DE102015111398A1 - Vorrichtung zur Wärmeübertragung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Wärmeübertragung, insbesondere zur Wärmeübertragung zwischen einem ersten Fluid und einem zweiten Fluid. Die Vorrichtung (1) weist einen aus Rohren zum Leiten des ersten Fluids ausgebildeten Wärmeübertrager (2) auf, welcher zumindest teilweise in einem von einem abgeschlossenen Gehäuse (11) vollständig umschlossenen Volumen angeordnet ist. Das Gehäuse (11) ist dabei zum Leiten des zweiten Fluids um die Rohre aus mindestens einem Gehäuseelement (12, 13) und mindestens einem Seitenwandelement (14a, 14b) mehrteilig ausgebildet. Das mindestens eine Seitenwandelement (14a, 14b) ist mit Durchgangsöffnungen (15) sowie fest und fluiddicht mit dem Wärmeübertrager (2) verbunden ausgebildet. Die Durchgangsöffnungen (15) korrespondieren jeweils in der Form mit einer äußeren Form der Rohre des Wärmeübertragers (2). Die Rohre sind durch die Durchgangsöffnungen (15) hindurchgeführt angeordnet. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung (1) zur Wärmeübertragung, wobei das Verlöten der durch die Durchgangsöffnungen (15) des mindestens einen Seitenwandelements (14, 14b) hindurchgeführt angeordneten Rohre des Wärmeübertragers (2) und des mindestens einen Seitenwandelements (14, 14b) in einem Verfahrensschritt erfolgt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wärmeübertragung, insbesondere zur Anwendung in einem Pkw. Die Wärme wird dabei bevorzugt zwischen einem Kältemittel als erstem Fluid und einem flüssigen zweiten Fluid übertragen. Die Vorrichtung weist einen aus Rohren zum Leiten des ersten Fluids ausgebildeten Wärmeübertrager auf, welcher zumindest teilweise in einem von einem abgeschlossenen Gehäuse vollständig umschlossenen Volumen angeordnet ist. Das Gehäuse ist zum Leiten des zweiten Fluids um die Rohre aus mindestens einem Gehäuseelement und mindestens einem Seitenwandelement mehrteilig ausgebildet. Als flüssiges Fluid können Wasser oder ein Wasser-Glykol-Gemisch, welches die Wärme von dem Kältemittel aufnimmt oder an das Kältemittel abgibt, dienen. Als Kältemittel wird bevorzugt Kohlendioxid, welches auch als R744 oder CO₂ bezeichnet wird, verwendet.
• Aus dem Stand der Technik sind Klimatisierungssysteme für Pkw mit Kältemittelkreisläufen und darin integrierten Wärmeübertragern bekannt, wobei die Wärmeübertrager zum einen als Verdampfer und damit zum Abkühlen eines flüssigen Fluids und zum anderen als Kondensatoren zum Erwärmen des flüssigen Fluids betrieben werden. Die einerseits mit einem Kältemittel und andererseits mit einem flüssigen Fluid, wie Wasser oder einem Wasser-Glykol-Gemisch, beaufschlagten Wärmeübertrager werden auch als Chiller bezeichnet. Beim Durchströmen des Verdampfers verdampft das Kältemittel, während es beim Durchströmen des Kondensators verflüssigt wird. Der Kondensator des Kältemittelkreislaufes wird folglich flüssigkeitsgekühlt betrieben. Die Wärmeübertragung zwischen dem flüssigen Fluid und dem Kältemittel erfolgt unter Phasenänderung des Kältemittels. Im Kältemittelkreislauf zirkulieren herkömmliche Kältemittel, wie R134a und 1234yf, welche im Vergleich zu Kohlendioxid deutlich geringere Drücke aufweisen.
• Die aus dem Stand der Technik bekannten Wärmeübertrager für die Kältemittel R134a und 1234yf sind als Plattenwärmeübertrager ausgebildet. Dabei werden sowohl das flüssige Fluid, im Weiteren auch als Kühlmittel bezeichnet, als auch das Kältemittel durch Platten hindurch geleitet. Das Kühlmittel und das Kältemittel strömen jeweils innerhalb der Platten. Die aus dünnwandigem Aluminiumblech oder Stahlblech gefertigten Platten entsprechen dabei den Festigkeitsanforderungen der Kältemittel bei den jeweils vorgegebenen Drücken. Der innere Betriebsdruck liegt beim als Verdampfer betriebenen Wärmeübertrager bei etwa 4 bar, wobei der Berstdruck etwa 31 bar beträgt. Beim als Kondensator, dem sogenannten Hochdruckchiller, betriebenen Wärmeübertrager liegen der innere Arbeitsdruck bei etwa 18 bar und der Berstdruck bei etwa 60 bar.
• Sowohl der Berstdruck als auch der Betriebsdruck liegen für das Kältemittel R744, welches aufgrund der guten Umweltverträglichkeit eine immer gewichtigere Rolle spielt, bei gleichen Anforderungen an die Temperaturen etwa um den Faktor 10 höher als bei den Kältemitteln R134a bzw. 1234yf. Bei der Applikation von R744 liegt der Berstdruck bei etwa 260 bar für den Verdampfer und bei etwa 340 bar für den Gaskühler. Erfolgt die Verflüssigung des Kältemittels bei unterkritischem Betrieb, wie zum Beispiel mit dem Kältemittel R134a oder bei bestimmten Umgebungsbedingungen mit Kohlendioxid, wird der Wärmeübertrager als Kondensator bezeichnet. Ein Teil der Wärmeübertragung findet bei konstanter Temperatur statt. Bei überkritischem Betrieb beziehungsweise bei überkritischer Wärmeabgabe im Wärmeübertrager nimmt die Temperatur des Kältemittels stetig ab. In diesem Fall wird der Wärmeübertrager auch als Gaskühler bezeichnet. Um den bedeutend höheren Festigkeitsanforderungen zu entsprechen, sind die Wände der Bleche der Platten mit wesentlich größeren Stärken oder/und aus anderen Werkstoffen, wie Edelstahl, auszubilden. Ein aus stärkeren Wänden oder/und Edelstahl gefertigter Wärmeübertrager weist jedoch ein sehr hohes Gewicht sowie einen großen Bauraum auf und ist sehr kostenintensiv in der Herstellung sowie in der Unterhaltung. Die Anforderungen an die Seite des Kühlmittels sind von den verwendeten Kältemitteln nahezu unabhängig.
