DE102015122681A1 - Safety heat exchanger for a climate system with flammable and / or toxic refrigerant - Google Patents

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Georg Hummel
Sebastian Härtig
Werner Hiller
Daniel GUMPP
Mathias VENSCHOTT
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher (9) für ein Klimasystem, mit mindestens einem Kältemittelrohr (20), das sich durch einen Luftführungskanal (L) erstreckt, und einem Sicherheitsrohr (26), das das Kältemittelrohr innerhalb des Luftführungskanals umgibt. Die Erfindung betrifft auch ein Klimasystem mit einem Verdichter (1), einem Umgebungsluft-Wärmetauscher und einem solchen Raumluft-Wärmetauscher (9).The invention relates to a heat exchanger (9) for an air conditioning system, comprising at least one refrigerant pipe (20) extending through an air duct (L) and a safety pipe (26) surrounding the refrigerant pipe within the air duct. The invention also relates to an air conditioning system with a compressor (1), an ambient air heat exchanger and such a room air heat exchanger (9).

Description

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitswärmetauscher für ein Klimasystem und ein Klimasystem mit einem solchen Wärmetauscher. The invention relates to a safety heat exchanger for an air conditioning system and an air conditioning system with such a heat exchanger.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein sogenanntes Klimagerät, das zum Kühlen von Innenräumen von Caravans, Booten, etc. geeignet ist. Die Erfindung kann aber auch zur Raumklimatisierung von Wohnungen oder Gebäuden verwendet werden. In particular, the invention relates to a so-called air conditioner, which is suitable for cooling the interior of caravans, boats, etc. The invention can also be used for room air conditioning of apartments or buildings.

Solche Klimageräte sind beispielsweise aus der WO 2007/042065 A1 bekannt. Ihre Funktion wird nachfolgend anhand von 1 erläutert. Such air conditioners are for example from the WO 2007/042065 A1 known. Their function is described below on the basis of 1 explained.

Ein Verdichter 1 verdichtet ein gasförmiges Kältemittel, das über eine Kältemittelleitung 2 zu einem Umgebungsluft-Wärmetauscher 3 transportiert wird, der ein Kondensator ist, wenn das Klimagerät zum Kühlen von Raumluft verwendet wird. Im Umgebungsluft-Wärmetauscher 3 kondensiert das Kältemittel, indem ein Teil der in ihm gespeicherten Wärme an die Umgebungsluft abgegeben wird. Hierfür ist ein Umgebungsluft-Gebläse 4 vorgesehen, das Luft über einen Einlass 5 ansaugt und über einen Auslass 6 an die Umgebung abgibt. A compressor 1 compresses a gaseous refrigerant, which via a refrigerant line 2 to an ambient air heat exchanger 3 which is a condenser when the air conditioner is used for cooling room air. In the ambient air heat exchanger 3 condenses the refrigerant by a part of the heat stored in it is released into the ambient air. This is an ambient air blower 4 provided the air through an inlet 5 sucks and over an outlet 6 to the environment.

Das im Umgebungsluft-Wärmetauscher 3 verflüssigte Kältemittel wird über eine Kühlmittelleitung 7 zu einer Expansionsvorrichtung 8 geführt, beispielsweise einer Drossel. The in the ambient air heat exchanger 3 liquefied refrigerant is supplied via a coolant line 7 to an expansion device 8th guided, for example, a throttle.

Beim Entspannen geht das Kältemittel in den dampfförmigen Zustand über. Gleichzeitig verringert sich die Temperatur des Kältemittels. Das expandierte Kältemittel wird in einen Klimatisierungs-Wärmetauscher 9 eingebracht, der als Verdampfer arbeitet, wenn das Klimagerät zum Kühlen von Raumluft verwendet wird. When you relax the refrigerant goes into the vapor state. At the same time, the temperature of the refrigerant decreases. The expanded refrigerant is placed in an air conditioning heat exchanger 9 introduced, which works as an evaporator, when the air conditioner is used for cooling room air.

Die Raumluft für den zu klimatisierenden Raum wird durch den Raumluft-Wärmetauscher 9 geleitet. Hierzu kann ein Raumluft-Gebläse 10 verwendet werden, das die Raumluft durch einen Lufteinlass 11 ansaugt, durch den Raumluft-Wärmetauscher 9 führt und über einen oder mehrere Raumluftauslässe 12 wieder zurück in den zu klimatisierenden Raum leitet. The room air for the room to be air-conditioned is through the room air heat exchanger 9 directed. For this purpose, a room air blower 10 be used, which the room air through an air inlet 11 sucks, through the room air heat exchanger 9 leads and via one or more room air outlets 12 back to the room to be aired.

