EP1527310A2 - Device for heat exchange - Google Patents

Device for heat exchange

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Publication number
EP1527310A2
EP1527310A2 EP03766256A EP03766256A EP1527310A2 EP 1527310 A2 EP1527310 A2 EP 1527310A2 EP 03766256 A EP03766256 A EP 03766256A EP 03766256 A EP03766256 A EP 03766256A EP 1527310 A2 EP1527310 A2 EP 1527310A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flow
exchanging heat
particular according
distribution
section
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Withdrawn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
EP03766256A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Walter Demuth
Martin Kotsch
Karl-Heinz Staffa
Christoph Walter
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 Behr GmbH and Co KG
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
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 Behr GmbH and Co KG filed Critical Behr GmbH and Co KG
Publication of EP1527310A2 publication Critical patent/EP1527310A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/025Tubular elements of cross-section which is non-circular with variable shape, e.g. with modified tube ends, with different geometrical features
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
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    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/047Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • F28D1/0475Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits having a single U-bend
    • F28D1/0476Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being bent, e.g. in a serpentine or zig-zag the conduits having a single U-bend the conduits having a non-circular cross-section
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    • F28F1/02Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/022Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
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    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F28F9/0209Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only transversal partitions
    • F28F9/0212Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only transversal partitions the partitions being separate elements attached to header boxes
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    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2309/00Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/06Compression machines, plants or systems characterised by the refrigerant being carbon dioxide
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    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0084Condensers

Definitions

  • the invention relates to a device for exchanging heat, in particular for use in air conditioning systems and in particular for. Use in air conditioning systems which, as the refrigerant, have a fluid which contains carbon dioxide as at least one component.
  • Such devices for exchanging heat are used, for example, for cooling air.
  • the invention further relates to a method for producing a device for exchanging heat.
  • Air conditioning systems in motor vehicles are known from the prior art. These air conditioning systems use a refrigerant, which is used to cool the air. Such refrigerants are e.g. B. chlorofluorocarbon. Air conditioning systems that are operated with such refrigerants, however, have the disadvantage that they cause a significant increase in the fuel consumption of a motor vehicle. In addition, these conventional refrigerants have a very high global warming potential on, so that the use of these refrigerants also increases damage caused by the greenhouse effect. For this reason, another refrigerant, namely carbon dioxide (C0 2 ), has recently been used. Compared to the aforementioned refrigerants, carbon dioxide has a significantly lower blowing bio potential. Furthermore, since carbon dioxide is a natural gas, it does not damage the ozone layer. Finally, the use of carbon dioxide as a refrigerant also makes it possible to reduce the fuel consumption of the motor vehicle.
  • refrigerants are e.g. B. chlorofluorocarbon.
  • a disadvantage of using carbon dioxide as a refrigerant is that very high pressures in the range of up to more than 130 bar have to be generated, and therefore the pressure load on the individual components of the air conditioning systems increases considerably, which necessitates greater stability. There is also the problem of accommodating the individual components of the air conditioning system in a motor vehicle in a way that saves space.
  • the invention is therefore based on the object of providing a device for exchanging heat which is distinguished by high stability, an inexpensive and space-saving design and a high pressure resistance. Furthermore, the efficiency of the heat exchange device is to be increased.
  • a device for exchanging heat in particular for use in motor vehicles and in particular for use in motor vehicle air conditioning systems, which has a fluid as the refrigerant, which is at least a component ' from a group of gases, which in particular carbon dioxide, nitrogen, oxygen, air . , Ammonia, coal water, especially methane, prepane, n-butane and and liquids, especially water, floe ice, brine etc. Includes, has an inlet and an outlet, which in at least one distribution or. Collection rurri for a fluid flow out.
  • carbon dioxide is used as the refrigerant, which is characterized by its physical properties such as its non-flammability.
  • the device according to the invention for exchanging heat has at least one flow device which has at least one end flow connection section through which the fluid enters or flows into the flow device. emerges from the flow device and at least one second flow connection section at the end, through which the fluid exits or flows from the flow device. enters the flow device on.
  • the first flow connection section is flow-connected to the second flow connection section by at least one pipe section.
  • flow-connected is understood to mean that a fluid can flow between two flow-connected sections.
  • the device is characterized in that at least one of the flow connection cuts mentioned is twisted at least once.
  • twist is understood to mean that a component is rotated along its longitudinal direction by a certain predetermined angle.
  • the device for exchanging heat is completely, but at least the flow device as a component of the device is surrounded by a preferably gaseous medium, in particular air Furthermore, the first or the second flow connection section is connected to the collecting space, and the second or the first flow connection section is connected to the distribution space.
  • a collecting space is understood to be a device which is suitable for collecting the medium supplied to it from at least one, preferably a plurality of components.
  • the distribution component serves to distribute a fluid introduced into it to at least one, preferably a plurality of devices, in particular flow devices.
  • the pipe section has at least one straight section.
  • a straight section is understood to mean a section that runs essentially parallel to a straight line.
  • the pipe section has at least one curved section.
  • a curved section is understood to mean such a section that deviates in some way from a straight or straight course, e.g. B. a bend by a predetermined angle, a bend by a predetermined radius of curvature or the like.
  • the pipe section has at least one twisted section, i. H . a section in which the pipe section is rotated or twisted along its longitudinal direction.
  • a section in which the pipe section is rotated or twisted along its longitudinal direction.
  • a combination of a torsion or a bend or. Curvature possible.
  • a section can first be twisted along its longitudinal direction and then curved in the area of the torsion.
  • the pipe cut has at least two curved sections different radii of curvature. So would come. B. a 3- or S-shaped shape of the pipe section into consideration.
  • a plurality of flow connection sections and pipe sections can also be provided. Irrespective of this, several collection rooms and / or distribution rooms can also be provided.
  • a collecting space can be flow-connected to a flow connection section; a pipe section can in turn be connected to this flow connection section, to which a further flow connection section and a further collection or distribution space are connected.
  • This sequence can be expanded or modified in any way.
  • the number of first and second flow connection sections is equal to the number of pipe sections.
  • the flow device has at least one flow channel, preferably a plurality of flow channels for passing on the refrigerant, and has a flat tube-like cross section.
  • the cross-section essentially has the shape of a rectangle or an ellipse, the longer side of this rectangle being substantially larger than the smaller side or the longer semiaxis being substantially longer than the shorter semiaxis.
  • the flow device is at least made of a material from a Group of materials produced, which metals, in particular aluminum, manganese, silicon, magnesium iron, brass, copper, tin, zinc, titanium, chromium, molybdenum, vanadium and alloys thereof, in particular wrought aluminum alloys with a silicon content of 0 to 0, 7% and a magnesium content between 0, 0 and 1%, preferably between 0, 0% and 0, 5% and particularly preferably between 0, 1% and 0, 4%, preferably EN-AW 3003, EN-AW 3102, EN-AW 6060 and EN-AW 1100, plastics, fiber-reinforced plastics, composite material etc. contains.
  • metals in particular aluminum, manganese, silicon, magnesium iron, brass, copper, tin, zinc, titanium, chromium, molybdenum, vanadium and alloys thereof, in particular wrought aluminum alloys with a silicon content of 0 to 0, 7% and a magnesium content between 0, 0 and 1%, preferably between 0, 0% and 0,
  • the first and / or the second flow connection section is twisted at a predetermined angle.
  • This predefined torsion angle results from the angle that the perpendicular to the flattened area of the flat tube-like flow device in the area in front of the flow connection section with the perpendicular to the flattened area of the flow device includes the flow device according to the verb in.dung.sab section. Both positive torsion angles and negative torsion angles are possible, the different signs indicating different torsion directions of rotation.
  • the amount of the torsion angle is between 10 and 180 degrees, preferably between 45 and 135 degrees and particularly preferably between 80 and 100 degrees.
  • the torsion of both the first and the second flow connection section takes place in the same torsion direction, i. H .
  • the torsion angles correspond with one another with regard to their sign and also essentially with one another with regard to their amount.
  • the pipe section is twisted several times.
  • at least two torsions of the tube take place in the same torsion direction from the cut, ie. H . the torsion angles have the same signs.
  • the two torsions of the pipe section take place in different torsion directions, ie. H . the torsion angles have a different sign.
  • the torsion angles of at least two torsions of the pipe section are essentially the same or opposite.
  • the curved and / or the twisted section t of the pipe section is connected to a support element. This can be done in such a way that the pipe section at least . partially around the support alarm zelement around and is bent at the contact points with the supporting element by a connection - such as' solder, adhesive or the like is fixed to this material.
  • thermal separation is understood to mean a state which completely or at least largely prevents heat transfer between the components involved, for example the distribution and collection space.
  • the thermal separation of the collection / distribution spaces is achieved in that the distribution space and the collection space are spaced apart from one another, thus forming an air gap between the spaces.
  • the distribution space and the collecting space are kept spaced apart by means of bridge-like devices.
  • a material is placed between the distribution chamber and the collection chamber, which ngsraum a thermal separation between the Verteili and the collecting chamber and the distribution causes - as well as the collecting space on this material * fabric connected to each other positively.
  • the distribution space and / or the collection space have receiving devices or. Feed-through devices, the inner cross section of the receiving devices essentially corresponding to the outer cross section of the flow device.
  • the outer cross section of the flow device is particularly preferably slightly smaller than the inner cross section of the receiving devices, so that the flow device can preferably be inserted or pushed through a plurality of flow devices in the individual receiving devices.
  • the receiving device can also be designed as a feed-through device, so that the flow-through device is inserted through the receiving device into the collection and / or distribution space.
  • the recording device can also be designed so that several flat tubes can be accommodated in it.
  • the receiving devices have an essentially rectangular or elliptical shape, the longer side of which is essentially rectangular or elliptical
  • On receiving devices are arranged at a predetermined angle to the longitudinal direction of the distribution and collection device.
  • the longitudinal direction of the distribution / collection device is understood to mean the direction in which the distribution / collection space essentially extends.
  • this predetermined angle is a value of between the longitudinal direction of the distribution / collection space between '0 and 90 degrees, preferably between 0 and 45 degrees and particularly preferably between 0 and 10 degrees.
  • a rotation of the receiving device with respect to the longitudinal direction in a clockwise direction is indicated by a positive angle.
  • a plurality of flow devices are arranged essentially parallel to one another.
  • a parallel arrangement is understood to mean that the flattened part of the flat tube-like flow device is essentially parallel to the flattened part of the other flow devices.
  • cooling fins are provided between the flow devices, which heat exchange with the through or. flowing air favor.
  • the pipe sections of the flow devices and the support elements are at least partially connected to one another in a positive and / or non-positive manner.
  • frame devices are provided which are at least partially positively, positively and / or materially connected to the support element and / or the collection and / or distribution space.
  • at least one separating device is provided, which divides the collecting space and / or the distribution space in a gas-tight and liquid-tight manner into at least two space sections.
  • This separating section can, for example, be a wall which is pushed into the distribution and / or collecting space and is soldered, glued or connected in a similar manner.
  • At least one space section of a collection / distribution space is at least one space section.
  • another collection ../ distribution space connected to electricity by at least one connecting device.
  • This connecting device can be, for example, a tubular element which is suitable for the passage of the fluid.
  • the opening device is designed in such a way., * .Da - the refrigerant in the area of the separating device flows through the connecting device, which is made in one piece with the separating device, into another collecting / distribution space. In this way, the refrigerant is crossed into another collection / connection space.
  • link will be understood that the flow direction of the refrigerant within the 'collecting - / distribution device over a certain distance range of the longitudinal direction L of the collector - / distribution direction is changed.
  • the racing device is arranged such that a first section facing away from the air flowing through it is flowed through, La.nn a section facing the air flowing through it, again in the section facing away from the air flowing through, and finally lower one of the air flowing through facing section.
  • several of the above-mentioned sections can also be formed by using a plurality of separating devices, and in this way the refrigerant can often be passed through the device in a cross-countercurrent manner.
  • a distribution space, a collecting space, a flow device and an inlet and an outlet are components which oil an assembly. It is possible to dimension the entire exchange device in any desired manner by connecting a plurality of such assemblies in series.
  • the invention is further directed to a device for exchanging air, in particular for motor vehicle air conditioning systems with air flow paths, air flow control elements, at least one air conveying device and a housing which is prepared for receiving at least one device for exchanging heat or within which such a device is arranged to exchange heat.
  • the invention is preferably directed to a device for exchanging heat, in particular for motor vehicle air conditioning systems with at least one condenser, a compressor, an expansion valve, a collector and at least one device for exchanging heat.
  • the invention is further directed to a method for producing a flow-through device, in particular a flat tube for a device for exchanging heat, the method being the method steps of producing a heat exchanger flow means extending essentially in a longitudinal direction and twisting at least one first end-side flow connection section and at least one second end-side flow connection section by a certain torsion angle.
  • the flow device is curved in the region by a predetermined bending angle with respect to the longitudinal direction of the flow device in order to produce a section of curvature.
  • the bending angle assumes 0 degrees, 30 degrees, 45 degrees, 60 degrees, 90 degrees, 120 degrees or 180 degrees or any intermediate values.
  • the longitudinal direction or flow device is understood to mean the direction in which the flow device essentially extends in the uncurved state.
  • the throughflow device is particularly preferably twisted in at least one area, the torsion angle assuming 0 degrees, 30 degrees, 45 degrees, 60 degrees, 90 degrees, 120 degrees or 180 degrees or any intermediate values.
  • Figure 1 is a schematic representation of a device for exchanging heat according to the invention.
  • FIG. 2 shows a perspective illustration of a device for exchanging heat according to FIG. 1;
  • FIG. 3 is a schematic representation of a flow device for a device for exchanging heat according to the present invention
  • Fig. 3a is a schematic plan view of a one-sided
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of a collecting space or a distribution space for a device for exchanging heat according to the present invention
  • Figure 4a is an illustration along line A-A in Figure 4.
  • FIG. 5 shows a top view of the illustration from FIG. 1;
  • FIG. 6 shows the separation device from FIG. 5 in a perspective illustration
  • FIG. 6a shows the separating device from FIG. 5 in a top view
  • FIG. 6b shows the separating device from FIG. 5 in a further plan view; - ..
  • 6c is a perspective view of the
  • FIG. 7a shows a three-dimensional representation of the flow direction of the refrigerant in the embodiment shown in FIG. 7.
  • the device has a feed line 1 and a discharge line 2.
  • This supply line and this discharge line each lead to a distribution or collection room, such that they are connected to these rooms are connected to the electricity.
  • both the feed line and the discharge lead into the same room, which is then divided into two sub-rooms by a separating device.
  • a collecting space or distribution space is understood to mean a volume element limited in the longitudinal direction. This volume element can extend along the entire length 1 of the device, but can also have a shorter length if, for example, separation devices are provided.
  • Reference numeral 7 denotes a flow device through which a fluid can flow.
  • these flow devices (7, 7 ', 7 ") are preferably arranged in the device for exchanging heat.
  • Cooling fins 10 are provided between these flow devices. These cooling fins in turn have gills (not shown in the illustration) which have the heat exchange
  • the fin density of the cooling fins is 10-50 fins per dm, preferably 25 to 100 fins per dm and particularly preferably 50 to 80 fins per dm.
  • the gills have a length of -1 mm to 20 mm, preferably between 2 mm and 15 mm and particularly preferably from 3.5 mm to 12 mm.
  • the width of the lamella slots is between 0.05 mm and 0.5 mm, preferably between 0.1 mm and 0.4 mm and particularly preferably between 0.2 mm and 0.3 mm.