• Aus der EP 2 402 694 A1 geht ein Wärmeübertrager, insbesondere ein als Kondensator betriebener Wärmeübertrager, einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs hervor. Der Kondensator weist ein Gehäuse und ein Rohrbündel zur Wärmeübertragung zwischen einem Kältemittel und einem Kühlmittel auf, wobei das Kältemittel durch die Rohre des Rohrbündels und das Kühlmittel durch das Gehäuse geleitet werden. Das Kühlmittel umströmt die Rohre auf der Außenseite. Die Rohre münden an den Enden jeweils in als Sammler ausgebildete Elemente. Der Wärmeübertrager wird im Kreuzstrom betrieben. Das Material des Gehäuses ist Kunststoff.
• Bei den aus dem Stand der Technik bekannten, derart ausgebildeten Systemen handelt es sich im Wesentlichen um als Kondensatoren oder im Fall von im überkritischen Zustand vorliegendem Kohlendioxid als Gaskühler betreibbare Wärmeübertrager, bei welchen die Wärme vom Kältemittel an das Kühlmittel übertragen wird. Die Wärmeübertrager sind mit zwischen den Rohren eines Rohrbündels angeordneten Lamellen versehen, welche die Wärmeübertragungsfläche auf der Außenseite der Rohre vergrößern und in thermischem Kontakt mit den Rohren stehen. Die aus sehr gut wärmeleitfähigem Material ausgebildeten Lamellen sind zum Ermöglichen der Wärmeleitung mit den Rohren thermisch kontaktiert. Die Lamellen sind aus einem Metall, insbesondere Aluminium oder Stahl, die ebenfalls bevorzugt aus dem gleichen Material gefertigten Rohre berührend, angeordnet.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Vorrichtung zur effizienten Wärmeübertragung zwischen zwei Fluiden, insbesondere zwischen einem Kältemittel und einem flüssigen Fluid als Kühlmittel. Mit dem Wärmeübertrager soll eine maximale Wärmeleistung bei minimaler Baugröße beziehungsweise bei minimalem Bauraumbedarf übertragbar sein. Die Fluide sollen beim Durchströmen des Wärmeübertragers lediglich einen möglichst geringen Druckverlust aufweisen. Der Wärmeübertrager soll für den Betrieb mit Kohlendioxid geeignet sein, damit erhöhten Druckanforderungen gerecht werden und herkömmliche Wärmeübertrager für bekannte Kältemittel, wie R134a, derart ersetzen, dass mindestens die gleichen Leistungen und maximal die gleichen Abmessungen der Komponente erreicht werden. Der Wärmeübertrager soll des Weiteren ein minimales Gewicht aufweisen sowie minimale Herstellungskosten und Materialkosten verursachen. Die Bezeichnung „Kühlmittel“ bezieht sich dabei nicht auf die ausschließliche Wärmeübertragung vom Kältemittel an das Kühlmittel, das heißt ein „Abkühlen“ des Kältemittels. Die Wärmeübertragung soll ebenso vom Kühlmittel an das Kältemittel möglich sein.
• Die Aufgabe wird durch die Gegenstände mit den Merkmalen der selbstständigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
• Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Wärmeübertragung, insbesondere zur Wärmeübertragung zwischen einem ersten Fluid und einem zweiten Fluid, gelöst. Die Vorrichtung weist einen aus Rohren zum Leiten des ersten Fluids ausgebildeten Wärmeübertrager auf, welcher zumindest teilweise in einem von einem abgeschlossenen Gehäuse vollständig umschlossenen Volumen angeordnet ist. Das Gehäuse ist zum Leiten des zweiten Fluids um die Rohre aus mindestens einem Gehäuseelement und mindestens einem Seitenwandelement mehrteilig ausgebildet.
• Nach der Konzeption der Erfindung ist das mindestens eine Seitenwandelement mit Durchgangsöffnungen sowie fest und fluiddicht mit dem Wärmeübertrager verbunden. Die Form der Durchgangsöffnungen korrespondiert jeweils mit einer äußeren Form der Rohre des Wärmeübertragers. Die Rohre sind durch die Durchgangsöffnungen hindurchgeführt angeordnet. Dabei ist vorteilhaft jeweils ein Rohr durch eine Durchgangsöffnung geführt, sodass jedem Rohrende genau eine Durchgangsöffnung zugeordnet ist.
• Die feste Verbindung des Seitenwandelements mit den Rohren des Wärmeübertragers und demzufolge mit dem Wärmeübertrager ist als technisch dichte, Null-Leckage Verbindung zu verstehen, sodass zwischen den Rohren und dem Seitenwandelement keine zusätzlichen Dichtelemente auszubilden sind. Das Gehäuse dichtet zumindest Teile des Wärmeübertragers zur Umgebung hin hermetisch dicht ab.
• Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Gehäuse zwei Seitenwandelemente mit Durchgangsöffnungen auf. Die Seitenwandelemente sind fest und fluiddicht mit dem Wärmeübertrager verbunden. Die Durchgangsöffnungen korrespondieren jeweils in der Form mit einer äußeren Form der Rohre des Wärmeübertragers. Jedes Rohr ist jeweils mit einem ersten Ende durch eine in einem ersten Seitenwandelement ausgebildete Durchgangsöffnung und mit einem zweiten Ende durch eine in einem zweiten Seitenwandelement ausgebildete Durchgangsöffnung hindurchgeführt angeordnet. Die Rohre sind vorteilhaft geradlinig ausgebildet.
• Der Wärmeübertrager weist bevorzugt zudem eine Anschlussanordnung mit einem Einlass und einem Auslass für das erste Fluid auf, wobei die Anschlussanordnung fest und fluiddicht mit dem Wärmeübertrager verbunden ist.
• Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das mindestens eine Seitenwandelement aus einem Metall, insbesondere einem Aluminium, ausgebildet sowie durch Verlöten fest und flüssigkeitsdicht mit den Rohren des Wärmeübertragers verbunden. Das Seitenwandelement ist vorteilhaft als Blech mit Versteifungsbiegungen ausgebildet und durch Tiefziehen oder Hydroforming erzeugt. Als Blech wird dabei ein flaches Walzwerkfertigprodukt aus Metall verstanden. Unter Hydroforming, auch als Hochdruckumformung bezeichnet, wird das Umformen des Blechs in einem geschlossenen Formwerkzeug mittels Druck angesehen, welcher beispielsweise durch eine Wasser-Öl-Emulsion im Werkzeug erzeugt wird. Das mindestens eine Gehäuseelement ist vorteilhaft aus einem Kunststoff oder aus einem Metall, insbesondere aus einem Aluminium, ausgebildet.
• Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Wärmeübertrager aus beabstandet zueinander angeordneten Flachrohren ausgebildet, welche sich jeweils zwischen zwei Sammlern erstrecken. Das mindestens eine Seitenwandelement ist dabei zwischen den Sammlern angeordnet.