Bei der Raumluft, die durch den Raumluft-Wärmetauscher 9 geleitet wird, kann es sich um Frischluft, um Luft, die im Umluftverfahren dem zu klimatisierenden Raum entnommen wurde, oder um eine Mischung daraus handeln. In the room air, through the room air heat exchanger 9 It can be fresh air, air taken from the room to be air-conditioned, or a mixture of them.

Vom Raumluft-Wärmetauscher 9 wird das Kältemittel über eine Kältemittelleitung 14 zurück zum Verdichter geführt, wo es erneut komprimiert wird. From the room air heat exchanger 9 the refrigerant is passed through a refrigerant line 14 returned to the compressor, where it is compressed again.

Dieses Klimasystem kann nicht nur als Klimaanlage zum Kühlen von Raumluft verwendet werden, sondern auch als Wärmepumpe zum Erwärmen von Raumluft. This air conditioning system can be used not only as an air conditioner for cooling room air, but also as a heat pump for heating room air.

Als Kältemittel werden üblicherweise sogenannte Sicherheitskältemittel (beispielsweise R134a) verwendet, also Kältemittel auf der Basis von halogenierten Kohlenwasserstoffen. Aus Umweltschutzgesichtspunkten gibt es in jüngster Zeit vermehrt das Bestreben, Kältemittel mit einem niedrigen Treibhauspotential zu verwenden, beispielsweise Propan oder R32. Da Propan und R32 jedoch brennbar sind, können sie aus Sicherheitsgründen in einer herkömmlichen Klimaanlage nicht eingesetzt werden. The refrigerants used are usually so-called safety refrigerants (for example R134a), ie refrigerants based on halogenated hydrocarbons. From an environmental point of view, there has recently been an increasing desire to use refrigerants with a low global warming potential, for example propane or R32. However, since propane and R32 are flammable, they can not be used in a conventional air conditioner for safety reasons.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Klimaanlage zu schaffen, bei der brennbare und/oder toxische Kältemittel eingesetzt werden können. The object of the invention is to provide an air conditioning system in which combustible and / or toxic refrigerants can be used.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Wärmetauscher für ein Klimasystem vorgesehen, mit mindestens einem Kältemittelrohr, das sich durch einen Luftführungskanal erstreckt, und mindestens einem Sicherheitsrohr, das das Kältemittelrohr innerhalb des Luftführungskanals umgibt. Das Sicherheitsrohr gewährleistet, dass im eventuellen Falle einer Undichtigkeit das Kältemittel nicht in den Luftführungskanal und von dort in den zu klimatisierenden Raum eintreten kann, sondern vom Sicherheitsrohr aufgefangen wird. Auf diese Weise ist ein Sicherheitswärmetauscher geschaffen, in dem Kältemittel, die brennbar und/oder toxisch sind, verwendet werden können, ohne dass im Falle einer Leckage das Risiko besteht, dass ausströmendes Kältemittel über die Raumluft in Räume gelangt, in denen sich Personen aufhalten. Somit können sich dort keine gefährlichen (brennbaren und/oder toxischen) Luftgemische bilden. To achieve this object, a heat exchanger for an air conditioning system is provided according to the invention, with at least one refrigerant pipe which extends through an air duct, and at least one safety tube which surrounds the refrigerant pipe within the air duct. The safety pipe ensures that in the event of a leak, the refrigerant can not enter the air duct and from there into the room to be air-conditioned, but is caught by the safety pipe. In this way, a safety heat exchanger is provided in which flammable and / or toxic refrigerants can be used without the risk, in the event of leakage, that escaping refrigerant passes through the air in rooms in which people are present. Thus, no dangerous (combustible and / or toxic) air mixtures can form there.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sicherheitsrohr außerhalb des Luftführungskanals zur Umgebung geöffnet ist. Somit kann das Kältemittel, falls es zu einem Defekt kommt, gezielt zu einem Bereich außerhalb des zu klimatisierenden Raumes hin abgeführt werden. According to one embodiment of the invention, it is provided that the safety tube outside the air duct is open to the environment. Thus, the refrigerant can, if it comes to a defect, are selectively discharged to an area outside of the room to be air conditioned.

