连流过在第一换热器级中运行的冷却剂管道和在第二换热器级中接连运行的冷却剂管道。在该实施例中,能够在冷却剂流和空气流之间实现特别有效的热传递。
在进一步发展是有利的的情况下,分派至一个换热器级的分配箱包括冷却剂入口,分派至另一个换热器级的集管箱包括冷却剂出口,分配箱和集管箱布置在第一侧上,偏转箱(deflection box)通过冷却剂管道流体连接至分配箱和集管箱,布置在换热器块的宽度方向上与第一侧背向的第二侧上。如上所述,宽度方向垂直于高度方向并垂直于深度方向延伸。
在最后提到的实施例的情况下,换热器能够特别有利地以这样的方式实施,即其根据交叉流动原理工作。在这种情况下,冷却剂流分别交叉穿过或横穿空气流,由此冷却剂流也相对于从第一换热器级到第二换热器级的空气流并流流动,因此像空气流一样首先流过第一换热器级,然后流过第二换热器级。
根据本发明的装备有电动驱动器或混合动力驱动器的优选为公路车辆的车辆具有冷却回路,冷却剂在该冷却回路中循环并且用于冷却车辆的在车辆运行期间升温的至少一个部件。上述类型的换热器安装在冷却回路中,使得冷却回路的冷却剂能够流过换热器的冷却剂管道。该车辆还装备有用于产生空气流的风扇,该空气流被引导通过换热器的空气管道进入车辆内部。另外提供了控制装置,通过该控制装置能够控制换热器的热电模块,使得它们用作热泵。控制装置进一步分别被编程或设计成使得它根据冷却剂的温度的函数以及根据设定点温度和车辆内部的实际温度的偏差或差异的函数,来或多或少强烈地启动热电模块以加热空气流。如果冷却剂的温度足够高,即使不启动热电模块,空气流的加热可能也是足够的。相反,当冷启动车辆时,可能需要仅通过热电模块来加热空气流。类似地,能够有任意数量的混合运行状态,在该情况下控制装置或多或少强烈地激励热电模块,以在每种情况下获得被动转移的冷却剂热流、主动泵送的冷却剂热流和电加热功率的组合。这种主动泵送的冷却剂热流由热电模块的热泵效应提供,其根据当前边界条件的函数、响应于热电模块的激励而存在得更强或更弱。
借助附图,本发明的其它重要特征和优点见于从附属权利要求、附图和相应的附图说明。
不言而喻,上述特征和将在下面描述的特征不仅能够使用在各自指定的组合中,而且能够使用在其它组合中或单独使用,而不脱离本发明的范围。
附图说明
本发明的优选示例性实施例示出在附图中并且将在下面的描述中更详细地描述,其中,相同附图标记指代相同或相似或功能相同的部件。
在每种情况下,示意性地
图1示出了包括混合动力驱动器的车辆的高度简化的回路示意图,该混合动力驱动器装备有换热器,
图2示出了换热器的高度简化的纵截面,
图3和图4分别示出了图2中所示出的换热器的纵向截面,但是是在旋转90°的截面中以及在两个不同实施例中。
具体实施方式
根据图1,车辆1包括混合动力驱动器2,该混合动力驱动器2包括用于冷却车辆1的至少一个部件的至少一个冷却回路3。在所示的示例中,混合动力驱动器2实施为串联混合动力,在串联混合动力的情况下,内燃机4驱动模块5,模块5通过电力电子装置6对电池7进行充电。车辆1的驱动仅通过至少一个电动机8电气地发生,电动机8由电池7供电并且以适当的方式连接至车辆1的至少一个驱动轮9。电力电子设备6控制电动机8的供电和电池7的充电。在车辆1的操作期间,所述部件中的每一个都能够升温。因此,通常将内燃机4连接至冷却回路3。模块5也能够连接至冷却回路3。电池7、电力电子设备6和相应的电动机8同样也能够分别连接至冷却回路3。原则上,在这里能够使用不同的冷却回路3。它们同样能够是联合冷却回路3的不同回路或部分。在任何情况下,换热器10都集成到至少一个这样的冷却回路3中,使得在冷却回路3中循环的冷却剂也能够流过换热器10。车辆1还装备有风扇11,借助风扇11可产生空气流12,空气流12也被引导通过换热器10。空气流12与冷却剂流13之间的热传递耦合发生在换热器10中。空气流12被供应至车辆内部14,以便根据需要加热车辆内部14。
