DE102010048015B4

DE102010048015B4 - Anlage mit einem Wärmeübertrager

Info

Publication number: DE102010048015B4
Application number: DE102010048015.0A
Authority: DE
Inventors: Martin Mann
Original assignee: Modine Manufacturing Co
Current assignee: Modine Manufacturing Co
Priority date: 2010-10-09
Filing date: 2010-10-09
Publication date: 2015-11-05
Anticipated expiration: 2030-10-10
Also published as: KR20120036742A; BRPI1104419A2; US9581367B2; DE102010048015A1; CN102445029A; US20120060550A1

Abstract

Anlage mit einem Wärmeübertrager, der aus gestapelten Platten (1) besteht und daraus gebildete Strömungskanäle (2a, 2b) aufweist, die mittels durch übereinander zu liegen kommender Durchbrüche (10) in den gestapelten Platten (1) erzeugter, sich senkrecht zu den Strömungskanälen (2a, 2b) erstreckender Zu- und Abführkanäle (4) für Fluide hydraulisch verbunden sind und der mindestens zwei übereinander angeordnete Wärmeübertragerabschnitte (A, C) aufweist, die jeweils wenigstens einen ersten (2a) und einen zweiten Strömungskanal (2b) besitzen, wobei ein erstes Fluid in dem ersten Wärmeübertragerabschnitt (A) zunächst mit einem zweiten Fluid und in dem zweiten Wärmeübertragerabschnitt (C) mit einem dritten Fluid im Wärmeaustausch ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wärmeübertragerabschnitt (A) als Kondensator ausgebaut ist, durch dessen ersten Strömungskanal (2a) ein Kältemittel als erstes Fluid strömt, dass der zweite Wärmeübertragerabschnitt (C) als Verdampfer ausgebaut ist, durch dessen ersten Strömungskanal (2a) das erste Fluid strömt und dass ein Expansionsorgan (3) für das erste Fluid zumindest teilweise in einem vertikalen Zuführkanal (4) des Verdampfers angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage mit einem Wärmeübertrager und mit weiteren Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Die im Oberbegriff definierten Anlagen sind vorteilhaft, weil sie aufgrund der Plattenbauweise des Wärmeübertragers den erforderlichen Bauraum reduzieren helfen und den Aufwand für Leitungen und Ventile senken können.
Ein Wärmeübertrager wurde in der WO 95/35474 A1 beschrieben. Dort befinden sich zwei Kältemittel und ein Kühlmittel im Wärmeaustausch. Es wird in dieser Veröffentlichung als vorteilhaft angesehen, dass jeder Strömungskanal für das erste und für das zweite Kältemittel an seinen beiden flachen Seiten in Wärme tauschendem Kontakt mit dem dritten Fluid, nämlich mit dem Kühlmittel, steht. Dementsprechend sind die Platten bzw. die Strömungskanäle ausgebildet, und sie werden in dort beschriebener und gezeigter Weise angeordnet. In dem Wärmeübertrager gemäß der DE-OS-3 017 701 sind vier Fluide am Wärmeaustausch beteiligt, wobei eines davon Kühlluft ist, die frei durch einen Abschnitt des Wärmeübertragers hindurchströmen kann. Der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 korrespondiert mit der EP 1 054 225 B1 , in der eine Absorptionskältemaschine gezeigt und beschrieben wird. Eine Komponente dieser Kältemaschine ist gemäß dem Oberbegriff ausgebildet und wird dort als Rückgewinnungs-Wärmeübertrager eingesetzt. Dieser Wärmeübertrager weist auch aus mehreren Platten bzw. Strömungskanälen gebildete Wärmeübertragerabschnitte auf. In der EP-Schrift ist vorgesehen, das eine Fluid in einem Wärmeübertragerabschnitt zunächst mit einem zweiten Fluid und in einem anderen Wärmeübertragerabschnitt mit einem dritten Fluid in Wärmeaustausch zu bringen.