  • the reference numeral 11 denotes a frame means which at least partially form-locking, frictional and / ode 'r cohesively Uend with the plenum / or the distribution chamber is connected.
  • the flow devices in Figure 1 are designed so that they are bent around a support device 12. In this case the
  • Flow device bent by an angle of substantially 180 ° with respect to the longitudinal direction It is envisaged that the individual flow devices with the support device connect, for example by a connecting material, in particular solder, adhesive or the like. However, screw, rivet or similar connections can also be provided.
  • the flow device has an essentially flat tube-like cross section, as well as a flow channel or a plurality of flow channels for conveying the refrigerant.
  • the individual flow channels have an essentially circular or elliptical cross section.
  • the cross section of the individual channels is between 0.2 mm and 3 mm, preferably between 0.5 mm and 2.0 mm and particularly - preferably between 0.8 mm and 1.8 mm.
  • the hydraulic diameter is' between 0.1mm and 3mm, preferably between 0.4mm and 2mm, and more preferably between 0.8mm and 1.6mm.
  • the pressure ratio of the pressure of the refrigerant in the supply line and in the discharge line is between 1: 1.5 and 1:20, preferably between 1: 3 and 1:10 and particularly preferably between 1: 4 and 1: 6.
  • the distance between the individual flow devices along the direction L is between 2 mm and 30 mm, preferably between 5 mm and 20 mm and particularly preferably between 8 mm and 14 m.
  • the . Support device 12 is formed with a substantially circular cross section. However, other cross sections, e.g. B. ellipse cross-sections, or such cross-sections which have edges can be provided.
  • the cross section of the support element is between 4 mm and 24 mm, preferably between 6 mm and 18 mm and particularly preferably • between 8 mm and 12 mm.
  • the support device 12 is also preferably at least partially positively, non-positively and / or cohesively connected to the frame device or devices 11, in particular solder, adhesive or the like being considered as the connecting material. Can between the frame device (s) 11 and the support device 12 However, screw rivets or similar connections may also be provided.
  • the resulting height 'h of the device is between 400 and 900 mm, preferably between 500 and 800 mm and particularly preferably between 650 and 750 mm.
  • the reference numeral 13 denotes a separating device which serves to divide the distribution spaces in a flow-tight manner.
  • the separating device 13 is pushed into the collection and / or distribution space and then connected to the collection and / or distribution space, solder, adhesive or the like being considered as connecting materials.
  • Flow-tight is understood here to mean that a medium cannot penetrate through such a closed space.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of a flow device for a device for exchanging heat according to the present invention.
  • the two arrows indicate the preferred direction of flow of the fluid inside the flow device.
  • the reference numerals 23 and 23- ' indicate a first or. second end flow connection section.
  • the reference numerals 26 designate a pipe section of the flow device.
  • the end flow connection section 23 and the end flow connection section 23 ' are, as can be seen from the illustration, each twisted once. In the present representation, there is a torsion by a torsion angle of 90 degrees. However, torsion angles deviating from 90 degrees are also conceivable.
  • ' In Fig. 3 s the two flow connection sections are twisted in the same direction. However, it is also possible to perform the twists in different directions.
  • Reference numeral 21 denotes a curved section of the flow device.
  • the flattened side of the flow device is perpendicular to the plane of the figure.
  • the torsion takes place in the twisted section 25 by a torsion angle of minus 90 degrees and in the twisted section 2 5 'by plus 90 degrees.
  • other torsion angles are also conceivable here, both in terms of amount and sign.
  • the width b of the flow device is between 2 mm and 12 mm, preferably between 4 mm and 8 mm and, very particularly preferably, between 5 mm and 7 mm.
  • the distance d between the flat tube section, in which the fluid essentially moves in the longitudinal direction, and the flat tube section, in which the medium moves essentially counter to the longitudinal direction 1, is between 0.1 mm and 6 mm, preferably between 0.8 mm and 4 mm and particularly preferably between 1 mm and 2 mm.
  • said pipe sections do not touch each other. In this way, heat exchange between the two pipes is prevented. It is also possible to attach a medium between the two pipe sections 26a and 26b which permits thermal separation.
  • the cooling fins 10 can be designed so that they are not extend continuously along the flat side of the through-flow device 26, but also in two cooling fins strands 10a and 10b divided.
  • the thickness of the flow device is between 0.1 mm and 5 mm, preferably between 0.3 mm and 4 mm and particularly preferably between 0.8 mm and 2 mm.
  • Figure 3a shows a diagram showing the cross section of the flow device 7 in the region of an end-side flow connection section 23.
  • the flow-through device has one, preferably a plurality of flow channels 27.
  • Figure 3a also serves to illustrate the torsions.
  • a torsion of the through luß was carried out in the counterclockwise direction, that is, a rotation about 'a torsion angle ß of - 90 °.
  • the torsions shown in the figure of the two end-side flow connection sections 23 and 23 ' have a torsion angle with an amount of 90 ° and a negative sign, that is to say -90 °.
  • Figure 4 shows a schematic representation of a distribution or. Gathering room.
  • the distribution or collection room. has a plurality of receiving devices 31 and. 31 'on. On this acquisition devices are used to receive or to carry out the flow device 7th
  • the inner diameter of these bushing devices corresponds essentially to the outer cross section of the flow device 7 and is preferably slightly larger.
  • the end sections of the flow device are inserted into the receiving devices 31 or. 31 'inserted.
  • the connection point is then closed, for. B by clamping together the clamping walls 35 and 35 ', whereby the flow device in the distribution or. Collecting space is pressed.
  • the acquisition facilities and the flow devices z. B. connected by solder, adhesive or the like.
  • the clamp-like connection between the flow devices and the receiving devices on the collection or distribution space has the advantage that the 'high pressures up to approx. 300 bar, oak are required with carbon dioxide coolers, • can be earthed and the flow paths are gas and / or liquid tight even at these high pressures.
  • Flow connection section limited. However, it is also possible for the flow devices to reach the bottom of the distribution or. Collection space can be inserted.
  • the insertion depth is between 1 mm and 12 mm, preferably between 3 mm and 9 mm and particularly preferably between 4 mm and 8 mm.
  • the individual receiving devices 31 and 31 ' are along the longitudinal direction L of the receiving or. arranged the collection room, d. H . whose longitudinal direction, which is indicated by the dashed line g "- includes an angle with the longitudinal direction 1 which is less than 10 degrees, preferably substantially 0 °.
  • the To arrange on recording devices at a different angle up to 90 ° with respect to the longitudinal direction is also possible.
  • Fig. 4a shows a section from FIG. 4 along the line AA.
  • the reference signs 35 and 35. ' identify the clamping walls that are used to clamp the flow connection section.
  • the reference numeral 31 shows the recording device, as shown in this sectional view ' .
  • the flow connection section has an approximately ⁇ -shaped cross section.
  • Fig. 5 shows a top view of a heat exchange device according to the present invention.
  • the reference numerals 4 and 5 indicate two collection or distribution rooms. In a preferred embodiment, the two collectors touch one another. and distribution rooms are not directly, but are spaced apart, which is indicated by the reference character 8.
  • collecting spaces are provided with an air gap which brings about a thermal separation of the two spaces.
  • a thermally insulating material i. H . to combine a material with a low coefficient of thermal conductivity.
  • the collection space is connected to the distribution space via the web-like separation device 13. Further connection devices 6 serve to receive the supply line 1 and the discharge line 2.
  • the separating device 13 divides the distribution and / or collecting space into two separate subspaces.
  • the distribution or the collecting space has a length along the longitudinal direction L between 100 and 800 mm, preferably between
  • Figure 6 shows a schematic representation of a separation direction for a device for exchanging heat according to the present invention.
  • the separating device has an opening 41 and a dividing wall 43.
  • the separating device is inserted into prepared slots in the distribution or. Collection rooms inserted.
  • the separation device is preferably connected to the distribution or. Soldering room soldered or. welded or otherwise connected;
  • Figure 6a is a side view of the separating device _ from Fig. 6 shown.
  • the partition 43 projects into the sheet plane.
  • Figure 6b shows a further side view of the separating device along the arrow P from FIG. 6.
  • the opening 41 hidden in this illustration is sketched in broken lines.
  • 6c shows a perspective illustration of the separating device 13 installed in the collection / distribution spaces.
  • the separators ensure that the refrigerant does not run the entire length of the distribution or. Collecting pipe is healed on the individual flow devices, but first over that in a first section, from where it passes through the flow devices into a corresponding first section of the second collection / distribution space. From there, the medium flows through the opening 41 of the separating device 43 into the second room of the first collecting / distribution room, in order to finally reach the second part of the second collecting room via the flow device.
  • separating devices can also be provided. In this way it is possible to route the refrigerant several times into several distribution / collection space sections.
  • the advantage of such an embodiment consists in a more uniform division of the different heat transfer areas of the device according to the invention.
  • no separating device can be provided, so that the distribution and collection space are each formed by the complete spaces extending in the longitudinal direction.
  • the collecting space is not to be understood as the complete volume shown in FIG. 3, but rather only individual room sections which are divided by the separating devices.
  • the separating means have the advantage that the flow of refrigerant 'is insult- more favorable manner via the flow-through of air surface of the device for exchanging heat.
  • two distribution or collection rooms are provided. At least one of these two distribution or collection spaces, preferably one of the two collection or distribution spaces, is provided with at least one, preferably exactly one, separating device.
  • This separation device divides the distribution or collection space into .
  • the distribution or collection space provided with the separating device furthermore has an inlet and an outlet.
  • the two distribution or collection spaces are preferably only in flow connection via the flow device.
  • the flow-through device has at least one flow channel, preferably a plurality of flow channels for conveying the refrigerant, and particularly preferably has a flat tube-like cross section.
  • Trenix devices can also be provided.
  • the distribution or collection space which is provided with the inlet and outlet, can have two separation devices
  • the other distribution or collection space can have a separation device, which is preferably located in the longitudinal direction of the distribution or collection space between the two Separators of the first-mentioned distribution or collection room is located.
  • n separation devices can be provided in the distribution or collection space, which is provided with the supply and discharge lines be provided, and in the other distribution or collection space n-1 separation devices, which are each arranged so that the individual separation devices are arranged alternately on the two collection or distribution spaces along the longitudinal direction of the distribution or collection spaces. In this way it can be determined how often the fluid is passed back and forth between the two distribution or collection spaces.
  • Fig. 7 shows a schematic representation in this embodiment.
  • the reference numerals 4 and 5 refer to the two distribution or collection rooms.
  • the reference numerals 1 and 2 denote a feed line or discharge line which serves to introduce a fluid into a distribution or collection space 5.
  • the supply and discharge lines extend essentially along the longitudinal direction of the distribution or
  • the reference numeral 13 denotes a separating device which is provided in the distribution or collection space 5 in such a way that this distribution or collection space is divided into two sections. As is apparent from Fig. 7, no direct connection in this embodiment between the two distribution or collection space '4 and 5 is provided, but the flow connection here runs over the individual fürflußeinrichtüngen.
  • the separating device is arranged in such a way that the length ratios of the collecting and distributing device 5 are between the space section facing the feed line and the space section facing the drain line. rich by the ratio of the lengths 1 and 1 2 shown in FIG. 7, between 9: 1 and 1: 9, preferably between 9: 1 and 1: 3, particularly preferably at about 2: 1. These dimensions depend on the • degree of density or the density ratio before or after the section-by-section cooling of the fluids.
  • the fluid first reaches the subsection a of the distribution or collecting space 5. From there, it flows, as shown in FIG. 7 a, via the flow device (not shown) into the distribution or collecting space 4. Because in this distribution or collection room. 4 no separation device is provided, the fluid can be distributed over the entire length of the distribution or collection space 5, which is indicated by the letter k>. From here the Fluid-i .-- ija - ⁇ . flows in the opposite direction through ' die - .. republic> •

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Abstract

The invention relates to a device for exchanging heat, especially for using in motor vehicle air-conditioning installations comprising at least one distribution or collection chamber for a fluid, at least one flow device which is provided with at least one first flow connection section on the end thereof, and at least one second flow connection section on the end thereof, the first flow connection section being connected to the second flow connection section by means of at least one pipe section. According to the invention, at least one of the flow connection sections is twisted at least once, one flow connection section is connected to the collection chamber, and the other flow connection section is connected to the distribution chamber.

Description

Vorrichtung zum Austausch von Wärme Heat exchange device
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere für den Einsatz in Klimaanlagen und insbesondere für den. Einsatz in Klimaanlagen, die als Kältemittel ein Fluid aufweisen, welches als wenigstens einen Bestandteil Kohlendioxid aufweist.The invention relates to a device for exchanging heat, in particular for use in air conditioning systems and in particular for. Use in air conditioning systems which, as the refrigerant, have a fluid which contains carbon dioxide as at least one component.
Derartige Vorrichtungen zum Austausch von Wärme werden beispielsweise zum Abkühlen von Luft verwendet.Such devices for exchanging heat are used, for example, for cooling air.
Die Beschreibung der Erfindung und der zugrundeliegenden technischen Probleme erfolgt nachfolgend am Beispiel einer Kraftfahrzeugklimaaxilage . Es wird aber darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für andere An en ungs - zwecke geeignet ist .The description of the invention and the underlying technical problems are given below using the example of a motor vehicle air conditioning system. However, it is pointed out that the device according to the invention is also suitable for other application purposes.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung z:u.m Austausch von Wärme.The invention further relates to a method for producing a device for exchanging heat.
Aus dem Stand der Technik sind Klimaanlagen in Kraftfah zeugen bekannt. Diese Klimaanlagen verwenden ein Kältemittel, welches zur Abkühlung der Luft dient. Derartige Kältemittel sind z. B. Fluorchlorkohlenwasserstoff. Klimaanlagen, die mit solchen Kältemitteln betrieben werden, weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie einen signifikanten Anstieg des Treibstoffverbrau.ches eines Kraftfahrzeugs bewirken. Darüberhinaus weisen diese herkömmlichen Kältemittel ein sehr hohes Treibhauspotential auf, so daß durch den Einsatz dieser Kältemittel auch Schädigungen durch den Treibhauseffekt erhöht werden. Aus diesem Grunde wird in jüngerer- Zeit auf ein weiteres Kältemittel, nämlich Kohlendioxid (C02) zurückgegriffen. Im Vergleich zu den vorgenannten Kältemitteln weist Kohlendioxid ein deutlich geringeres Treibbiauspotential auf. Weiterhin bewirkt Kohlendioxid, da es sich dabei um ein natürliches Gas handelt, keine Ozonschädigung. Schließlich ist durch eine Verwendung von Kohlendioxid als Kältemittel auch eine Verringerung des TreibstoffVerbrauchs des Kraftfahrzeugs möglich.Air conditioning systems in motor vehicles are known from the prior art. These air conditioning systems use a refrigerant, which is used to cool the air. Such refrigerants are e.g. B. chlorofluorocarbon. Air conditioning systems that are operated with such refrigerants, however, have the disadvantage that they cause a significant increase in the fuel consumption of a motor vehicle. In addition, these conventional refrigerants have a very high global warming potential on, so that the use of these refrigerants also increases damage caused by the greenhouse effect. For this reason, another refrigerant, namely carbon dioxide (C0 2 ), has recently been used. Compared to the aforementioned refrigerants, carbon dioxide has a significantly lower blowing bio potential. Furthermore, since carbon dioxide is a natural gas, it does not damage the ozone layer. Finally, the use of carbon dioxide as a refrigerant also makes it possible to reduce the fuel consumption of the motor vehicle.
