EP2972040B1

EP2972040B1 - Kondensatorbaugruppe für kältemittel

Info

Publication number: EP2972040B1
Application number: EP14709946.9A
Authority: EP
Inventors: Uwe FÖRSTER; Guillaume David; Andreas Kemle; Matthias Jung; Christoph Walter; Ottokar Kunberger
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2014-03-12
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2034-03-12
Also published as: BR112015020809B1; US20160069597A1; CN105143806A; EP2972040A1; WO2014140133A1; DE102013204294A1; BR112015020809A2; CN105143806B

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Kondensatorbaugruppe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. FR 2 915 793 offenbart eine derartige Kondensatorbaugruppe.

Stand der Technik

Durch die Verwendung des Kältemittels R1234yf anstelle des bisherigen Kältemittels R134a ergeben sich bei Kraftfahrzeugklimaanlagen nicht vernachlässigbare Leistungsminderungen im Bereich des Kältemittelkreislaufs. Um die Leistung des Kältemittelkreislaufs zu erhöhen, ist beispielsweise eine stärkere Unterkühlung des bereits verflüssigten Kältemittels möglich, d.h. das Kältemittel wird in einem Unterkühlungsbereich auf eine Temperatur abgekühlt, die unterhalb der Kondensationstemperatur des Kältemittels liegt.
Eine Kondensatorbaugruppe einer Kraftfahrzeugklimaanlage für Kältemittel mit einem derartigen Ansatz zur Leistungssteigerung ist beispielsweise aus der DE 10 2010 039 511 A1 bekannt. Diese bekannte Kondensatorbaugruppe sieht einen Sammelbehälter an einer ersten Längsseite der Kältemittelkondensatorbaugruppe, zwei Sammelrohre, Wärmeübertragerrohre in einem Überhitzungsbereich zum Kühlen des dampfförmigen Kältemittels, einen Kondensationsbereich zum Kondensieren des Kältemittels und einen Unterkühlungsbereich vor, bei welchem der Unterkühlungsbereich mit drei Kühlabschnitten ausgebildet ist, wobei wenigstens zwei Wärmeübertragerrohre als ein erster Unterkühlparallelabschnitt fluidleitend mit dem Kältemittel parallel beaufschlagt sind, wobei das aus dem ersten Unterkühlparallelabschnitt ausströmende Kältemittel in einen ersten Unterkühlzwischenströmungskanal mündet. Dieser erste Unterkühlzwischenströmungskanal mündet in wenigstens zwei Wärmeübertragerrohre als zweiter Unterkühlparallelabschnitt. Dieser zweite Unterkühlparallelabschnitt mündet in einen zweiten Unterkühlzwischenströmungskanal. Der zweite Unterkühlzwischenströmungskanal mündet in wenigstens zwei Wärmeübertragerrohre als dritter Unterkühlparallelabschnitt, wobei eine Auslassöffnung auf einer zweiten Längsseite der Kältemittelkondensatorbaugruppe angeordnet ist.
Durch die vergrößerte Unterkühlstrecke, gebildet durch drei in Serie geschaltete Bereiche, ergibt sich - bei vergleichbarer Gesamtgröße der Kondensatorbaugruppe - ein verringerter Kondensationsbereich, wodurch sich der Hochdruck im Kältemittelkreislauf vergrößert. Eine derartige Kondensatorbaugruppe lässt daher noch Wünsche in Hinblick auf die Kälteleistung und Effizienz offen.

Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kondensatorbaugruppe zur Verfügung zu stellen, welche eine bessere Kälteleistung und höhere Effizienz aufweist.
Diese Aufgabe wird durch eine Kondensatorbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Durch eine Auslegung der Kondensatorbaugruppe, bei der sich der prozentuale Anteil der Wärmeübertragerrohre der ersten Gruppe ergibt aus $26,162 \ln (S / {dm}^{2}) - 40,746 \leq P \leq 25,49 \ln (S / {dm}^{2}) - 27,842$
bei einer Stirnfläche (S) mit einem Verhältnis von Breite zu Höhe im Bereich von 0,5 bis 1,0, einer Stirnfläche im Bereich von 10 bis 30 dm² und einer Angabe der Fläche der Stirnfläche in dm² (im Argument des natürlichen Logarithmus), ergibt sich eine optimierte Kälteleistung gegenüber Kondensatorbaugruppen, welche einen in Bezug auf den o.g. Zusammenhang größeren oder geringeren prozentualen Anteil an Wärmeübertragerrohren der ersten Baugruppe haben.