在另一个实施例中,混合动力驱动器2也能够分别实施为并行式混合动力,或作为功率分流式混合式混合动力,或混合式混合动力。
根据图1至图4,换热器10具有换热器块15,换热器块15具有多个空气管道16和多个冷却剂管道17,空气流12可并行地流过多个空气管道16,冷却剂流13可流过多个冷却剂管道17。空气管道16和冷却剂管道17在换热器块15中以传热和介质分离的方式彼此连接,从而在冷却剂流13和空气流12之间发生有效的热传递,而不会发生空气和冷却剂的混合。
根据图1、图3和图4,根据交叉流动原理,空气管道16和冷却剂管道17布置在换热器块15中。换热器10或其换热器块15分别具有:深度方向T,该深度方向T由空气流12流过换热器块15的流通方向限定;高度方向H,其垂直于深度方向T运行,且在图2中可见;以及宽度方向B,其垂直于深度方向T并垂直于高度方向H延伸,且在图1、图3和图4中可见。空气流12在深度方向T上流过换热器块15,而冷却剂流13基本上平行于宽度方向B流过换热器块15。空气流12和冷却剂流13的流动路径因此在换热器块15中彼此交叉,由此实现交叉流动原理。
这里介绍的换热器10在一个换热器块15内具有第一换热器级18和第二换热器级19。同时换热器块15的空气入口侧20被分派至第一换热器级18,换热器块15的空气出口侧21被分派至第二换热器级19。因此,空气流12流过第一换热器级18,然后流过第二换热器级19。空气管道16和冷却剂管道17安装在换热器块15中,使得它们被引导通过第一换热器级18以及第二换热器级19,即使得空气管道16和冷却剂管道17在第一换热器级18中以及在第二换热器级19中以传热和介质分离的方式彼此连接。换句话说,冷却剂流13与空气流12之间的热传递发生在第一换热器级18以及第二换热器级19中,热传递通过相应地安装空气管道16和冷却剂管道17来实现。
在第二换热器级19中,多个热电模块22也布置在换热器块15中,即分别布置在每个空气管道16和每个冷却剂管道17之间。这些热电模块22能够根据需要作为热泵运行,以将热量从冷却剂流13传递到空气流12。正如可见的,热电模块22仅设置在第二换热器级19中。因此没有热电模块22设置在第一换热器级18中。
根据图1,车辆1配备有控制装置23,控制装置23经由合适的控制线路24电连接至热电模块22以便操作热电模块22。控制装置23还能够经由信号线25连接至温度传感器26、27。一个温度传感器26确定换热器10正上游的冷却剂的温度。另一个温度传感器27确定车辆内部14的实际温度。现在能够对控制装置23分别进行编程或设计,使其根据车辆内部14的期望温度的函数来分别控制或调节空气流12的加热,车辆内部14的期望温度也能够被识别为设定点温度。因此它能够根据冷却剂的当前温度的函数以及根据车辆内部14的温度的当前设定点-实际偏差的函数来或多或少强烈地启动热电模块22。
根据图2至图4,两个换热器级18、19在深度方向T上被相继布置,使得它们在深度方向T上彼此相邻。在高度方向H上,根据图2,多个冷却剂管道17成彼此重叠地布置或彼此相邻布置。在深度方向T上,至少两个冷却剂管道17被相继布置。冷却剂管道17在每个情形下相互平行地延伸。空气管道18也分别在高度方向H上彼此平行布置,以及彼此重叠地布置或彼此相邻布置。空气管道16因此在每个情形下设置在两个在高度方向H上彼此相邻的冷却剂管道17之间。在高度方向H上,空气管道16和冷却剂管道17因此彼此交替。
正如可见的,空气管道16通过换热器块15从空气入口侧20连续地延伸至空气出口侧21。每个单独的空气管道16具有沿高度方向H测量的管道高度28,管道高度28沿着深度方向T恒定。因此,第一换热器级18中的管道高度28与第二换热器级19中的管道高度28相同。