Ein Nachteil bei der Verwendung von Kohlendioxid als Kältemittel besteht jedoch darin, daß sehr hohe Drücke im Bereich von bis zu mehr als 130 bar erzeugt werden müssen, und daß daher die Druckbelastung der einzelnen Komponenten der Klimaanlagen erheblich ansteigt, wodurch eine höhere Stabilität nötig wird. Weiterhin besteht das Problem, die einzelnen Bauteile der Klimaanlage möglichst platzsparend in einem Kraftf hrzeug unterzubringen.A disadvantage of using carbon dioxide as a refrigerant, however, is that very high pressures in the range of up to more than 130 bar have to be generated, and therefore the pressure load on the individual components of the air conditioning systems increases considerably, which necessitates greater stability. There is also the problem of accommodating the individual components of the air conditioning system in a motor vehicle in a way that saves space.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Austausch von Wärme zur Verfügung zu stellen, welche sich durch hohe Stabilität, eine kostengünstige sowie platzsparende Bauweise und eine hohe Druckbelastbarkeit auszeichnet. Weiterhin soll der Wirkungsgrad der Wärmetauschvorrichtung erhöht werden.The invention is therefore based on the object of providing a device for exchanging heat which is distinguished by high stability, an inexpensive and space-saving design and a high pressure resistance. Furthermore, the efficiency of the heat exchange device is to be increased.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Hauptanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind Gegenstand der Unteransprüche . Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß nicht durch alle Ansprüche sämtliche Aufgaben der Erfindung gelöst werden.The object is achieved by the subject matter of main claim 1. Advantageous further developments are the subject of the subclaims. It is pointed out, however, that not all of the objects of the invention are achieved by all claims.
In einer Ausführungsform weist eine Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen und insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugklimaanlagen, die als Kältemittel ein Fluid aufweisen, welches als wenigstens einen Bestandteil' aus einer Gruppe von Gasen, welche insbesondere Kohlendioxid, Stickstoff , Sauerstof f , Luft., Ammoniak, Kohlewasserst offe , insbesondere Methan, Prόpan , n- Butan und und Flüssigke iten, insbesondere Wasser , Floe ice , Sole etc . Umfaßt , aufweist , eine Zu- sowie eine Ableitung auf , welche in mindestens einen Verteilungs- bzw . Sammelraurri für ein Fluid münden . In einer besonders bevorzugten Aus führungs form wird als Kältemittel Kohlendioxid verwendet , welches s ich durch seine physikalischen Eigenschaften wie der nicht Brennbarkeit auszeichnet . .In one embodiment, a device for exchanging heat, in particular for use in motor vehicles and in particular for use in motor vehicle air conditioning systems, which has a fluid as the refrigerant, which is at least a component ' from a group of gases, which in particular carbon dioxide, nitrogen, oxygen, air . , Ammonia, coal water, especially methane, prepane, n-butane and and liquids, especially water, floe ice, brine etc. Includes, has an inlet and an outlet, which in at least one distribution or. Collection rurri for a fluid flow out. In a particularly preferred embodiment, carbon dioxide is used as the refrigerant, which is characterized by its physical properties such as its non-flammability. ,
Weiterhin weist die erf indungsgemäße Vorrichtung zum Austausch von Wärme wenigstens eine Durchflußeinrichtung auf , welche wenigstens einen endseitigen Strömungsverbindungsabsctrnitt , durch welchen das Fluid in die Durchflußeinrichtung eintritt bzw . aus der Durchfluß-einrichtung austritt sowie wenigstens einen zweiten endseitigen Strömungsverbindungsabschnitt , durch welchen das Fluid aus der Durchflußeinrichtung austritt bzw . in die Durchflußeinrichtung eintritt , auf . Dabei ist der erste Strömungsverbindungsabschnitt mit dem zweiten Strömungs verbindungsabschnitt durch wenigstens einen Rohrabschxiitt stromungsverbunden.Furthermore, the device according to the invention for exchanging heat has at least one flow device which has at least one end flow connection section through which the fluid enters or flows into the flow device. emerges from the flow device and at least one second flow connection section at the end, through which the fluid exits or flows from the flow device. enters the flow device on. The first flow connection section is flow-connected to the second flow connection section by at least one pipe section.
Unter dem Begriff "stromungsverbunden" wird im Rahmen dieser Erfindung verstanden, daß ein Fluid zwischen zwei strömungsverbundenen Abschnitten fließen kann .In the context of this invention, the term “flow-connected” is understood to mean that a fluid can flow between two flow-connected sections.
Weiterhin zeichnet sich die Vorrichtung dadurch aus , daß wenigstens einer der genannten Strömungsverbindungsat>schnitte wenigstens einmal tordiert ist . Dabei wird unter de _ Begriff tordieren verstanden, daß ein Bauelement entlang seiner Längsrichtung um einen bestimmten vorgegebenen Winkel gedreht wird .Furthermore, the device is characterized in that at least one of the flow connection cuts mentioned is twisted at least once. The term twist is understood to mean that a component is rotated along its longitudinal direction by a certain predetermined angle.
Gemäß einer bevorzugten Aus führungs form wird die Vorrichtung zum Austausch von Wärme vollständig, j edoch wenigstens die Durchflußeinrichtung als Bauteil der Vorrichtung von einem orzugsweise gasförmigen Medium, insbesondere von Luft umströmt Weiterhin i st der erste oder der zweite Strömungsverbindungsabschnitt mit dem Sammelraum verbunden, und der zweite oder der ≥rste Strömungsverbindungsabschnitt ist mit dem Verteilungsraum st omungsv rbunden .According to a preferred embodiment, the device for exchanging heat is completely, but at least the flow device as a component of the device is surrounded by a preferably gaseous medium, in particular air Furthermore, the first or the second flow connection section is connected to the collecting space, and the second or the first flow connection section is connected to the distribution space.
Unter einem Sammelraum wird eine Einrichtung verstanden, welche dazu geeignet ist , das ihr aus wenigstens einer, bevorzugt mehreren Komponenten zugeführte Medium zu sammeln . Die Verteilungskomponente dient dazu, ein in sie eingeleitetes Fluid auf wenigstens eine , bevorzugt mehrere Einrichtungen, insbesondere Durchflußeinrichtungen zu verteilen .A collecting space is understood to be a device which is suitable for collecting the medium supplied to it from at least one, preferably a plurality of components. The distribution component serves to distribute a fluid introduced into it to at least one, preferably a plurality of devices, in particular flow devices.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Aus führungs form weist der Rohrabschnitt wenigstens einen geraden Abschnitt auf . Unter einem geraden Abschnitt wird dabei ein solcher Abschnitt verstanden , der im wesentlichen parallel zu einer Gerade verläuft .According to a further preferred embodiment, the pipe section has at least one straight section. A straight section is understood to mean a section that runs essentially parallel to a straight line.
In einer weiteren bevorzugten. Aus führungsform weist der Rohrabschnitt wenigstens einen gekrümmten Abschnitt auf . Unter einem gekrümmten Abschnitt wird ein solcher Abschnitt verstanden , der in irgendeiner Weise von einem geraden oder geradlinigen Verlauf abweicht , z . B . eine Abwinkelung um einen vorbestimmten Winkel , eine Krümmung um einen vorbestimmten Krümmungsradius oder dergleichen .In another preferred. From the embodiment, the pipe section has at least one curved section. A curved section is understood to mean such a section that deviates in some way from a straight or straight course, e.g. B. a bend by a predetermined angle, a bend by a predetermined radius of curvature or the like.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Rohrabschnitt wenigstens einen tordierten Abschnitt auf , d . h . einen Abs chnitt , in welchem der Rohrabschnitt entlang seiner Längsrichtung gedreht oder verdrillt ist . Weiterhin ist auch eine Kombination einer Torsion oder einer Biegung bzw . Krümmung möglich . So kann beispielsweise ein Abschnitt zunächst entlang seiner Längsrichtung tordiert werden und anschließend im Bereich der Torsion gekrümmt werden .In a further preferred embodiment, the pipe section has at least one twisted section, i. H . a section in which the pipe section is rotated or twisted along its longitudinal direction. Furthermore, a combination of a torsion or a bend or. Curvature possible. For example, a section can first be twisted along its longitudinal direction and then curved in the area of the torsion.
In einer weiteren besonders bevorzugten Aus führungs form weist der Rohraüoschnitt wenigstens zwei gekrümmte Abschnitte mit jnterschiedlichen Krümmungsradien auf. So käme z. B. eine 3- oder S-förmige Gestalt des Rohrabschnittes in Betracht.In a further particularly preferred embodiment, the pipe cut has at least two curved sections different radii of curvature. So would come. B. a 3- or S-shaped shape of the pipe section into consideration.
Schließlich ist auch eine beliebige Kombination von geraden, tordierten, gekrümmten Abschnitten auch mit unterschiedlichen Krümmungsradien bzw. Torsionswinkeln möglich.Finally, any combination of straight, twisted, curved sections with different radii of curvature or torsion angles is also possible.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können auch mehrere Strömungsverbindungsabschnitte sowie Rohrabschnitte vorgesehen sein. Unabhängig davon können auch mehrere Sammel- räume und/oder Verteilungsräume vorgesehen sein. So kann beispielsweise ein Sammelraum mit einem Strömungsverbindungsabschnitt stromungsverbunden sein, an diesen Strömungsverbindungsabschnitt kann sich wiederum ein Rohrabschnitt anschließen, an den sich ein weiterer Strömungsverbindungsabschnitt und ein weiterer Sammel- oder Verteilungsraum anschließt. Diese Folge kann in beliebiger Weise erweitert oder modifiziert werden.In a further preferred embodiment, a plurality of flow connection sections and pipe sections can also be provided. Irrespective of this, several collection rooms and / or distribution rooms can also be provided. For example, a collecting space can be flow-connected to a flow connection section; a pipe section can in turn be connected to this flow connection section, to which a further flow connection section and a further collection or distribution space are connected. This sequence can be expanded or modified in any way.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei die Anzahl der ersten bzw. der zweiten Strömungsverbindungsabschnitte gleich der Anzahl der Rohrabschnitte.In a preferred embodiment, the number of first and second flow connection sections is equal to the number of pipe sections.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Durchflußeinrichtung wenigstens einen Strömungskanal, vorzugsweise eine Mehrzahl von Strömungskanälen zur Weiterleitung des Kältemittels auf und hat einen flachrohrartigen Querschnitt.In a further preferred embodiment, the flow device has at least one flow channel, preferably a plurality of flow channels for passing on the refrigerant, and has a flat tube-like cross section.
Unter flachrohrartig im Sinne dieser Erfindung wird dabei verstanden, daß der Querschnitt im wesentlichen die Form eines Rechtsecks oder einer Ellipse hat, wobei die längere Seite dieses Rechtecks wesentlich größer als die kleinere Seite ist bzw. die längere Halbachse wesentlich länger als die kürzere Halbachse ist .Under flat tube-like in the sense of this invention it is understood that the cross-section essentially has the shape of a rectangle or an ellipse, the longer side of this rectangle being substantially larger than the smaller side or the longer semiaxis being substantially longer than the shorter semiaxis.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Durchflußeinrichtung wenigstens aus einem Material aus einer Gruppe von Materialien hergestellt , welche Metalle , insbes ondere Aluminium, Mangan, Silizium, Magnesium Eisen, Messing, Kupfer, Zinn, Zink, Titan, Chrom , Molybdän, Vanadium und Legierungen hieraus , insbesondere Aluminium- Knetlegierungen mit einem Siliziumgehalt von 0 bis 0 , 7% und einem Magnes iumgehalt zwischen 0 , 0 und 1% , bevorzugt zwischen 0 , 0% und 0 , 5% und besonders bevorzugt zwischen 0 , 1% und 0 , 4% , vorzugsweise EN-AW 3003 , EN-AW 3102 , EN-AW 6060 und EN-AW 1100 , Kunst stof fe , faserverstärkte Kunststoffe , Verbundwerkstoff etc . enthält .In a further preferred embodiment, the flow device is at least made of a material from a Group of materials produced, which metals, in particular aluminum, manganese, silicon, magnesium iron, brass, copper, tin, zinc, titanium, chromium, molybdenum, vanadium and alloys thereof, in particular wrought aluminum alloys with a silicon content of 0 to 0, 7% and a magnesium content between 0, 0 and 1%, preferably between 0, 0% and 0, 5% and particularly preferably between 0, 1% and 0, 4%, preferably EN-AW 3003, EN-AW 3102, EN-AW 6060 and EN-AW 1100, plastics, fiber-reinforced plastics, composite material etc. contains.
In einer weiteren sehr bevorzugten Ausführungsform ist der erste und/oder der zweite Strömungsverbindungsabschnitt in einem vorgegebenen Winkel tordier . Dieser vorgegebenen Torsionswinkel ergibt sich aus dem Winkel , den die Senkrechte auf den abgeflachten Bereich der f lachrohrartigen Durch lußeinrichtung im Bereich vor dem Strömungsverbindungsabschnitt mit der Senkrechten auf dem abgeflachten Berei ch der Durchflußeinrichtung nach dem Verb in.dung.sab schnitt einschließt . Dabei sind sowohl positive Torsionswinkel , als auch negative Torsionswinkel möglich, wobei die unterschiedlichen Vorzeichen unterschiedl iche Tors i onsdrehrichtungen anzeigen .In a further very preferred embodiment, the first and / or the second flow connection section is twisted at a predetermined angle. This predefined torsion angle results from the angle that the perpendicular to the flattened area of the flat tube-like flow device in the area in front of the flow connection section with the perpendicular to the flattened area of the flow device includes the flow device according to the verb in.dung.sab section. Both positive torsion angles and negative torsion angles are possible, the different signs indicating different torsion directions of rotation.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsf orm liegt der Torsionswinkel seinem Betrage nach zwischen 10 und 180 Grad, vorzugsweise zwischen 45 und 135 Grad und besonders bevorzugt zwis chen 80 und 100 Grad .In a further preferred embodiment, the amount of the torsion angle is between 10 and 180 degrees, preferably between 45 and 135 degrees and particularly preferably between 80 and 100 degrees.
In e iner weiteren bevorzugten Ausführungsf orm erfolgt die Tors ion sowohl des ersten, als auch des zweiten Stromungs - Verbindungsabschnitts in der gleichen Torsionsrichtung, d . h . die Torsionswinkel stimmen hinsichtlich ihres Vorzeichens miteinander überein und auch hinsichtlich ihres Betrages im wesentlichen miteinander überein .In a further preferred embodiment, the torsion of both the first and the second flow connection section takes place in the same torsion direction, i. H . the torsion angles correspond with one another with regard to their sign and also essentially with one another with regard to their amount.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Torsion des ersten und des zweiten Strömungsverbindungs- abschnittes in entgegengesetzter Torsionsrichtung, d . h . daß die Torsionswinkel in ihrem Betrag im wesentlichen übereinstimmen, j edoch ein unterschiedl iches Vorzeichen aufweisen .In a further preferred embodiment, the torsion of the first and the second flow connection section in the opposite direction of torsion, d. H . that the torsion angles are essentially the same, but have a different sign.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsf orm ist der Rohrabschnitt mehrfach tordiert . In einer weiteren sehr bevorzugten Aus führungs form erfolgen wenigstens zwei Torsionen des Rohr ab Schnitts in der gleichen Torsionsrichtung, d . h . die Torsionswinkel weisen die gleichen Vorzeichen auf .In a further preferred embodiment, the pipe section is twisted several times. In a further very preferred embodiment, at least two torsions of the tube take place in the same torsion direction from the cut, ie. H . the torsion angles have the same signs.
