DE102019119124A1 - Kombinationswärmetauscher mit einem Chiller und einem inneren Wärmetauscher sowie Kühl-Kälte-Kreislaufsystem und Kraftfahrzeug mit einem solchen - Google Patents

Kombinationswärmetauscher mit einem Chiller und einem inneren Wärmetauscher sowie Kühl-Kälte-Kreislaufsystem und Kraftfahrzeug mit einem solchen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kombinationswärmetauscher (1) für einen Kältekreislauf (2), mit mehreren aneinander gestapelten und einen Chiller (14) ausbildenden Chiller-Platten; mehreren aneinander gestapelten und einen inneren Wärmetauscher ausbildenden IWT-Platten (13a - 13c); einer ersten Gruppe der Chiller-Platten (14b, 14d, 14f); einer zweiten Gruppe der Chiller-Platten (14a, 14c, 14e), deren Innenräume von den Innenräumen der Chiller-Platten (14b, 14d, 14f) der ersten Gruppe fluidisch getrennt sind; einer Verbindungsplatte (15), die zwischen dem Chiller (14) und dem inneren Wärmetauscher (13) angeordnet ist, wobei eine Verbindungsplatte (15) im Inneren eine durchströmbare IWT-Chiller-Fluidverbindung (25) aufweist; einer ersten und zweiten Gruppe der IWT-Platten (13a - 13c), wobei die zumindest eine IWT-Platte (13b) der ersten Gruppe mit dem Innenraum der zumindest einen IWT-Platte (13a, 13c) der zweiten Gruppe fluidisch über die Innenräume der Chiller-Platten (14a, 14c, 14e) der zweiten Gruppe sowie der IWT-Chiller-Fluidverbindung (25) miteinander verbunden sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Kühl-Kälte-Kreislaufsystem und ein Kraftfahrzeug.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kombinationswärmetauscher mit einem Chiller und einem inneren Wärmetauscher. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Kühl-Kälte-Kreislaufsystem mit solch einem Kombinationswärmetauscher. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Kombinationswärmetauscher oder solch einem Kühl-Kälte-Kreislaufsystem.
  • Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der DE 10 2015 218 824 A1 sind Kältekreisläufe bekannt, die einen sog. Chiller, einen Verdampfer, sog. innere Wärmetauscher (auch kurz als „IWT“ bezeichnet) sowie einen Kompressor aufweisen. Ein Chiller ist ein Wärmetauscher bzw. Wärmeüberträger, der Wärmeenergie zwischen einem Kältemittel eines Kältekreislaufs und einem Kühlmittel eines Kühlkreislaufs überträgt. Dazu durchströmen das Kältemittel und das Kühlmittel fluidisch getrennt voneinander den Chiller. Als Verdampfer wird ein Wärmetauscher bzw. Wärmeüberträger bezeichnet, der Wärmeenergie zwischen einem Kältemittel eines Kältekreislaufs und Luft überträgt. Dazu durchströmen das Kältemittel und die Luft fluidisch getrennt voneinander den Verdampfer. Ein IWT wird bisher üblicherweise rohrförmig ausgebildet mit einem Innenrohr und einem dieses konzentrisch umgebenden Außenrohrs. Das Innenrohr ist dem Kältemittelstrang des Chillers vorgeschaltet und das Außenrohr ist dem Kältemittelstrang des Chillers nachgeschaltet, wobei das Innenrohr- und das Außenrohr in entgegengesetzter Richtung durchströmt werden und somit einen Gegenstromwärmetauscher ausbilden. Den IWT durchströmt somit im Innenrohr das vom Kompressor kommende, überwiegend flüssige Kältemittel und im Außenrohr das vom Chiller kommende überwiegend gasförmige Kältemittel. Durch den IWT wird dem überwiegend flüssigen Kältemittel Wärmeenergie entzogen, was dazu führt, dass ein noch höherer Anteil verflüssigt wird. Dem überwiegend gasförmigen Kältemittel wird diese Energie zugeführt, was dazu führt, dass ein noch höherer Anteil verdampft und gasförmig vorliegt. Dies dient zur Leistungs- und Effizienzsteigerung des Chillers. Beim Verdampfer funktioniert der IWT in übertragener Weise. Nachteilig an dem bisherigen System ist, dass es verhältnismäßig viel Bauraum in Anspruch nimmt.