• Der Wärmeübertrager ist vorteilhaft einreihig oder mehrreihig, insbesondere zweireihig, durchströmbar sowie in den Abmessungen, wie Länge, Breite und/oder Höhe, skalierbar. Zudem ist der Wärmeübertrager bevorzugt derart zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet, dass lediglich im Bereich der Flachrohre Wärme zwischen den Fluiden übertragbar ist. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass in Zwischenräumen benachbart angeordneter Flachrohre Elemente zur Veränderung des Strömungsquerschnitts und/oder zur Vergrößerung der Fläche zur Wärmeübertragung angeordnet sind, wobei die Elemente aus einem Kunststoff oder aus einem Metall, insbesondere aus einem Aluminium, ausgebildet sind.
• Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuse zwei im Querschnitt U-förmig ausgebildete Gehäuseelemente auf, welche mit Längskanten der Schenkel zueinander ausgerichtet und an den Längskanten miteinander fest und fluiddicht verbunden sind.
• Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind das mindestens eine Gehäuseelement und das mindestens eine Seitenwandelement das Gehäuse abdichtend miteinander verbunden. Dabei korrespondiert das Gehäuseelement im Querschnitt im zusammengebauten Zustand der Vorrichtung mit der Form eines Seitenrandes des Seitenwandelements derart, dass das Seitenwandelement mit dem Seitenrand an einer Innenseite des Gehäuseelements anliegt.
• An einer Innenseite eines Gehäuseelements ist vorteilhaft ein Leitelement zum gezielten Leiten des zweiten Fluids ausgebildet. Das Leitelement ist dabei in das Gehäuseelement integriert oder am Gehäuseelement angeordnet. Bei der Ausbildung von mehreren, insbesondere zwei Gehäuseelementen, kann das Leitelement vorteilhaft am ersten Gehäuseelement und/oder am zweiten Gehäuseelement ausgebildet sein. Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Gehäuse Anschlussstutzen zum Leiten des zweiten Fluids auf. Dabei ist das Fluid durch einen Einlass in das Gehäuse hineinleitbar und durch einen Auslass aus dem Gehäuse herausleitbar. Die Anschlussstutzen ragen jeweils beiderseits an einer Wandung des Gehäuses heraus. Das Leitelement dient beispielsweise dem Verhindern eines Kurzschlussstromes des Fluids zwischen dem Einlass und dem Auslass.
• Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Anschlussstutzen des Einlasses an einer zum Wärmeübertrager hin ausgerichteten Stirnseite geschlossen ausgebildet und weist an einer Mantelfläche im Bereich der zum Wärmeübertrager hin ausgerichteten Stirnseite Öffnungen zur Vergleichmäßigung des Fluidstroms auf.
• Das Gehäuseelement ist mit den Anschlussstutzen für das zweite Fluid, insbesondere das Kühlmittel, bevorzugt als einstückiges Element ausgebildet. Dabei ist das Gehäuseelement vorteilhaft aus einem Kunststoff, bevorzugt als Spritzgussteil, oder aus einem Metall, insbesondere aus einem Aluminium, hergestellt. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das Gehäuseelement mit den Anschlussstutzen für das zweite Fluid und dem Leitelement als einstückiges Element, insbesondere aus einem Kunststoff, ausgebildet ist.
• Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind der Wärmeübertrager mit dem mindestens einen Seitenwandelement und das Gehäuse mit dem mindestens einen Gehäuseelement mit den Anschlussstutzen derart symmetrisch ausgebildet, dass die Ausrichtung der Anschlussstutzen des zweiten Fluids in Bezug zum Einlass und zum Auslass des ersten Fluids durch Rotation des Wärmeübertragers in Bezug zum Gehäuseelement variierbar ist. Die Ausrichtung der Anschlussstutzen des zweiten Fluids in Bezug zum Einlass und zum Auslass des ersten Fluids wird vorteilhaft mittels einer Rotation des Wärmeübertragers zum Gehäuseelement um 180° variiert.
• Der vorteilhaft in reinem Kreuzstrom oder in reinem Gegenstrom oder in einer Kombination aus Kreuzstrom und Gegenstrom betreibbare Wärmeübertrager kann nach einer Ausgestaltung der Erfindung in einem Kältemittelkreislauf integriert angeordnet sein und dabei zur Kühlung oder zur Erwärmung eines Fluids eines Kühlkreislaufes beziehungsweise eines Heizkreislaufes dienen. Der Wärmeübertrager kann dabei als Kondensator, Gaskühler oder Verdampfer in unterschiedlichen Anwendungen eingesetzt werden, wie beispielsweise als kältemittelbeaufschlagter Ladeluftkühler, als Ölkühler oder zur Kühlung von elektronischen Bauelementen. Dabei sind auch andere Medien als Kältemittel und Wasser oder Wasser-Glykolgemische, wie Öl oder Abgas, einsetzbar.
• Die Aufgabe wird auch durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Wärmeübertragung, insbesondere zur Wärmeübertragung zwischen einem ersten Fluid und einem zweiten Fluid, mit voranstehenden Merkmalen gelöst. Das Verlöten der durch die Durchgangsöffnungen des mindestens einen Seitenwandelements hindurchgeführt angeordneten Rohre des Wärmeübertragers und des mindestens einen Seitenwandelements erfolgt konzeptionsgemäß in einem Verfahrensschritt.
• Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Wärmeübertragers aus einer Vielzahl von sich zwischen zwei Sammlern erstreckenden Rohren und einer aus mehreren Einzelkomponenten ausgebildeten Anschlussanordnung erfolgt das Verlöten aller Einzelteile innerhalb eines Verfahrensschritts. Sind zudem in den zwischen den Rohren des Wärmeübertragers ausgebildeten Zwischenräumen Elemente zur Veränderung des Strömungsquerschnitts und/oder der Vergrößerung der Fläche zur Wärmeübertragung aus Metall, insbesondere aus Aluminium, vorgesehen, so werden die Elemente bevorzugt in dem einen Verfahrensschritt des Verlötens mit dem Wärmeübertrager zusammengefügt.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Wärmeübertragung weist zusammenfassend diverse Vorteile auf:
• – effiziente Wärmeübertragung zwischen zwei Fluiden, insbesondere zwischen einem Kältemittel und einem flüssigen Fluid als Kühlmittel,
• – Übertragen einer maximalen Wärmeleistung bei einer minimalen Baugröße beziehungsweise bei minimalem Bauraumbedarf, das heißt bei optimalem Verhältnis von übertragbarer Wärmeleistung zu umbauten Volumen, wobei die Wiederverwendung oder Weiterverwendung bekannter Komponenten möglich ist,
• – sehr hohe Druckfestigkeit und Erfüllen der hohen Anforderungen an den Berstdruck auf der Kältemittelseite, insbesondere durch den Einsatz von Flachrohren, damit für den Betrieb mit Kohlendioxid bei Hochdruck als auch bei Niederdruck, insbesondere zur Anwendung im Kraftfahrzeug, geeignet,
• – minimales Gewicht,
• – minimale Kosten bei der Herstellung und minimaler Materialaufwand, auch durch Verwendung von Standardflachrohrprofilen von R744-Gaskühlern und R744-Verdampfern und durch den Einsatz verschieden montierbarer Gehäuseschalen zur Änderung der Anschlusspositionen – mindestens zwei unterschiedliche Anschlusspositionen bei Verwendung identischer Unterkomponenten,
• – Verwendung einer Konstruktion mit und ohne Wärmeübertragerlamellen auf der Kühlmittelseite,
• – hohe Korrosionsbeständigkeit, insbesondere bei Verwendung eines aus Kunststoff ausgebildeten Gehäuses, sowie
• – Verbinden von Einzelkomponenten des Wärmeübertragers und Teilen des Gehäuses durch Löten innerhalb eines Ofens in einem Verfahrensschritt, wenn die Komponenten und Teile aus einem Metall, insbesondere Aluminium, ausgebildet sind.
• Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
• 1: die Vorrichtung zur Wärmeübertragung mit einem Wärmeübertrager, einer Anschlussanordnung und einem Gehäuse als Einzelkomponenten in Explosionsdarstellung,
• 2: die Vorrichtung zur Wärmeübertragung mit verlötetem Wärmeübertrager, verlöteter Anschlussanordnung und geöffneten Gehäuseelementen sowie
• 3: die Vorrichtung zur Wärmeübertragung im vollständig montierten Zustand.
• In 1 ist die Vorrichtung 1 zur Wärmeübertragung mit einem Wärmeübertrager 2, einer Anschlussanordnung 3 und einem Gehäuse 11 als Einzelkomponenten in Explosionsdarstellung gezeigt.
• Der aus Flachrohren 9 als extrudierter Flachrohrwärmeübertrager ausgebildete Wärmeübertrager 2 ist je nach Leistungsanforderung einreihig oder mehrreihig ausgebildet und in der Größe, das heißt insbesondere in der Länge beziehungsweise in der Breite, skalierbar. Der in 1 dargestellte Wärmeübertrager 2 ist zweireihig ausgebildet. Dabei ist die Verwendung eines bekannten Verdampfers oder Kondensators/Gaskühlers für R744 denkbar.
• Die in zwei parallelen Reihen nebeneinander und parallel zueinander ausgerichteten Flachrohre 9 sind innerhalb jeder Reihe mit den Breitseiten zueinander angeordnet, sodass zwischen direkt benachbarten Flachrohren 9 jeweils ein Strömungspfad für ein Fluid, insbesondere für ein Kühlmittel, entsteht. Der Strömungspfad verläuft dabei jeweils zwischen Flachrohren 9 der ersten Reihe und anschließend zwischen Flachrohren 9 der zweiten Reihe beziehungsweise je nach Strömungsrichtung 18 des Fluids zuerst zwischen Flachrohren 9 der zweiten Reihe und anschließend zwischen Flachrohren 9 der zweiten Reihe. Die Flachrohre 9 der ersten und der zweiten Reihe sind fluchtend zueinander angeordnet und erstrecken sich jeweils zwischen zwei Sammlern 8a, 8b. Die inneren Volumina der Flachrohre 9 sind mit den inneren Volumina der Sammler 8a, 8b verbunden.
• In den in Strömungspfaden und damit Zwischenräumen benachbart angeordneter Flachrohre 9 sind Elemente 10 zur Veränderung des Strömungsquerschnitts und/oder der Vergrößerung der Fläche zur Wärmeübertragung angeordnet.
• Als Elemente 10 zur Veränderung des Strömungsquerschnitts und/oder der Vergrößerung der Fläche zur Wärmeübertragung sind für Kondensatoren oder Verdampfer bekannte Lamellen der Konditionierung von Luft oder aber für die Wärmeübertragung mit Wasser optimierte Lamellen verwendbar. Alternativ können auch Rippen eingesetzt werden. Die Elemente 10 sind beispielsweise aus einem sehr gut wärmeleitfähigen Material, wie Aluminium, oder aus einem Kunststoff oder anderen Materialien mit geringer Dichte ausgebildet.
• Je nach dimensioneller Ausgestaltung der Vorrichtung bezüglich der Strömung des Kühlmittels, welche anhand der dimensionslosen Reynoldszahl charakterisiert wird, dienen die Elemente 10 ausschließlich der Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit beziehungsweise der Verwirbelung des Kühlmittels.
• Das Kühlmittel wird durch die Zwischenräume zwischen den Flachrohren 9 sowie um die Elemente 10 zur Veränderung des Strömungsquerschnitts der Strömungspfade herum geführt.
• Eine feste Verbindung der Elemente 10 zur Veränderung des Strömungsquerschnitts der Strömungspfade zwischen den Flachrohren 9 mit den Flachrohren 9, wie zum Beispiel mittels Löten, ist nicht zwingend notwendig. Bei einer Ausgestaltungsform mit Lamellen zur Vergrößerung der Fläche zur Wärmeübertragung kann jedoch zur weiteren Erhöhung der Leistung des Wärmeübertragers 2 eine feste und wärmeleitende Verbindung der Elemente 10 mit den Flachrohren 9 vorgesehen sein. Bei einer geeigneten Bauform der Sammler 8a, 8b, in welchen alle extrudierten Flachrohre 9 beziehungsweise Flachrohrprofile eingelötet sind, kann auch der Abstand zwischen den Flachrohren 9 weiter verringert und minimiert werden, sodass diese Ausgestaltungsform ohne Lamellen ausgebildet ist. Die Elemente 10 können alternativ auch als reine Turbulatoren angeordnet sein, welche bevorzugt aus dem gleichen Material, wie das den Wärmeübertrager 2 umgebende Gehäuse 11, das heißt vorteilhaft aus Kunststoff oder Metall, wie Aluminium, oder einem anderen geeigneten Material mit geringer Dichte, ausgebildet sind. Die Turbulatoren dienen zur Veränderung des Strömungsquerschnitts im Wesentlichen oder ausschließlich der Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit beziehungsweise der Verwirbelung des Kühlmittels beim Durchströmen der Strömungspfade zwischen den Flachrohren 9 und damit der Verbesserung des Wärmeübergangs auf der Kühlmittelseite.