In einer weiteren Aus führungs form erfolgen die zwei Torsionen des Rohrabschnittes in unterschiedlicher Torsionsrichtung, d . h . die Torsionswinkel weisen ein unterschiedliches Vorzeichen auf .In a further embodiment, the two torsions of the pipe section take place in different torsion directions, ie. H . the torsion angles have a different sign.
In einer weiteren Ausführungsf orm der Erfindung sind die Torsionswinkel wenigstens zweier Torsionen des Rohrabschnit tes im .wesentlichen gleich oder gegengleich .In a further embodiment of the invention, the torsion angles of at least two torsions of the pipe section are essentially the same or opposite.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der gekrümmte und/oder der tordierte Abschnit t des Rohrabschnittes mit einem Stützelement verbunden . Dies kann dabei in der Weise erfolgen, daß der Rohrabschnitt wenigstens . teilweise um das Stüt zelement herum gebogen ist und an den Kontaktstellen mit dem Stützelement durch ein Verbindungs - material , wie beispielsweise ' Lot , Klebstoff oder dergleichen an diesem fixiert ist .In a further particularly preferred embodiment of the invention, the curved and / or the twisted section t of the pipe section is connected to a support element. This can be done in such a way that the pipe section at least . partially around the support alarm zelement around and is bent at the contact points with the supporting element by a connection - such as' solder, adhesive or the like is fixed to this material.
Es sind natürlich auch weitere Verbindungen, wie z . B . Ver — schr ubungen , Stoffschluß, Formschluß oder Kraftschluß oder dergleichen denkbar'.There are of course other connections, such as. B. Scrubbing, material locking, positive locking or friction locking or the like are conceivable ' .
In einer weiteren sehr bevorzugten Aus führungs form sind mehrere, bevorzugt zwei Sammel -/Verteilungsräume vorgesehen welche voneinander thermisch getrennt sind . Unter einer thermischen Trennung wird ein Zustand verstanden, der eine Wärmeübertragung zwischen den beteiligten Komponenten , als beispielsweise dem Verteilungs - und Sammelraum vollständig oder zumindest weitgehend verhindert . In einer sehr bevorzugten Aus führungs form wird die thermische Trennung der Sammel - /Verteilungsräume dadurch erreicht , daß der Verteilungsraum und der Sammelraum zueinander beabstandet sind, und so ein Luftspal t zwischen den Räumen gebildet wird .In a further very preferred embodiment, several, preferably two collection / distribution rooms are provided which are thermally separated from one another. Thermal separation is understood to mean a state which completely or at least largely prevents heat transfer between the components involved, for example the distribution and collection space. In a very preferred embodiment, the thermal separation of the collection / distribution spaces is achieved in that the distribution space and the collection space are spaced apart from one another, thus forming an air gap between the spaces.
In einer weiteren sehr bevorzugten Aus führungs form werden der Verteilungs räum und der Sammelraum mittels brückenartigen Einrichtungen beabstandet gehalten .In a further very preferred embodiment, the distribution space and the collecting space are kept spaced apart by means of bridge-like devices.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform wird zwischen dem Verteilungsraum und dem Sammelraum ein Material angebracht , welches eine thermische Trennung zwischen dem Verteili ngsraum und dem Sammelraum bewirkt und der Verteilungs — sowie der Sammelraum über dieses Material stoff schlüssig miteinander* verbunden .In a further particularly preferred embodiment a material is placed between the distribution chamber and the collection chamber, which ngsraum a thermal separation between the Verteili and the collecting chamber and the distribution causes - as well as the collecting space on this material * fabric connected to each other positively.
In einer weiteren besonders bevorzugten Aus führungs form weisen der Verteilungsraum und/oder der Sammelraum Auf ahmeeinrichtungen bzw . Durchführungseinrichtungen auf , wobei der Innenquerschnitt der Aufnahmeeinrichtungen im wesentl ichen dem Außenquerschnitt der Durchflußeinrichtung entspricht . Dabei ist besonders bevorzugt der Außenquerschnitt der Durchflußeinrichtung geringfügig kleiner als der Innenquerschnitt der Aufnahmeeinrichtungen, so daß die Durchflußeinrichtung bevorzugt mehrere Durchflußeinrichtungen in di e einzelnen Aufnahmeeinrichtungen eingeschoben oder durch diese hindurchgeschoben werden können . Die Aufnahmeeinrichtung kann auch als Durchführungseinrichtung ausgeführt sein, so daß die Durch lußeinrichtung durch die Aufnahmeeinrichtung hindurch in den Sammel- und/ oder Verteilungsraum eingeschoben wird . Die Aufnahrneeinrichtung kann auch so ausgeführt sein, daß mehrere Flachrohre in ihr aufgenommen werden können . In einer weiteren bevorzugten Aus führungs form weisen die Auf nahmeeinrichtungen eine im wesentlichen rechteckige oder ellipsenförmige Gestalt auf , wobei die längere Seite dieser im wesentlichen rechteckigen oder ellipsenförmigenIn a further particularly preferred embodiment, the distribution space and / or the collection space have receiving devices or. Feed-through devices, the inner cross section of the receiving devices essentially corresponding to the outer cross section of the flow device. The outer cross section of the flow device is particularly preferably slightly smaller than the inner cross section of the receiving devices, so that the flow device can preferably be inserted or pushed through a plurality of flow devices in the individual receiving devices. The receiving device can also be designed as a feed-through device, so that the flow-through device is inserted through the receiving device into the collection and / or distribution space. The recording device can also be designed so that several flat tubes can be accommodated in it. In a further preferred embodiment, the receiving devices have an essentially rectangular or elliptical shape, the longer side of which is essentially rectangular or elliptical
Auf nahmeeinrichtungen zu der Längsrichtung der Verteilungs- und Sammeleinrichtung in einem vorbe stimmten Winkel angeordnet sind . Unter der Längsrichtung der Verteilungs - /Sammeleinrichtung wird dabei die Richtung verstanden , in die sich der Verteilungs -/Sammelraum im wesentlichen erstreckt .On receiving devices are arranged at a predetermined angle to the longitudinal direction of the distribution and collection device. The longitudinal direction of the distribution / collection device is understood to mean the direction in which the distribution / collection space essentially extends.
In einer weiteren sehr bevorzugten Aus führungs form beträgt dieser vorbestimmte Winkel dem Betrag nach zwischen der Längsrichtung des Verteilungs-/Sammelraums zwischen ' 0 und 90 Grad, vorzugsweise zwischen 0 und 45 Grad und besonders bevorzugt zwischen 0 und 10 Grad . Dabei wird eine Verdrehung der Aufnahmeeinrichtung gegenüber der Längsrichtung im Uhrzeigersinn durch einen positiven Winkel angezeigt .In a further very preferred disclosed embodiment, this predetermined angle is a value of between the longitudinal direction of the distribution / collection space between '0 and 90 degrees, preferably between 0 and 45 degrees and particularly preferably between 0 and 10 degrees. A rotation of the receiving device with respect to the longitudinal direction in a clockwise direction is indicated by a positive angle.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsf orm werden mehrere Durchflußeinrichtungen im wesentlichen parallel zueinander angeordnet . Unter einer parallelen Anordnung wird dabei verstanden, daß der j eweils abgeflachte Teil der f lachrohrartigen Durchflußeinrichtung im wesentlichen parallel zu dem abgeflachten Teil der übrigen Durchflußeinri chtungen steht . In einer weiteren sehr bevorzugten Aus führungs form sind zwischen den Durchflußeinrichtungen Kühlrippen vorgesehen, welche den Wärmeaustausch mit der durch- bzw . umströmenden Luft begünstige .In a further preferred embodiment, a plurality of flow devices are arranged essentially parallel to one another. A parallel arrangement is understood to mean that the flattened part of the flat tube-like flow device is essentially parallel to the flattened part of the other flow devices. In a further very preferred embodiment, cooling fins are provided between the flow devices, which heat exchange with the through or. flowing air favor.
In einer weiteren sehr bevorzugten Aus führungs form sind die Rohr abschnitte der Durchflußeinrichtungen und der Stützelemente zumindest teilweise form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden .In a further very preferred embodiment, the pipe sections of the flow devices and the support elements are at least partially connected to one another in a positive and / or non-positive manner.
In einer weiteren sehr bevorzugten Aus führungs form sind Rahmeneinrichtungen vorgesehen , welche zumindest teilweise form- , kraft- und/oder stoff schlüssig mit dem Stüt zelement und/oder dem Sammel - und/oder 'Verteilungsraum verbunden sind . in einer weiteren bevorzugten Ausführungsf orm ist wenigstens ύne Trenneinrichtung vorgesehen , die den Sammelraum und/oder len Vert ilungsraum gas- und - f lüssigkeit sdicht in wenigstens zwei Raumab schnitte unterteilt . Bei dies em Trennabschnitt kann ≥s sich beispielsweise um eine Wand handeln, die in den Verteilungs - und/ oder Sammelraum eingeschoben wird und mit diesem verlötet , verklebt oder in ähnli cher Weise verbunden wird .In a further very preferred embodiment, frame devices are provided which are at least partially positively, positively and / or materially connected to the support element and / or the collection and / or distribution space. In a further preferred embodiment, at least one separating device is provided, which divides the collecting space and / or the distribution space in a gas-tight and liquid-tight manner into at least two space sections. This separating section can, for example, be a wall which is pushed into the distribution and / or collecting space and is soldered, glued or connected in a similar manner.
In einer, weiteren sehr bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens ein Raumabschnitt eines Sammel - /Verteilungsraums mit wenigst ens einem Raumabschnit . eines anderen Sammel- ../ Verteilungsraums durch wenigstens eine Verbindungseinrichtung stromungsverbunden . Bei dieser Verbindungseinrichtung kann es sich bei spielsweise um ein rohrförmiges Element handeln , welches zur Durchleitung des Fluids geeignet ist .In a further, very preferred embodiment, at least one space section of a collection / distribution space is at least one space section. another collection ../ distribution space connected to electricity by at least one connecting device. This connecting device can be, for example, a tubular element which is suitable for the passage of the fluid.
In einer weiteren, ebenfalls sehr bevorzugten Aus führungs form ist die Treήneinrichtung so ausgeführt-., * .da - das Kältemittel im Bereich der Trenneinrichtung durch die einteilig mit der Trenneinrichtung ausgeführte Verbindun seinrichtung in einen anderen Sammel - /Verteilungsraum fließt . Auf diese Weise wird eine Querung des Kältemittels in einen anderen Sammel - /Verbindungsraum erreicht .In a further, also very preferred embodiment, the opening device is designed in such a way., * .Da - the refrigerant in the area of the separating device flows through the connecting device, which is made in one piece with the separating device, into another collecting / distribution space. In this way, the refrigerant is crossed into another collection / connection space.
Unter dem Begriff Querung wird verstanden, daß die Strömungsrichtung des Kältemittels innerhalb der' Sammel - /Verteilungseinrichtung über einen bestimmten Wegbereich von der L ngsrichtung der Sammel - /Verteilungsrichtung geändert wird.The term link will be understood that the flow direction of the refrigerant within the 'collecting - / distribution device over a certain distance range of the longitudinal direction L of the collector - / distribution direction is changed.
Durch eine derartige Anordnung wird erreicht , daß sich das Kältemittel nicht sofort entlang der gesamten Länge der Vorrichtung ausbreitet , sondern zuerst in einem ersten Abschnitt die Durchflußeinrichtungen durchflössen werden und dann in einem zweiten Abschnitt die Durchflußeinrichtung in entgegengesetzter Richtung durchflössen wird, so daß es zu einem Kreuzungsgegenstrom kommt . n einer besonders vorteilha ten Ausführungsform wird die 'renneinrichtung derart angeordnet, daß zunächst ein erster der Lurchströmenden Luft abgewandter Abschnitt durchströmt wird, La.nn ein der durchströmenden Luft zugewandter Abschnitt, wieder ≥in der durchströmenden Luft abgewandter Abschnitt und zuletzt srieder ein der durchströmenden Luft zugewandter Abschnitt.With such an arrangement it is achieved that the refrigerant does not immediately spread along the entire length of the device, but first through the flow devices in a first section and then through the flow device in a second section in the opposite direction, so that it becomes one Cross flow comes. In a particularly advantageous embodiment, the racing device is arranged such that a first section facing away from the air flowing through it is flowed through, La.nn a section facing the air flowing through it, again in the section facing away from the air flowing through, and finally lower one of the air flowing through facing section.
In weiteren bevorzugten Ausführungsformen können durch den Einsatz mehrerer Trenneinrichtungen auch mehrere der oben genannten Abschnitte gebildet werden und auf diese Weise das Kältemittel öfters kreuzgegenstromartig durch die Vorrichtung geleitet werden.In further preferred embodiments, several of the above-mentioned sections can also be formed by using a plurality of separating devices, and in this way the refrigerant can often be passed through the device in a cross-countercurrent manner.
In einer weiteren sehr bevorzugten Ausführungsform sind ein Verteilungsraum, ein Sammelraum, eine Durchflußeinrichtung und eine Zu- und eine Ableitung Bauelemente, die eine Baugruppe oilden. Es ist möglich, die gesamte Vorrichtung zum Austausch in beliebiger Weise durch Hintereinanderschalten mehrerer -derartiger Baugruppen zu dimensionieren. „- __,,=—_ ^π In a further very preferred embodiment, a distribution space, a collecting space, a flow device and an inlet and an outlet are components which oil an assembly. It is possible to dimension the entire exchange device in any desired manner by connecting a plurality of such assemblies in series. "- __ ,, = —_ ^ " π
Die Erfindung ist weiterhin auf eine Einrichtung zum Austausch von Luft gerichtet, insbesondere für Kraftfahrzeugklimaanlagen mit LuftStrömungswegen, Luft stromungsSteuerelementen, -wenigstens einer Luftförder inrichtung und einem Gehäuse, welches zur Aufnahme wenigstens einer Vorrichtung zum Austausch -von Wärme vorbereitet ist oder innerhalb dessen eine solche Vorrichtung zum Austausch von Wärme angeordnet ist.The invention is further directed to a device for exchanging air, in particular for motor vehicle air conditioning systems with air flow paths, air flow control elements, at least one air conveying device and a housing which is prepared for receiving at least one device for exchanging heat or within which such a device is arranged to exchange heat.
Bevorzugt ist die Erfindung auf eine Einrichtung zum Austausch von Wärme gerichtet, insbesondere für Kraftfahrzeugklimaanlagen mit wenigstens einem Kondensator, einem Verdichter, einem Expansionsventil, einem Sammler und wenigstens einer Vorrichtung zum Austausch von Wärme.The invention is preferably directed to a device for exchanging heat, in particular for motor vehicle air conditioning systems with at least one condenser, a compressor, an expansion valve, a collector and at least one device for exchanging heat.