在第一换热器级18中,空气管道16和冷却剂管道17在高度方向H上直接和间接地交替,使得冷却剂管道17分别布置在两个空气管道16之间,这两个空气管道在高度方向H上相邻。在第二换热器级19中,布置结构29布置在高度方向H上相邻的两个空气管道16之间,布置结构29分别由两个热电模块22和冷却剂管道17组成。在高度方向H上,冷却剂管道17由此布置在相应布置结构29内的两个热电模块22之间。相应布置结构29具有在高度方向H上测量的布置结构高度30。布置结构高度30与管道高度31相同,也在高度方向H上测量并且属于在深度方向T上在第一换热器级18中与其相邻的那个冷却剂管道17。因此也能够确保在冷却剂管道17的操作期间换热器级18、19沿着深度方向T恒定的外部尺寸,这简化了用于相邻的空气管道16的恒定的管道高度28。
在这里所示的简化的实施例中,冷却剂管道17和空气管道16分别直线并且彼此平行延伸。冷却剂管道17可有利地由冷却剂管32形成,冷却剂管32引导冷却剂流13并且在换热器块15中延伸。冷却剂管32也能平行于宽度方向B延伸,宽度方向B能够从图3和图4的截面图中收集。这里未示出的涡轮机能够以通常的方式布置在冷却剂管道16中以改善热传递。
为了实现空气管道16,原则上不需要单独的管体。只有端板33可设置在换热器块15的在高度方向H上彼此间隔开的端部上,以限制在该位置处的相应的最后或最外侧的空气管道16。此外,空气管道16在第一换热器级18内由冷却剂管道17限制以及在第二换热器级19内由热电模块22限制。能够以通常的方式布置在空气管道16中布置湍流器或者薄片以改善热传递。尤其,热电模块22能够在其外侧上装备有冷却肋,冷却肋受到空气流12的作用以改善热传递。
在图3所示的实施例中,冷却剂管道17在换热器块15中彼此流体连接,使得冷却剂流13并行地流过在第一换热器级18中运行的冷却剂管道17以及在第二换热器级19中运行的冷却剂管道17。该并行连接在图3中用34表示。与此相反,图4示出了一个实施例,在该实施例中分别实现了接连连接或串联连接35。换言之,冷却剂管道17在换热器块15中彼此流体连接,使得冷却剂流13接连流过在第一换热器级18中运行的冷却剂管道17以及在第二换热器级19中运行的冷却剂管道17,因而是相继的。
在图3和图4的例子中,冷却剂平行流过第一换热器级18中的冷却剂管道17。冷却剂同样平行地流过第二换热器级19内的冷却剂管道17。在根据图3的并行连接34的情况下,冷却剂管道17在第一换热器级18和第二换热器级19中以相同的方向流过。相反,在根据图4的串联连接35的情况下,冷却剂以相反的方向流过第一换热器级18和第二交换器级19的冷却剂管道17。
在图3所示的实施例中,借助于分配箱36达到并行连接,该分配箱36设置在换热器块15上,用于两个换热器级18、19共用。此外,共用的集管箱37设置在换热器块15上,换热器块15还被分派至两个换热器级18、19。分配箱36和集管箱37布置在换热器块体15的相对于宽度方向B彼此背离的两侧41、42上。分配箱36和集管箱37分别经由冷却剂管道17或冷却剂管33彼此流体连接。分配箱36具有冷却剂入口38。相反,集管箱具有冷却剂出口39。
在图4所示的实施例中,接连连接35也借助于具有冷却剂入口38的分配箱36和具有冷却剂出口39的集管箱37以及偏转箱40实现。因此,分配箱36布置在换热器块15的一侧或第一侧41上,因此仅分派至换热器级18、19中的一个,在此分派至第一换热器级18。集管箱37也布置在换热器块15的第一侧41上,并且分派至相应的热器级18、19中的另一个,在此分派至第二换热器级19。偏转箱40布置在换热器块15的另一侧或第二侧42上,换热器块15在宽度方向B上与第一侧41相对或相背地定位。偏转箱40分派至两个换热器级18、19。偏转箱40因此通过第一换热器级18中运行的冷却剂管道17流体地连接至分配箱36,同时偏转箱40经由在第二换热器级19中运行的冷却剂管道17流体连接至集管箱37。在图4的示例中,空气导管道16和冷却剂管道17布置在换热器块15内,使得根据交叉流动原理实现通流。冷却剂因此首先流过第一换热器级18,然后流过第二换热器级19。然而,根据交叉逆流原理的设置也是能够想到的。

