DE102019114100A1 - Inner heat exchanger - Google Patents

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Michael Walter
Hicham Rouhana
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Mahle International GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen inneren Wärmeübertrager (1) eines Kältemittelkreislaufs (2), welcher für einen Wärmetausch zwischen Kältemittel aus einem Hochdruckbereich (3) des Kältemittelkreislaufs (2) und Kältemittel aus einem Niederdruckbereich (4) des Kältemittelkreislaufs (2) vorgesehen ist, mit einem Hochdruckrohr (5) mit einem ersten Kältemitteleinlass (6) und einem ersten Kältemittelauslass (7), wobei das Hochdruckrohr (5) zu einer Hochdruckwendel (8) geformt ist, welche zwischen einer inneren Zylinderwand (9) und einer äußeren Zylinderwand (10) angeordnet ist zur Durchströmung des Kältemittels im Hochdruckbereich (3), wobei der Zwischenraum (11) zwischen den Windungen (12) der Hochdruckwendel (8) zwischen der inneren Zylinderwand (9) und der äußeren Zylinderwand (10) als Niederdruckwendel (13) zur Durchströmung des Kältemittels im Niederdruckbereich (4) dient, wobei das Hochdruckrohr (5) einen Außendurchmesser D und eine Steigung S aufweist, wobei die Querschnittsfläche der Niederdruckwendel (13) eines Umlaufs der Niederdruckwendel (13) A beträgt:A=S*D−π/4*D2wobei A im Bereich von 30 bis 60 mm2und D im Bereich von 6 bis 9 mm liegt.The invention relates to an internal heat exchanger (1) of a refrigerant circuit (2), which is provided for heat exchange between refrigerant from a high pressure area (3) of the refrigerant circuit (2) and refrigerant from a low pressure area (4) of the refrigerant circuit (2), with a High-pressure pipe (5) with a first refrigerant inlet (6) and a first refrigerant outlet (7), the high-pressure pipe (5) being shaped into a high-pressure helix (8) which is arranged between an inner cylinder wall (9) and an outer cylinder wall (10) is for the flow of the refrigerant in the high pressure area (3), the space (11) between the turns (12) of the high pressure coil (8) between the inner cylinder wall (9) and the outer cylinder wall (10) as a low pressure coil (13) for the flow through the Refrigerant in the low-pressure region (4) is used, the high-pressure pipe (5) having an outer diameter D and a slope S, the cross-sectional area of the never The pressure coil (13) of one revolution of the low-pressure coil (13) A is: A = S * D − π / 4 * D2, where A is in the range from 30 to 60 mm2 and D is in the range from 6 to 9 mm.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft einen inneren Wärmeübertrager, insbesondere für einen Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to an internal heat exchanger, in particular for a refrigerant circuit of an air conditioning system of a motor vehicle.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Bei Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge ist es bekannt, dass ein innerer Wärmeübertrager verwendet wird, welcher einen Wärmetausch zwischen dem Kältemittel aus dem Hochdruckbereich und dem Kältemittel aus dem Niederdruckbereich durchführt. Dabei wird typischerweise ein Hochdruckrohr zu einer Hochdruckwendel geformt, welche zwischen einer inneren Zylinderwand und einer äußeren Zylinderwand angeordnet wird, zur Durchströmung des Kältemittels im Hochdruckbereich, wobei der Zwischenraum zwischen den Windungen der Hochdruckwendel zwischen der inneren Zylinderwand und der äußeren Zylinderwand als Niederdruckwendel verwendet wird zur Durchströmung des Kältemittels im Niederdruckbereich.In the case of air conditioning systems for motor vehicles, it is known that an internal heat exchanger is used which carries out a heat exchange between the refrigerant from the high-pressure area and the refrigerant from the low-pressure area. A high-pressure tube is typically formed into a high-pressure coil, which is arranged between an inner cylinder wall and an outer cylinder wall, for the flow of the refrigerant in the high-pressure area, the space between the turns of the high-pressure coil between the inner cylinder wall and the outer cylinder wall is used as a low-pressure coil Flow of refrigerant in the low pressure range.