Die Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung einer Durchflußeinrichtung, insbesondere eines Flachrohrs für eine Vorrichtung zum Austausch von Wärme gerichtet, wobei das Verfahren als Verfahrensschritte die Herstellung einer sich im wesentlichen in einer Längsrichtung erstreckenden Durchflußeinrichtung sowie das Tordieren wenigstens eines ersten endseitigen Strömungsverbindungsabschnittes und wenigstens eines zweiten endseitigen Strömungsverbindungsabschnittes um einen bestimmten Torsionswinkel umfaßt.The invention is further directed to a method for producing a flow-through device, in particular a flat tube for a device for exchanging heat, the method being the method steps of producing a heat exchanger flow means extending essentially in a longitudinal direction and twisting at least one first end-side flow connection section and at least one second end-side flow connection section by a certain torsion angle.
In einer besonders bevorzugten Verf hrensweise wird die Durchflußeinrichtung im Bereich um einen vorbestimmten Biegungswinkel gegenüber der Längsrichtung der Durchflußeinrichtung zur Erzeugung eines Krümmungsabschnittes gekrümmt . Dabei nimmt der Biegun swinkel 0 Grad, 30 Grad, 45 Grad, 60 Grad, 90 Grad, 120 Grad oder 180 Grad oder beliebige Zwischenwerte an. Unter der Längsrichtung oder Durchflußeinrichtung wird die Richtung verstanden, in welcher sich die Durchflußeinrichtung im ungekrümmten Zustand im wesentlichen erstreckt .In a particularly preferred procedure, the flow device is curved in the region by a predetermined bending angle with respect to the longitudinal direction of the flow device in order to produce a section of curvature. The bending angle assumes 0 degrees, 30 degrees, 45 degrees, 60 degrees, 90 degrees, 120 degrees or 180 degrees or any intermediate values. The longitudinal direction or flow device is understood to mean the direction in which the flow device essentially extends in the uncurved state.
Besonders bevorzugt wird die Durchflußeinrichtung in wenigstens -einem Bereich tordiert , wobei der Torsionswinkel 0 Grad, 30 Grad, 45 Grad, 60 Grad, 90 Grad, 120 Grad oder 180 Grad oder beliebige Zwischenwerte annimmt.The throughflow device is particularly preferably twisted in at least one area, the torsion angle assuming 0 degrees, 30 degrees, 45 degrees, 60 degrees, 90 degrees, 120 degrees or 180 degrees or any intermediate values.
Die Erfindung wird nachfolgend im Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert .The invention is explained in more detail in the exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings.
Darin zeigen:In it show:
Fig. 1 eine sche atische Darstellung einer Vorrichtung zum Austausch von Wärme gemäß der Erfindung;Figure 1 is a schematic representation of a device for exchanging heat according to the invention.
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Austausch von Wärme nach Fig. 1;FIG. 2 shows a perspective illustration of a device for exchanging heat according to FIG. 1;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Durchflußeinrichtung für eine Vorrichtung zum Austausch vor Wärme gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 3a eine schematische Draufsicht auf einen einseitigen3 is a schematic representation of a flow device for a device for exchanging heat according to the present invention; Fig. 3a is a schematic plan view of a one-sided
Strömungsverbindungsabschnitt für eine Vorrichtung zum Austausch von Wärme;Flow connection portion for a heat exchange device;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Sammelraums bzw. eines Verteilungsraums für eine Vorrichtung zum Austausch von Wärme gemäß der vorliegenden Erfindung ;4 shows a schematic illustration of a collecting space or a distribution space for a device for exchanging heat according to the present invention;
Fig 4a eine Darstellung entlang der Linie A-A in Fig. 4;Figure 4a is an illustration along line A-A in Figure 4;
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Darstellung aus Figur 1; und5 shows a top view of the illustration from FIG. 1; and
Fig. 6 die Trenneinrichtung aus Fig. 5 in einer perspektivischen Darstellung;FIG. 6 shows the separation device from FIG. 5 in a perspective illustration;
Fig. 6a die Trenneinrichtung aus Fig. 5 in einer Draufsicht;6a shows the separating device from FIG. 5 in a top view;
Fig. 6b die Trenneinrichtung aus Fig. 5 in einer weiteren Draufsicht; -..6b shows the separating device from FIG. 5 in a further plan view; - ..
Fig. 6c eine perspektivische Darstellung der in das Sammel-6c is a perspective view of the
/Verteilungsrohr eingebauten Trenneinrichtung aus Fig. 5;/ Distribution pipe built-in separator from Fig. 5;
Fig. 7 eine- scliematische Darstellung einer weiteren7 shows a schematic representation of another
Ausführungsform, gemäß der vorliegenden Erfindung; uaαdEmbodiment according to the present invention; uaαd
Fig. 7a eine dreidimensionale Darstellung der Strömungsrich-tung des Kältemittels in -der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform.7a shows a three-dimensional representation of the flow direction of the refrigerant in the embodiment shown in FIG. 7.
In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Austausch von Wärme gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung weist eine Zuleitung 1 sowie eine Ableitung 2 auf. Diese Zuleitung und diese Ableitung münden jeweils in einem Verteilungs- bzw. in einem Sammelraum, derart, daß sie mit diesen Räumen stromungsverbunden sind. Es ist jedoch auch möglich, daß sowohl die Zuleitung als auch die Ableitung in demselben Raum münden, der dann durch eine Trennvorrichtung in zwei Teilräume aufgeteilt is .1 shows a device for exchanging heat according to the present invention. The device has a feed line 1 and a discharge line 2. This supply line and this discharge line each lead to a distribution or collection room, such that they are connected to these rooms are connected to the electricity. However, it is also possible that both the feed line and the discharge lead into the same room, which is then divided into two sub-rooms by a separating device.
Unter einem Sammelraum bzw. Verteilungsraum wird dabei ein in Längsrichtung begrenztes Volumenelement verstanden. Dieses Volumenelement kann sich entlang der gesamten Länge 1 der Vorrichtung erstrecken, kann jedoch auch eine kürzere Länge aufweisen, wenn beispielsweise Trennvorrichtungen vorgesehen sind.A collecting space or distribution space is understood to mean a volume element limited in the longitudinal direction. This volume element can extend along the entire length 1 of the device, but can also have a shorter length if, for example, separation devices are provided.
Das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Du chfluß-einrichtung, durch welche ein Fluid fließen kann. Bevorzugt werden mehrere dieser Durchflußeinrichtungen (7, 7', 7") in der Vorrichtung zum Austausch von Wärme angeordnet. Zwischen diesen Durchflußvorrichtungen sind Kühlrippen 10 vorgesehen. Diese Kühlrippen weisen ihrerseits (in der Darstellung nicht gezeigte) Kiemen auf, welche- den Wärmeaustausch mit der sie umströmenden Luft weiter begünstigen. Die Rippendichte der Kühlrippen beträgt 10- 150 Rippen pro dm, bevorzugt 25 bis 100 Rippen pro dm und besonders bevorzugt 50 bis 80 Rippen pro dm.Reference numeral 7 denotes a flow device through which a fluid can flow. Several of these flow devices (7, 7 ', 7 ") are preferably arranged in the device for exchanging heat. Cooling fins 10 are provided between these flow devices. These cooling fins in turn have gills (not shown in the illustration) which have the heat exchange The fin density of the cooling fins is 10-50 fins per dm, preferably 25 to 100 fins per dm and particularly preferably 50 to 80 fins per dm.
Die Kiemen weisen eine Länge von -1mm - 20iτιm, bevorzugt zwischen 2mm und 15mm und besonders bevorzugt von 3,5mm bis 12mm auf. Die Breite der Lamellenschlitze liegt zwischen 0,05mm und 0,5mm, bevorzugt zwischen 0,1mm und 0,4mm und besonders bevorzugt zwischen 0,2mm und 0,3mm.The gills have a length of -1 mm to 20 mm, preferably between 2 mm and 15 mm and particularly preferably from 3.5 mm to 12 mm. The width of the lamella slots is between 0.05 mm and 0.5 mm, preferably between 0.1 mm and 0.4 mm and particularly preferably between 0.2 mm and 0.3 mm.
Das Bezugszeichen 11 kennzeichnet eine Rahmeneinrichtung, welche zumindest teilweise form- , kraft- und/ode'r stoff schlüssig mit dem Sammelraum ünd/oder dem Verteilungsraum verbunden ist . Die Durchflußeinrichtungen sind in der Abbildung 1 so gestaltet, daß sie um eine Stützvorrichtung 12 herumgebogen werden. In diesem Fall wird die The reference numeral 11 denotes a frame means which at least partially form-locking, frictional and / ode 'r cohesively Uend with the plenum / or the distribution chamber is connected. The flow devices in Figure 1 are designed so that they are bent around a support device 12. In this case the
Durchflußeinrichtung um einen Winkel von im wesentlichen 180° gegenüber der Längsrichtung gebogen. Es ist vorgesehen, die einzelnen Durchflußeinrichtungen mit der Stützeinrichtung zu verbinden, beispielsweise durch ein Verbindungsmaterial, insbesondere Lot, Klebstoff oder dergleichen. Es können jedoch auch Schraub- Niet- oder ähnliche Verbindungen vorgesehen sein.Flow device bent by an angle of substantially 180 ° with respect to the longitudinal direction. It is envisaged that the individual flow devices with the support device connect, for example by a connecting material, in particular solder, adhesive or the like. However, screw, rivet or similar connections can also be provided.
Die Durchflußeinrichtung weist einen im wesentlichen flächrohrartigen Querschnitt auf, sowie einen Strömungskanal bzw. eine Vielzahl von Strömungskanälen zur Weiterleitung des Kältemittels. Die einzelnen Strömungskanäle weisen dabei einen im wesentlichen kreis- oder ellipsenförmigen Querschnitt auf. Der Querschnitt der einzelnen Kanäle liegt zwischen 0,2 mm und 3 mm, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 2,0 mm und besonders - bevorzugt zwischen 0,8 mm und 1,8 mm. Der hydraulische Durchmesser liegt 'zwischen 0,1mm und 3mm, bevorzugt zwischen 0,4mm und 2mm und besonders bevorzugt zwischen 0,8mm und 1,6mm. Das Druckverhältnis von dem Druck des Kältemittels in der Zuleitung und in der Ableitung liegt zwischen 1:1,5 und 1:20, bevorzugt zwischen 1:3 und 1: 10 und besonders bevorzugt zwischen 1:4 und 1:6.The flow device has an essentially flat tube-like cross section, as well as a flow channel or a plurality of flow channels for conveying the refrigerant. The individual flow channels have an essentially circular or elliptical cross section. The cross section of the individual channels is between 0.2 mm and 3 mm, preferably between 0.5 mm and 2.0 mm and particularly - preferably between 0.8 mm and 1.8 mm. The hydraulic diameter is' between 0.1mm and 3mm, preferably between 0.4mm and 2mm, and more preferably between 0.8mm and 1.6mm. The pressure ratio of the pressure of the refrigerant in the supply line and in the discharge line is between 1: 1.5 and 1:20, preferably between 1: 3 and 1:10 and particularly preferably between 1: 4 and 1: 6.
Der Abstand zwischen den einzelnen Durchflußeinrichtungen entlang der Richtung L liegt zwischen 2 mm und 30 mm, bevorzugt zwischen 5 mm und 20 mm und besonders bevorzugt zwischen 8 mm und 14 m .The distance between the individual flow devices along the direction L is between 2 mm and 30 mm, preferably between 5 mm and 20 mm and particularly preferably between 8 mm and 14 m.
Das . Stützeinrichtung 12 ist mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt ausgebildet. Es können jedoch auch andere Querschnitte, z. B. Ellipsenquerschnitte, oder solche Querschnitte, welche Kanten aufweisen, vorgesehen sein. Der Querschnitt des Stützelementes liegt zwischen 4 mm und 24 mm, bevorzugt zwischen 6 mm und 18 mm und besonders bevorzugt • zwischen 8 mm und 12 mm.The . Support device 12 is formed with a substantially circular cross section. However, other cross sections, e.g. B. ellipse cross-sections, or such cross-sections which have edges can be provided. The cross section of the support element is between 4 mm and 24 mm, preferably between 6 mm and 18 mm and particularly preferably • between 8 mm and 12 mm.
Bevorzugt ist auch die Stützeinrichtung 12 mit der bzw. den- Rahmeneinrichtungen 11 zumindest teilweise form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden, wobei als Verbindungsmaterial insbesondere Lot, Klebstoff oder dergleichen in Betracht kommen. Zwischen der bzw. den Rahmeneinrichtungen 11 und der Stützeinrichtung 12 können j edoch auch Schraub- Niet - oder ähnliche Verbindungen vorgesehen sein .The support device 12 is also preferably at least partially positively, non-positively and / or cohesively connected to the frame device or devices 11, in particular solder, adhesive or the like being considered as the connecting material. Can between the frame device (s) 11 and the support device 12 However, screw rivets or similar connections may also be provided.
Die sich aus Fig . 1 ergebende Höhe 'h der Vorrichtung liegt zwischen 400 und 900 mm, bevorzugt zwischen 500 und 800 mm und besonders bevorzugt zwischen 650 und 750 mm.The result from Fig. The resulting height 'h of the device is between 400 and 900 mm, preferably between 500 and 800 mm and particularly preferably between 650 and 750 mm.
Das Bezugszeichen 13 bezeichnet eine Trennvorrichtung, welche dazu dient , die Vertei lungsräume strömungsdicht zu unterteilen . In einer bevorzugten Ausführungsf orm wird die Trennvorrichtung 13 in den Sammel- und/oder Verteilungsraum eingeschoben und anschließend mit dem Sammel - und/oder Verteilungsraum verbunden, wobei als Verbindungsmaterialien Lot , Klebstoff oder dergleichen in Betracht kommen .The reference numeral 13 denotes a separating device which serves to divide the distribution spaces in a flow-tight manner. In a preferred embodiment, the separating device 13 is pushed into the collection and / or distribution space and then connected to the collection and / or distribution space, solder, adhesive or the like being considered as connecting materials.
Unter stromungs dicht wird hierbei verstanden, daß ein Medium nicht durch einen derart abgeschlossenen Raum hindurch dringen kann .Flow-tight is understood here to mean that a medium cannot penetrate through such a closed space.
Fig . 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Durchflußeinrichtung für eine Vorrichtung zum Austausch von Wärme gemäß der vorliegenden Erfindung .Fig. 3 shows a schematic representation of a flow device for a device for exchanging heat according to the present invention.
Die beiden Pfeile kennzeichnen dabei die bevorzugte Strömungsrichtung des Fluids im Inneren der Durchflußeinrichtung . Die Bezugszeichen 23 sowi e 23-' kennzeichnen einen ersten bzw . zweiten endseitigen Strömungsverbindungsabschnitt . Die Bezugszeichen 26 kennzeichnen einen Rohrabschnitt der Durchflußeinrichtung . Der endseitige Strömungsverbindungsabschnitt 23 und der endseitige Strömungsverbindungsabschnitt 23 ' sind, wie sich aus der Darstellung ersichtlich, j eweils einmal tordiert . In der hier vorliegenden Darstellung ' liegt eine Torsion um einen Torsionswinkel von 90 Grad vor . Es sind j edoch auch von 90 Grad abweichende Torsionswinkel denkbar . ' In Fig . 3 s ind die beiden Strömungsverbindungsabschnitte in gleicher Richtung tordiert . Es i st j edoch auch möglich, die Torsionen in unterschiedlicher Richtung durchzuführen .The two arrows indicate the preferred direction of flow of the fluid inside the flow device. The reference numerals 23 and 23- 'indicate a first or. second end flow connection section. The reference numerals 26 designate a pipe section of the flow device. The end flow connection section 23 and the end flow connection section 23 'are, as can be seen from the illustration, each twisted once. In the present representation, there is a torsion by a torsion angle of 90 degrees. However, torsion angles deviating from 90 degrees are also conceivable. ' In Fig. 3 s the two flow connection sections are twisted in the same direction. However, it is also possible to perform the twists in different directions.
