DE69031047T2

DE69031047T2 - Verdampfer für Kühler in Kraftwagen

Info

Publication number: DE69031047T2
Application number: DE69031047T
Authority: DE
Inventors: Hironaka Saski; Tetsuya Tategami; Hirohiki Watanabe
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1989-08-23
Filing date: 1990-08-14
Publication date: 1998-02-05
Anticipated expiration: 2010-08-15
Also published as: DE69019633T2; JP3030036B2; AU6122990A; AU637807B2; EP0414433A2; ATE123138T1; CA2023499A1; EP0643278A3; ATE155233T1; EP0414433B1; CA2023499C; DE69031047D1; DE69019633D1; EP0414433A3; JPH0384395A; EP0643278B1; EP0643278A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verdampfer, der eine Vielzahl von Wärmetauschereinheiten zur Verwendung für Kühler in Kraftwagen aufweist.
Die EP 0 401 752 beschreibt einen Kondensator für ein Kühlmittel einer Klimaanlage für Kraftfahrzeuge mit benachbarten Baugruppen, die über ihren gerippten Bereich miteinander mechanisch verbunden sind, wobei jedoch der mittlere Wärmeleitwert λm 20 % niedriger als der Wärmeleitwert λ des Materials des gerippten Bereichs der beiden benachbarten Baugruppen in einer Verbindungzone zwischen jeweils zwei benachbarten Baugruppen liegt.
Die US-A-3 229 760 weist eine Wärmetauschvorrichtung auf, insbesondere eine Radiatorstruktur, die mit Kühlrippen versehen ist, welche in einem Hauptgehäuse befestigt sind, das mit einer Vielzahl voneinander beabstandeter Fluidleitungen versehen ist, und eine Schutzkonstruktion ist für einen Schutz der Rippen vorgesehen.
Die US-A-4 531 574 schafft eine solche Installation zur Befestigung eines Ölkühlers an einem Radiator, daß er sich damit in einer Reihenanordnung in dem Weg befindet, der von der Kühlluft befolgt wird.
Ein Wärmetauscher des Typs mit einer mehrfachen Strömung ist in der Japanischen Patentveröffentlichung Kokai 63-34466 beschrieben und hat eine solche Struktur, daß eine Vielzahl paralleler flacher Rohre mit einem Paar hohler Kopfstücke an deren entgegengesetzten Enden verbunden ist, wobei eine gewellte Rippe zwischen einem solchen flachen Rohr und dem nächsten angeordnet ist. Im Betrieb findet ein Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und der umgebenden Luft statt, welche durch die Zwischenräume strömt, die zwischen den Rohren definiert sind, während das Kühlmittel einen Kühlmittelkreislauf durchströmt, der aus den flachen Rohren zusammengesetzt ist. Der bekannte Wärmetauscher des Typs mit einer mehrfachen Strömung kann in seiner Abmessung in einer Richtung der Luftströmung dünner ausgeführt werden als die anderen bekannten Wärmetauscher, ohne daß der Wirkungsgrad des Wärmeaustausches beeinflußt wird. Der Wärmetauscher des Typs mit einer mehrfachen Strömung hat sich daher in seinem Verhalten besser erwiesen als die anderen bekannten Wärmetauscher verschiedener Typen, wie bspw. des Typs mit einem Schlangenrohr.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verdampfers, der für eine Erhöhung seines Wärmeübertragungsvermögens angepaßt ist, ohne daß ein übermäßig breiter Raum benötigt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht ein Verdampfer aus einer Vielzahl von Wärmetauschereinheiten, wobei jede der Wärmetauschereinheiten einen durch sie hindurch ausgebildeten Kreislauf für ein Wärmeaustauschmedium hat, sowie einer Verbindungseinrichtung für einen Anschluß der Kreisläufe in einer wechselseitigen Fluidverbindung, wobei jede der Wärmetauschereinheiten eine Vielzahl von Rohren, die parallel zueinander angeordnet sind, eine Vielzahl von Rippen, die jeweils zwischen zwei benachbarten Rohren angeordnet sind, und ein Paar hohler Kopfstücke aufweist, an welche die beiden Enden jedes Rohres in einer Fluidverbindung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauschereinheiten in einer Richtung der Luftströmung vorne und hinten so angeordnet sind, daß eine von ihnen luvseitig ausgerichtet ist, während die andere leeseitig liegt, und Luftströmungswege-Einheiten zwischen den benachbarten Rohren definiert und durch die Rippen derart voneinander getrennt sind, daß eine Querschnittsfläche jeder Luftströmungsweg-Einheit in der leeseitigen Wärmetauschereinheit größer ist als diejenige in der luvseitigen Einheit, wodurch verhindert wird, daß eine kondensierte Wassermenge an der leeseitigen Wärmetauschereinheit von dieser verstreut wird.