Beispielsweise in einem Kraftfahrzeug befindet sich oft eine Klimaanlage, die einen von einem Kältemittel durchströmten Klimatisierungskreislauf, enthaltend Kondensator, Verdampfer, Expansionsventil sowie Kompressor und in manchen Fällen auch einen Zwischenwärmetauscher aufweist. Ferner ist in der Regel auch eine Kühl- bzw. Temperierungsanlage mit einem flüssigen Kühlmittel für den Antriebsmotor, für dessen Betriebsstoffe und gegebenenfalls auch für weitere Hilfsaggregate vorhanden. In mehreren Veröffentlichungen wurden die erwähnten Anlagen bereits miteinander kombiniert, um bestimmte Nachteile zu eliminieren. Die Vorteile bestehen meistens in der Verkürzung der Kaltstartzeiten des Antriebsmotors, in der Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und/oder darin, Anlagekosten zu reduzieren. Beispielsweise können durch manche Kombinationen einige Wärmetauscher eingespart werden, weil andere Wärmetauscher intensiver genutzt werden.
In der EP 2 174 810 A2 wird vorgeschlagen, einen Kondensator und einen Verdampfer nebeneinander in einem Plattenstapel anzuordnen. Eine vertikal zur einer Plattenebene angeordnete Trennwand trennt zwei Plattenbereiche voneinander ab. Der eine Plattenbereich dient als Kondensator und der andere als Verdampfer.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anlage mit einem Wärmeübertrager vorzuschlagen, mit der der Gedanke der Bauraumreduzierung und der Kostenersparnis noch weiter ausgebaut wird. Gegenüber der zuletzt erwähnten EP-Schrift soll eine vorteilhafte alternative Ausgestaltung vorgeschlagen werden.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Anlage erfindungsgemäß gelöst.
Ein wesentlicher Aspekt der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass der eine Wärmeübertragerabschnitt als Kondensator ausgebaut ist, durch dessen ersten Strömungskanal ein Kältemittel als erstes Fluid strömt, dass ein anderer Wärmeübertragerabschnitt als Verdampfer ausgebaut ist, durch dessen ersten Strömungskanal das erste Fluid strömt und dass ein Expansionsorgan zwischen dem Kondensatorabschnitt und dem Verdampferabschnitt angeordnet ist. Eine solche Anlage trägt zur weiteren Bauraumreduzierung und zur Kostenersparnis bei. Bemerkenswert ist gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung die Integration des Expansionsorgans, wodurch Leitungen und Anschlüsse entfallen können. Das Expansionsorgan ist in einem der vertikalen Zuführkanäle des Wärmeübertragers angeordnet, um denselben noch kompakter auszubilden. Die erwähnten Abschnitte weisen jeweils mehrere gestapelte Platten auf, um die horizontalen Strömungskanäle in den Abschnitten darstellen zu können. Außerdem kann ein weiterer Wärmeübertragerabschnitt für einen Zwischenwärmeübertrager in dem Wärmeübertrager vorhanden sein.
Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil der Anlage besteht darin, dass das den Verdampferabschnitt verlassende gekühlte, flüssige Kühlmittel einfach, weil auch dynamisch umlenkbar, zu den Stellen transportiert werden kann, an denen eine Kühlung/Temperierung oder Klimatisierung erforderlich ist. An den erwähnten Stellen müssen keine zusätzlichen Verdampfer vorgesehen werden, wie es bei vielen Lösungen aus dem Stand der Technik notwendig ist. Die Anlage kann beispielsweise in Kraftfahrzeugen, vorzugsweise mit Elektro- oder Hybridantrieb angewendet werden. Wegen weiterer Merkmale der Erfindung wird auf die abhängigen Patentansprüche verwiesen, die als an dieser Stelle einzeln aufgeführt angesehen werden sollen. Ferner ergeben sich andere Merkmale und weitere Vorteile aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die anhand der beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen bekannten Kältemittelkreislauf im Prinzip;
2 zeigt einen Teil eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung im Prinzip;
3 zeigt einen Teil eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
4 zeigt einen Teil eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
5 zeigt eine erfindungsgemäße Anlage im Prinzip;
6 zeigt eine andere erfindungsgemäße Anlage im Prinzip;
7 zeigt eine schematisierte Ansicht auf die untere Platte des Verdampfers;
8–10 zeigen Details von praktischen Ausführungsbeispielen;
Die erfindungsgemäße Anlage der folgenden Ausführungsbeispiele ist in nicht gezeigter Weise in ein Kraftfahrzeug eingebaut worden. Sie könnte allerdings genauso gut auch Teil einer stationären Anlage sein.