Das Bezugszeichen 21 kennzeichnet einen gebogenen Abschnitt der Durchf lußei-nrichtung . Dabei steht die abgeflachte Se ite der Durchflußeinrichtung senkrecht zur- Figurenebene .Reference numeral 21 denotes a curved section of the flow device. The flattened side of the flow device is perpendicular to the plane of the figure.
Die Bezugs z; eichen 25 und 25 ' kennzeichnen weitere tordiert e Abschnitte des Rohrabschnittes 26 der Durchflußeinrichtung . Dabei erfolgt die Torsion im tordierten Abschnitt 25 um einen Torsionswinkel von minus 90 Grad und in dem tordierten Abschnitt 2 5 ' von plus 90 Grad . Es sind j edoch auch hier andere Torsionswinkel denkbar, sowohl dem Betrage als auch dem Vorzeichen nach .The reference z; Gauges 25 and 25 'identify further twisted sections of the pipe section 26 of the flow device. The torsion takes place in the twisted section 25 by a torsion angle of minus 90 degrees and in the twisted section 2 5 'by plus 90 degrees. However, other torsion angles are also conceivable here, both in terms of amount and sign.
Die Breite b der Durchflußeinrichtung liegt zwischen 2 mm und 12 mm, bevorzugt zwischen 4 mm und 8 mm und, ganz besonders bevorzugt , zwischen 5 mm und 7 mm.The width b of the flow device is between 2 mm and 12 mm, preferably between 4 mm and 8 mm and, very particularly preferably, between 5 mm and 7 mm.
Der Abstand d zwischen dem Flachrohrabschnitt , in welchem sich das Fluid im wesentlichen in der Längsrichtung bewegt und dem Flachrohrabschnitt , in welchem sich das Medium im wesentlichen entgegen der Längsrichtung 1 bewegt , liegt zwischen 0 , 1 mm und 6 mm, bevorzugt zwischen 0 , 8 mm und 4 mm und besonders bevorzugt zwischen 1 mm und 2 mm .The distance d between the flat tube section, in which the fluid essentially moves in the longitudinal direction, and the flat tube section, in which the medium moves essentially counter to the longitudinal direction 1, is between 0.1 mm and 6 mm, preferably between 0.8 mm and 4 mm and particularly preferably between 1 mm and 2 mm.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsf orm berühren sich die genannten Rohr ab schnitte nicht . Auf diese Weise wird ein Wärmeaust ausch zwischen den beiden Rohren verhindert . Es ist auch mögl ich, zwischen den beiden Rohr ab schnitten 26a und 26b ein Medium anzubringen, welches eine thermische Trennung erlaubt .In a particularly preferred embodiment, said pipe sections do not touch each other. In this way, heat exchange between the two pipes is prevented. It is also possible to attach a medium between the two pipe sections 26a and 26b which permits thermal separation.
In einer weiteren sehr bevorzugten Aus führungs form können auch die Kühlrippen 10 so ausgeführt sein, daß , sie nicht durchgehend entlang der flachen Seite der Durchflußeinrichtung 26 verlaufen , sondern ebenfalls in zwei Kühlrippenstränge 10a und 10b unterteilt sind . Die Dicke der Durchflußeinrichtung liegt zwischen 0 , 1 mm und 5 mm, bevorzugt zwischen 0 , 3 mm und 4 mm und besonders bevorzugt zwischen 0 , 8 mm und 2 mm.In a further very preferred disclosed embodiment, the cooling fins 10 can be designed so that they are not extend continuously along the flat side of the through-flow device 26, but also in two cooling fins strands 10a and 10b divided. The thickness of the flow device is between 0.1 mm and 5 mm, preferably between 0.3 mm and 4 mm and particularly preferably between 0.8 mm and 2 mm.
Abbildung 3a zeigt eine Schemata sehe Darstellung des Querschnitts der Durchflußeinrichtung 7 im Bereich eines endseitigen Strömungsverbindungsabschnitt es 23 . Die Durchf lußeinrichtung weist einen, bevorzugt mehrere Strömungskanäle 27 auf .Figure 3a shows a diagram showing the cross section of the flow device 7 in the region of an end-side flow connection section 23. The flow-through device has one, preferably a plurality of flow channels 27.
Weiterhin dient Figur 3a der Veranschaulichung der Torsionen. Im hier gezeigten Beispiel erfolgte eine Torsion der Durch lußeinrichtung in Richtung der positiven z-Achse um 90 ° entgegen dem Uhrzeigersinn, also eine Drehung um' einen Torsionswinkel ß von - 90° . Mit dieser Definition weisen die in Figur gezeigten Torsionen der beiden endseitigen Strömungsverbindungsabschnitte 23 und 23 ' einen Torsionswinkel mit einem Betrag von 90 ° und einem negativen Vorzeichen, also von -90 ° auf .Figure 3a also serves to illustrate the torsions. In the example shown here, a torsion of the through lußeinrichtung in direction of the positive z-axis by 90 ° was carried out in the counterclockwise direction, that is, a rotation about 'a torsion angle ß of - 90 °. With this definition, the torsions shown in the figure of the two end-side flow connection sections 23 and 23 'have a torsion angle with an amount of 90 ° and a negative sign, that is to say -90 °.
Abbildung 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Verteilungs- bzw . Sammelraums . Der Verteilungs- bzw Sammelraum . weist eine Vielzahl von Aufnahmeeinrichtungen 31 bzw . 31 ' auf . Diese Auf nahmeeinrichtungen dienen zur Aufnahme bzw. zur Durchführung der Durchflußeinrichtung 7 . Dabei entspricht der Innendurchmesser dieser Durchführungseinrichtungen im wesentlichen dem Außenquer schnitt der Durchf lußeinrichtung 7 und ist bevorzugt geringfügig größer . Bei der Herstellung werden die Endabschnitte der Durchflußeinrichtung in die Aufnahmeeinricht.ungen 31 bzw . 31 ' eingeschoben . Bevorzugt wird die Verbindungsstelle danach geschlossen, z . B mittels Zusammenklemmen der Klemmwande 35 und 35 ' , wodurch die Durchflußeinrichtung in den Verteilungs- bzw . Sammelraum eingepreßt wird . Anschließend werden die Auf nahmeeinrichtungen und die Durchflußeinrichtungen z . B . mittels Lot , Klebstoff oder dergleichen verbunden .Figure 4 shows a schematic representation of a distribution or. Gathering room. The distribution or collection room. has a plurality of receiving devices 31 and. 31 'on. On this acquisition devices are used to receive or to carry out the flow device 7th The inner diameter of these bushing devices corresponds essentially to the outer cross section of the flow device 7 and is preferably slightly larger. During manufacture, the end sections of the flow device are inserted into the receiving devices 31 or. 31 'inserted. Preferably, the connection point is then closed, for. B by clamping together the clamping walls 35 and 35 ', whereby the flow device in the distribution or. Collecting space is pressed. Subsequently, the acquisition facilities and the flow devices z. B. connected by solder, adhesive or the like.
Die klemmartige Verbindung zwischen den Durchflußeinrichtungen und den Auf nahmeeinrichtungen des Sammel- bzw. Verteilungsraums jringt den Vorteil , daß auch die' hohen Drücke bi s ca . 300 bar, eiche bei Kohlendioxidkühlern erforderlich sind, aufgenommen • erden können und die Strömungswege auch bei diesen hohen Drücken noch gas - und/oder flüssigkeitsdicht sind .The clamp-like connection between the flow devices and the receiving devices on the collection or distribution space has the advantage that the 'high pressures up to approx. 300 bar, oak are required with carbon dioxide coolers, • can be earthed and the flow paths are gas and / or liquid tight even at these high pressures.
In einer bevorzugten Aus führungs form wird die Einstecktiefe der ' Durchflußeinrichtungen in den Sammel - bzw . Vert eilungsraum durch die Torsion des endseitigenIn a preferred embodiment, the insertion depth of the flow devices in the collecting or. Distribution space through the torsion of the end
Strömungsverbindungsabschnittes begrenzt . Es ist j edoch auch möglich, daß die Durchflußeinrichtungen bis zum Boden des Verteilungs - bzw . Sammelraums eingeschoben werden . Die Einstecktiefe beträgt zwischen 1 mm und 12 mm, bevorzugt zwischen 3 mm und 9 mm und besonders bevorzugt zwischen 4 mm und 8 mm .Flow connection section limited. However, it is also possible for the flow devices to reach the bottom of the distribution or. Collection space can be inserted. The insertion depth is between 1 mm and 12 mm, preferably between 3 mm and 9 mm and particularly preferably between 4 mm and 8 mm.
Die einzelnen Aufnahmeeinrichtungen 31 und 31 ' sind entlang der Längsrichtung L des Aufnahme- bzw . des Sammelraums angeordnet , d . h . deren Längsrichtung, welche durch die gestrichelt gezeichnete Strecke g "angedeutet is-te -' sehließt mit der Längsrichtung 1 einen Winkel ein, der dem Betrage nach unter 10 Grad liegt , bevorzugt im wesentlichen 0 ° beträgt . Es ist j edoch auch möglich, die Auf nahmeeinrichtungen unter einem anderem Winkel bis zu 90 ° gegenüber der Längsrichtung anzuordnen .The individual receiving devices 31 and 31 'are along the longitudinal direction L of the receiving or. arranged the collection room, d. H . whose longitudinal direction, which is indicated by the dashed line g "- includes an angle with the longitudinal direction 1 which is less than 10 degrees, preferably substantially 0 °. However, it is also possible to use the To arrange on recording devices at a different angle up to 90 ° with respect to the longitudinal direction.
Fig . 4a zeigt einen Schnitt aus Fig . 4 entlang der Linie A-A. Die Bezugs zeichen 35 und 35.' kennzeichnen die Klemmwände , die zum Einklemmen des Strömungsverbindungsabschnittes verwendet werden . Das Bezugs zeichen 31 zeigt die Auf nähme einrichtung, wie sich in dieser Schnittdarstellung spaltförmig ' darstellt . Wie aus Fig . 4a ersichtlich weist der Strömungsverbindungsabschnitt einen in etwa Ω-förmigen Querschnitt auf .Fig. 4a shows a section from FIG. 4 along the line AA. The reference signs 35 and 35. ' identify the clamping walls that are used to clamp the flow connection section. The reference numeral 31 shows the recording device, as shown in this sectional view ' . As from Fig. 4a, the flow connection section has an approximately Ω-shaped cross section.
Fig . 5 zeigt eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Austausch von Wärme gemäß der vorliegenden Erfindung . Die Bezugszeichen 4 und 5 kennzeichnen zwei Sammel- bzw. Verteilungsräume . In einer bevorzugten Ausführungsf orm berühren sich die beiden Sammel - und Vert eilungsräume nicht direkt , sondern sind voneinander beabstandet , was durch das Bezugs zeichen 8 angedeutet wird .Fig. 5 shows a top view of a heat exchange device according to the present invention. The reference numerals 4 and 5 indicate two collection or distribution rooms. In a preferred embodiment, the two collectors touch one another. and distribution rooms are not directly, but are spaced apart, which is indicated by the reference character 8.
Zwischen den beiden Verteilungs- bzw . Sammelräumen ist in einer bevorzugten Ausführungsform ein Luftspalt vorgesehen, der eine thermische Trennung der beiden Räume bewirkt . Es ist j edoch auch mögl ich, die beiden Räume mit einem thermisch isolierenden Material , d . h . einem Material mit einem geringen Wärmelei tkoeffizienten zu verbinden . In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt eine Verbindung des Sammelraums mit dem Verteilungsraum über die stegartige Trennungseinrichtung 13 . Weitere Verbindungseinrichtungen 6 dienen zur Aufnahme der Zuleitung 1 sowie der Ableitung 2 .Between the two distribution or. In a preferred embodiment, collecting spaces are provided with an air gap which brings about a thermal separation of the two spaces. However, it is also possible to cover the two rooms with a thermally insulating material, i. H . to combine a material with a low coefficient of thermal conductivity. In a preferred embodiment, the collection space is connected to the distribution space via the web-like separation device 13. Further connection devices 6 serve to receive the supply line 1 and the discharge line 2.
In einer weiteren sehr bevorzugten Ausführungsf orm te ilt die Trennvorrichtung 13 den Verteilungs- und/oder Sammelraum in zwei getrennte Teilräume .In a further very preferred embodiment, the separating device 13 divides the distribution and / or collecting space into two separate subspaces.
Der Vert eilungs- bzw . der-'-Sammelraum~Ä?eiεen eine Länge entlang der Längsrichtung L zwischen 100 und 800 mm, bevorzugt zwischenThe distribution or the collecting space has a length along the longitudinal direction L between 100 and 800 mm, preferably between
30 und S 00 mm und besonders bevorzugt zwischen 400 und 500 mm auf .30 and S 00 mm and particularly preferably between 400 and 500 mm.
Abbildung 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Trennrichtung für eine Vorrichtung zum Austausch von Wärme nach der vorl iegenden Erfindung . Die Trenneinrichtung weis t dabei eine Öffnung 41 sowie eine Trennwand 43 auf . In einer bevorzugten Ausführungsf orm wird die Trennvorrichtung in vorbereitete Schlitze der Verteilungs - bzw . Sammelräume eingeschoben . Die Trenneinrichtung wird vorzugsweise mit dem Verteilungs - bzw . Sammelraum verlötet bzw . verschweißt oder auf andere Weise verbunden ;Figure 6 shows a schematic representation of a separation direction for a device for exchanging heat according to the present invention. The separating device has an opening 41 and a dividing wall 43. In a preferred embodiment, the separating device is inserted into prepared slots in the distribution or. Collection rooms inserted. The separation device is preferably connected to the distribution or. Soldering room soldered or. welded or otherwise connected;
In . Abbildung 6a ist eine Seitenansicht der Trenneinri chtung _ aus Fig . 6 dargestellt . Die Trennwand 43 ragt in dieser Darstellung in die Blattebene hinein . obildung 6b zeigt eine weitere Seitenansicht der- Trenneinrichtung entlang des Pfeils P aus Fig . 6 . Die in dieser Darstellung verborgene Öffnung 41 ist gestrichelt skizziert .In . Figure 6a is a side view of the separating device _ from Fig. 6 shown. In this illustration, the partition 43 projects into the sheet plane. Figure 6b shows a further side view of the separating device along the arrow P from FIG. 6. The opening 41 hidden in this illustration is sketched in broken lines.
In Fig 6c zeigt eine perspektivische Darstellung die in die Sammel -/Verteilungsräume eingebaute Trenneinrichtung 13 .6c shows a perspective illustration of the separating device 13 installed in the collection / distribution spaces.
Die Trenneinrichtungen bewirken, daß das Kältemittel nicht über die ganze Länge des Verteilungs - bzw . Sammelrohrs auf die einzelnen Durchflußeinrichtungen verheilt wird, sondern zunächst über die in einem ersten Teilabschnitt , von wo aus es über .die Durchflußeinrichtungen in einen entsprechenden ersten Teilabschnitt des zweiten Sammel "/Verteilraums gelangt . Von dort strömt das Medium über die Öffnung 41 der Trenneinrichtung 43 in den zweiten Raum des ersten Sammel-/Verteilungsraums , um schließli ch über die Durchflußeinrichtung in einen zweiten Teil des zweiten Sammelraums zu gelangen .The separators ensure that the refrigerant does not run the entire length of the distribution or. Collecting pipe is healed on the individual flow devices, but first over that in a first section, from where it passes through the flow devices into a corresponding first section of the second collection / distribution space. From there, the medium flows through the opening 41 of the separating device 43 into the second room of the first collecting / distribution room, in order to finally reach the second part of the second collecting room via the flow device.