Claims (16)

1.一种用于车辆(1)的冷却回路(3)的换热器,用以加热车辆内部(14),所述车辆包括电动或混合动力驱动器(2),所述换热器包括:
-换热器块(15),所述换热器块(15)具有多个空气管道(16)和多个冷却剂管道(17),空气流(12)能够平行流过所述多个空气管道(16),冷却剂流(13)能够流过所述多个冷却剂管道(17),所述多个空气管道(16)和所述多个所述冷却剂管道(17)以传热和介质分离的方式彼此连接,
-其中,根据交叉流动原理将所述空气管道(16)和所述冷却剂管道(17)布置在所述换热器块(15)中,
-其中,具有所述换热器块(15)的空气入口侧(20)的第一换热器级(18)和具有所述换热器块(15)的空气出口侧(21)的第二换热器级(19)实施在所述换热器块(15)内,
-其中,所述空气管道(16)和所述冷却剂管道(17)被引导通过所述第一换热器级(18)和所述第二换热器级(19),使得它们在所述第一换热器级(18)和所述第二换热器级(19)中以传热和介质分离的方式彼此连接,
-其中,热电模块(22)仅在所述第二换热器级(19)中布置在所述空气管道(16)和所述冷却剂管道(17)之间,所述热电模块(22)能够根据需要用作热泵以将热量从所述冷却剂流(13)传递到所述空气流(12)。
2.根据权利要求1所述的换热器,其特征在于,
-所述第一换热器级(18)和所述第二换热器级(19)在所述换热器块(15)的深度方向(T)上彼此邻接,
-至少两个这样的冷却剂管道(17)在所述换热器块(15)中彼此平行地延伸并且在深度方向(T)上彼此相邻布置,
-多个这样的冷却剂管道(17)在所述换热器块(15)中彼此平行地延伸并且在所述换热器块(15)的高度方向(H)上彼此相邻地布置,所述高度方向(H)垂直于深度方向(T)运行,
-所述空气管道(16)在所述换热器块(15)中实施在高度方向(H)上彼此相邻的冷却剂管道(17)之间。
3.根据权利要求2所述的换热器,其特征在于,
-所述空气管道(16)从所述空气入口侧(20)连续地延伸到所述空气出口侧(21),
-相应连续的空气管道(16)具有在所述高度方向(H)上测量的管道高度(28),所述管道高度(28)沿着深度方向(T)基本恒定和/或在所述第一换热器级(18)以及所述第二换热器级(19)中大致相同。
4.根据权利要求2或3所述的换热器,其特征在于,
在所述第二换热器级(19)中,至少一个热电模块(22)和冷却剂管道(17)构成的布置结构(29)布置在高度方向(H)上相邻的两个空气管道(16)之间。
5.根据权利要求4所述的换热器,其特征在于,
所述布置结构(29)仅具有一个这样的热电模块(22)和冷却剂管道(17)。
6.根据权利要求4所述的换热器,其特征在于,
所述布置结构(29)具有两个这样的热电模块(22)和冷却剂管道(17),所述冷却剂管道(17)沿高度方向(H)布置在这两个热电模块(22)之间。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的换热器,其特征在于。
相应的所述布置结构(29)具有在高度方向(H)上测量的布置结构高度(30),所述布置结构高度(30)与在所述第一换热器级(18)中延伸且在深度方向(T)上与该布置结构(29)相邻的冷却剂管道(17)在高度方向(H)上测量的管道高度(31)一样大。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的换热器,其特征在于,