Jede Wärmetauschereinheit kann so gestaltet sein, daß eine Teilung der Rippen in der leeseitigen Wärmetauschereinheit größer ist als die Teilung in der luvseitigen Einheit, sodaß die Querschnittsfläche jeder Luftströmungsweg-Einheit bei dem ersteren Wärmetauscher größer ist als diejenige bei dem letzteren.
Vorteilhaft sind die Wärmetauschereinheiten derart angeordnet, daß die Kopfstücke jeder Wärmetauschereinheit an dessen oberer und unterer Seite horizontal angeordnet sind.
Vorzugsweise sind die Wärmetauschereinheiten miteinander parallel verbunden, sodaß das Wärmeaustauschmedium gleichzeitig durch die Wärmetauschereinheiten strömt.
Die Erfindung wird nun an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben, bei welchen
Fig. 1 eine Perspektivansicht ist, die einen Duplex-Wärmetauscher in einem getrennten Zustand einer vorderen und einer hinteren Wärmetauschereinheit zeigt;
Fig. 2 ist eine Vorderansicht der Gesamtheit des in Fig. 1 gezeigten Duplex-Wärmetauschers;
Fig. 3 ist eine Draufsicht der Gesamtheit;
Fig. 4 ist gleichartig eine Seitenansicht der Gesamtheit;
Fig. 5 ist eine Perspektivansicht, die einen getrennten Zustand von einem Kopfstück, Rohren und gewellten Rippen der vorderen oder hinteren Wärmetauschereinheit zeigt;
Fig. 6 ist ein Querschnitt entlang der Linie 6 - 6 der Fig. 2;
Fig. 7 ist ein vergrößerter Querschnitt der vorderen oder hinteren Wärmetauschereinheit in einer Ansicht in derselben Richtung wie in Fig. 6;
Fig. 8 ist eine vergrößerte Vorderansicht, welche die Rohre und die gewellten Rippen zeigt;
Fig. 9 illustriert einen Kühlmittelkreislauf bei dem in Fig. 1 gezeigten Duplex-Wärmetauscher;
Fig. 10 ist eine Perspektivansicht eines Duplex-Wärmetauschers;
Fig. 11 ist eine Perspektivansicht, die einen wesentlichen Teil des in Fig. 1 gezeigten Duplex-Wärmetauschers darstellt; und
Fig. 12 ist eine schematische Draufsicht, die eine weitere Ausführungsform eines Duplex-Wärmetauschers darstellt.
Fig. 1 bis 9 zeigen eine Ausführungsform, bei welcher die Erfindung auf einen Kondensator angewandt ist, der aus einer Legierung auf der Basis Aluminium besteht und als ein Kraftwagenkühler verwendet wird. Das Bezugssymbol "H" gibt einen Duplex-Wärmetauscher an, der aus einer vorderen Wärmetauschereinheit "A" besteht, die an einer stromaufwärtigen Seite angeordnet ist, und aus einer hinteren Wärmetauschereinheit "B", die an einer stromabwärtigen Seite in Bezug auf eine Richtung "W" der Luftströmung angeordnet ist.