Die thermodynamische Leistung des inneren Wärmeübertragers hängt entscheidend vom Strömungsquerschnitt der Niederdruckwendel zwischen der Hochdruckwendel und der inneren Zylinderwand und der äußeren Zylinderwand ab, wobei Fertigungstoleranzen eine entscheidende Rolle spielen. Dabei bestimmt allerdings der Durchmesser des Rohrs der Hochdruckwendel, die Steigung und die Windungsanzahl der Hochdruckwendel den niederdruckseitigen Druckverlust in der Niederdruckwendel.The thermodynamic performance of the inner heat exchanger depends crucially on the flow cross-section of the low-pressure coil between the high-pressure coil and the inner cylinder wall and the outer cylinder wall, with manufacturing tolerances playing a decisive role. However, the diameter of the tube of the high pressure coil, the pitch and the number of turns of the high pressure coil determine the pressure loss on the low pressure side in the low pressure coil.

Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, VorteilePresentation of the invention, task, solution, advantages

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen inneren Wärmeübertrager zu schaffen, welche gegenüber dem stand der Technik hinsichtlich des Druckabfalls im Niederdruckbereich verbessert ist.It is the object of the invention to create an internal heat exchanger which is improved over the prior art with regard to the pressure drop in the low pressure range.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.The object is achieved with the features of claim 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen inneren Wärmeübertrager eines Kältemittelkreislaufs, welcher für einen Wärmetausch zwischen Kältemittel aus einem Hochdruckbereich des Kältemittelkreislaufs und Kältemittel aus einem Niederdruckbereich des Kältemittelkreislaufs vorgesehen ist, mit einem Hochdruckrohr mit einem ersten Kältemitteleinlass und einem ersten Kältemittelauslass, wobei das Hochdruckrohr zu einer Hochdruckwendel geformt ist, welche zwischen einer inneren Zylinderwand und einer äußeren Zylinderwand angeordnet ist zur Durchströmung des Kältemittels im Hochdruckbereich, wobei der Zwischenraum zwischen den Windungen der Hochdruckwendel zwischen der inneren Zylinderwand und der äußeren Zylinderwand als Niederdruckwendel zur Durchströmung des Kältemittels im Niederdruckbereich dient, wobei das Hochdruckrohr einen Außendurchmesser D und eine Steigung S aufweist, wobei die Querschnittsfläche der Niederdruckwendel eines Umlaufs der Niederdruckwendel A beträgt: A = S*D π /4*D 2

Figure DE102019114100A1_0002
wobei A im Bereich von 30 bis 60 mm2 und D im Bereich von 6 bis 9 mm liegt. Dadurch wird erreicht, dass der Druckabfall im Niederdruckbereich einen akzeptablen Wert annimmt.One embodiment of the invention relates to an internal heat exchanger of a refrigerant circuit, which is provided for a heat exchange between refrigerant from a high pressure area of the refrigerant circuit and refrigerant from a low pressure area of the refrigerant circuit, with a high pressure pipe with a first refrigerant inlet and a first refrigerant outlet, the high pressure pipe leading to a high pressure coil is formed, which is arranged between an inner cylinder wall and an outer cylinder wall for the flow of refrigerant in the high pressure area, the space between the windings of the high pressure coil between the inner cylinder wall and the outer cylinder wall serves as a low pressure coil for the flow of refrigerant in the low pressure area, the high pressure pipe has an outer diameter D and a pitch S, the cross-sectional area of the low-pressure helix of one revolution of the low-pressure helix A being: A. = S * D - π / 4 * D 2
Figure DE102019114100A1_0002
where A is in the range from 30 to 60 mm 2 and D is in the range from 6 to 9 mm. This ensures that the pressure drop in the low-pressure range assumes an acceptable value.

Insbesondere liegt das Optimum von A bei einem Durchmesser DoptA von 2 *S / π.In particular, the optimum of A lies at a diameter D optA of 2 * S / π.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn A im Bereich von 35 bis 55 mm2 liegt und/oder D im Bereich von 6 und 8,5 mm liegt.It is particularly advantageous if A is in the range from 35 to 55 mm 2 and / or D is in the range from 6 to 8.5 mm.

Auch ist es bei einem anderen Ausführungsbeispiel vorteilhaft, wenn S/D im Bereich zwischen 0,7 und 3 liegt, insbesondere zwischen 1 und 2.In another exemplary embodiment, it is also advantageous if S / D is in the range between 0.7 and 3, in particular between 1 and 2.