所述冷却剂管道(17)直线且彼此平行延伸并且平行于所述换热器块(15)的宽度方向(B),所述宽度方向(B)垂直于高度方向(H)并且垂直于深度方向(T)延伸。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的换热器,其特征在于,
所述冷却剂管道(17)由冷却剂管(32)形成,所述冷却剂管(32)引导在所述换热器块(15)中运行的冷却剂流(13)。
10.根据权利要求9所述的换热器,其特征在于,
所述空气管道(17)在所述第一换热器级(18)中由所述冷却剂管(17)限制,且在所述第二换热器级(19)中由所述热电模块(22)限制。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的换热器,其特征在于,
所述冷却剂管道(17)在所述换热器块(15)中彼此流体连接,使得所述冷却剂流(13)并行流过在所述第一换热器级18)中运行的所述冷却剂管道(17)以及在所述第二换热器级(19)中运行的所述冷却剂管道(17)。
12.根据权利要求11所述的换热器,其特征在于,
在所述换热器块(15)上设置由所述第一换热器级(18)和所述第二换热器级(19)共用的分配箱(36)以及由所述第一换热器级(18)和所述第二换热器级(19)共用的集管箱(37),所述分配箱(36)包括冷却剂入口(38),所述集管箱(37)包括冷却剂出口(39),所述分配箱(36)和所述集管箱(37)布置在所述换热器块(15)的两侧(41、42),所述两侧(41、42)在所述换热器块(15)的宽度方向(B)上彼此背离并且经由所述冷却剂管道(17)彼此流体连接,其中,所述宽度方向(B)垂直于高度方向(H)并且垂直于深度方向(T)延伸。
13.根据权利要求2至10中任一项所述的换热器,其特征在于,
所述冷却剂管道(17)在所述换热器块(15)中彼此流体连接,使得所述冷却剂流(13)接连流过在所述第一换热器级18)中运行的所述冷却剂管道(17)以及在所述第二换热器级(19)中运行的所述冷却剂管道(17)。
14.根据权利要求13所述的换热器,其特征在于
分派至一个所述换热器级(18、19)的分配箱(36)包括所述冷却剂入口(38),且分派至另一换热器级(18、19)的集管箱(37)包括冷却剂出口(39),所述分配箱(36)和集管箱(37)布置在所述换热器块(15)的第一侧(41)上,而经由冷却剂管道(17)流体连接至所述分配箱(36)和所述集管箱(37)的偏转箱(40)布置在所述换热器块(15)的宽度方向(B)上与第一侧(41)背离的第二侧(42)上,其中所述宽度方向(B)垂直于所述高度方向(H)且垂直于所述深度方向(T)延伸。
15.根据权利要求13或14所述的换热器,其特征在于,
根据交叉流动原理将所述冷却剂管道(17)和所述空气管道(16)布置在所述换热器块(15)中。
16.一种包括电动或混合动力驱动器(2)的车辆,尤其是公路车辆,包括:
-冷却回路(3),所述冷却回路(3)用于冷却在所述车辆(1)的操作期间升温的所述车辆(1)的至少一个部件(4、5、6、7、8),
-其中,根据权利要求1至15中任一项所述的换热器(10)集成在所述冷却回路(3)中,使得所述冷却回路(3)的冷却剂能够流过换热器(10)的冷却剂管道(17),
-风扇(11),所述风扇(11)用于产生被引导通过所述换热器(10)的空气管道(16)并进入所述车辆内部(14)的空气流(12),
-控制装置(23),通过所述控制装置(23)能够控制所述换热器(10)的热电模块(22),使得它们用作热泵,
-其中,所述控制装置(23)被设计和/或编程为使得其根据所述冷却剂的温度的函数以及根据所述车辆内部(14)的温度的设定点-实际偏差的函数或多或少强烈地启动所述热电模块(22)以加热所述空气流(12)。
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