Die vordere Wärmetauschereinheit "A" besteht aus einer Vielzahl horizontal angeordneter Rohre 1, die in einer vertikalen Richtung gestapelt sind, gewellten Rippen 2, die zwischen zwei zueinander benachbarten Rohren angeordnet sind, und einem linken Kopfstück 3 sowie einem rechten Kopfstück 4. Die Rohre 1 bestehen aus einem extrudierten Rohrprofil aus der Legierung auf der Basis Aluminium. Alternativ können die Rohre 1 poröse oder perforierte Rohre sein, wie bspw. "Harmonikarohre", oder sie können aus einem "stumpfgeschweißten Rohr bestehen. Die gewellten Rippen 2 haben im wesentlichen die gleiche Breite wie die Rohre 1 und sind daran angelötet. Die gewellten Rippen 2 bestehen aus der gleichen oder einer anderen Legierung auf der Basis Aluminium und sind vorzugsweise mit Kühlschlitzen ausgebildet, die in die Hauptkörper der Rippen eingeschnitten und davon angehoben sind. Ein zylindrisches Rohr aus einer Legierung auf der Basis Aluminium und mit inneren und/oder äußeren Flächen, die mit einem Lötmittel beschichtet sind, wird zur Herstellung der Kopfstücke 3 und 4 verwendet. Öffnungen 5 zur Aufnahme der Rohre sind in einer Längsrichtung jedes Kopfstückes in regelmäßigen Abständen ausgebildet, sodaß die betreffenden Enden jedes Rohres 1 in die Öffnungen zur Aufnahme der Rohre eingesetzt und daran sicher verlötet sind. Deckelplatten 6 sind an einem oberen Ende und einem unteren Ende des linken Kopfstückes 3 befestigt, und andere Deckelplatten 7 sind gleichartig an einem oberen Ende und einem unteren Ende des rechten Kopfstückes 4 befestigt. Seitenplatten 8 sind außerhalb der äußersten gewellten Rippen 2 angeordnet.
Die hintere Wärmetauschereinheit "B" besteht aus Rohren 21, gewellten Rippen 22, einem linken Kopfstück 23 und einem rechten Kopfstück 24, bei welchen Rohre aufnehmende Öffnungen 25, Deckelplatten 26 und 27 und Seitenplatten 28 in gleicher Art und Weise vorgesehen sind wie bei der vorderen Wärmetauschereinheit "A". Ein Zwischenraum "LB" zwischen den linken und den rechten Kopfstücken ist jedoch bei der hinteren Wärmetauschereinheit "B" größer als ein gleicher Zwischenraum "LA" bei der vorderen Wärmetauschereinheit "A". Als Folge eines solchen Unterschiedes zwischen den Zwischenräumen "LA" und "LB" überlappen sich die vorderen und die zwischen zwei zueinander benachbarten Rohren angeordnet sind, und einem linken Kopfstück 3 sowie einem rechten Kopfstück 4. Die Rohre 1 bestehen aus einem extrudierten Rohrprofil aus der Legierung auf der Basis Aluminium. Alternativ können die Rohre 1 poröse oder perforierte Rohre sein, wie bspw. "Harmonikarohre", oder sie können aus einem "stumpfgeschweißten Rohr bestehen. Die gewellten Rippen 2 haben im hinteren Kopfstücke nicht wechselseitig und wird die Tiefe des Duplex-Wärmetauschers in seiner Gesamtheit um ein beträchtliches Maß verringert. Dies vergrößert die Kompaktheit des Wärmetauschers, sodaß der durch ihn eingenommene Raum in Kraftfahrzeugen od.dgl. vorteilhaft verkleinert wird.
Die Kühlmittelwege der vorderen Wärmetauschereinheit "A" sind zu denjenigen der hinteren Einheit "B" in Reihe verbunden. Im Detail ist ein Kühlmittel-Einlaßrohr 40 an einen oberen Bereich des linken Kopfstückes 23 der hinteren Wärmetauschereinheit "B" angeschlossen. Ein Kühlmittel- Auslaßrohr 50 ist an einem oberen Bereich des linken Kopfstückes 3 der vorderen Wärmetauschereinheit "A" angeschlossen. Die linken Kopfstücke 3 und 23 der vorderen und hinteren Wärmetauschereinheiten "A" und "B" sind durch ein Verbindungsrohr 60 miteinander verbunden. Die Bezugsziffern 71 und 72 bezeichnen in den Fig. 2 und 3 Träger für eine wechselseitige Befestigung der Wärmetauschereinheiten.