Grundsätzlich ist gemäß einer alternativen Ausgestaltung auch denkbar, dass das Sicherheitsrohr in einem geschlossenen System endet, dem ein Sensor zugeordnet ist. Dieser spricht an, wenn sich im Sicherheitsrohr Kältemittel befindet. In principle, according to an alternative embodiment, it is also conceivable that the safety tube ends in a closed system to which a sensor is assigned. This will respond if there is refrigerant in the containment tube.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Sicherheitsrohr und das Kältemittelrohr in gut wärmeleitender Verbindung stehen. Hierdurch wird eine gute Wärmeübertragung vom Kältemittel über das Kältemittelrohr und das Sicherheitsrohr auf die durch den Luftführungskanal strömende, zu kühlende Luft gewährleistet. According to a preferred embodiment it is provided that the safety pipe and the refrigerant pipe are in good heat-conducting connection. In this way, a good heat transfer from the refrigerant through the refrigerant pipe and the safety tube is ensured on the air flowing through the air duct, to be cooled.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Sicherheitsrohr und das Kältemittelrohr aneinander anliegen. Somit ergibt sich eine gute Wärmeübertragung durch Wärmeleitung. It is preferably provided that the safety tube and the refrigerant tube abut each other. This results in a good heat transfer by heat conduction.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sicherheitsrohr auf seiner Innenseite und/oder das Kältemittelrohr auf seiner Außenseite aufgeraut ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Sicherheitsrohr auf seiner Innenseite und/oder das Kältemittelrohr auf seiner Außenseite mit mindestens einem Abfuhrkanal versehen ist. Mittels der Oberflächenrauigkeit bzw. des Abfuhrkanals wird sichergestellt, dass das Kältemittel im Falle einer Undichtigkeit aus dem Bereich zwischen Sicherheitsrohr und Kältemittelrohr seitlich heraus geleitet werden kann. According to one embodiment of the invention it is provided that the safety tube is roughened on its inside and / or the refrigerant tube on its outside. It can also be provided that the safety tube is provided on its inside and / or the refrigerant tube on its outside with at least one discharge channel. By means of the surface roughness or the discharge channel it is ensured that the refrigerant can be led out laterally out of the area between the safety pipe and the refrigerant pipe in the event of a leak.

Der Abfuhrkanal kann durch mindestens eine Nut oder Rille in der Außenfläche des Kältemittelrohres und/oder der Innenfläche des Sicherheitsrohres gebildet sein. Der Abfuhrkanal kann auch durch unterschiedliche Geometrien und/oder Oberflächenbeschaffenheiten der Außenfläche des Kältemittelrohres und der Innenfläche des Sicherheitsrohres gebildet sein, beispielsweise ein leicht ovales Kältemittelrohr, das in einem runden Sicherheitsrohr angeordnet ist, oder umgekehrt. The discharge channel may be formed by at least one groove or groove in the outer surface of the refrigerant tube and / or the inner surface of the safety tube. The discharge channel can also be formed by different geometries and / or surface textures of the outer surface of the refrigerant tube and the inner surface of the safety tube, for example, a slightly oval refrigerant tube, which is arranged in a round safety tube, or vice versa.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Luftführungskanal durch Außenwände (sogenannte „Endplates“) abgegrenzt ist, durch die hindurch sich mehrere Kältemittelrohre erstrecken, durch die das Kältemittel fließen kann, und dass die die Kältemittelrohre umgebenden Sicherheitsrohre außerhalb des Luftführungskanals zur Umgebung geöffnet sind. Bei dieser Ausgestaltung ergibt sich ein mechanisch einfacher Aufbau. Preferably, it is provided that the air duct is delimited by outer walls (so-called "endplates") through which extend a plurality of refrigerant tubes through which the refrigerant can flow, and that the surrounding the refrigerant tubes safety pipes outside the air duct are open to the environment. In this embodiment, a mechanically simple structure results.

Vorzugsweise steht das Sicherheitsrohr mit Wärmeübertragerrippen in Verbindung. Die Wärmeübertragerrippen vergrößern die Oberfläche, die zur Wärmeübertragung von der durch den Luftströmungskanal strömenden Luft zum Kältemittel hin zur Verfügung steht. Preferably, the safety tube communicates with heat transfer ribs. The heat transfer fins increase the surface area available for transferring heat from the air flowing through the air flow passage to the refrigerant.