^-Dieser -Verlauf' -ist in Figur 5 'schematisch dargestellt . Das ^^-«-----^ Kältemittel tritt über die Zuleitung 1 und die gestrichelt eingezeichnete Öffnung 9 in den mit a gekennzeichneten Raumabschnitt ein . Von dort strömt es über die Durchflußeinrichtung in den Abschnitt b . Von dort strömt das Kältemittel über die Öffnung 41 der Trennvorrichtung 13 kreuzungs artig in den Abschnitt c was in Figur 5 durch die gestrichelt gezeichnete Linie dargestellt ist . Von Abschnitt c aus gelangt das Kältemittel über die Durchflußeinrichtungen in den Abschnitt d von welchem aus es schließlich über die gestrichelte Öffnung 9 ' der , Ableitung 2 zugeführt wird .^ -This' course 'is shown schematically in Figure 5 ' . The ^^ - «----- ^ refrigerant enters via the supply line 1 and the opening 9 shown in broken lines in the space section marked with a. From there it flows through the flow device into section b. From there, the refrigerant flows through the opening 41 of the separating device 13 in a cross-like manner into section c, which is shown in FIG. 5 by the dashed line. From section c, the refrigerant passes through the flow devices into section d, from which it is finally fed via the dashed opening 9 'to the discharge line 2.
In anderen bevorzugten Ausführungs formen k nnen j edoch auch mehrere Trenneinrichtungen vorgesehen sein . Auf diese Wiese ist es mögli ch , das Kältemittel mehrmals in mehrere Verteilungs - / Sammel raumabschnitten zu leiten . Der Vorteil einer derartigen Aus führungs form besteht in einer gleichmäßigeren Aufteilung der unterschiedlichen Wärmeübertragungsbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung . Vuch kann in einer bevorzugten Ausführungsf orm keine Trenneinrichtung vorgesehen sein, so daß der Verteilungs- und der Sammelraum jeweils durch die sich in Längsrichtung erstreckenden kompletten Räume gebildet wird. Zur' Klarstellung sei darauf verwiesen, daß unter Sammelraum nicht das komplette in Fig. 3 gezeigte Volumen zu verstehen ist, sondern jeweils nur einzelne Raumabschnitte, welche durch die Trenneinrichtungen unterteilt werden. Die Trenneinrichtungen bringen den Vorteil, daß der Fluß des Kältemittels' auf günstigere Weise über die von Luft durchströmte Fläche der Vorrichtung zum Austausch von Wärme verteilt- wird.In other preferred embodiments, however, several separating devices can also be provided. In this way it is possible to route the refrigerant several times into several distribution / collection space sections. The advantage of such an embodiment consists in a more uniform division of the different heat transfer areas of the device according to the invention. In a preferred embodiment, no separating device can be provided, so that the distribution and collection space are each formed by the complete spaces extending in the longitudinal direction. For clarification, reference should be made to the fact that the collecting space is not to be understood as the complete volume shown in FIG. 3, but rather only individual room sections which are divided by the separating devices. The separating means have the advantage that the flow of refrigerant 'is verteilt- more favorable manner via the flow-through of air surface of the device for exchanging heat.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsf orm sind zwei Verteilungs- bzw. Sammelräume vorgesehen. Wenigstens einer dieser beiden Verteilungs- bzw. Sammelräume, bevorzugt einer der beiden Sammel- bzw. Verteilungsräume, ist mit wenigstens einer, bevorzugt genau einer, Trenneinrichtung versehen. Diese Trenneinrichtung unterteilt den Verteilungs- bzw. Sammelraum in . Der mit der Trenneinrichtung versehene Verteilungs- bzw. Sammelraum weist weiterhin eine Zu- sowie eine Ableitung auf. Die beiden Verteilungs- bzw. Sammelräume stehen bevorzugt nur über die Durchflußeinrichtung in Strömungsverbindung. Die Durchflußeinrichtung weist dabei wenigstens einen Strömungskanal, bevorzugt eine Vielzahl von Strömungskanälen zur Weiterleitung des Kältemittels auf und hat besonders bevorzugt einen f lachrohrartigen Querschnitt.In a further particularly preferred embodiment, two distribution or collection rooms are provided. At least one of these two distribution or collection spaces, preferably one of the two collection or distribution spaces, is provided with at least one, preferably exactly one, separating device. This separation device divides the distribution or collection space into , The distribution or collection space provided with the separating device furthermore has an inlet and an outlet. The two distribution or collection spaces are preferably only in flow connection via the flow device. The flow-through device has at least one flow channel, preferably a plurality of flow channels for conveying the refrigerant, and particularly preferably has a flat tube-like cross section.
Anstelle einer Trenixeinrichtung können auch mehrere Trenheinrichtungen vorgesehen sein. So kann beispielsweise der Verteilungs- bzw. Sammelraum, der mit der Zu- und der Ableitung versehen ist, zwei Trenneinrichtungen aufweisen, der andere Verteilungs- bzw. Sammelraum eine Trenneinrichtung, welche sich bevorzugt in der Längsrichtung des Verteilungs- bzw. Sammelraums zwischen den beiden Trenneinrichtungen des erstgenannten Verteilungs- bzw. Sammelraums befindet.Instead of a Trenix device, several Trenix devices can also be provided. For example, the distribution or collection space, which is provided with the inlet and outlet, can have two separation devices, the other distribution or collection space can have a separation device, which is preferably located in the longitudinal direction of the distribution or collection space between the two Separators of the first-mentioned distribution or collection room is located.
Allgemein können in dem Verteilungs- bzw. Sammelraum, welcher mit der Zu- und Ableitung versehen ist, n Trenneinrichtungen vorgesehen sein, und in dem anderen Verteilungs- bzw. Sammelraum n-1 Trenneinrichtungen, welche jeweils so angeordnet sind, daß entlang der Längsrichtung der Verteilungs- bzw. Sammelräume die einzelnen Trenneinrichtungen abwechselnd an den beiden Sammel- bzw. Verteilungsräumen angeordnet sind. Auf diese Weise kann festgelegt werden, wie oft das Fluid zwischen den beiden Verteilungs- bzw. Sammelräumen hin- und hergeleitet wird.In general, n separation devices can be provided in the distribution or collection space, which is provided with the supply and discharge lines be provided, and in the other distribution or collection space n-1 separation devices, which are each arranged so that the individual separation devices are arranged alternately on the two collection or distribution spaces along the longitudinal direction of the distribution or collection spaces. In this way it can be determined how often the fluid is passed back and forth between the two distribution or collection spaces.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung in dieser Ausführungsform. Die Bezugszeichen 4 und 5 beziehen sich auf die beiden Verteilungs- bzw. Sammelräume. Die Bezugszeichen 1 und 2 bezeichnen eine Zu- bzw. Ableitung, welche zur Einleitung eines Fluids in einen Verteilungs- bzw. Sammelraum 5 dient. Dabei erstrecken sich die Zu- und die Ableitung im wesentlichen entlang der Längsrichtung der Verteilungs- bzw.Fig. 7 shows a schematic representation in this embodiment. The reference numerals 4 and 5 refer to the two distribution or collection rooms. The reference numerals 1 and 2 denote a feed line or discharge line which serves to introduce a fluid into a distribution or collection space 5. The supply and discharge lines extend essentially along the longitudinal direction of the distribution or
Sammeleinrieb,tung 5. Es ist jedoch auch möglich, die Zuleitung an einer anderen Stelle der Verteilungs- bzw. Saitimeleiάrrcfhtung 5 "oder 4 vorzusehen. So können sie beispielsweise derart ausgeführt sein, dass sie sich senkrecht zur Längsrichtung des Verteilungs- bzw. Sammelraums erstrecken, beispielsweise in der Zeichnung nach unten oder auch aus der Blattebene heraus. Auch andere Erstreckungsrichtungen sind je nach den räumlichen Anforderungen möglich. Auch können die Zu- bzw. Ableitungen an der Unterseite des Verteilungs- bzw. Sammelraums 5 angebracht sein.Collective drive, device 5. However, it is also possible to provide the feed line at another point in the distribution or stringing device 5 "or 4. For example, they can be designed such that they extend perpendicular to the longitudinal direction of the distribution or collecting space "In the drawing, for example, downwards or out of the sheet plane. Other directions of extension are also possible, depending on the spatial requirements. The supply and discharge lines can also be attached to the underside of the distribution or collection space 5. ***"
Das Bezugszeichen 13 kennzeichnet eine Trenneinrichtung, welche in de Verteilungs- bzw. Sammelraum 5 derart vorgesehen ist, dass dieser Verteilungs- bzw. Sammelraum in zwei Teilabschnitte unterteilt -wird. Wie sich aus Fig. 7 ergibt, ist in dieser Ausführungsform keine direkte Verbindung zwischen den beiden Verteilungs- bzw. Sammelräume '4 und 5 vorgesehen, sondern die Strömungsverbindung verläuft hier über die einzelnen Durchflußeinrichtüngen. Die Trenneinrichtung ist dabei so angeordnet, daß sich die Längenverhältnisse der Sammel- und Verteilungseinrichtung 5 zwischen dem der Zuleitung zugewandten Raumabschnit und dem der Ableitung zugewandten Raumabschnitt , reiche durch das Verhältnis der in der Fig. 7 eingezeichneten jängen l und 12 dargestellt sind, zwischen 9 : 1 und 1 : 9, bevorzugt zwischen 9 : 1 und 1 : 3, besonders bevorzugt bei ca. 2 : 1, ergeben. Diese Abmessungen hängen von dem σndensationsgrad bzw. dem Dichteverhältnis vor bzw. nach der abschnittsweisen Kühlung der Fluids ab.The reference numeral 13 denotes a separating device which is provided in the distribution or collection space 5 in such a way that this distribution or collection space is divided into two sections. As is apparent from Fig. 7, no direct connection in this embodiment between the two distribution or collection space '4 and 5 is provided, but the flow connection here runs over the individual Durchflußeinrichtüngen. The separating device is arranged in such a way that the length ratios of the collecting and distributing device 5 are between the space section facing the feed line and the space section facing the drain line. rich by the ratio of the lengths 1 and 1 2 shown in FIG. 7, between 9: 1 and 1: 9, preferably between 9: 1 and 1: 3, particularly preferably at about 2: 1. These dimensions depend on the degree of density or the density ratio before or after the section-by-section cooling of the fluids.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 7 und 7a wird die Flußrichtung innerhalb der Vorrichtung erläutert.The flow direction within the device is explained with reference to FIGS. 7 and 7a.
Durch die Zuleitung 1 gelangt das Fluid zunächst in den Teilabschnitt a des Verteilungs- bzw. Sammeleinraums 5. Von dort aus fließt es, wie in. Fig. 7a gezeigt, über die (nicht gezeigte) Durchflußeinrichtung in den Verteilungs- bzw. Sammelraum 4. Da in diesem Verteilungs- bzw. Sammelraum. 4 keine Trenneinrichtung vorgesehen ist, kann sich das Fluid über die gesamte Länge des Verteilungs- bzw. Sammelraums 5 verteilen, was durch den Buchstaben k> angedeutet wird. Von hier aus fließt das Fluid-i.--ija--ή.unmehr umgekehrter Richtung durch' die -..».> Through the feed line 1, the fluid first reaches the subsection a of the distribution or collecting space 5. From there, it flows, as shown in FIG. 7 a, via the flow device (not shown) into the distribution or collecting space 4. Because in this distribution or collection room. 4 no separation device is provided, the fluid can be distributed over the entire length of the distribution or collection space 5, which is indicated by the letter k>. From here the Fluid-i .-- ija - ή. flows in the opposite direction through ' die - .. ».>
Durchflußeinrichtung und . cje langt schließlich in den mit c gekennzeichneten zweiten Teilabschnitt der Verteilungs- bzw. Sammeleinrichtung 5. Von dort aus kann das Fluid über die Ableitung 2 abfließen. Der Vorteil dieser Anordnung besteht in einem gleichmäßigeren Wärmeaustausch mit dem umgebenden Medium .Flow device and. cje finally reaches the second subsection of the distribution or collecting device 5, which is marked with c. From there, the fluid can flow off via the discharge line 2. The advantage of this arrangement is a more even heat exchange with the surrounding medium.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die in den Figuren dargestellten Aus führungs formen beschränkt ist, sondern in verschiedener Weise modifiziert und erweitert werden kann. It is pointed out that the invention is not limited to the embodiments shown in the figures, but can be modified and expanded in various ways.

Claims

AnsprücheExpectations
Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere für den Einsatz in' Kraftfahrzeugen und insb sondere für den Einsatz in Kraf tf ahrzeugklimaanlagen , die als Kältemittel ein Fluid aufweisen, welches als wenigstens einen Bestandteil Kohlendioxyd (C02) aufweist, mitTf ahrzeugklimaanlagen device for exchanging heat, in particular for use in 'automobiles, and particularly for use in sondere Kraf having as a refrigerant fluid comprising, as at least a part of carbon dioxide (C0 2), with
wenigstens einer Zu- Und Ableitung, welche in wenigstens einem Verteilungs- bzw. Sammelraum für ein Fluid münden, undat least one inlet and outlet, which open into at least one distribution or collection space for a fluid, and
wenigstens einer Durchflusseinrichtung, mitat least one flow device, with
wenigstens einem ersten endseitigen Stromungs- Verbindungsabschnitt, durch welchen das Fluid in die Durchflusseinrichtung eintritt bzw. aus der Durchflusseinrichtung austritt ,at least a first end flow connection section through which the fluid enters or exits the flow device,
wenigstens einen zweiten endseitigen Str mungs- Verbindungsabschnitt, durch welchen das Fluid aus der Durchflusseinrichtung austritt bzw. in die Durchflusseinrichtung eintritt , undat least one second flow connection section at the end, through which the fluid exits the flow device or enters the flow device, and
der erste Str mungs - Verbindungsabschnitt mit dem zweiten Stromungs - Verbindungsabschnitt durch wenigstens einen Rohrabschnitt stromungsverbunden ist,the first flow connection section is connected to the second flow connection section by at least one pipe section,
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
wenigstens einer der Stromungs - Verbindungsabschnitte wenigstens einmal tordiert ist, der erste oder der zweite Stromungs - Verbindungs ab schnitt mit dem Sammel räum stromungsverbunden ist ,at least one of the flow connection sections is twisted at least once, the first or the second flow connection section is flow connected to the collecting space,
der zweite oder der erste Stromungs - Nerbindungsabschnitt mit dem Verteilungsraum stromungsverbunden ist .the second or the first flow connection section is flow-connected to the distribution space.
2 . Vorrichtung zum Austausch von Wärme , insbesondere nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß der Rohrabschnitt wenigstens einen geraden Abschnitt aufweist .2nd Device for exchanging heat, in particular according to claim 1, characterized in that the pipe section has at least one straight section.
3. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet , daß der Rohrabschnitt wenigstens einen gekrümmten Abschnitt aufweist .3. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims, characterized in that the tube section has at least one curved section.