Eine Trennplatte 29 in dem linken Kopfstück 23 ist in dessen Mittelteil angeordnet, sodaß dieses Kopfstück 23 der hinteren Wärmetauschereinheit "B" in eine obere und eine untere Kammer unterteilt ist. Andererseits sind weitere Trennplatten 9 in dem linken Kopfstück 3 oberhalb und unterhalb seines Mittelteils angeordnet, sodaß so dieses Kopfstück 3 der vorderen Wärmetauschereinheit "A" in drei Kammern unterteilt wird. Noch eine weitere Trennplatte 10 an einem Mittelteil des rechten Kopfstückes 4 unterteilt dieses in zwei Kammern für die vordere Wärmetauschereinheit "A". Als Folge der Abtrennungen 29, 9 und 10 strömt ein Kühlmittel in der in Fig. 9 dargestellten Art und Weise, wobei das Kühlmittel in das linke Kopfstück 23 des hinteren Wärmetauschers "B" über das Kühlmittel-Einlaßrohr 40 eintritt, sodaß es innerhalb dieses Wärmetauschers eine Kehrtwende erfährt, bevor es in die untere Kammer dieses Kopfstückes 23 einströmt. Das Kühlmittel geht dann weiter durch das Verbindungsrohr 60 hindurch in die untere Kammer des linken Kopfstückes 3 des vorderen Wärmetauschers "A". Danach erfährt das Kühlmittel eine dreimalige Kehrtwende von einer Gruppe der Rohre zu der nächsten Gruppe der Rohre innerhalb des vorderen Wärmetauschers "A", um von dessen Boden nach oben zu steigen. Bei der Ankunft in der oberen Kammer des linken Kopfstückes 3 verläßt das Kühlmittel dieses durch das Kühlmittel-Auslaßrohr 50 hindurch. Zwischen einer Luftströmung, die durch einen Pfeil "W"* angegeben ist, und dem Kühlmittel, das durch die Rohre der Wärmetauschereinheiten "A" und "B" strömt, findet eine Wärmeübertragung statt. Zwischen der Temperatur des Kühlmittels und der Temperatur der Luftströmung wird bei dieser Ausführungsform ein genügender Unterschied gesichert, weil das Kühlmittel von dem hinteren Wärmetauscher, der leeseitig liegt, zu dem vordere geströmt wird, der sich luvseitig befindet. Es ist auch ein wichtiges Merkmal, daß die Anzahl der Kehrtwenden des Kühlmittels zwischen den Gruppen der Rohre in dem vorderen Wärmetauscher "A" größer ist als diejenige in dem hinteren Wärmetauscher "B". Eine solche Struktur ergibt eine geringere Gesamtquerschnittsfläche der Kühlmittelwege in dem vorderen Wärmetauscher "A" als diejenige in dem rückwärtigen Wärmetauscher "B" in Übereinstimmung mit einer Änderung des Volumens des Kühlmittels, welches durch den als ein Kondensator eingesetzten Duplex-Wärmetauscher hindurchströmt. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, daß das in dem hinteren Wärmetauscher "B" einströmende Kühlmittel sich noch mit einem größeren Volumen in seinem Gaszustand befindet, jedoch wird es darin allmählich in seinen flüssigen Zustand mit einem kleineren Volumen abgekühlt. Die größere Querschnittsfläche der Kühlmittelwege in dem hinteren Wärmetauscher "B" ist daher in diesem Wärmetauscher für eine genügende Wärmeübertragung des Kühlmittels in seinem Gaszustand nützlich. Gleichzeitig wird ein unerwünschter Druckverlust auf ein Minimum verkleinert, obwohl die Querschnittsfläche in dem vorderen Wärmetauscher "A" in Übereinstimmung mit der Schrumpfung des darin befindlichen Kühlmittels abnimmt, wodurch der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung des Duplex-Wärmetauschers in seiner Gesamtheit verbessert wird. Die Querschnittsfläche in dem vorderen Wärmetauscher "A" wird auf 30 bis 60 % von derjenigen bei dem hinteren Wärmetauscher "B" eingestellt. In dem Fall, wo die Fläche in dem vorderen Wärmetauscher "A", der für das Unterkühlen des Kühlmittels angepaßt ist, weniger als 30 % beträgt, ergibt diese übermäßig verringerte Fläche einerseits in diesem Wärmetauscher "A" einen unerwünscht großen Druckverlust, während eine überflussig große Fläche der Kühlmittelwege in dem hinteren Wärmetauscher "B", der für das Kondensieren des Kühlmittels angepaßt ist, andererseits eine unerwünschte Verringerung der Strömungsrate des Kühlmittels ergibt, wodurch der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung erniedrigt wird. In dem Fall, wo die Fläche des Kühlmittelweges in dem vorderen Wärmetauscher "A" mehr als 60 % von derjenigen des hinteren Wärmetauschers "B" beträgt, wird eine solche kleine Fläche in "B" darin den Druckverlust des Kühlmittels erhöhen und wird als Folge einer ungenügenden Fläche der Wärmeübertragungsflächen die Kapazität der Wärmeübertragung erniedrigen. Es ist daher wünschenswert, die Querschnittsfläche der Kühlmittelwege in dem vorderen Wärmetauscher "A" auf 30 bis 60 % einzustellen und mehr bevorzugt auf 35 bis 50 % von derjenigen in dem hinteren Wärmetauscher "B", damit der Duplex-Wärmetauscher eine wirksame Wärmeübertragung bei einem niedrigen Druckverlust ausführt.
Weitere Parameter für bessere Leistungen der vorderen und hinteren Wärmetauscher "A" und "B" ergeben sich wie folgt.
Die vorerwähnten Rohre 1 und 21 können vorzugsweise eine Breite "Wt" von 6 bis 20 mm, eine Höhe "Ht" von 1.5 bis 7 mm und eine innere Höhe "Hp" des Kühlmittelweges von 1.0 mm oder mehr haben. Die gewellten Rippen 2 und 22 können vorzugsweise eine Höhe "Hf" (also einen Abstand zwischen zwei benachbarten Rohren 1 oder 21) von 6 bis 16 mm und eine Rippenteilung "Fp" von 1.6 bis 4.0 mm haben. Die Gründe für diese Abmessungen werden nachfolgend angegeben.
Eine Rohrbreite "Wt" von weniger als 6 mm ergibt eine zu enge Breite der gewellten Rippen 2 und 22, die zwischen zwei benachbarten Rohren 1 oder 21 angeordnet sind. Eine größere Rohrbreite von mehr als 20 mm wird eine übermäßig große Breite dieser Rippen 2 und 22 bewirken, was umgekehrt einen vergrößerten Widerstand gegen die Luftdurchströmung bewirkt zusätzlich zu einem Übergewicht des Kondensators. Der Bereich von 6 bis 20 mm ist daher wünschenswert, und ein Bereich von 10 bis 20 mm ist noch mehr wünschenswert.
Eine Rohrhöhe "Ht" von mehr als 7 mm wird den Widerstand der Rohre gegen die Luftströmung vergrößern, und eine Höhe kleiner als 1.5 mm wird es schwierig machen, die Innenhöhe "Hp" des Kühlmittelweges von mehr als 1.0 mm mit einer genügenden Wanddicke der Rohre zu erhalten. Der Bereich von 1.5 bis 5 mm und insbesondere ein Bereich von 2 bis 4 mm wird bevorzugt.
Wenn diese Innenhöhe "Hp" des Kühlmittelweges kleiner als 1.0 mm wäre, dann würde der Verlust an Kühlmitteldruck eine Erniedrigung des Wirkungsgrades der Wärmeübertragung unerwünscht vergrößern. Ein Bereich von 1.0 bis 3.0 wird bevorzugt.