Um eine gut wärmeleitende Verbindung zwischen dem Sicherheitsrohr und dem Kältemittelrohr zu gewährleisten, kann vorgesehen sein, dass das Kältemittelrohr und das Sicherheitsrohr mittels einer Preßpassung aneinander anliegen. Diese kann dadurch erzielt werden, dass für das Kältemittelrohr ein Außendurchmesser gewählt wird, der geeignet größer ist als der Innendurchmesser des Sicherheitsrohres, und das Kältemittelrohr in das Sicherheitsrohr eingeschoben wird. Hierbei kann auch das Sicherheitsrohr aufgeweitet werden, so dass sich eine gut wärmeleitende Verbindung mit vorher aufgeschobenen Wärmeübertragungsrippen ergibt. In order to ensure a good heat-conducting connection between the safety tube and the refrigerant tube, it can be provided that the refrigerant tube and the safety tube abut each other by means of a press fit. This can be achieved by selecting an outer diameter for the refrigerant tube that is suitably larger than the inner diameter of the safety tube and pushing the refrigerant tube into the safety tube. In this case, the safety tube can be widened, so that there is a good heat-conducting connection with previously deferred heat transfer ribs.

Die Preßpassung kann auch dadurch erhalten werden, dass das Sicherheitsrohr erwärmt und/oder das Kältemittelrohr abgekühlt wird, bevor die Rohre ineinander montiert werden. Es ist auch möglich, das Kältemittelrohr, nachdem es innerhalb des Sicherheitsrohres angeordnet wurde, unter einen hohen Innendruck zu setzen, so dass es sich aufweitet und dabei plastisch verformt. The interference fit can also be obtained by heating the safety tube and / or cooling the refrigerant tube before the tubes are assembled together. It is also possible to set the refrigerant tube, after it has been placed inside the safety tube, under a high internal pressure, so that it widens and thereby plastically deforms.

Es kann auch vorgesehen sein, dass das Kältemittelrohr und das Sicherheitsrohr einstückig miteinander ausgeführt sind. Hierdurch werden Trennstellen vermieden, die für die Wärmeleitung nachteilig wären. It can also be provided that the refrigerant pipe and the safety pipe are made in one piece with each other. As a result, separation points are avoided, which would be detrimental to the heat conduction.

Gemäß einer Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass das Kältemittelrohr und das Sicherheitsrohr Abschnitte eines Strangpreßprofilteils sind. Auf diese Weise können die beiden Rohre in gut wärmeleitender Verbindung und mit der gewünschten Geometrie hergestellt werden. According to one embodiment, it is provided that the refrigerant tube and the safety tube are sections of an extruded profile part. In this way, the two tubes can be made in good heat conducting connection and with the desired geometry.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem Kältemittelrohr und dem Sicherheitsrohr ein gut wärmleitendes Material angeordnet ist, welches mindestens einen Gasleitungskanal definiert. Bei dem gut wärmeleitenden Material kann es beispielsweise um ein poröses Material handeln, durch das hindurch eventuell ausströmendes Kältemittel geleitet wird. Als gut wärmeleitendes Material kann beispielsweise Graphit verwendet werden. According to one embodiment of the invention, it is provided that a good heat-conducting material is arranged between the refrigerant tube and the safety tube, which defines at least one gas conduit. The highly thermally conductive material may be, for example, a porous material through which any escaping refrigerant is passed. As a good heat conducting material, for example, graphite can be used.

Zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist erfindungsgemäß auch ein Klimasystem mit einem Verdichter, einem Umgebungs-Wärmetauscher und einem Raumluft- Wärmetauscher der vorstehend genannten Art vorgesehen. Hinsichtlich der sich ergebenden Vorteile wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen. To achieve the above object, an air conditioning system with a compressor, an ambient heat exchanger and a room air heat exchanger of the aforementioned type is provided according to the invention. With regard to the resulting advantages, reference is made to the above explanations.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener Ausführungen beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen: The invention will be described below with reference to various embodiments, which are illustrated in the accompanying drawings. In these show:

1 schematisch einen Kältemittelkreislauf; 1 schematically a refrigerant circuit;