• Im zusammengesetzten Zustand des Wärmeübertragers 2 sind an den Stirnseiten beziehungsweise an den Schmalseiten des Wärmeübertragers 2 Seitenwandelemente 14a, 14b angeordnet. Als Stirnseiten werden dabei die Seiten angesehen, zu denen die Enden der Flachrohre 9 des Wärmeübertragers 2 hin ausgerichtet sind. Die Seitenwandelemente 14a, 14b sind jeweils in der Form eines im Wesentlichen rechteckigen Bleches aus Metall, insbesondere aus Aluminium, als Tiefziehteil oder Hydroformingteil mit Versteifungsbiegungen ausgebildet. Die Versteifungsbiegungen dienen vordergründig dem Standhalten des kühlmittelseitigen Drucks, aber auch als Kontaktflächen zu angrenzenden Gehäuseelementen 12, 13 und können, ausgehend von der Oberfläche des Bleches, in beide Richtungen ausgebildet sein. In 1 ist die Ausbildung der Versteifungsbiegungen lediglich in einer Richtung dargestellt. Die Seitenwandelemente 14a, 14b können alternativ auch ausschließlich durch Stanzen hergestellt sein. Die in den Bereichen der Ecken abgerundeten Seitenwandelemente 14a, 14b weisen Durchgangsöffnungen 15 zur Aufnahme der Flachrohre 9 des Wärmeübertragers 2 auf. Die Durchgangsöffnungen 15 korrespondieren mit den Außenabmessungen der Flachrohre 9, um, beispielsweise durch Löten, eine fluiddichte Verbindung zwischen den einzelnen Flachrohren 9 und den Seitenwandelementen 14a, 14b herzustellen. Im zusammengebauten Zustand der Vorrichtung 1 sind die Seitenwandelemente 14a, 14b zwischen den Sammlern 8a, 8b und den Elementen 10 angeordnet. Die Seitenwandelemente 14a, 14b stellen Komponenten des Gehäuses 11 der Vorrichtung 1 dar.
• Die aus Einzelkomponenten 4 ausgebildete Anschlussanordnung 3 weist neben nicht dargestellten Anschlusselementen als Verbindungen zum Sammler 8a des Wärmeübertragers 2 einen Einlass 6 und einen Auslass 7 für das Kältemittel auf, welches in Strömungsrichtung 5 durch den Einlass 6 und den Auslass 7 hindurchströmt. Die Anschlusselemente zum Sammler 8a stellen dabei eine mechanische und eine kältemittelseitige Verbindung zwischen der Anschlussanordnung 3 und dem Wärmeübertrager 2 her. Beim Durchströmen der Anschlussanordnung 3 wird das Kältemittel vom Einlass 6 zum Sammler 8a und vom Sammler 8a zum Auslass 7 geleitet und jeweils in einem Winkel von 90° umgelenkt. Der Einlass 6 und der Auslass 7 stellen Verbindungen der Anschlussanordnung 3 zu Kältemittelleitungen eines Kältemittelkreislaufs, beispielsweise eines Klimatisierungssystems eines Kraftfahrzeugs, dar.
• Die Kältemittelleitungen können dabei auch derart an der Vorrichtung 1 angeschlossen beziehungsweise die Strömungsrichtung 5 des Kältemittels derart ausgerichtet sein, dass der Einlass 6 und der Auslass 7 für das Kältemittel jeweils in umgekehrter Strömungsrichtung 5 beaufschlagt werden und der Einlass 6 sowie der Auslass 7 untereinander vertauscht sind.
• Vor der Endmontage der Vorrichtung 1 zur Wärmeübertragung werden der Wärmeübertrager 2 mit den Sammlern 8a, 8b und den Flachrohren 9, die Seitenwandelemente 14a, 14b sowie die Anschlussanordnung 3 miteinander verbunden, insbesondere verlötet. Der Vorgang des Verlötens erfolgt vorteilhaft in einem Verfahrensschritt. Je nach Ausgestaltung des Wärmeübertragers 2 bezüglich der Elemente 10 zur Veränderung des Strömungsquerschnitts und/oder der Vergrößerung der Fläche zur Wärmeübertragung werden im gleichen Verfahrensschritt auch die Elemente 10 mit den Flachrohren 9 verbunden, insbesondere verlötet. Alternativ könnten die Seitenwandelemente 14a, 14b auch in einem zusätzlichen Verfahrensschritt mit den Flachrohren 9 verlötet oder verklebt werden. Insbesondere bei einer Ausgestaltung des Gehäuses 11 aus Kunststoffelementen, welche beispielsweise miteinander verklebt werden, können die Elemente 10 zur Veränderung des Strömungsquerschnitts und/oder der Vergrößerung der Fläche zur Wärmeübertragung auch aus Kunststoff ausgebildet sein und bei der Montage der Vorrichtung 1 lediglich zwischen die Flachrohre 9 eingelegt werden.
• Um die Gefahr der Leckage von Kühlmittel in Bereichen zu reduzieren, in denen die von Kältemittel durchströmten Flachrohre 9 die Wandung des Gehäuses 11 passieren, sind somit die Seitenwandelemente 14a, 14b als Komponenten des Gehäuses 11 und als Abschlussdeckel direkt mit dem Wärmeübertrager 2, das heißt mit den Flachrohren 9, fluiddicht verbunden.
• Das den Wärmeübertrager 2 im Bereich der Flachrohre 9 umgebende Gehäuse 11 dient dem gezielten Leiten des Kühlmittels im Wesentlichen durch die zwischen den Flachrohren 9 ausgebildeten Zwischenräume und Strömungspfade. Die Sammler 8a, 8b werden dabei nicht von Kühlmittel umströmt, sodass durch die Wandungen der Sammler 8a, 8b keine Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Kühlmittel übertragen wird.