Eine Rippenhöhe "Hf" von weniger als 6 mm ergibt einen vergrößerten Druckverlust der Luftströmung, welche durch die Rippen hindurchgeht, obwohl eine Rippenhöhe von 16 mm oder mehr die Anzahl der installierten Rippen verringert, die "Rippenwirkung" reduziert und die Leistung der Wärmeübertragung verschlechert. Die Rippenhöhe wird daher unter dem erwähnten Bereich von 6 bis 16 mm ausgewählt oder wird mehr bevorzugt ausgewählt aus einem Bereich von 8 bis 12 mm.
Was die Rippenteilung "Fp" anbetrifft, so vergrößert sich der Druckverlust der Luftströmung bei einem Wert von weniger als 1.6 mm, während die Leistung der Wärmeübertragung schlechter wird bei einem Wert von mehr als 4.0 mm. Der am meisten bevorzugte Bereich liegt bei 2.0 bis 3.6 mm.
Wie oben beschrieben wurde, werden die am meisten angemessenen Abmessungen hinsichtlich der Formen der Rohre 1 und 21 und der gewellten Rippen 2 und 22 ausgewählt, die wichtige Einflüsse auf die Leistung des Kondensators ergeben. Die Auswahl der Abmessungen der Rohrbreite, Rohrhöhe, Innenhöhe des Kühlmittelweges, Rippenhöhe und der Rippenteilung aus den oben angegebenen Bereichen ergibt einen Kondensator, der in einer optimalen Art und Weise wirksam betrieben werden kann, wobei ein guter Ausgleich zwischen dem Druckverlust des Kühlmittels oder der Luftströmung und den Eigenschaften der Wärmeübertragung realisiert wird, ohne von einer beträchtlichen Vergrößerung des Gewichts des Kondensators begleitet zu sein.
Fig. 10 und 11 zeigen eine Ausführungsform, die auf einen Verdampfer für Kühler von Kraftwagen angewandt wird. Bei dieser Ausführungsform, die für eine Verringerung des Druckverlustes des Kühlmittels in Verdampfern geeignet ist, sind die Rohre 1 eines vorderen Wärmetauschers "A" sowie auch die Rohre 1 eines hinteren Wärmetauschers "B" vertikal und in einer Richtung von rechts nach links parallel angeordnet. Gewellte Rippen 2 sind zwischen benachbarten Rohren 1 angeordnet. Obere Kopfstücke 3 und 23 und untere Kopfstücke 4 und 24 sind horizontal angeordnet. Ein verzweigtes Einlaßrohr 220 für ein Kühlmittel ist mit den linken Enden der oberen Kopfstücke 3 und 23 verbunden. Gleichartig ist ein verzweigtes Auslaßrohr 230 mit den rechten Enden der unteren Kopfstücke 4 und 24 verbunden, wodurch Kühlmittelwege der beiden Wärmetauscher "A" und "B" parallel zueinander verlaufen. Das Kühlmittel strömt in die Wärmetauscher "A" und "B" über das Einlaßrohr 220, fällt nach unten in die unteren Kopfstücke 4 und 24 und strömt dann nach außen von den Wärmetauschern über das Auslaßrohr 230. Wie in Fig. 11 gezeigt ist, ist die Rippenteilung "FpB" der gewellten Rippen 22 in dem hinteren Wärmetauscher "B" größer ausgeführt als die Teilung "FpA" in dem vorderen Wärmetauscher "A". Eine solche größere Rippenteilung "FpB" in dem hinteren Wärmetauscher verhindert das sog. Fliegen von Wassertropfen, was sonst durch die Luftströmung verursacht werden würde und solches kondensiertes Wasser, das zwischen den Rippen in dem hinteren Wärmetauscher als Folge des Kapillarphänomens zurückgehalten wird, gegen den Fahrgastraum eines Kraftwagens drücken würde. Innerhalb der oberen und unteren Kopfstücke können einige Trennplatten befestigt sein, um das Kühlmittel entlang von Zickzackwegen zu schlängeln.