2 in einer teilgeschnittenen Draufsicht ein Klimasystem; 2 in a partially sectioned plan view of an air conditioning system;

3 in einer schematischen, perspektivischen Ansicht einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher; 3 in a schematic, perspective view of a heat exchanger according to the invention;

4 in einer schematischen Schnittansicht einen Teil eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers; 4 in a schematic sectional view of a part of a heat exchanger according to the invention;

5 in vergrößertem Maßstab den Ausschnitt V von 4; 5 on an enlarged scale the section V of 4 ;

6 einen Teil eines Kältemittelrohres gemäß einer alternativen Ausgestaltung; und 6 a portion of a refrigerant tube according to an alternative embodiment; and

7 in einer schematischen Schnittansicht eine weitere Ausführungsform eines Kältemittelrohres mit Sicherheitsrohr. 7 in a schematic sectional view of another embodiment of a refrigerant pipe with safety tube.

In 2 ist ein erfindungsgemäßes Klimasystem mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitswärmetauscher 9 gezeigt. In 2 is an inventive air conditioning system with a safety heat exchanger according to the invention 9 shown.

Der Raumluft-Wärmetauscher 9 weist eine Vielzahl von Kältemittelrohren 20 auf, die sich zwischen einander gegenüberliegenden Außenwänden 22 des Wärmetauschers erstrecken. Mehrere der einzelnen Kältemittelrohre 20 sind mittels Rohrbögen 24 in Reihe geschaltet (siehe auch 3). Je nach gewünschter Betriebsart können alle Kältemittelrohre hintereinander geschaltet sein (einflutiger Betrieb), oder es können Pakete von hintereinandergeschalteten Kältemittelrohren parallelgeschaltet werden (mehrflutiger Betrieb). The room air heat exchanger 9 has a variety of refrigerant tubes 20 on, extending between opposite outer walls 22 of the heat exchanger extend. Several of the individual refrigerant pipes 20 are by means of pipe bends 24 connected in series (see also 3 ). Depending on the desired operating mode, all refrigerant pipes can be connected in series (single-flow operation), or packages of series-connected refrigerant pipes can be connected in parallel (multi-flow operation).

Zwischen den Außenwänden 22 und durch den Bereich, in dem sich die Kältemittelrohre befinden, ist ein Raumluftführungskanal L definiert, durch den die Raumluft strömt, die mit dem Raumluft-Wärmetauscher 9 klimatisiert werden soll. Between the outer walls 22 and through the area in which the refrigerant tubes are located is defined a room air duct L through which the room air flows, which communicates with the room air heat exchanger 9 to be air conditioned.

Die Kältemittelrohre 20 erstrecken sich durch die Außenwände 22 bis außerhalb des Bereichs des Luftführungskanals zwischen den Außenwänden 22. Somit liegen auch die Lötstellen, mittels denen die Rohrbögen 24 mit den Kältemittelrohren 20 verbunden sind, außerhalb des Luftführungskanals. The refrigerant pipes 20 extend through the outer walls 22 to outside the area of the air duct between the outer walls 22 , Thus are also the solder joints, by means of which the pipe bends 24 with the refrigerant pipes 20 are connected, outside the air duct.

Die Außenwände 22 des Wärmetauschers 9 sind hier dicht in einer Seitenwand 15 eines Gehäuses 16 des Klimasystems aufgenommen. Hierzu ist auch eine Dichtung 17 vorgesehen. Auf diese Weise ist ein Raumluftbereich 18 dicht von einem Umgebungsluftbereich 19 getrennt. The outer walls 22 of the heat exchanger 9 are here tight in a sidewall 15 a housing 16 of the climate system. This is also a seal 17 intended. In this way is a room air area 18 close to an ambient air area 19 separated.

Jedes Kältemittelrohr 20 ist von einem Sicherheitsrohr 26 umgeben. Die Sicherheitsrohre 26 erstrecken sich dabei ebenfalls durch die Außenwände 22. Wie insbesondere in den 3 und 4 zu sehen ist, liegen die Enden der Sicherheitsrohre 26 außerhalb der Außenwände 22 offen. Der Durchtritt der Sicherheitsrohre 26 durch die Außenwände ist abgedichtet ausgeführt. Somit sind die Sicherheitsrohre 26 zum Umgebungsluftbereich 19 offen und vom dem Raumluftbereich 18 hermetisch getrennt. Every refrigerant pipe 20 is from a safety tube 26 surround. The safety pipes 26 also extend through the outer walls 22 , As in particular in the 3 and 4 can be seen, are the ends of the safety tubes 26 outside the outer walls 22 open. The passage of the safety tubes 26 through the outer walls is executed sealed. Thus, the safety tubes 26 to the ambient air area 19 open and from the room air area 18 hermetically isolated.