Weiterhin ist es auch vorteilhaft, wenn das Verhältnis zwischen der Steigung S und dem Außendurchmesser D, also S/D, im Bereich zwischen 1,4 und 1,6 liegt, insbesondere bei 1,57. Dadurch wird eine günstige Querschnittsfläche für die Niederdruckwendel erzeugt.Furthermore, it is also advantageous if the ratio between the pitch S and the outer diameter D, that is S / D, is in the range between 1.4 and 1.6, in particular 1.57. This creates a favorable cross-sectional area for the low-pressure coil.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Hochdruckrohr eine Wandstärke d aufweist, die im Bereich von 0,3 und 1,5 mm liegt. Dadurch wird einerseits eine stabile Rohrgestaltung gewählt und andererseits eine ausreichend große freie Querschnittsfläche für die Kältemitteldurchströmung erreicht.It is particularly advantageous if the high-pressure pipe has a wall thickness d which is in the range of 0.3 and 1.5 mm. In this way, on the one hand, a stable tube design is selected and, on the other hand, a sufficiently large free cross-sectional area for the refrigerant to flow through is achieved.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die innere Zylinderwand eine Außenwand eines Akkumulatorbehälters für Kältemittel ist. Dadurch wird eine integrierte Bauform erreicht.It is particularly advantageous if the inner cylinder wall is an outer wall of an accumulator container for refrigerant. This achieves an integrated design.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die äußere Zylinderwand eine Gehäusewand eines umgebenden Gehäuses ist. Dadurch wird ebenso eine integrierte Bauform erreicht, wobei kein gesondertes Rohr für die Niederdruckwendel benötigt wird.It is also advantageous if the outer cylinder wall is a housing wall of a surrounding housing. As a result, an integrated design is also achieved, with no separate tube being required for the low-pressure coil.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die äußere Zylinderwand beiderseits von einem Deckel verschlossen ist. Dadurch wird ein abgeschlossenes Gefäß erzeugt, welches die beiden Wendeln, die Hochdruckwendel und die Niederdruckwendel in sich aufnimmt.It is also advantageous if the outer cylinder wall is closed on both sides by a cover. This creates a closed vessel that houses the two coils, the high pressure coil and the low pressure coil.

Auch ist es vorteilhaft, wenn in den Deckeln erste Anschlusselemente angeordnet sind, mittels welchen das Hochdruckrohr als Hochdruckwendel an den Kältemittelkreislauf anschließbar ist.It is also advantageous if first connection elements are arranged in the covers, by means of which the high pressure tube can be connected to the refrigerant circuit as a high pressure coil.

Auch ist es vorteilhaft, wenn in den Deckeln zweite Anschlusselemente angeordnet sind, mittels welchen die Niederdruckwendel an den Kältemittelkreislauf anschließbar ist.It is also advantageous if second connection elements are arranged in the covers, by means of which the low-pressure coil can be connected to the refrigerant circuit.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die nachfolgende Figurenbeschreibung und durch die Unteransprüche beschrieben.Further advantageous embodiments are described by the following description of the figures and by the subclaims.

FigurenlisteFigure list

Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Figuren der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines inneren Wärmeübertragers,
  • 2 eine Ansicht einer Teilwendel der Hochdruckwendel des inneren Wärmeübertragers, und
  • 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Erfindung.
The invention is explained in more detail below on the basis of several exemplary embodiments with reference to the figures of the drawings. Show it:
  • 1 a schematic representation of an internal heat exchanger,
  • 2 a view of a partial coil of the high pressure coil of the internal heat exchanger, and
  • 3 a diagram to explain the invention.

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Teilschnitts durch ein Ausführungsbeispiel eines inneren Wärmeübertragers 1, wie er beispielsweise in einem Kältemittelkreislauf 2, insbesondere eines Kraftfahrzeugs verwendbar ist.The 1 shows a schematic representation of a partial section through an embodiment of an internal heat exchanger 1 as it is, for example, in a refrigerant circuit 2 , in particular a motor vehicle can be used.