4 . Vorrichtung zum Austausch von .Wärme ,., insbesondere nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet , daß der Rohrabschnitt wenigstens einen tordierten Abschnitt aufweist .4th Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims, characterized in that the pipe section has at least one twisted section.
5 . Vorrichtung zum Austausch von Wärme , insbesondere nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,5. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet ,characterized ,
daß der Rohrabschnitt wenigstens zwei gekrümmte Abschnitte mit unterschiedlichen Krümmungsradien aufweist .that the tube section has at least two curved sections with different radii of curvature.
6 . Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche ,6. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet , daß die Anzahl der ersten bzw. der zweiten Strömung - Verbindungsabschnitte gleich der Anzahl der Rohrabschnitte ist.characterized in that the number of the first and the second flow - connecting sections is equal to the number of pipe sections.
7. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorher genannten Ansprüche7. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the aforementioned claims
dadurch gekennzeichnet, dasscharacterized in that
die Durchflusseinrichtung wenigstens einen Stromungskanal vorzugsweise eine Mehrzahl von Ströττiungskanälen zur Weiterleitung des Kältemittels aufweist und vorzugsweise einen flachrohrartigen Querschnitt hat.the flow device has at least one flow channel, preferably a plurality of flow channels for forwarding the refrigerant, and preferably has a flat tube-like cross section.
8. Vorrichtung zum Austausch -von Wärme , insbesondere nach wenigstens einem der vorher genannten Ansprüche8. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the aforementioned claims
dadurch gekennzeichnet, dasscharacterized in that
die Durchflusseinrichtung wenigstens aus einem Material aus einer Gruppe von Materialien hergestellt ist, welche Metalle, insbesondere Aluminium, Mangan, Silizium, Magnesium, Eisen, Messing, Kupfer, Zinn, Zink, Titan, Chrom, Molybdän, Vanadium, . Silizium, Magnesium und Legierungen wie EN-AW 3003, EN-AW 3102, EN-AW 6060, EN-AW 1110 hieraus, Kunststoffe, faserverstärkte Kunststoffe, Verbundwerkstoffe enthält.the flow device is made of at least one material from a group of materials which are metals, in particular aluminum, manganese, silicon, magnesium, iron, brass, copper, tin, zinc, titanium, chromium, molybdenum, vanadium,. Contains silicon, magnesium and alloys such as EN-AW 3003, EN-AW 3102, EN-AW 6060, EN-AW 1110, plastics, fiber-reinforced plastics, composite materials.
9 . Vorrichtung zum Austausch von Wärme , insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche9. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der erste und/oder der zweite Stromungs- Verbindungsabschnitt in einem vorgegebenen Winkel tordiert ist.characterized in that at least the first and / or the second flow connection section is twisted at a predetermined angle.
10. Vorrichtung zürn Austausch von Wärme, insbesondere nach - wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche10. Device for exchanging heat, in particular according to - at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
der Torsionswinkel seinem Betrag nach zwischen 10° und 180°, vorzugsweise zwischen 45° und 135° und besonders bevorzugt zwischen 80° und 100° liegt.the amount of the torsion angle is between 10 ° and 180 °, preferably between 45 ° and 135 ° and particularly preferably between 80 ° and 100 °.
11. Vorrichtung zum Austausch -von. Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche11. Device for the exchange of. Heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
die Torsion der beiden Übergangsabschnitte in der gleichen Torsionsrichtung erfolgt.the torsion of the two transition sections takes place in the same direction of torsion.
12. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche12. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
die Torsion der beiden Übergangsabschήitte in zueinander entgegengesetzer Torsionsrichtung erfolgt.the torsion of the two transition sections takes place in the opposite torsion direction.
13. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche13. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnitt mehrfach tordiert ist.characterized in that the pipe section is twisted several times.
14. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche14. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
wenigstens zwei Torsionen des Rohraϊoschnittes in gleicher Torsionsrichtung erfolgen.at least two torsions of the tube cut occur in the same direction of torsion.
15. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche15. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
wenigstens zwei Torsionen des Rohrabschnittes in , unterschiedlicher. Torsionsriehtung erfolgen.at least two torsions of the pipe section in, different. Direction of torsion take place.
16. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche16. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
die Torsionswinkel wenigstens zweier Torsionen des Rohrabschnittes im wesentlichen gleich oder gegengleich sind .the torsion angles of at least two torsions of the pipe section are essentially the same or opposite.
17. Vorrichtung zum Austausch -von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche17. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
der gekrümmte und/oder der tordierte Abschnitt des Rohrabschnittes mit einem Stützelement verbunden ist . the curved and / or the twisted section of the pipe section is connected to a support element.
18. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche18. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
mehrere Verteilungs-/ Sammelräume vorgesehen sind, welche voneinander thermisch getrennt sind.several distribution / collection rooms are provided, which are thermally separated from each other.
19. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche19. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
die thermische Trennung dadurch erfolgt, daß mehrere Verteilungs-/Sammelräume voneinander beabstandet sind.the thermal separation takes place in that several distribution / collection spaces are spaced apart.
20. Vorrichtung zum.Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche20. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
die thermische Trennung dadurch erfolgt, daß zwischen den Verteilungs-/Sammelräumen ein Material vorgesehen ist, welches die thermische Trennung begünstigt.the thermal separation takes place in that a material is provided between the distribution / collection spaces which favors the thermal separation.
21. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche21. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichne , daßcharacterized in that
der Verteilungs-/Sammelraum Aufnahmeeinrichtungen aufweist, wobei der Innenquerschnitt der Aufnahmeeinrichtungen im wesentlichen dem Außenquerschnitt der Durchflusseinrichtung entspricht . the distribution / collection space has receiving devices, the inner cross section of the receiving devices essentially corresponding to the outer cross section of the flow device.
2. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche2. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
die Aufnahmeeinrichtungen eine im wesentlichen rechteckige Gestalt aufweisen und die längere Seite dieser Aufnahmeeinrichtungen zu der Längsrichtung der Verteilungs-/ Sammeleinrichtung in einem vorbestimmten Winkel angeordnet ist.the receiving devices have a substantially rectangular shape and the longer side of these receiving devices is arranged at a predetermined angle to the longitudinal direction of the distribution / collecting device.
23. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche ,23. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel dem Betrag nach zwischen 0° und 90°, vorzugsweise zwischen 0° und 45° und besonders bevorzugt zwischen 0° und .10°. liegt...characterized in that the angle according to the amount between 0 ° and 90 °, preferably between 0 ° and 45 ° and particularly preferably between 0 ° and .10 °. lies...
24. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche ,24. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
mehrere Durchflusseinrichtungen im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.a plurality of flow devices are arranged essentially parallel to one another.
25. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,25. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
zwischen den Durchflusseinrichtungen Kühlrippen vorgesehen sind. cooling fins are provided between the flow devices.
6. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche6. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
die Rohrabschnitte der Durchflusseinrichtungen und das Stützelement zumindest teilweise form-, stoff- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind.the pipe sections of the flow devices and the support element are at least partially positively, materially and / or non-positively connected to one another.
27. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach - wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche27. Device for exchanging heat, in particular according to - at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
Rahmeneinrichtungen vorgesehen sind, welche zumindest teilweise form-, kraft und/oder stoffschlüssig mit dem Stützelement und/oder den Sammel/-Verteilungsraum verbunden sind.Frame devices are provided which are at least partially connected to the support element and / or the collection / distribution space in a form-fitting, force-fitting and / or material-locking manner.
28. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche28. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet , daßcharacterized in that
wenigstens eine Trenneinrichtung vorgesehen ist, die den Sammelraum und/oder den Verteilungsraum gas- und flüssigkeitsdicht in wenigstens zwei Raumabschnitte unterteilen.at least one separating device is provided which divides the collecting space and / or the distribution space in a gas-tight and liquid-tight manner into at least two spatial sections.
29. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vo angegangenen Ansprüche29. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
zwei Verteilungs- und/oder Sammelräume vorgesehen sind, wenigstens eine Trenneinrichtung vorgesehen ist , die wenigs tens einen der beiden Verteilungs - und/oder Samme räume, gas - und flüs sigkei tsdicht in wenigstens zwei Raumafc) schnitte unterteilt , undtwo distribution and / or collection rooms are provided, at least one separating device is provided which subdivides at least one of the two distribution and / or collection spaces, gas and liquid tightly into at least two space sections, and
die beiden Verteilungs - und/oder Sammelräume nur über die wenigs tens eine Durchflußeinrichtung in Stromungs Verbindung stehen .the two distribution and / or collection rooms are only in flow connection via at least one flow device.
Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen AnsprücheDevice for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet , daßcharacterized in that
die Zu- und die Ableitung an einem der beiden Sammel - und/oder Verteilungsräume vorgesehen sind,, bevorzugt an dem Verteilungs - und/oder Sammelraum, der die Trenneinrichtung aufweist .the supply and discharge lines are provided on one of the two collection and / or distribution spaces, preferably on the distribution and / or collection space which has the separating device.
Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen AnsprücheDevice for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet , daßcharacterized in that
sich, die Zuleitung und die Ableitung im wesentlichen entl ang der Längsrichtung des Verteilungs - bzw . Sammelraums , an welchem sie angeordnet sind, -erstrecken .itself, the supply line and the discharge line essentially along the longitudinal direction of the distribution or. Of the collecting space on which they are arranged.
Vorrichtung zum Austausch von -Wärme, irisbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen AnsprücheDevice for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung den Verteilungs - bzw. Sammelraum so unterteilt, daß das Verhältnis der Länge des der Zuleitung zugewandten Abschnittes zu der Länge ' des der Ableitung zugewandten Abschnittes zwischencharacterized in that the separating device divides the distribution or collection space in such a way that the ratio of the length of the section facing the feed line to the length of the section facing the drain line between
9 : 1 und 1 : 5 , bevorzugt zwischen 5 z 1 und 1 : 1 und besonders bevorzugt etwa bei 2 : 1, liegt . 9: 1 and 1: 5, preferably between 5 z 1 and 1: 1 and particularly preferably approximately 2: 1.
3. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche3. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
wenigstens ein Raumabschnitt des Verteilungsraums mit wenigstens einem Raumabschnitt des Sammelraums durch wenigstens eine Verbindungseinrichtung stromungsverbunden sind.at least one space section of the distribution space is electrically connected to at least one space section of the collection space by at least one connecting device.
34. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche34. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
„«wenigstens ein Raumabschnitt eines ersten Verteilungs- /Sammelraums mit einem weiteren Raumabschnitt eines zweiten Verteilungs-/Sammelraums durch wenigstens eine Verbindungseinrichtung stromungsverbunden ist, wobei der erste Verteilungs-/Sammelraum und der zweite Verteilungs- /Sammelraum nicht auf einer Geraden liegen"" At least one space section of a first distribution / collection space is electrically connected to a further space section of a second distribution / collection space by at least one connecting device, the first distribution / collection space and the second distribution / collection space not lying on a straight line
35. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche35. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
die Verbindungseinrichtung im Bereich der Trenneinrichtung vorgesehen ist und bevorzugt einteilig mit der Trenneinrichtung ausgebildet ist.the connecting device is provided in the area of the separating device and is preferably formed in one piece with the separating device.
36. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet , daß36. Device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims characterized in that
mehrere bevorzugt einteilig ausgebildete Trenn- /Verbindungseinrichtungen vorgesehen sind, welche eine mehrfache Umleitung des Kältemittels bewirkena plurality of preferably one-piece separating / connecting devices are provided, which bring about multiple redirection of the refrigerant
Vorrichtung zum Austausch von Wärme , insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen AnsprücheDevice for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims
dadurch gekennzeichnet , daßcharacterized in that
ein Verteilungsraum, ein Sammelraum, eine Durchflusseinrichtung und eine Zu- und eine Ableitung Bauelemente sind, die eine Baugruppe bilden .a distribution space, a collection space, a flow device and an inlet and an outlet are components that form an assembly.
Einrichtung zum Austauschen -von Luft , insbesondere fürDevice for exchanging air, especially for
Kraf tf ahr-zeugklimaanlag.en,.-uτιit .Luf tstrδmungswegen , Luf tströmungssteuerelementen , wenigstens einer Luf tfδrdereinrichtung und einem Gehäuse , welches zur Aufnahme wenigstens einer Vorrichtung zum Austausch von Wärme , gemäß insbesondere wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche vorbereitet ist oder innerhalb dessen eine solche Vorrichtung zum Austausch von Wärme angeordnet ist .Kraf tf ahr-zeugklimaanlag.en, .- uτιit .Luf tstrδmungswege, air flow control elements, at least one air conveying device and a housing which is prepared for receiving at least one device for exchanging heat, in particular according to at least one of the preceding claims or within which one such a device for exchanging heat is arranged.
Einrichtung zum Austauschen von Wärme , insbesondere für Kraft f ahrzeugklimaanlagen mit wenigstens einem Kondensator , einem Verdichter , einem Expansionsventil , einem Sammler und wenigstens einer Vorrichtung zum Austausch von Wärme , gemäß insbesondere wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche . Means for exchanging heat, in particular for motor f ahrzeugklimaanlagen with at least a condenser, a compressor, an expansion valve, a collector and at least one device for exchange of heat, in particular according to at least one of the preceding claims.
0. Verfahren zur Herstellung einer Durchflusseinrichtung, insbesondere eines Flachrohres für eine Vorrichtung zum Austausch von Wärme, welches die folgenden Schritte aufweist :0. A method for producing a flow device, in particular a flat tube for a device for exchanging heat, which comprises the following steps:
- Herstellung einer sich im wesentlichen in einer Längsrichtung erstreckenden Durchflusseinrichtung;- Production of a flow device extending essentially in a longitudinal direction;
- Tordieren wenigstens eines ersten endseitigen Strömungsverbindungsabschήittes und wenigstens eines zweiten endseitigen StrömungsverbindungsabSchnittes um einen vorbestimmten Torsionswinkel;- Twisting at least one first end-side flow connection section and at least one second end-side flow connection section by a predetermined torsion angle;
41. Verfahren zur Herstellung einer Durchflusseinrichtung gemäß Anspruch 30 ,41. A method for producing a flow device according to claim 30,
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
- die Durchflusseinrichtung, im Bereich um einen vorbestimmten Biegungswinkel gegenüber der Längsrichtung der Durchflusseinrichtung zur Erzeugung eines ' Krümmungsabschnittes gekrümmt wird.- The flow device is curved in the area by a predetermined bending angle with respect to the longitudinal direction of the flow device to produce a 'section of curvature.
42. Verfahren zur Herstellung einer Durchflusseinrichtung insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 30 oder 31,42. A method for producing a flow device, in particular according to at least one of claims 30 or 31,
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
der Biegungswinkel 0°, 30°, 45°, 60°, 90°, 120° oder 180° oder beliebige Zwischenwer.te beträgt.the bending angle is 0 °, 30 °, 45 °, 60 °, 90 °, 120 ° or 180 ° or any intermediate values.
43. Verfahren zur Herstellung einer Durchflusseinrichtung insbesondere nach wenigstens einem der Ansprüche 30, 31 oder 32, daß die Durchflusseinrichtung wenigstens in einem Bereich tordiert wird, wobei der Torsionswinkel 0°/ 30°, 45°, 60°, 90°, 120° oder 180° oder beliebige Zwischenwerte beträgt. 43. A method for producing a flow device in particular according to at least one of claims 30, 31 or 32, that the flow device is twisted at least in an area wherein the torsion angle of 0 ° / 30 °, 45 °, 60 °, 90 °, 120 ° or 80 ° 1, or any intermediate values is.
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