Die Kältemittelrohre 20 stehen mit den Sicherheitsrohren 26 in einer gut wärmeleitenden Verbindung. Anders als in der schematischen Darstellung von 4 gezeigt, liegt die Außenfläche der Kältemittelrohre 20 an der Innenfläche der Sicherheitsrohre 26 an (siehe 5). The refrigerant pipes 20 stand with the safety tubes 26 in a good heat-conducting connection. Unlike in the schematic representation of 4 shown, lies the outer surface of the refrigerant tubes 20 on the inner surface of the safety tubes 26 on (see 5 ).

Um zu gewährleisten, dass Kältemittel, das im Falle einer Undichtigkeit aus dem Kältemittelrohr 20 entweicht, in axialer Richtung zwischen dem Kältemittelrohr 20 und dem Sicherheitsrohr 26 in den Umgebungsluftbereich 19 abgeführt werden kann, sind zwischen dem Kältemittelrohr 20 und dem Sicherheitsrohr 26 geeignete Gestaltungen vorgesehen. Ein Beispiel ist ein spiralförmig umlaufender Abfuhrkanal 28, wie er in 5 gezeigt ist, oder ein oder mehrere sich in Längsrichtung erstreckende Abfuhrkanäle. To ensure that refrigerant, in case of leakage from the refrigerant pipe 20 escapes, in the axial direction between the refrigerant pipe 20 and the safety tube 26 in the ambient air area 19 can be removed, are between the refrigerant pipe 20 and the safety tube 26 suitable designs provided. An example is a spirally revolving discharge channel 28 as he is in 5 shown, or one or more longitudinally extending discharge channels.

Bei dem in 5 gezeigten Beispiel ist der Abfuhrkanal 28 in der Außenfläche des Kältemittelrohres 20 vorgesehen. Es ist genauso gut möglich, dass der Abfuhranal 28 auf der Innenfläche des Sicherheitsrohres 26 vorgesehen ist. At the in 5 The example shown is the discharge channel 28 in the outer surface of the refrigerant pipe 20 intended. It is just as possible that the discharge channel 28 on the inner surface of the safety tube 26 is provided.

Eine alternative Ausgestaltung ist in 6 gezeigt. Dort ist das Kältemittelrohr 20 auf seiner Außenseite mit einer Kreuzrändelung 30 versehen. Die Kreuzrändelung gewährleistet, dass sehr feine Strömungskanäle zwischen der Außenseite des Kältemittelrohres 20 und der Innenseite des Sicherheitsrohres 26 vorhanden sind, auch wenn die Innenseite des Sicherheitsrohres 26 fest an der Außenseite des Kältemittelrohres 20 anliegt. An alternative embodiment is in 6 shown. There is the refrigerant pipe 20 on its outside with a Kreuzrändelung 30 Mistake. The Kreuzrändelung ensures that very fine flow channels between the outside of the refrigerant pipe 20 and the inside of the safety tube 26 are present, even if the inside of the safety tube 26 firmly on the outside of the refrigerant pipe 20 is applied.

Auf die Sicherheitsrohre 26 sind in an sich bekannter Weise mehrere Wärmeübertragungsrippen 32 aufgesetzt, die insgesamt ein Rippenpaket 34 bilden. On the safety tubes 26 are in a conventional manner a plurality of heat transfer fins 32 put on, the whole a ribbed package 34 form.

Für eine gute Wärmeübertragung vom Kältemittel über das Kältemittelrohr 20 auf das Sicherheitsrohr 26 und von dort zu den Wärmeübertragungsrippen 32 ist es wichtig, dass eine gut wärmeleitende Verbindung zwischen dem Kältemittelrohr 20 und dem Sicherheitsrohr 26 etabliert ist. Zu diesem Zweck liegt die Außenfläche des Kältemittelrohres 20 fest an der Innenfläche des Sicherheitsrohres 26 an. For a good heat transfer from the refrigerant through the refrigerant pipe 20 on the safety tube 26 and from there to the heat transfer ribs 32 It is important to have a good heat conducting connection between the refrigerant pipe 20 and the safety tube 26 is established. For this purpose, the outer surface of the refrigerant pipe is located 20 firmly on the inner surface of the safety tube 26 at.