Der innere Wärmeübertrager 1 ist für einen Wärmetausch zwischen Kältemittel aus einem Hochdruckbereich 3 des Kältemittelkreislaufs 2 und Kältemittel aus einem Niederdruckbereich 4 des Kältemittelkreislaufs 2 vorgesehen. Der innere Wärmeübertrager 1 weist ein Hochdruckrohr 5 mit einem ersten Kältemitteleinlass 6 und einem ersten Kältemittelauslass 7 auf, wobei das Hochdruckrohr 5 zu einer Hochdruckwendel 8 geformt ist.The internal heat exchanger 1 is for heat exchange between refrigerants from a high pressure area 3 of the refrigerant circuit 2 and refrigerant from a low pressure range 4th of the refrigerant circuit 2 intended. The internal heat exchanger 1 has a high pressure pipe 5 with a first refrigerant inlet 6th and a first refrigerant outlet 7th on, with the high pressure pipe 5 to a high pressure coil 8th is shaped.

Die Hochdruckwendel 8 ist zwischen einer inneren Zylinderwand 9 und einer äußeren Zylinderwand 10 angeordnet. Sie dient der Durchströmung des Kältemittels im Hochdruckbereich 3. Die 2 zeigt einen Ausschnitt der Hochdruckwendel 8 des Hochdruckrohrs 5 zwischen der inneren Zylinderwand 9 und der äußeren Zylinderwand 10. Durch das Hochdruckrohr 5 strömt das Kältemittel im Hochdruckbereich 3.The high pressure coil 8th is between an inner cylinder wall 9 and an outer cylinder wall 10 arranged. It is used to flow through the refrigerant in the high pressure area 3 . The 2 shows a section of the high pressure coil 8th of the high pressure pipe 5 between the inner cylinder wall 9 and the outer cylinder wall 10 . Through the high pressure pipe 5 the refrigerant flows in the high pressure area 3 .

Der Zwischenraum 11 zwischen den Windungen 12 der Hochdruckwendel 8 zwischen der inneren Zylinderwand 9 und der äußeren Zylinderwand 10 dient als Niederdruckwendel 13 zur Durchströmung des Kältemittels im Niederdruckbereich 4.The gap 11 between the turns 12 the high pressure coil 8th between the inner cylinder wall 9 and the outer cylinder wall 10 serves as a low pressure coil 13 for the flow of the refrigerant in the low pressure range 4th .

Dabei weist das Hochdruckrohr 5 einen Außendurchmesser D und eine Steigung S auf, wobei die Querschnittsfläche A der Niederdruckwendel 13 eines Umlaufs der Niederdruckwendel 13 folgenden Wert beträgt: A = S*D π /4*D 2 .

Figure DE102019114100A1_0003
The high pressure pipe 5 an outer diameter D and a pitch S, the cross-sectional area A of the low-pressure coil 13 one revolution of the low pressure coil 13 the following value is: A. = S * D - π / 4 * D 2 .
Figure DE102019114100A1_0003

Der Wert von A liegt erfindungsgemäß im Bereich von 30 bis 60 mm2. Vorteilhaft liegt A im Bereich von 35 bis 55 mm2.According to the invention, the value of A is in the range from 30 to 60 mm 2 . A is advantageously in the range from 35 to 55 mm 2 .

Der Wert von D liegt erfindungsgemäß insbesondere im Bereich von 6 bis 9 mm, insbesondere im Bereich von 6 und 8,5 mm.According to the invention, the value of D is in particular in the range from 6 to 9 mm, in particular in the range from 6 to 8.5 mm.

Das Verhältnis der Steigung S zu dem Außendurchmesser D, also S/D, liegt im Bereich zwischen 0,7 und 3, insbesondere zwischen 1 und 2, vorteilhaft im Bereich zwischen 1,4 und 1,6, insbesondere bei 1,57.The ratio of the slope S to the outer diameter D, that is S / D, is in the range between 0.7 and 3, in particular between 1 and 2, advantageously in the range between 1.4 and 1.6, in particular 1.57.

Das Hochdruckrohr 5 hat eine Wandstärke d, die im Bereich von 0,3 und 1,5 mm liegt.The high pressure pipe 5 has a wall thickness d which is in the range of 0.3 and 1.5 mm.

Die 1 zeigt, dass die innere Zylinderwand 9 eine Außenwand eines Akkumulatorbehälters 14 für Kältemittel ist. Die äußere Zylinderwand 10 ist eine Gehäusewand eines umgebenden Gehäuses 15.The 1 shows that the inner cylinder wall 9 an outer wall of a battery container 14th for refrigerant is. The outer cylinder wall 10 is a housing wall of a surrounding housing 15th .