Insbesondere bevorzugt ergibt sich der prozentuale Anteil der Wärmeübertragerrohre der ersten Gruppe aus $26,162 \ln (S / {dm}^{2}) - 35,746 \leq P \leq 25,49 \ln (S / {dm}^{2}) - 32,842$
Eine derartige Ausgestaltung ist insbesondere für Kondensatoren mit einem Unterkühlungsbereich, der drei Kühlabschnitte mit jeweils mindestens zwei Rohren in jedem Kühlabschnitt aufweist, anwendbar.
Als Kältemittel können sowohl R134, R1234yf aber auch andere Kältemittel verwendet werden, welche annähernd mit R 134 oder R1234yf vergleichbare Eigenschaften haben.
Bei einem Verhältnis von Lh zu Lv von 0,5 ergibt sich der prozentuale Anteil vorzugsweise durch $26,162 \ln (S / {dm}^{2}) - 40,746 \leq P \leq 26,126 \ln (S / {dm}^{2}) - 30$
und bei einem Verhältnis von Lh zu Lv von 1,0 vorzugsweise durch $25,49 \ln (S / {dm}^{2}) - 35 \leq 25,49 \ln (S / {dm}^{2}) - 27,842$
Bevorzugt weist die Kondensatorbaugruppe mindestens vier in Serie geschaltete Bereiche auf, wobei der erste Bereich der in Serie geschalteten Bereiche besagten prozentualen Anteil der gesamten Stirnfläche einnimmt. Dabei kann der prozentuale Anteil der in Serie geschalteten Bereiche in normaler Strömungsrichtung des Kältemittels vom ersten Bereich zum zweiten Bereich abnehmen. Ferner kann der prozentuale Anteil der in Serie geschalteten Bereiche in normaler Strömungsrichtung des Kältemittels vom zweiten Bereich zum dritten Bereich abnehmen.
Vorzugsweise nimmt der prozentuale Anteil der in Serie geschalteten Bereiche in normaler Strömungsrichtung des Kältemittels zu Beginn der Serie ab und ist am Ende der Serie konstant.
Bei einer bevorzugten Kondensatorbaugruppe ist der prozentuale Anteil des ersten Bereichs von sechs, in normaler Strömungsrichtung des Kältemittels in Serie geschalteten Bereichen größer als der prozentuale Anteil des zweiten Bereichs, und der prozentuale Anteil des dritten Bereichs ist vorzugsweise jeweils gleich groß wie der prozentuale Anteil des vierten Bereichs, des fünften Bereichs und des sechsten Bereichs.
Bei quadratischer Ausgestaltung der Stirnfläche ist der prozentuale Anteil des ersten Bereichs von sechs, in normaler Strömungsrichtung des Kältemittels in Serie geschalteten Bereichen vorzugsweise doppelt so groß wie der prozentuale Anteil des zweiten Bereichs, und der prozentuale Anteil des dritten Bereichs ist vorzugsweise jeweils gleich groß wie der prozentuale Anteil des vierten Bereichs, des fünften Bereichs und des sechsten Bereichs, wobei die Summe der prozentualen Anteile des dritten, vierten, fünften und sechsten Bereichs vorzugsweise gleich groß ist wie der prozentuale Anteil des zweiten Bereichs, und der prozentuale Anteil des ersten Bereichs vorzugsweise gleich groß wie die Summe der prozentualen Anteile der restlichen Bereiche ist.
Die Umlenkbereiche sind vorzugsweise innerhalb von Sammelrohren angeordnet, wobei das kältemittelaufnehmende Volumen der Sammelrohre in normaler Strömungsrichtung des Kältemittels in einem ersten Umlenkbereich zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich vorzugsweise größer ist als in einem zweiten Umlenkbereich zwischen dem zweiten Bereich und dem dritten Bereich, wobei nach dem dritten Bereich vorzugsweise ein Sammelbehälter angeordnet ist.