Der 2 wurde eine Legende zugeordnet, die die in den folgenden Figuren verwendeten Symbole für die verschiedenen Mittel und Elemente enthält, sodass die Darstellungen in diesen Figuren für den Fachmann verständlich sind.
Der Kern der vorschlagsgemäßen Anlage besteht aus dem Wärmeübertrager, der aus gestapelten Platten 1 besteht und aus den Platten 1 gebildete Strömungskanäle 2 aufweist. Die Strömungskanäle 2 sind hydraulisch mit entsprechenden Zu- und Abführkanälen 4 verbunden. Die Zu- und Abführkanäle 4 erstrecken sich senkrecht zu den Plattenebenen bzw. senkrecht zu den Strömungskanälen 2. Die Platten 1 besitzen entsprechende Durchbrüche 10, die im Plattenstapel übereinander zu liegen kommen, wodurch die vertikalen Zu- und Abführkanäle 4 gebildet werden, was im Übrigen gut bekannt ist. (siehe auch 9 oder 10) In dem Wärmeübertrager strömen drei unterschiedliche Fluide, ein Kältemittel, wie beispielsweise R134a, und zwei flüssige Kühlmittel.
Der Wärmeübertrager weist wenigstens zwei Wärmeübertragerabschnitte auf. Jeder Wärmeübertragerabschnitt besitzt mehrere aus den erwähnten Platten 1 gebildete horizontale Strömungskanäle 2 und zwar vorzugsweise eine Vielzahl erste und zweite Strömungskanäle 2a, 2b, die die Wärme tauschenden Fluide voneinander getrennt halten. Die Durchströmung der Wärmeübertragerabschnitte erfolgt so, dass das Kältemittel als erstes Fluid zunächst durch die ersten Strömungskanäle 2a des einen Wärmeübertragerabschnitts strömt, der als Kondensator A ausgebildet ist. Im Kondensator A wird vorzugsweise auch eine Unterkühlung des Kältemittels nach bekannter Art vorgenommen (siehe auch 9). Danach strömt das Kältemittel entweder in die ersten Strömungskanäle 2a eines Wärmeübertragerabschnitts, der als Zwischenwärmeübertrager B ausgebildet, wie in den 2 bis 4 oder 6 gezeigt, oder direkt in die ersten Strömungskanäle 2a eines als Verdampfer C ausgebildeten Wärmeübertragerabschnitts. Im Zwischenwärmeübertrager B ist das den Kondensator A verlassende Hochdruckkältemittel mit dem den Verdampfer C verlassenden Niederdruckkältemittel im Wärmeaustausch, wodurch die Unterkühlung des den Kondensator A verlassenden Kältemittels noch erhöht, jedenfalls die Temperatur dieses Kältemittels weiter abgesenkt und die Effizienz der gesamten Anlage verbessert werden kann.
Bevorzugt ist der Zwischenwärmeübertrager B zwischen dem Kondensator A und dem Verdampfer C angeordnet, weil diese Art der Anordnung eine einfachere Plattengestaltung erlaubt. Jedoch ist es nicht ausgeschlossen, den Zwischenwärmeübertrager B am oberen oder unteren Rand der Wärmeübertragereinheit zu platzieren. Er sollte jedoch am Verdampfer C angrenzen, um das Expansionsorgan 3 einbringen zu können und um aufwendigere Plattengestaltungen zu vermeiden.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen gemäß den 2 bis 4 wird das Expansionsorgan 3 zwischen den Wärmeübertragerabschnitten des Zwischenwärmeübertragers B und des Verdampfers C angeordnet. In der Prinzipdarstellung gemäß 5 wird kein Zwischenwärmeübertrager B vorgesehen (siehe unten).