Es können drei Wärmetauschereinheiten "A", "B" und "C" wie gezeigt in Fig. 12 kombiniert sein, obwohl zwei Wärmetauschereinheiten vorne und hinten angeordnet sind. Weiterhin können vier oder mehr Wärmetauschereinheiten erfindungsgemäß kombiniert sein.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist der Duplex-Wärmetauscher so konstruiert, daß die Rippen jeweils zwischen zwei benachbarten Rohren angeordnet sind, deren Enden jeweils an hohle Kopfstücke in einer Fluidverbindung damit angeschlossen sind. Eine Vielzahl von Wärmetauschereinheiten sind in der Richtung der Luftströmung wechselseitig fluchtend, und die Kühlmittelwege der Wärmetauscher sind miteinander in Reihe oder parallel verbunden. Die Kapazität der Wärmeübertragung kann daher für die Gesamtheit des Duplex-Wärmetauschers vergrößert werden, da jede Wärmetauschereinheit darin zu der Warmeübertragung beiträgt. Eine solche Kombination von zwei oder mehr Wärmetauschereinheiten schafft einen höheren Freiheitsgrad in der Auswahl der Anzahl und/oder der Anordnung der Trennplatten, um einen gewünschten Strömungskreislauf des Kühlmittels auszubilden. Eine optimale Gestaltung des Duplex- Wärmetauschers kann so für einen höheren Wirkungsgrad der Wärmeübertragung und für einen niedrigeren Druckverlust angewandt werden, was für einen guten Wärmetauscher unentbehrlich ist.

Claims

1. Verdampfer, der aus einer Vielzahl von Wärmetauschereinheiten (A, B) besteht, von denen jede der Wärmetauschereinheiten einen durch sie hindurch ausgebildeten Kreislauf für ein Wärmeaustauschmedium aufweist, sowie einer Verbindungseinrichtung (220, 230) für einen Anschluß der Kreisläufe in einer Fluidverbindung miteinander, wobei jede der Wärmetauschereinheiten eine Vielzahl von Rohren (1) aufweist, die parallel zueinander angeordnet sind, eine Vielzahl von Rippen (2), die zwischen zwei benachbarten Rohren (1) angeordnet sind, und ein Paar hohler Kopfstücke (3, 23 und 4, 24), an welche die beiden Enden jedes Rohres (1) in einer Fluidverbindung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauschereinheiten (A, B) in einer Richtung der Luftströmung vorne und hinten so angeordnet sind, daß eine von ihnen luvseitig ausgerichtet ist, während die andere leeseitig liegt, und Luftströmungswege-Einheiten zwischen den benachbarten Rohren (1) definiert und durch die Rippen (2) derart voneinander getrennt sind, daß eine Querschnittsfläche jeder Luftströmungsweg-Einheit in der leeseitigen Wärmetauschereinheit großer ist als diejenige in der luvseitigen Einheit, wodurch verhindert wird, daß eine kondensierte Wassermenge an der leeseitigen Wärmetauschereinheit von dieser verstreut wird.

2. Verdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wärmetauschereinheit (A, B) derart gestaltet ist, daß eine Rippenteilung (FpB) in der leeseitigen Wärmetauschereinheit größer ist als die Teilung (FpA) in der luvseitigen Einheit, sodaß die Querschnittsfläche jeder Luftströmungsweg-Einheit bei dem ersteren Wärmetauscher großer ist als diejenige bei dem letzteren.

3. Verdampfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauschereinheiten (A, B) derart angeordnet sind, daß die Kopfstücke (3, 23 und 4, 24) jeder Wärmetauschereinheit horizontal an deren oberer Seite und unterer Seite angeordnet sind.

4. Verdampfer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauschereinheiten (A, B) parallel zueinander so angeordnet sind, daß das Wärmeaustauschmedium gleichzeitig durch die Wärmetauschereinheiten strömt.