• Das Gehäuse 11 weist neben den mit den Flachrohren 9 fluiddicht verbundenen Seitenwandelementen 14a, 14b zwei Gehäuseelemente 12, 13 und ein Leitelement 20 auf. Die Gehäuseelemente 12, 13 sind als eine Oberschale 12 und eine Unterschale 13 ausgebildet, wobei die Oberschale 12 zwei kreisrunde Durchgangsöffnungen für Anschlussstutzen 16, 17 eines Kühlmittelkreislaufs aufweist. Alternativ kann die Oberschale 12 mit den Anschlussstutzen 16, 17 auch als einstückiges Element ausgebildet sein. Die Gehäuseelemente 12, 13 sind im Querschnitt mit einer U-Form ausgebildet, welche im zusammengebauten Zustand der Vorrichtung 1 mit den Formen der Seitenränder der Seitenwandelemente 14a, 14b korrespondieren. Der Wärmeübertrager 2 wird von den Gehäuseelementen 12, 13 derart umschlossen, dass das durch den Einlass 16 in die Vorrichtung 1 einströmende Kühlmittel von oben auf die von den Flachrohren 9 ausgebildeten Zwischenräume gleichmäßig verteilt wird, in Strömungsrichtung 18 zu einem zwischen dem Wärmeübertrager 2 und der Unterschale 13 ausgebildeten Spalt strömt und beim Einströmen in den Spalt sowie beim Ausströmen aus dem Spalt jeweils um 90° umgelenkt wird. Anschließend wird das Kühlmittel in entgegengesetzter Richtung zur Strömung nach dem Einlass 16 durch die von den Flachrohren 9 ausgebildeten Zwischenräume zum Auslass 17 geleitet. Die Kühlmittelleitungen eines Kühlmittelkreislaufs können dabei auch derart an der Vorrichtung 1 angeschlossen beziehungsweise die Strömungsrichtung 18 des Kühlmittels derart ausgerichtet sein, dass der Einlass 16 und der Auslass 17 für das Kühlmittel jeweils in umgekehrter Strömungsrichtung 18 beaufschlagt werden und der Einlass 16 sowie der Auslass 17 untereinander vertauscht sind.
• Der zwischen dem Wärmeübertrager 2 und der Oberschale 12 ausgebildete Spalt wird mittels eines Leitelements 20 geschlossen, um einen Kurzschlussstrom des Kühlmittels vom Einlass 16 zum Auslass 17 zu verhindern und das Kühlmittel gezielt in die von den Flachrohren 9 ausgebildeten Zwischenräume zu leiten. Das Leitelement 20 ist in einer parallelen Ebene des U-förmigen Querschnitts der Oberschale 12, fluiddicht zur Oberschale 12 angeordnet und dichtet die Oberschale 12 zum Wärmeübertrager 2 hin ab. Am Leitelement 20 ausgebildete Befestigungsausformungen korrespondieren mit in der Oberschale 12 ausgebildeten Öffnungen, wobei die Befestigungsausformungen im montierten Zustand des Gehäuses 11 und der Vorrichtung 1 durch die Öffnungen der Oberschale 12 hindurchragen.
• Die Anschlussstutzen 16, 17 für das Kühlmittel weisen in einer senkrecht zur Strömungsrichtung 18 ausgerichteten Ebene kreisrunde, in Strömungsrichtung 18 konstante Querschnitte auf. Das hohlzylinderförmige Volumen der Durchströmung des Anschlussstutzens 16 ist an der zum Wärmeübertrager 2 hin ausgerichteten Stirnseite geschlossen. Der Einlass 16 weist in diesem Bereich multiple, definierte Öffnungen 19 auf. Die an der Mantelfläche des Anschlussstutzen 16 ausgebildeten Öffnungen 19 ermöglichen eine gleichmäßige Verteilung und Aufteilung des Kühlmittels in die Zwischenräume der Flachrohre 9 und auf die Elemente 10 zur Veränderung des Strömungsquerschnitts. Die bevorzugt gleichmäßig über den Umfang der Mantelfläche des Anschlussstutzens 16 verteilt angeordneten Öffnungen 19 sind in einer gemeinsamen Ebene ausgebildet, welche senkrecht zur Strömungsrichtung 18 ausgerichtet ist, und weisen eine runde, ovale, eckige oder geschlitzte Form auf. Nach dem Einströmen des Kühlmittels in Strömungsrichtung 18 durch den Einlass 16 und der Aufteilung auf den mit Kältemittel beaufschlagten Wärmeübertrager 2 strömt das Kühlmittel im Wesentlichen senkrecht zu den Flachrohren 9 in einem ersten Strömungspfad durch die zwischen den Flachrohren 9 ausgebildeten Zwischenräume, wird anschließend beim Passieren des zwischen dem Wärmeübertrager 2 und der Unterschale 13 ausgebildeten Spalts in Richtung der Flachrohre 9 umgelenkt, strömt parallel zu den Flachrohren 9, bevor es erneut um 90° umgelenkt wird und in senkrechter Richtung zu den Flachrohren 9 in einem zweiten Strömungspfad durch die zwischen den Flachrohren 9 ausgebildeten Zwischenräume und durch den Auslass 17 wieder ausströmt. Das Kühlmittel wird somit im Wesentlichen im Kreuzstrom zum Kältemittel durch die Vorrichtung 1 geführt. Die Vorrichtung 1 wird speziell beim Einsatz als Gaskühler vorteilhaft als Kreuz-Gegenstrom-Wärmeübertrager betrieben.
• 2 zeigt die Vorrichtung 1 zur Wärmeübertragung mit aus Flachrohren 9 und Sammlern 8a, 8b verlötetem Wärmeübertrager 2, der mit dem Wärmeübertrager 2 aus den Einzelkomponenten 4 verlötenen Anschlussanordnung 3 und den mit dem Wärmeübertrager 2 verbundenen Seitenwandelementen 14a, 14b sowie geöffneten Gehäuseelementen 12, 13 mit den Anschlussstutzen 16, 17 in Explosionsdarstellung. In 3 ist die Vorrichtung 1 zur Wärmeübertragung im vollständig montierten Zustand mit geschlossenem Gehäuse 11 dargestellt.
• Die auf den einander zugewandten Seiten der Sammler 8a, 8b angeordneten Seitenwandelemente 14a, 14b sind als Komponenten des Gehäuses 11 fest mit dem Wärmeübertrager 2, insbesondere den Flachrohren 9, verbunden. Die Seitenwandelemente 14a, 14b sind dabei mit dem Wärmeübertrager 2 verlötet, verklebt oder verschweißt. Die feste Verbindung ist als technisch dichte, Null-Leckage Verbindung anzusehen, sodass zwischen den Seitenwandelementen 14a, 14b und dem Wärmeübertrager 2 keine Dichtstellen auszubilden sind. Damit wird die Ausbildung einer komplizierten Abdichtung des Gehäuses 11 zu den Flachrohren 9 vermieden. Die Seitenwandelemente 14a, 14b sind an den Schmalseiten der Flachrohre 9, senkrecht zu den Flachrohren 9 ausgerichtet am Wärmeübertrager 2 angeordnet.
• Die Seitenwandelemente 14a, 14b des Gehäuses 11 sind bevorzugt aus Aluminium gefertigt und durch Verlöten flüssigkeitsdicht mit dem Wärmeübertrager 2 verbunden.
• Das Verlöten der Einzelkomponenten Wärmeübertrager 2, Anschlussanordnung 4 und Seitenwandelemente 14a, 14b führt somit ohne den Einsatz zusätzlicher Dichtungselemente zur vorteilhaften Abdichtung der Flachrohre 9 zum Gehäuse 11 und der Kältemittelleitungen zum Wärmeübertrager 2. Insbesondere die kühlmitteldichte Verlötung der Flachrohre 9 als Durchführungen durch die Seitenwandelemente 14a, 14b als Gehäusewandungen verhindert die Leckage von Kühlmittel aus der Vorrichtung 1 in die Umgebung.