Das Expansionsorgan 3 wird in den Zuführkanal 4 des Verdampfers C integriert. Gewöhnlich wird dazu nach dem zum Beispiel durch Löten hergestellten Wärmeübertrager eine nach außerhalb gehende Öffnung des Zuführkanals 4 offen gelassen, das Expansionsorgan 3 wird durch die Öffnung hindurch eingesetzt und ordnungsgemäß befestigt, wonach die Einsetzöffnung des Zuführkanals 4 ordnungsgemäß verschlossen wird (siehe auch 10). Das Expansionsorgan 3 kann sich bis in einen Durchbruch 10 einer Zwischenplatte erstrecken und somit teilweise auch im Abführkanal 4 des Zwischenwärmeübertragers B oder auch des Kondensators A angeordnet sein. Wie die Abbildungen zeigen, ist zwischen den Abschnitten jeweils eine solche Zwischenplatte A–B und B–C angeordnet.
Die erwähnten Strömungskanäle 2a, 2b können insbesondere hinsichtlich ihrer inneren Konfiguration, auf den jeweils zu erfüllenden Zweck abgestimmt ausgestaltet werden, das bedeutet, sie müssen nicht über ihre gesamte Länge eine identische Ausgestaltung besitzen. Das kann durch entsprechende Ausbildung der Böden der Platten 1 oder/und auch durch besonders gestaltete Einsätze in den Strömungskanälen 2 erreicht werden (nicht gezeigt). Bei einem Verdampfer C ist es zum Beispiel vorteilhaft, wenn diejenigen Räume in den Bereichen der ersten Strömungskanäle 2a, in denen bereits ein Phasenwechsel stattgefunden hat, also bereits ein hoher Dampfanteil vorliegt, größer ausgebildet werden als die Räume in den davor liegenden Bereichen, in denen noch überwiegend Flüssigkeit vorhanden ist. Ähnliches gilt für die ersten Strömungskanäle 2a des Kondensators A, in die ein Gas eintritt, welches zumindest überwiegend als Flüssigkeit den Kondensator verlässt. Dieser Absatz soll jedoch nicht so verstanden werden, als ob es sich zwangsläufig um ein Kältemittel handeln müsste, welches zyklisch seinen Aggregatzustand ändert. Demnach könnte der Kondensator auch ein Gaskühler sein und das Kältemittel könnte beispielsweise CO2 sein.
In der 5 wird die gesamte Anlage als Prinzipdarstellung gezeigt. Der aus Platten 1 aufgebaute Wärmeübertrager umfasst hier lediglich einen Kondensator A und einen Verdampfer C. Im Zuführkanal 4 des Verdampfers C für das Kältemittel befindet sich auch hier das Expansionsorgan 3. Die gestrichelten (Niederdruck) und durchgezogenen Pfeillinien (Hochdruck) stellen den Kältemittelkreislauf dar, der einen Kompressor enthält. In Strömungsrichtung des Kältemittels hinter dem Kompressor beginnt die Hochdruckseite des Kreislaufes. Nach dem Expansionsventil 3 schließt sich – bis zum Kompressor hin – die Niederdruckseite des Kreislaufes an. Die sich in den Verdampfer C und in den Kondensator A vertikal hinein oder hinaus erstreckenden Pfeillinien können als die erwähnten Zu- oder Abführkanäle 4 verstanden werden. Durch die zweiten Strömungskanäle 2b des Kondensators A strömt ein flüssiges Kühlmittel, um das Kältemittel, welches infolge der Komprimierung im Kompressor auf eine erhebliche Temperatur gebracht wurde, abzukühlen und zu kondensieren. Das flüssige Kühlmittel strömt in einem Kühlmittelkreislauf, gezeichnet mit Strich-Punkt-Linien, mit einer Pumpe und mit einem im gezeigten Fall luftgekühlten Kühler. Durch die zweiten Strömungskanäle 2b des Verdampfers C strömt beispielsweise ein Wasser-Glykol-Gemisch, jedenfalls eine Flüssigkeit, die im Verdampfer C auf eine sehr niedrige Temperatur gebracht werden kann ohne zu gefrieren. Diese Flüssigkeit strömt in einem ebenfalls dargestellten Kreislauf, gezeichnet mit punktierten Pfeillinien, enthaltend eine Pumpe, gewöhnlich handelt es sich um elektrisch betriebene Pumpen, und mehrere Verbraucher, die lediglich durch ihre Zweckbestimmung bezeichnet wurden, beispielsweise Klimatisierung eines Raumes, Kühlung/Temperierung einer nicht gezeigten elektrischen Batterie usw. Praktisch bedeutet das, dass weitere nicht gezeigte Wärmetauscher und andere Elemente in diesem Kreislauf liegen, um die genannten Zwecke erfüllen zu können. Jedoch ist kein zusätzlicher Verdampfer erforderlich. Im Zuge der Erledigung der der kalten Flüssigkeit zugeordneten Aufgaben wird sich diese erwärmen und muss erneut gekühlt werden, weshalb sie mit Hilfe der elektrischen Pumpe durch die zweiten Strömungskanäle 2b des Verdampfers C im Kreislauf zirkuliert.