Die Erfindung ist besonders geeignet für Kondensatorbaugruppen mit dreiflutigem Unterkühlbereich mit jeweils mindestens zwei Wärmeübertragerrohren, kann aber auch für andere Kondensatorbaugruppen verwendet werden, beispielsweise mit einflutigem Unterkühlbereich und dreiflutigem Kondensationsbereich.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die nachfolgende Figurenbeschreibung und durch die Unteransprüche beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage zumindest eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Kondensatorbaugruppe mit drei Kühlabschnitten gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2: eine ausschnittsweise, schematische Darstellung der Wärmeübertragungsfläche der Kondensatorbaugruppe von Fig. 1,
Fig. 3: eine schematische Darstellung einer Kondensatorbaugruppe mit drei Kühlabschnitten gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, und
Fig. 4: ein Diagramm des prozentualen Anteils der Wärmeübertragerrohre eines ersten Bereichs über der wärmeübertragenden Stirnfläche.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Eine Kondensatorbaugruppe 1, welche Teil einer Kraftfahrzeugklimaanlage (nicht näher dargestellt) mit einem in einem Kältemittelkreislauf angeordneten Verdampfer und einem Verdichter ist, weist, seitlich angeordnet, eine erste und zweite Längsseite L1 bzw. L2 auf. Die Kondensatorbaugruppe 1 ist üblicherweise in einem Kraftfahrzeug derart eingebaut, dass die beiden Längsseiten L1, L2 sich im Wesentlichen in vertikaler Richtung (y-Richtung) erstrecken und in z-Richtung beabstandet voneinander angeordnet sind. Die Tiefe der Kondensatorbaugruppe 1 erstreckt sich in x-Richtung, wobei die x-Richtung der Luftströmungsrichtung durch die Kondensatorbaugruppe 1 entspricht, d.h. entgegengesetzt zur normalen Fahrtrichtung des Fahrzeugs verläuft. Entsprechende Richtungsangaben werden im Folgenden zur Beschreibung der Kondensatorbaugruppe 1 verwendet.
Auf der ersten Längsseite L1 oben an der Kondensatorbaugruppe 1 ist eine Einlassöffnung 2 angeordnet, durch welche im Kältemittelkreislauf umgewälztes Kältemittel, vorliegend R1234yf, in die Kondensatorbaugruppe 1 gelangt. Auf jeder Längsseite L1, L2 der Kondensatorbaugruppe 1 ist ein vorliegend durchgehendes Sammelrohr 3 angeordnet. Die Sammelrohre 3 sind über Wärmeübertragerrohre 4, gebildet durch Flachrohre, auf an sich bekannte Weise miteinander verbunden. In den Sammelrohren 3 sind Leitbleche angeordnet, um den Strömungsweg (in der Zeichnung schematisch durch Pfeile angedeutet) des Kältemittels durch die Wärmeübertragerrohre 4 vorzugeben und einzelne Umlenkbereiche voneinander zu trennen. Zwischen den Wärmeübertragerrohren 4 sind auf bekannte Weise Wellrippen 5 angeordnet, welche mit den Wärmeübertragerrohren 4 in thermischer und mechanischer Verbindung stehen und die Wärmeübertragungsfläche der Wärmeübertragerrohre 4 und damit der Kondensatorbaugruppe 1 vergrößern.
Der wärmeübertragende Bereich der Kondensatorbaugruppe 1 wird vorliegend im deutlich größeren, oberen Bereich z-förmig durchströmt, wobei die Höhe und damit die Anzahl der parallel angeordneten, in einer Richtung von Kältemittel durchströmten Wärmeübertragerrohre 4 sich nach unten stark verringert, bevor das Kältemittel am unteren Ende dieses oberen Bereichs schräg gegenüberliegend zur Einlassöffnung 2 in einen parallel zum auf der zweiten Längsseite L2 angeordneten Sammelrohr 3 auf herkömmliche Weise aufgebauten Sammelbehälter 6 strömt, in welchem ein Trockner und Filter (nicht dargestellt) angeordnet ist. Hierbei wird auf die obere Gruppe der parallel in einer Richtung durchströmten Wärmeübertragerrohre 4 dieses oberen Bereichs als ersten Strömungsweg (erster Bereich A), auf die mittlere Gruppe der parallel und entgegen der oberen Gruppe durchströmten Wärmeübertragerrohre 4 dieses oberen Bereichs als zweiten Strömungsweg (zweiter Bereich B) und auf die untere Gruppe der parallel und entgegen der mittleren Gruppe durchströmten Wärmeübertragerrohre 4 dieses oberen Bereichs als dritten Strömungsweg (dritter Bereich C) Bezug genommen. Diese einzelnen Bereiche A-C sind jeweils über besagte Umlenkbereiche in Serie geschaltet. Aufgrund der Funktion, nämlich dass im entsprechenden oberen Bereich der Kondensatorbaugruppe 1 das überhitzte, gasförmige Kältemittel auf eine Sättigungstemperatur abgekühlt wird, wird der erste Bereich A auch als Überhitzungsbereich bezeichnet. Der zweite und dritte Bereich B und C werden insgesamt als Kondensationsbereich bezeichnet, da in diesem Bereich das auf die Sättigungstemperatur abgekühlte Kältemittel kondensiert und anschließend als Flüssigkeit in den Sammelbehälter 6 gelangt.