• Die im montierten Zustand ein Volumen vollständig umschließenden Gehäuseelemente 12, 13 und die Seitenwandelemente 14a, 14b lassen sich einfach zusammenstecken und miteinander verbinden. Die Gehäuseelemente 12, 13 werden als U-förmige Schalen an den Längskanten der Schenkel miteinander verbunden, je nach Ausgestaltung aus Metall, insbesondere Aluminium, oder Kunststoff miteinander verlötet, verschweißt oder verklebt. Die Oberschale 12 ist dabei in den Bereichen der Längskanten mit Aufweitungen derart ausgebildet, dass der aufgeweitete Bereich jeweils mit einer Kante endet und an der Kante in den Schenkel übergeht. Bei der Montage des Gehäuses 11 wird die Oberschale 12 mit den aufgeweiteten Bereichen über die Längskanten der Unterschale 13 geschoben, sodass die Längskanten der Unterschale 13 an der Kante des aufgeweiteten Bereichs der Oberschale 12, im Inneren des Gehäuses 11 anliegen und die aufgeweiteten Bereiche der Oberschale 12 die Längskanten der Unterschale 13 einschließen. Die Oberschale 12 und die Unterschale 13 werden innerhalb der aufgeweiteten Bereiche jeweils an den Längskanten, den Kanten der aufgeweiteten Bereiche und den Außenseiten der Unterschale 13 sowie den Innenseiten der Oberschalen 12 miteinander verbunden.
• Die Formen der Außenseiten der Seitenwandelemente 14a, 14b korrespondieren als Schmalseiten mit den Innenflächen der Gehäuseelemente 12, 13, insbesondere im zusammengesetzten Zustand der Gehäuseelemente 12, 13, derart, dass die Innenflächen der Gehäuseelemente 12, 13 an den Seitenwandelementen 14a, 14b dichtend anliegen. Die Verformung der Seitenkanten der Seitenwandelemente 14a, 14b zur Versteifung vergrößert gleichzeitig die Auflagefläche der Ränder der Seitenwandelemente 14a, 14b, welche im montierten Zustand der Vorrichtung 1 an den Innenflächen der Gehäuseelemente 12, 13 dichtend anliegen. Je nach Ausgestaltung der Seitenwandelemente 14a, 14b und der Gehäuseelemente 12, 13, beispielsweise aus Metall, insbesondere Aluminium, oder Kunststoff werden die einander anliegenden Komponenten miteinander verlötet, verschweißt oder verklebt.
• Innerhalb des Gehäuses 11, das heißt innerhalb des vom Gehäuse 11 umschlossenen Volumens, sind die Flachrohre 9 und gegebenenfalls die Elemente 10 angeordnet. Das Gehäuse 11 dichtet den Wärmeübertrager 2 zur Umgebung hin hermetisch dicht ab. Während des Betriebs der Vorrichtung 1 strömt das Kältemittel im Inneren des Wärmeübertragers 2. Das Kältemittel strömt in Strömungsrichtung 5 durch den Einlass 6 in den Wärmeübertrager 2 ein und wird durch den Auslass 7 abgeleitet. Der Wärmeübertrager 2 wird zudem von dem flüssigen Fluid, insbesondere dem Kühlmittel, beispielsweise Wasser oder einem Wasser-Glykol-Gemisch, umströmt. Das Kühlmittel strömt folglich in den Zwischenräumen auf der Außenseite des Wärmeübertragers 2 sowie zwischen dem Wärmeübertrager 2 und der Innenseite des Gehäuses 11 in Strömungsrichtung 18 durch die Vorrichtung 1. Mit der Ausbildung des Gehäuses 11 wird das Kühlmittel gezielt auf der Außenseite des Wärmeübertragers 2 entlang geleitet. Das Gehäuse 11 definiert die Durchströmung des Kühlmittels um den Wärmeübertrager 2 in Strömungsrichtung 18. Das Gehäuse 11 führt dabei das Kühlmittel durch die zwischen den Flachrohren 9 ausgebildeten Zwischenräume und um die Elemente 10 zur Veränderung des Strömungsquerschnitts der Strömungspfade herum.
• Das Gehäuse 11 weist die zwei an der Oberschale 12 angeordneten Anschlussstutzen 16, 17 für das Einleiten und das Ableiten des Kühlmittels auf.
• Die Anschlussstutzen 16, 17 können an beliebiger Stelle an der Oberschale 12 positioniert sein. Das Kühlmittel tritt durch den Einlass 16 in die Vorrichtung 1 ein und durch den Auslass 17 aus der Vorrichtung 1 wieder aus. Die Oberschale 12 kann vorteilhaft aus Kunststoff als Spritzgussteil mit integrierten Anschlussstutzen 16, 17 als einstückiges Element ausgebildet sein. Infolge der einstückigen Ausbildung der Oberschale 12 und der Anschlussstutzen 16, 17 wird der Gebrauch weiterer Dichtelemente vermieden, welche das Risiko von Leckage des Kühlmittels in die Umgebung erhöhen und zu zusätzlichen Kosten bei der Herstellung und Wartung der Vorrichtung 1 führen.
• Der Wärmeübertrager 2 ist mit den Seitenwandelementen 14a, 14b symmetrisch ausgebildet, sodass durch Rotation des Wärmeübertragers 2 mit der Anschlussanordnung 3 um 180° bezüglich der Gehäuseelemente 12, 13 verschiedene Positionen der Anschlussstutzen 16, 17 auch in Bezug zum Einlass 6 und zum Auslass 7 des Kältemittels ohne Änderungen an den Komponenten des Gehäuses 11 möglich sind. Die Anschlussstutzen 16, 17 und der Einlass 6 sowie der Auslass 7 des Kältemittels können somit unter Verwendung identischer Komponenten lediglich durch Variation der Montage zueinander verschieden angeordnet werden, was eine flexible Form der Vorrichtung 1 und damit unterschiedliche Ausgestaltungen der Vorrichtung 1 unter Einsparung von Kosten ermöglicht. Das Kühlmittel wird bevorzugt im Kreuzgegenstrom zur Strömungsrichtung 5 des Kältemittels geführt, kann alternativ aber auch in einem reinen Gegenstrom zum Kältemittel durch das Gehäuse 11 geleitet werden.
• Das Kältemittel strömt dabei durch den Einlass 6 der Anschlussanordnung 4 in Strömungsrichtung 5 des Kältemittels in den Wärmeübertrager 2 ein und wird im ersten Sammler 8a auf die Flachrohre 9 der ersten Reihe verteilt. Anschließend strömt das Kältemittel durch die extrudierten Flachrohre 9 zum zweiten Sammler 8b, wird gesammelt und auf die Flachrohre 9 der zweiten Reihe verteilt, strömt durch die Flachrohre 9 zum ersten Sammler 8a zurück und durch den Auslass 7 der Anschlussanordnung 3 aus dem Wärmeübertrager 2 aus.
• Bezugszeichenliste