Die 6 unterscheidet sich von der 5 lediglich dadurch, dass wiederum ein Zwischenwärmetauscher B vorgesehen wurde. Die Strömungskanäle 2a und 2b in den Abschnitten wurden angegeben. Die etwas stärker gestrichelten Pfeillinien sollen das den Verdampfer C verlassende Kältemittel andeuten, das durch den Zwischenwärmeübertrager B strömt, um das mit den durchgezogenen Pfeillinien dargestellte Hochdruckkältemittel aus dem Kondensator A weiter abzukühlen, welches dann über das Expansionsorgan 3 in den Verdampfer C eintritt.
Die 2 unterscheidet sich von der 3 durch die Führung des Niederdruckkältemittels im Kreislauf zum Kompressor hin. In der 2 wird das Niederdruckkältemittel durch Plattenöffnungen 10 in denjenigen Platten 1 geleitet, die den Verdampfer C bilden. Das heißt, das Kältemittel strömt aus dem Zwischenwärmetauscher B zurück, durch einen Kanal im Verdampfer C, der durch die erwähnten Plattenöffnungen gebildet wird und tritt unterhalb des Wärmeübertragers in den Kompressor ein. Hingegen wird in der 3 das Niederdruckkältemittel durch einen Kanal geleitet, der durch Öffnungen 10 in denjenigen Platten 1 gebildet ist, die den Kondensator A darstellen. Das Kältemittel strömt aus dem Zwischenwärmeübertrager B nicht zurück, sondern weiter nach oben, durch den erwähnten Kanal im Kondensator A und in den oberhalb des Wärmeübertragers zu sehenden Kompressor.
In der 4 wurde die Durchströmungsrichtung des flüssigen Kühlmittels im Kondensator A mit dem Hochdruckkältemittel als Gegenstrom gestaltet. In der 3 wird der Kondensator A im Gleichstrom durchlaufen.
Um zu vermeiden, dass das Kältemittel im Kondenstor A erneut erwärmt wird, ist es von Vorteil, wenn der durch den Kondensator A gehende Kanal für das Kältemittel koaxial im Zuführkanal 4 für das kalte Kühlmittel des Kondensators A angeordnet wird, wie in 3 angedeutet ist. Ähnliches ist in 2 bezüglich des Kanals durch den Verdampfer C für das Kältemittel aus dem Zwischenwärmeübertrager B vorgesehen. Die 4 hat hingegen die koaxiale Anordnung nicht aufzuweisen, weshalb dort die Platten 1 zusätzliche Durchbrüche 10 besitzen. Das trifft auch auf das Ausführungsbeispiel gemäß 6 zu.
Die 7 kann als Ansicht von unten auf die letzte Platte 1 des Verdampfers C verstanden werden. Sie zeigt die oben erwähnte koaxiale Anordnung des Abführkanals 4 für das Kältemittel im Abführkanal 4 für die kalte Flüssigkeit, die aus dem Verdampfer C kommt. Auch die anderen Zu- und Abführkanäle 4 in der Platte 1 wurden skizziert.