Nachfolgend dem Sammelbehälter 6 ist als kleinerer, unterer Bereich ein Unterkühlbereich 7 als weiterer Teil der Kondensatorbaugruppe 1 vorgesehen, welchem das im Kondensationsbereich verflüssigte Kältemittel zugeführt wird. Dieser Unterkühlbereich 7 wird vorliegend ebenfalls z-förmig durchströmt, ausgehend vom unteren Endbereich des Sammelbehälters 6. Der Unterkühlbereich 7 ist, entsprechend der DE 10 2010 039 511 A1 , durch drei Kühlabschnitte, jeweils durch zwei parallel zueinander verlaufende Wärmeübertragerrohre, sowie dazwischen angeordnete Umlenkbereiche in den Sammelrohren 3 gebildet, wobei am Ende das Kältemittel über das auf der ersten Längsseite L1 angeordnete Sammelrohr 3 zu einer Auslassöffnung 8 gelangt. Entsprechend der Bezeichnung der Bereiche des größeren, oberen Bereichs A-C wird auf diese Wärmeübertragerrohre in der Reihenfolge des normalen Durchströmens mit Kältemittel als Bereiche D, E und F Bezug genommen. Die Umlenkung des Kältemittels im Unterkühlbereich 7 zwischen den einzelnen Kühlabschnitten erfolgt vorliegend in den Sammelrohren 3 durch Leitbleche, entsprechend der Umlenkung im größeren, oberen Bereich, sie kann jedoch auch auf beliebige andere Weise erfolgen, d.h. die Sammelrohre 3 können beispielsweise auch oberhalb des Unterkühlbereichs 7 enden und die Umlenkung kann durch getrennt ausgebildete Umlenkbereiche erfolgen.
Die Sammelrohre 3, die Wärmeübertragerrohre 2, die Wellrippen 5 und ggf. die Umlenkbereiche bestehen üblicherweise aus Metall, vorliegend aus Aluminium. Die einzelnen Bauteile sind vorliegend stoffschlüssig als Lötverbindungen miteinander verbunden, jedoch ist auch eine andere Herstellung mit entsprechendem Aufbau denkbar.
Im Folgenden wird auf die Auslegung der Strömungswege für eine optimale Kälteleistung der Kondensatorbaugruppe 1 näher eingegangen. Dabei wird auf die Fläche, die in der yz-Ebene liegt und in z-Richtung durch die (freie) Länge Lh der Wärmeübertragerrohre 4 zwischen den Sammelrohren 3 und in y-Richtung durch den Abstand Lv der Ober- und Unterkante des entsprechenden obersten bzw. untersten Wellrippe definiert wird, im Folgenden als Stirnfläche S Bezug genommen, d.h. die Stirnfläche S ergibt sich aus Lh x Lv. Auf Lh wird im Folgenden auch als Breite, auf die Lv auch als Höhe Bezug genommen. Die (freie) Länge Lh der einzelnen Wärmeübertragerrohre 4 im Bereich der Stirnfläche S ist in der beschriebenen Ausführung jeweils gleich. Bei alternativen Ausführungen kann diese jedoch auch unterschiedlich sein. Ferner sind alle Wärmeübertragerrohre 4 mit einander entsprechenden und über die Länge der Wärmeübertragerrohre 4 konstanten freien Strömungsquerschnitten ausgebildet, und alle Wärmeübertragerrohre 4 sind äquidistant über die Höhe der Kondensatorbaugruppe 1 angeordnet.