Dabei ist das Gehäuse 15 und damit die äußere Zylinderwand 10 beiderseits von einem Deckel 16 verschlossen. In den beiden Deckeln 16 sind erste Anschlusselemente 17 angeordnet, mittels welchen das Hochdruckrohr 5 als Hochdruckwendel 8 an den Kältemittelkreislauf 2 anschließbar ist. Weiterhin sind in den Deckeln 16 zweite Anschlusselemente 18 angeordnet, mittels welchen die Niederdruckwendel 13 an den Kältemittelkreislauf 2 anschließbar ist.Here is the case 15th and thus the outer cylinder wall 10 on both sides of a cover 16 locked. In the two lids 16 are the first connection elements 17th arranged, by means of which the high pressure pipe 5 as a high pressure helix 8th to the refrigerant circuit 2 is connectable. Furthermore are in the lids 16 second connection elements 18th arranged, by means of which the low pressure coil 13 to the refrigerant circuit 2 is connectable.

Die 3 zeigt ein Diagramm, in welchem Kurven 20 bis 24 dargestellt sind, welche die Fläche A der Niederdruckwendel 13 (ND) als Funktion des Durchmessers D bei verschiedenen Steigungen S von 11,4 mm bis 13,0 mm aufgetragen sind. Die Kurve 25 zeigt den Verlauf des Maximums der Kurven 20 bis 24 als Funktion von D. Man erkennt, dass das Maximum der Fläche A zu größerer Steigung S hin sich zu größerem D verschiebt und im Bereich von etwa 6,5 bis 8,5 liegt.The 3 shows a diagram in which curves 20th to 24 are shown, which is the area A of the low pressure coil 13 (ND) are plotted as a function of the diameter D at various slopes S from 11.4 mm to 13.0 mm. The curve 25th shows the course of the maximum of the curves 20th to 24 as a function of D. It can be seen that the maximum of the area A shifts towards a larger slope S towards a larger D and lies in the range from about 6.5 to 8.5.

Claims (10)