Die 8–10 zeigen einen Wärmeübertrager als wesentlichen Teil der Anlage, wobei die 8 als eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Wärmeübertrager zu verstehen ist und die 9 und 10 könnten Schnitte durch den Wärmeübertrager darstellen. Tatsächlich stellen die 9 und 10 jedoch verschiedene Ausführungsbeispiele dar. Sie dienen in erster Linie der folgenden Erläuterung weiterer Einzelheiten. Sämtliche Wärmeübertragerplatten 1 wurden mit einem schräg aufgerichteten, umlaufenden Rand 11 ausgebildet, sodass sie sich beim Stapeln der Platten 1 sozusagen selbsttätig zentrieren. Der gesamte vormontierte Wärmeübertrager wird nach entsprechender Vorbereitung beispielsweise durch ein Lötverfahren in sich dicht und fest verbunden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel zeigt der aufgerichtete Rand 11 in den zwei dargestellten Wärmeübertragerabschnitten A, C nach oben. Dazwischen befinden sich zwei Zwischenplatten, beispielsweise A–C, wobei die obere Zwischenplatte gleichzeitig zur Befestigung des Wärmeübertragers ausgebildet ist, weshalb sie die Längsrichtung der Platten 1 überragt und mit entsprechenden Löchern 14 ausgerüstet ist, um beispielsweise nicht dargestellte Befestigungsmittel anbringen zu können. Die untere Zwischenplatte dient der Überbrückung der Randhöhe der darunter angeordneten Wärmeübertragerplatte 1.
In einem nicht gezeigten weiteren Ausführungsbeispiel wurden die Platten 1 in den Wärmeübertragerabschnitten mit ihren Rändern 11 in entgegengesetzte Richtungen weisend – beispielsweise im oberen Abschnitt nach oben und im unteren Abschnitt nach unten weisend – angeordnet, sodass die zweite Zwischenplatte entfallen kann. Die 9 zeigt darüber hinaus ein in einem Kanal 4 des unteren Abschnitts befindliches Rohr 13 als Teil der oben erwähnten koaxialen Anordnung, um den unerwünschten Wärmeaustausch zwischen den Fluiden zu unterdrücken. Durch das Innere des Rohres 13 kann das Kältemittel ein- oder ausströmen. Durch einen Ringspalt 15 zwischen dem Rohr 13 und den Öffnungen 10 kann die Wasser-Glykol-Mischung oder das Kühlmittel ein- oder ausströmen. Die Durchströmung kann auch so sein, dass das Kühlmittel durch das Rohr 13 strömt und das Kältemittel durch den Ringspalt 15. Der obere Abschnitt könnte auch ein Zwischenwärmeübertrager B sein. Dann könnte das Niederdruckkältemittel aus dem Zwischenwärmeübertrager B durch das Rohr 13 zum Kompressor strömen. Die oberhalb des Rohres 13 liegende Barriere 20 wäre für diesen Fall an dieser Stelle nicht vorhanden.
Wenn bezüglich der 9 die Annahme getroffen wird, dass der obere Abschnitt einen Kondensator A darstellt und dass der eine Kanal 4 der Eintrittskanal und der andere der Austrittskanal 4 für das Hochdruckkältemittel ist, so kann dieser in mehreren kleiner werdenden parallelen Zügen vom Hochdruckkältemittel durchströmt werden, was durch die eingezeichneten Pfeile und die in den Kanälen 4 angeordneten erwähnten Barrieren 20 angedeutet sein soll. Damit lässt sich eine gewünschte und vorstehend bereits erwähnte Unterkühlung des Kältemittels erreichen. Für die hier getroffenen Annahmen müsste ein Schnitt diagonal durch den Wärmeübertrager laufen, also auf dem (in 8) durchgezogenen Pfeil liegen.