Der gesamte Strömungsweg des Kältemittels innerhalb des wärmeübertragenden Bereichs A-C sowie entsprechend des Unterkühlbereichs D-E ergibt sich aufgrund der Umlenkung jeweils näherungsweise als 3 x Lh, wobei innerhalb der einzelnen Bereiche A-F jeweils mehrere parallel verlaufende Wärmeübertragerrohre 4 vorgesehen sind, und sich die Anzahl der parallelgeschalteten Wärmeübertragerrohre 4 in den Bereichen A, B, C in Richtung des Strömungsweges jeweils verringert. Die Anzahl der parallelgeschalteten Wärmeübertragerrohre 4 in den Bereichen D-E ist vorliegend konstant. Sie kann auch der Anzahl der parallelgeschalteten Wärmeübertragerrohren im Bereich C entsprechen. Vorliegend beträgt die Anzahl der parallelgeschalteten Wärmeübertragerrohre in den Bereichen C-F jeweils zwei.
Soweit vorstehend beschrieben entsprechen sich die beiden Ausführungsbeispiele von Fig. 1 und 3.
Wesentlich für eine Optimierung der Kälteleistung der Kondensatorbaugruppe 1 ist das Verhältnis der Wärmeübertragerrohranzahl (und damit der Flächenanteil in Bezug auf die Stirnfläche S) des ersten Bereichs A, im Folgenden als nA bezeichnet, zur Wärmeübertragerrohranzahl nB des zweiten Bereichs B. Der Einfluss des dritten Bereichs C mit nC Wärmeübertragerrohren ist von untergeordneter Bedeutung für die Leistung der Kondensatorbaugruppe 1. Die Wärmeübertragerrohranzahl im vierten bis sechsten Bereich nD, nE, nF ist ebenfalls von untergeordneter Bedeutung.
Auf den prozentualen Anteil der Wärmeübertragungsfläche des ersten Bereichs A im Verhältnis zur gesamten Wärmeübertragungsfläche, d.h. zur gesamten Stirnfläche S, wird im Folgenden mit P bezeichnet.
Hierbei ergibt sich bei einem Verhältnis von Lh zu Lv im Bereich von 0,5 bis 1,0 und einer Angabe der Fläche in dm² bei einem Verhältnis von $26,162 \ln (S / {dm}^{2}) - 35,746 \leq P \leq 25,49 \ln (S / {dm}^{2}) - 32,842$
der Anteil der Wärmeübertragerrohre 4, die dem ersten Bereich zugeordnet sind, in Bezug auf die Gesamtzahl der Wärmeübertragerrohre 4 in Prozent, welcher zu einer optimalen Leistung einer Klimaanlage mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kondensatorbaugruppe 1 führt. Der untere Grenzwert gilt hierbei für ein Verhältnis von Lh zu Lv von 0,5, der obere Grenzwert für ein Verhältnis von Lh zu Lv von 1,0.
D. h. es ergibt sich beispielsweise für eine wärmeübertragende Stirnfläche S von 25 dm² ein vorteilhafter Anteil von Wärmeübertragerrohren 4 im ersten Bereich von ca. 54%. Damit ergibt sich automatisch auch ein entsprechendes Verhältnis P (in %) der Anzahl der Wärmeübertragerrohre 4 des ersten Bereichs A zur Gesamtzahl der Wärmeübertragerrohre 4 von $P = nA / [100 \times (nA + nB + nC + nD + nE + nF)]$
bei "quadratischer" Ausgestaltung der Stirnfläche. Entsprechend ist in Fig. 1 als erstes Ausführungsbeispiel eine Kondensatorbaugruppe 1 mit einem Verhältnis von Lh/Lv von 1,0 dargestellt.
Bei einem Verhältnis von Lh zu Lv von 0,5, also bei doppelt so großer Breite wie Höhe der Stirnfläche, ergibt sich ein vorteilhafter Anteil (von Wärmeübertragerrohren 4 im ersten Bereich A) von ca. 43%, wie in Fig. 3 als zweites Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Vorsorglich sei angemerkt, dass sich der prinzipielle Aufbau der Wärmeübertragungsfläche mit Wärmeübertragerrohren 4 und Wellrippen 5 nicht unterscheidet. Einziger Unterschied ist die Anordnung der nicht näher dargestellten Leitbleche in den Sammelrohren 3, welche zu einer unterschiedlichen Durchströmungsrichtung in Teilbereichen der Wärmeübertragungsfläche führen, sprich die erste Richtungsumkehr ist im Verhältnis zur Gesamthöhe bei der Kondensatorbaugruppe 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel etwas weiter oben.