Der gewünschte innige Kontakt kann beispielweise dadurch erzielt werden, dass zunächst ein Kältemittelrohr 20 mit einem Außendurchmesser bereit gestellt wird, der geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Sicherheitsrohres 26 ist. Nachdem die beiden Rohre ineinander gesteckt sind, wird das Kältemittelrohr 20 so aufgeweitet, dass es fest an der Innenfläche des Sicherheitsrohres 26 anliegt. The desired intimate contact can be achieved, for example, by first having a refrigerant pipe 20 is provided with an outer diameter which is slightly smaller than the inner diameter of the safety tube 26 is. After the two tubes are plugged into each other, the refrigerant pipe 20 so widened that it is firmly attached to the inner surface of the safety tube 26 is applied.

Hierzu kann innerhalb des Kältemittelrohres 20 ein hoher Druck aufgebaut werden, der das Kältemittelrohr 20 aufweitet und dabei plastisch verformt. Die Eigenschaften der beiden Rohre sind dabei so aneinander angepasst, dass sich beim Aufweiten des Kältemittelrohres 20 dort eine geeignete plastische Verformung einstellt, die auch unter Berücksichtigung der unvermeidlichen Rückfederung, wenn der Innenhochdruck abgebaut wird, zum gewünschten engen mechanischen Kontakt zwischen der Außenseite des Kältemittelrohres 20 und der Innenseite des Sicherheitsrohres 26 führt. For this purpose, within the refrigerant pipe 20 a high pressure is built up, which is the refrigerant pipe 20 expands and thereby plastically deformed. The properties of the two tubes are matched to each other so that when Expansion of the refrigerant pipe 20 there sets a suitable plastic deformation, taking into account the inevitable springback when the internal high pressure is reduced, the desired close mechanical contact between the outside of the refrigerant pipe 20 and the inside of the safety tube 26 leads.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Sicherheitsrohr geeignet erwärmt und/oder das Kältemittelrohr 20 geeignet abgekühlt wird, bevor die Rohre ineinander geschoben werden. Wenn dann die Rohre wieder ihre Ausgangstemperatur haben, ergibt sich aufgrund der Wärmeausdehnung der gewünschte mechanische Kontakt zwischen dem Kältemittelrohr 20 und dem Sicherheitsrohr 26. According to a further embodiment it can be provided that the safety tube is suitably heated and / or the refrigerant tube 20 is suitably cooled before the tubes are pushed into each other. If the tubes then have their starting temperature again, the desired mechanical contact between the refrigerant tube results due to the thermal expansion 20 and the safety tube 26 ,

Es können auch zwei Rohre verwendet werden, zwischen denen ein Ringraum verbleibt. Dieser wird mit einem gut wärmeleitenden Material gefüllt, das gleichzeitig einen Gasdurchsatz ermöglicht, beispielsweise aufgrund von Porosität. Ein geeignetes Material ist beispielsweise Graphit. It can also be used two tubes between which an annulus remains. This is filled with a good heat-conducting material, which also allows a gas throughput, for example due to porosity. A suitable material is graphite, for example.

In 7 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei der das Sicherheitsrohr 26 der äußere Abschnitt eines Strangpreßprofilteils 40 und das Kältemittelrohr 20 den inneren Abschnitt darstellt. Das Kältemittelrohr 20 und das Sicherheitsrohr 26 sind hier durch Stege 42 miteinander verbunden, so dass sich eine gute Wärmeleitung vom Kältemittelrohr 20 zum Sicherheitsrohr 26 ergibt. In 7 another embodiment is shown in which the safety tube 26 the outer portion of an extruded profile part 40 and the refrigerant pipe 20 represents the inner section. The refrigerant pipe 20 and the safety tube 26 are here by footbridges 42 connected together, so that there is a good heat conduction from the refrigerant pipe 20 to the safety tube 26 results.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2007/042065 A1 [0003] WO 2007/042065 A1 [0003]

Claims (14)