1

Vorrichtung

2

Wärmeübertrager

3

Anschlussanordnung

4

Einzelkomponente Anschlussanordnung 3

5

Strömungsrichtung Kältemittel

6

Einlass Kältemittel

7

Auslass Kältemittel

8a, 8b

Sammler

9

Flachrohr

10

Element

11

Gehäuse

12

Gehäuseelement, Oberschale

13

Gehäuseelement, Unterschale

14a, 14b

Seitenwandelement

15

Durchgangsöffnung

16

Anschlussstutzen, Einlass Kühlmittel

17

Anschlussstutzen, Auslass Kühlmittel

18

Strömungsrichtung Kühlmittel

19

Öffnung

20

Leitelement

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• EP 2402694 A1 [0005]

Claims (10)

1. Vorrichtung (1) zur Wärmeübertragung, insbesondere zur Wärmeübertragung zwischen einem ersten Fluid und einem zweiten Fluid, aufweisend einen Wärmeübertrager (2), welcher aus Rohren zum Leiten des ersten Fluids ausgebildet ist und zumindest teilweise in einem von einem abgeschlossenen Gehäuse (11) vollständig umschlossenen Volumen angeordnet ist, wobei das Gehäuse (11) zum Leiten des zweiten Fluids um die Rohre aus mindestens einem Gehäuseelement (12, 13) und mindestens einem Seitenwandelement (14a, 14b) mehrteilig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Seitenwandelement (14a, 14b) mit Durchgangsöffnungen (15) sowie fest und fluiddicht mit dem Wärmeübertrager (2) verbunden ausgebildet ist, wobei die Durchgangsöffnungen (15) jeweils in der Form mit einer äußeren Form der Rohre des Wärmeübertragers (2) korrespondieren und die Rohre durch die Durchgangsöffnungen (15) hindurchgeführt angeordnet sind.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Seitenwandelemente (14a, 14b) mit Durchgangsöffnungen (15) sowie fest und fluiddicht mit dem Wärmeübertrager (2) verbunden ausgebildet sind, wobei die Durchgangsöffnungen (15) jeweils in der Form mit einer äußeren Form der Rohre des Wärmeübertragers (2) korrespondieren und jedes Rohr jeweils mit einem ersten Ende durch eine in einem ersten Seitenwandelement (14a) ausgebildete Durchgangsöffnung (15) und mit einem zweiten Ende durch eine in einem zweiten Seitenwandelement (14b) ausgebildete Durchgangsöffnung (15) hindurchgeführt angeordnet ist.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Seitenwandelement (14a, 14b) aus einem Metall, insbesondere einem Aluminium, ausgebildet sowie durch Verlöten fest und flüssigkeitsdicht mit den Rohren des Wärmeübertragers (2) verbunden ist.
4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (2) aus beabstandet zueinander angeordneten Flachrohren (9) ausgebildet ist und sich die Flachrohre (9) jeweils zwischen zwei Sammlern (8a, 8b) erstrecken, sodass das mindestens eine Seitenwandelement (14a, 14b) zwischen den Sammlern (8a, 8b) angeordnet ist.
5. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) zwei im Querschnitt U-förmig ausgebildete Gehäuseelemente (12, 13) aufweist, welche mit Längskanten der Schenkel zueinander ausgerichtet und an den Längskanten miteinander fest und fluiddicht verbunden sind.
6. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Gehäuseelement (12, 13) und das mindestens eine Seitenwandelement (14a, 14b) das Gehäuse (11) abdichtend miteinander verbunden sind, wobei das Gehäuseelement (12, 13) im Querschnitt im zusammengebauten Zustand der Vorrichtung (1) mit der Form eines Seitenrandes des Seitenwandelements (14a, 14b) korrespondiert und das Seitenwandelement (14a, 14b) mit dem Seitenrand an einer Innenseite des Gehäuseelements (12, 13) anliegt.
7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenseite eines Gehäuseelements (12) ein Leitelement (20) zum gezielten Leiten des zweiten Fluids ausgebildet ist.
8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) Anschlussstutzen (16, 17) zum Leiten des zweiten Fluids aufweist, wobei das Fluid durch einen Einlass (16) in das Gehäuse (11) hineinleitbar und durch einen Auslass (17) aus dem Gehäuse (11) herausleitbar ist, wobei die Anschlussstutzen (16, 17) jeweils beiderseits an einer Wandung des Gehäuses (11) herausragen.
9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (12) mit den Anschlussstutzen (16, 17) für das zweite Fluid als einstückiges Element ausgebildet ist.
10. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung (1) zur Wärmeübertragung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verlöten der durch die Durchgangsöffnungen (15) des mindestens einen Seitenwandelements (14, 14b) hindurchgeführt angeordneten Rohre des Wärmeübertragers (2) und des mindestens einen Seitenwandelements (14, 14b) in einem Verfahrensschritt erfolgt.

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