Somit werden bei quadratischer Ausgestaltung der Stirnfläche S und einer Größe derselben von ca. 25 dm², wie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen, ca. die Hälfte aller Wärmeübertragerrohre 4 dem ersten Bereich A zugeordnet. Vergrößert man jedoch die Stirnfläche S, so steigt der Anteil der dem ersten Bereich A vorteilhafterweise zuzuordnenden Wärmeübertragerrohre 4 an, verringert man die Größe der Stirnfläche S, so sinkt der Anteil, bei einer Stirnfläche S von beispielsweise 10 dm² auf ca. 30%.
Bei einer rechteckförmigen Ausgestaltung der Stirnfläche S mit einem Verhältnis von Lh zu Lv von 0,5, wie gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehen, liegt der prozentuale Anteil des ersten Bereichs A jeweils ca. 10% darunter.
Unter Berücksichtigung eines Sicherheitsbereichs von 5% nach oben und unten ergibt sich ein Verhältnis von $26,162 \ln (S / {dm}^{2}) - 40,746 \leq P \leq 25,49 ln (S / {dm}^{2}) - 27,842$
der Anteil der Wärmeübertragerrohre 4, die dem ersten Bereich zugeordnet sind, in Bezug auf die Gesamtzahl der Wärmeübertragerrohre 4 in Prozent, welcher zu einer guten Leistung einer Klimaanlage mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kondensatorbaugruppe 1 führt.
Das o.g. Verhältnis ist insbesondere für Stirnflächen S im Bereich von 10 bis 30 dm², insbesondere im Bereich von 15 bis 25 dm², gültig, wobei die Mehrzahl im Fahrzeugbereich verwendeter Kondensatoren eine entsprechend große Stirnfläche S aufweist.
Gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel ist der zweite Bereich B annähernd gleich groß ausgebildet wie der dritte bis sechste Bereich C-F zusammen.
Ein entsprechendes Verhältnis zur prozentualen Auslegung des ersten Bereichs A in Bezug auf die gesamte wärmeübertragende Stirnfläche S kann auch herangezogen werden, wenn der Unterkühlbereich nicht, wie vorstehend beschrieben, dreiflutig sondern zweiflutig oder mehrflutig ausgebildet ist, wobei die Anzahl der Flachrohre im Unterkühlbereich insgesamt mindestens 6 bis 16 beträgt. Damit kann die o.g. Gleichung für P auch für nE und/oder nF gleich null herangezogen werden, sofern die Summe der Wärmeübertragerrohre im Unterkühlbereich im Bereich 6 bis 16 liegt.
Obwohl gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und in der Zeichnung als durchgehende Rohre mit Leitblechen beschrieben, können die Sammelrohre 3 auch durch einzelne, getrennt ausgebildete Umlenkbereiche gebildet sein, insbesondere kann sich deren Strömungsquerschnittsfläche und/oder Volumen in Strömungsrichtung des Kältemittels verringern, wie in der DE 10 2011 007 216 A1 offenbart. Eine entsprechende Strömungsquerschnittsflächenverringerung ist insbesondere zwischen dem ersten Umlenkbereich (Bereich zwischen Bereich A und Bereich B) und dem zweiten Umlenkbereich (Bereich zwischen Bereich B und Bereich C) vorteilhaft, kann vorteilhafterweise jedoch zusätzlich zwischen den folgenden Bereichen vorgesehen sein.

Claims

Kondensatorbaugruppe (1), aufweisend eine Mehrzahl von äquidistant unter Zwischenlage von Wellrippen (5) angeordneten Wärmeübertragerrohren (4), die beidseitig in Umlenkbereichen münden,
die Wärmeübertragerrohre (4) eine freie, der Wärmeübertragung dienende Länge (Lh) haben, und
die Wärmeübertragerrohre (4) in Verbindung mit den Wellrippen (5) eine Stirnfläche (S) mit einer Breite entsprechend der freien Länge (Lh) der Wärmeübertragerrohre (4) und einer Höhe (Lv) bilden, so dass sich die Stirnfläche (S) durch das Produkt von Breite und Höhe ergibt,
die Wärmeübertragerrohre (4) in Gruppen parallel und die einzelnen Gruppen in Serie geschaltet sind, wobei die Wärmeübertragerrohre (4) der einzelnen Gruppen benachbart angeordnet sind und jede Gruppe aus mindestens zwei Wärmeübertragerrohren (4) besteht,
dadurch gekennzeichnet, dass sich der prozentuale Anteil (P) der Wärmeübertragerrohre (4) der ersten Gruppe ergibt aus $26,162 \ln (S / {dm}^{2}) - 40,746 \leq P \leq 25,49 ln (S / {dm}^{2}) - 27,842$
bei einer Stirnfläche (S) mit einem Verhältnis von Breite zu Höhe im Bereich von 0,5 bis 1,0, einer Stirnfläche (S) im Bereich von 10 bis 30 dm² und einer Angabe der Fläche der Stirnfläche (S) in dm².
Kondensatorbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Gruppen als Strömungswege in dem Unterkühlbereich vorgesehen sind.
Kondensatorbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der prozentuale Anteil (P) der Wärmeübertragerrohre (4) der ersten Gruppe ergibt aus $26,162 \ln (S / {dm}^{2}) - 35,746 \leq P \leq 25,49 \ln (S / {dm}^{2}) - 32,842$
Kondensatorbaugruppe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Verhältnis von Lh zu Lv von 0,5 der prozentuale Anteil (P) sich ergibt durch $26,162 \ln (S / {dm}^{2}) - 40,746 \leq P \leq 26,162 ln (S / {dm}^{2}) - 30$
und
bei einem Verhältnis von Lh zu Lv von 1,0 der prozentuale Anteil (P) sich ergibt durch $25,49 \ln (S / {dm}^{2}) - 35 \leq P \leq 25,49 \ln (S / {dm}^{2}) - 27,842$
Kondensatorbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensatorbaugruppe (1) mindestens vier in Serie geschaltete Bereiche (A-F) aufweist, wobei der erste Bereich (A) der in Serie geschalteten Bereiche (A-F) besagten prozentualen Anteil (P) der gesamten Stirnfläche (S) einnimmt.
Kondensatorbaugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der prozentuale Anteil der in Serie geschalteten Bereiche in normaler Strömungsrichtung des Kältemittels vom ersten Bereich (A) zum zweiten Bereich (B) abnimmt.
Kondensatorbaugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der prozentuale Anteil der in Serie geschalteten Bereiche in normaler Strömungsrichtung des Kältemittels vom zweiten Bereich (B) zum dritten Bereich (C) abnimmt.
Kondensatorbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der prozentuale Anteil der in Serie geschalteten Bereiche (A-F) in normaler Strömungsrichtung des Kältemittels zu Beginn der Serie abnimmt und am Ende der Serie konstant ist.
Kondensatorbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der prozentuale Anteil (P) des ersten Bereichs (A) von sechs, in normaler Strömungsrichtung des Kältemittels in Serie geschalteten Bereichen (A-F) größer als der prozentuale Anteil des zweiten Bereichs (B) ist, und der prozentuale Anteil des dritten Bereichs (C) jeweils gleich groß wie der prozentuale Anteil des vierten Bereichs (D), des fünften Bereichs (E) und des sechsten Bereichs (F) ist.
Kondensatorbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei quadratischer Ausgestaltung der Stirnfläche (S) der prozentuale Anteil des ersten Bereichs (A) von sechs, in normaler Strömungsrichtung des Kältemittels in Serie geschalteten Bereichen (A-F) doppelt so groß wie der prozentuale Anteil des zweiten Bereichs (B) ist, und der prozentuale Anteil des dritten Bereichs (C) jeweils gleich groß wie der prozentuale Anteil des vierten Bereichs (D), des fünften Bereichs (E) und des sechsten Bereichs (F) ist, wobei die Summe der prozentualen Anteile des dritten, vierten, fünften und sechsten Bereichs (C-F) gleich groß wie der prozentuale Anteil des zweiten Bereichs (B) ist, und der prozentuale Anteil des ersten Bereichs (A) gleich groß wie die Summe der prozentualen Anteile der restlichen Bereiche (B-F) ist.
Kondensatorbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkbereiche innerhalb von Sammelrohren (3) angeordnet sind, wobei das kältemittelaufnehmende Volumen der Sammelrohre (3) in normaler Strömungsrichtung des Kältemittels in einem ersten Umlenkbereich zwischen dem ersten Bereich (A) und dem zweiten Bereich (B) größer als in einem zweiten Umlenkbereich zwischen dem zweiten Bereich (B) und dem dritten Bereich (C) ist, wobei nach dem dritten Bereich (C) ein Sammelbehälter (6) angeordnet ist.