Innerer Wärmeübertrager (1) eines Kältemittelkreislaufs (2), welcher für einen Wärmetausch zwischen Kältemittel aus einem Hochdruckbereich (3) des Kältemittelkreislaufs (2) und Kältemittel aus einem Niederdruckbereich (4) des Kältemittelkreislaufs (2) vorgesehen ist, mit einem Hochdruckrohr (5) mit einem ersten Kältemitteleinlass (6) und einem ersten Kältemittelauslass (7), wobei das Hochdruckrohr (5) zu einer Hochdruckwendel (8) geformt ist, welche zwischen einer inneren Zylinderwand (9) und einer äußeren Zylinderwand (10) angeordnet ist zur Durchströmung des Kältemittels im Hochdruckbereich (3), wobei der Zwischenraum (11) zwischen den Windungen (12) der Hochdruckwendel (8) zwischen der inneren Zylinderwand (9) und der äußeren Zylinderwand (10) als Niederdruckwendel (13) zur Durchströmung des Kältemittels im Niederdruckbereich (4) dient, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochdruckrohr (5) einen Außendurchmesser D und eine Steigung S aufweist, wobei die Querschnittsfläche der Niederdruckwendel (13) eines Umlaufs der Niederdruckwendel (13) A beträgt: A = S*D π /4*D 2
Figure DE102019114100A1_0004
wobei A im Bereich von 30 bis 60 mm2 und D im Bereich von 6 bis 9 mm liegt.
Inner heat exchanger (1) of a refrigerant circuit (2), which is used for heat exchange between refrigerants from a high-pressure area (3) of the refrigerant circuit (2) and refrigerant from a low-pressure region (4) of the refrigerant circuit (2) is provided, with a high-pressure pipe (5) with a first refrigerant inlet (6) and a first refrigerant outlet (7), the high-pressure pipe (5) becoming a High-pressure coil (8) is formed, which is arranged between an inner cylinder wall (9) and an outer cylinder wall (10) for the flow of the refrigerant in the high-pressure area (3), the space (11) between the turns (12) of the high-pressure coil (8 ) is used between the inner cylinder wall (9) and the outer cylinder wall (10) as a low-pressure helix (13) for the flow of the refrigerant in the low-pressure region (4), characterized in that the high-pressure pipe (5) has an outer diameter D and a pitch S, wherein the cross-sectional area of the low-pressure helix (13) one revolution of the low-pressure helix (13) A is: A. = S * D - π / 4 * D 2
Figure DE102019114100A1_0004
where A is in the range from 30 to 60 mm 2 and D is in the range from 6 to 9 mm.
Innerer Wärmeübertrager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass A im Bereich von 35 bis 55 mm2 liegt und/oder D im Bereich von 6 und 8,5 mm liegt.Inner heat exchanger (1) after Claim 1 , characterized in that A is in the range of 35 to 55 mm 2 and / or D is in the range of 6 and 8.5 mm. Innerer Wärmeübertrager (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass S/D im Bereich zwischen 0,7 und 3 liegt, insbesondere zwischen 1 und 2.Inner heat exchanger (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that S / D is in the range between 0.7 and 3, in particular between 1 and 2. Innerer Wärmeübertrager (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass S/D im Bereich zwischen 1,4 und 1,6 liegt, insbesondere bei 1,57.Inner heat exchanger (1) after Claim 3 , characterized in that S / D is in the range between 1.4 and 1.6, in particular 1.57. Innerer Wärmeübertrager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochdruckrohr (5) eine Wandstärke d aufweist, die im Bereich von 0,3 und 1,5 mm liegt.Inner heat exchanger (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the high-pressure pipe (5) has a wall thickness d which is in the range of 0.3 and 1.5 mm. Innerer Wärmeübertrager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Zylinderwand (9) eine Außenwand eines Akkumulatorbehälters (14) für Kältemittel ist.Inner heat exchanger (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the inner cylinder wall (9) is an outer wall of an accumulator container (14) for refrigerant. Innerer Wärmeübertrager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Zylinderwand (10) eine Gehäusewand eines umgebenden Gehäuses (15) ist.Inner heat exchanger (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the outer cylinder wall (10) is a housing wall of a surrounding housing (15). Innerer Wärmeübertrager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Zylinderwand (10) beiderseits von einem Deckel (16) verschlossen ist.Inner heat exchanger (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the outer cylinder wall (10) is closed on both sides by a cover (16). Innerer Wärmeübertrager (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in den Deckeln (16) erste Anschlusselemente (17) angeordnet sind, mittels welchen das Hochdruckrohr (5) als Hochdruckwendel (8) an den Kältemittelkreislauf (2) anschließbar ist.Inner heat exchanger (1) after Claim 8 , characterized in that first connection elements (17) are arranged in the covers (16), by means of which the high-pressure pipe (5) can be connected to the refrigerant circuit (2) as a high-pressure helix (8). Innerer Wärmeübertrager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Deckeln (16) zweite Anschlusselemente (18) angeordnet sind, mittels welchen die Niederdruckwendel (13) an den Kältemittelkreislauf (2) anschließbar ist.Inner heat exchanger (1) according to one of the preceding claims, characterized in that second connection elements (18) are arranged in the covers (16), by means of which the low-pressure coil (13) can be connected to the refrigerant circuit (2).
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4865124A (en) * 1986-02-21 1989-09-12 Dempsey Jack C Shell and coil heat exchanger
DE10261886A1 (en) * 2001-12-28 2003-07-17 Visteon Global Tech Inc Counterflow heat exchanger with optimal secondary crossflow
GB2384296B (en) * 2001-05-24 2005-06-29 Halla Climate Control Canada I Internal heat exchanger accumulator
US20100018246A1 (en) * 2008-07-24 2010-01-28 Delphi Technologies, Inc. Internal heat exchanger assembly
US20150345844A1 (en) * 2014-02-02 2015-12-03 Halla Visteon Climate Control Corp. Accumulator for combined component with internal heat exchanger especially for refrigerant loops with r774 as working fluid

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4865124A (en) * 1986-02-21 1989-09-12 Dempsey Jack C Shell and coil heat exchanger
GB2384296B (en) * 2001-05-24 2005-06-29 Halla Climate Control Canada I Internal heat exchanger accumulator
DE10261886A1 (en) * 2001-12-28 2003-07-17 Visteon Global Tech Inc Counterflow heat exchanger with optimal secondary crossflow
US20100018246A1 (en) * 2008-07-24 2010-01-28 Delphi Technologies, Inc. Internal heat exchanger assembly
US20150345844A1 (en) * 2014-02-02 2015-12-03 Halla Visteon Climate Control Corp. Accumulator for combined component with internal heat exchanger especially for refrigerant loops with r774 as working fluid

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