Wärmetauscher (9) für ein Klimasystem, mit mindestens einem Kältemittelrohr (20), das sich durch einen Luftführungskanal (L) erstreckt, und einem Sicherheitsrohr (26), das das Kältemittelrohr innerhalb des Luftführungskanals umgibt. Heat exchanger ( 9 ) for an air conditioning system, with at least one refrigerant pipe ( 20 ), which extends through an air duct (L), and a safety tube ( 26 ), which surrounds the refrigerant pipe within the air duct. Wärmetauscher (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsrohr (26) außerhalb des Luftführungskanals (L) zur Umgebung geöffnet ist. Heat exchanger ( 9 ) according to claim 1, characterized in that the safety tube ( 26 ) is open to the environment outside the air duct (L). Wärmetauscher (9) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsrohr (26) und das Kältemittelrohr (20) in gut wärmeleitender Verbindung stehen. Heat exchanger ( 9 ) according to claim 1 or claim 2, characterized in that the safety tube ( 26 ) and the refrigerant pipe ( 20 ) are in good heat conducting connection. Wärmetauscher (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsrohr (26) und das Kältemittelrohr (20) aneinander anliegen. Heat exchanger ( 9 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the safety tube ( 26 ) and the refrigerant pipe ( 20 ) abut each other. Wärmetauscher (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsrohr (26) auf seiner Innenseite und/oder das Kältemittelrohr (20) auf seiner Außenseite aufgeraut ist. Heat exchanger ( 9 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the safety tube ( 26 ) on its inside and / or the refrigerant pipe ( 20 ) is roughened on its outside. Wärmetauscher (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsrohr (26) auf seiner Innenseite und/oder das Kältemittelrohr (20) auf seiner Außenseite mit mindestens einem Abfuhranal (28) versehen ist. Heat exchanger ( 9 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the safety tube ( 26 ) on its inside and / or the refrigerant pipe ( 20 ) on its outside with at least one discharge channel ( 28 ) is provided. Wärmetauscher (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftführungskanal (L) durch Außenwände (22) abgegrenzt ist, durch die hindurch sich mehrere Kältemittelrohre (20) erstrecken, durch die das Kältemittel fließen kann, und dass die die Kältemittelrohre (20) umgebenden Sicherheitsrohre (26) außerhalb des Luftführungskanals (L) zur Umgebung geöffnet sind. Heat exchanger ( 9 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the air duct (L) by outer walls ( 22 ) is delimited, through which several refrigerant tubes ( 20 ), through which the refrigerant can flow, and that the refrigerant pipes ( 20 ) surrounding safety tubes ( 26 ) are open to the environment outside the air duct (L). Wärmetauscher (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsrohr (26) mit Wärmeübertragerrippen (32) in Verbindung steht. Heat exchanger ( 9 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the safety tube ( 26 ) with heat transfer ribs ( 32 ). Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältemittelrohr (20) und das Sicherheitsrohr (26) mittels einer Preßpassung aneinander anliegen. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the refrigerant pipe ( 20 ) and the safety tube ( 26 ) abut each other by means of a press fit. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältemittelrohr (20) und das Sicherheitsrohr (26) einstückig miteinander ausgeführt sind. Heat exchanger according to one of claims 1 to 8, characterized in that the refrigerant pipe ( 20 ) and the safety tube ( 26 ) are made in one piece with each other. Wärmetauscher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältemittelrohr (20) und das Sicherheitsrohr (26) Abschnitte eines Strangpreßprofilteils sind. Heat exchanger according to claim 10, characterized in that the refrigerant pipe ( 20 ) and the safety tube ( 26 ) Are sections of an extruded profile part. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kältemittelrohr (20) und dem Sicherheitsrohr (26) ein gut wärmleitendes Material angeordnet ist, welches mindestens einen Gasleitungskanal definiert. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that between the refrigerant pipe ( 20 ) and the safety tube ( 26 ) a good heat conducting material is arranged, which defines at least one gas duct. Wärmetauscher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das gut wärmeleitende Material porös ist, beispielsweise Graphit. Heat exchanger according to claim 12, characterized in that the good heat-conducting material is porous, for example graphite. Klimasystem mit einem Verdichter (1), einem Umgebungsluft-Wärmetauscher und einem Raumluft-Wärmetauscher (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Air conditioning system with a compressor ( 1 ), an ambient air heat exchanger and a room air heat exchanger ( 9 ) according to any one of the preceding claims.
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