Die 10 kann als Wärmeübertrager verstanden werden, der einen oberen Abschnitt aufweist, der auch als Kondensator A ausgebaut ist und einen unteren Abschnitt, der den Verdampfer C darstellt, wobei die dargestellten Größen der Abschnitte A, C, die sich aus der Anzahl der Platten 1 in den Abschnitten ergeben, nicht den tatsächlichen Verhältnissen entsprechen müssen. Die in der 8 vorhandenen Pfeile für das Hochdruckkältemittel und für das Kühlmittel des Kondensators A entsprechen der Darstellung in der 10. Das Hochdruckkältemittel durchströmt die zahlreichen ersten Strömungskanäle 2a und das Kühlmittel die zahlreichen zweiten Strömungskanäle 2b des Kondensators A. In der 10 wurde auch ein Expansionsorgan 3 eingezeichnet, das sich durch eine Öffnung in der Zwischenplatte hindurch erstreckt und sich teilweise im Abführkanal 4 des Hochdruckkältemittels im Kondensator A sowie teilweise im Zuführkanal 4 des Kältemittels im Verdampfer C befindet. Die Einsetzöffnung 10 (unten) wurde mit einem angedeuteten Verschluss 12 verschlossen.

Claims

Anlage mit einem Wärmeübertrager, der aus gestapelten Platten (1) besteht und daraus gebildete Strömungskanäle (2a, 2b) aufweist, die mittels durch übereinander zu liegen kommender Durchbrüche (10) in den gestapelten Platten (1) erzeugter, sich senkrecht zu den Strömungskanälen (2a, 2b) erstreckender Zu- und Abführkanäle (4) für Fluide hydraulisch verbunden sind und der mindestens zwei übereinander angeordnete Wärmeübertragerabschnitte (A, C) aufweist, die jeweils wenigstens einen ersten (2a) und einen zweiten Strömungskanal (2b) besitzen, wobei ein erstes Fluid in dem ersten Wärmeübertragerabschnitt (A) zunächst mit einem zweiten Fluid und in dem zweiten Wärmeübertragerabschnitt (C) mit einem dritten Fluid im Wärmeaustausch ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wärmeübertragerabschnitt (A) als Kondensator ausgebaut ist, durch dessen ersten Strömungskanal (2a) ein Kältemittel als erstes Fluid strömt, dass der zweite Wärmeübertragerabschnitt (C) als Verdampfer ausgebaut ist, durch dessen ersten Strömungskanal (2a) das erste Fluid strömt und dass ein Expansionsorgan (3) für das erste Fluid zumindest teilweise in einem vertikalen Zuführkanal (4) des Verdampfers angeordnet ist.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager einen weiteren Wärmübertragerabschnitt (B) aufweist, der als Zwischenwärmeübertrager ausgebaut ist, in dessen erstem Strömungskanal das Kältemittel höherer Temperatur mit demselben Kältemittel niedrigerer Temperatur in dessen zweitem Strömungskanal (2b) im Wärmeaustausch ist.
Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenwärmeübertrager (B) zwischen dem Kondensatorabschnitt (A) und dem Verdampferabschnitt (C) angeordnet ist, wobei das Expansionsorgan (3) zwischen dem Zwischenwärmeübertrager (B) und dem Verdampfer (C) positioniert ist.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Fluid durch den zweiten Strömungskanal (2b) des Kondensatorabschnitts (A) strömt, wobei es als ein erstes flüssiges Kühlmittel in einem separaten Kühlkreislauf zirkuliert, in dem ein Kühler zur Kühlung des ersten flüssigen Kühlmittels angeordnet ist.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Fluid durch den zweiten Strömungskanal (2b) des Verdampferabschnitts (C) strömt, wobei es ein zweites flüssiges Kühlmittel, beispielsweise eine Wasser-Glykol-Mischung, ist, die nach dem Verlassen des Verdampferabschnittes (C) beispielsweise zur Klimatisierung eines Innenraumes, zur Kühlung einer Batterie und/oder zur Kühlung anderer elektrischer/elektronischer Komponenten ohne zusätzlichen Verdampfer verwendbar ist, um anschließend den Verdampferabschnitt (C) erneut zu durchlaufen.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abführkanal (4) für das Kältemittel koaxial in einem Zu- oder Abführführkanal (4) für das kalte Kühlmittel angeordnet ist.
Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Wärmeübertragerabschnitt (A, B, C) eine Vielzahl erster und zweiter Strömungskanäle (2a, 2b) angeordnet ist, die sich vorzugsweise abwechseln.