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die vorstehend genannten Nachteile zumindest teilweise zu beseitigen. Diese Aufgabe wird durch einen Kombinationswärmetauscher gemäß Anspruch 1, ein Kühl-Kälte-Kreislaufsystem gemäß Anspruch 9 sowie ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Kombinationswärmetauscher für einen Kältekreislauf bereitgestellt, mit mehreren in jeweiligen Innenräumen durchströmbaren Chiller-Platten, die aneinander gestapelt sind, um einen Chiller auszubilden; mehreren, in jeweiligen Innenräumen durchströmbaren IWT-Platten, die aneinander gestapelt sind, um einen inneren Wärmetauscher auszubilden; einer ersten Gruppe der Chiller-Platten; einer zweiten Gruppe der Chiller-Platten, deren Innenräume von den Innenräumen der Chiller-Platten der ersten Gruppe fluidisch getrennt sind, die an einem Ende mit einer ersten Fluidverbindung verbunden sind und die an einem gegenüberliegenden Ende mit einer zweiten Fluidverbindung verbunden sind; einer Verbindungsplatte, die zwischen dem Chiller und dem inneren Wärmetauscher angeordnet ist, so dass die Chiller-Platten, die Verbindungsplatte und die IWT-Platten aneinander gestapelt sind, wobei die Verbindungsplatte im Inneren eine durchströmbare IWT-Chiller-Fluidverbindung aufweist; einer ersten und zweiten Gruppe der IWT-Platten, wobei jede Gruppe zumindest eine IWT-Platte umfasst, wobei der Innenraum der zumindest einen IWT-Platte der ersten Gruppe mit dem Innenraum der zumindest einen IWT-Platte der zweiten Gruppe fluidisch über die Innenräume der Chiller-Platten der zweiten Gruppe sowie der IWT-Chiller-Fluidverbindung miteinander verbunden sind. Dadurch wird ein kompakter Kombinationswärmetauscher bereitgestellt, der wenig Bauraum benötigt.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung hat der Kombinationswärmetauscher ferner ein Drosselventil, welches in der fluidischen Verbindung zwischen dem Innenraum der zumindest einen IWT-Platte der ersten Gruppe und den Innenräumen der Chiller-Platten der zweiten Gruppe angeordnet ist und angepasst ist, den Durchfluss in dieser Verbindung zu steuern.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Anzahl der IWT-Platten in der ersten Gruppe der IWT-Platten kleiner als die Anzahl der IWT-Platten in der zweiten Gruppe der IWT-Platten. Da das Kältemittel in den IWT-Platten der zweiten Gruppe überwiegend gasförmig vorliegt und das Kältemittel in den IWT-Platten der ersten Gruppe überwiegend flüssig vorliegt, ist es vorteilhaft, dass für das gasförmige Kältemittel ein größeres Volumen bereitgestellt wird.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Kombinationswärmetauscher bereitgestellt, ferner mit einem außen am Kombinationswärmetauscher vorgesehenen ersten Anschluss, der fluidisch mit dem Innenraum der zumindest einen IWT-Platte der ersten Gruppe verbunden ist, und einem außen am Kombinationswärmetauscher vorgesehenen zweiten Anschluss, der fluidisch mit dem Innenraum der zumindest einen IWT-Platte der zweiten Gruppe verbunden ist.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Kombinationswärmetauscher quaderförmig ausgebildet.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind im Chiller abwechselnd eine Chiller-Platte der ersten Gruppe und eine Chiller-Platte der zweiten Gruppe aneinander gestapelt. So kann ein Gegenstromwärmetauscher mit guter Effizienz geschaffen werden.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, sind die Innenräume der Chiller-Platten der ersten Gruppe jeweils an einem Ende mit einer dritten Fluidverbindung und an einem gegenüberliegenden Ende mit einer vierten Fluidverbindung fluidisch verbunden, wobei die dritte Fluidverbindung mit einem außen am Kombinationswärmetauscher vorgesehenen dritten Anschluss fluidisch verbunden ist, und wobei die vierte Fluidverbindung mit einem außen am Kombinationswärmetauscher vorgesehenen vierten Anschluss verbunden ist.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, erstreckt sich die erste Fluidverbindung vom Chiller geradlinig durch die Verbindungsplatte hindurch zum inneren Wärmetauscher, wobei der Innenraum der zumindest einen IWT-Platte der ersten Gruppe mit der ersten Fluidverbindung fluidisch verbunden ist.
  • Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Kühl-Kälte-Kreislaufsystem mit einem solchen Kombinationswärmetauscher; einem Kühlkreislauf, der derart angepasst ist, dass ein Kühlmittel am dritten Anschluss in den Kombinationswärmetauscher einströmt, die Chiller-Platten der ersten Gruppe in einer ersten Richtung durchströmt und am vierten Anschluss aus dem Kombinationswärmetauscher ausströmt; einem Kältekreislauf, der derart angepasst ist, dass ein Kältemittel in dieser Reihenfolge am ersten Anschluss in den Kombinationswärmetauscher einströmt, die IWT-Platten der ersten Gruppe in einer zweiten Richtung durchströmt, die Chiller-Platten der zweiten Gruppe in einer dritten Richtung durchströmt, welche der ersten Richtung entgegengesetzt ist, die IWT-Platten der zweiten Gruppe in einer vierten Richtung durchströmt und am zweiten Anschluss aus dem Kombinationswärmetauscher ausströmt.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Kühl-Kälte-Kreislaufsystem bereitgestellt, wobei die dritte Richtung der vierten Richtung entgegengesetzt ist.
  • Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit solch einem Kombinationswärmetauscher oder solch einem Kühl-Kälte-Kreislaufsystem bereit.
  • Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:
    • 1 zeigt schematisch ein Kühl-Kälte-Kreislaufsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
    • 2 zeigt schematisch einen Kombinationswärmetauscher gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und
    • 3 zeigt schematisch einen Kombinationswärmetauscher gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 1 zeigt schematisch ein Kühl-Kälte-Kreislaufsystem, insbesondere ein Klimatisierungssystem, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Kühl-Kälte-Kreislaufsystem weist den erfindungsmäßen Kombinationswärmetauscher 1 bzw. Kombinationswärmeüberträger, einen Kältekreislauf 2 sowie einen Kühlkreislauf 3 auf. Das Kühl-Kälte-Kreislaufsystem ist vorzugsweise ein Klimatisierungssystem eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, wie beispielsweise einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug. Es könnte aber auch zur Kühlung eines stationären Hochvoltspeichers zum Einsatz kommen.
  • Im Kältekreislauf 2 wird ein Kältemittel, beispielsweise R134a, R1234yf, R1234ze oder dergleichen, durch einen Verdichter 4, einen Kondensator 5, insbesondere einen luft- oder wassergekühlten Kondensator, und den Kombinationswärmetauscher 1 zirkuliert. Genauer strömt das Kältemittel über einen ersten Anschluss 6 in den Kombinationswärmetauscher 1 und strömt über einen zweiten Anschluss 7 aus diesem aus. Der Kältekreislauf 2 ist dabei stark vereinfacht dargestellt, was jedoch für die vorliegenden Erklärungszwecke ausreicht.
  • Im Kühlkreislauf 3 wird ein Kühlmittel, beispielsweise mit Additiven versetztes Wasser, durch einen Niedertemperaturkühler 8, eine Pumpe 9 sowie eine Wärmequelle 10, beispielsweise einen Verlustwärme abgebenden Elektromotor, sowie den Kombinationswärmetauscher 1 zirkuliert. Genauer strömt das Kühlmittel über einen dritten Anschluss 11 in den Kombinationswärmetauscher 1 und strömt über einen vierten Anschluss 12 wieder aus diesem heraus. Auch der Kühlkreislauf 3 ist stark vereinfacht dargestellt.
  • 2 zeigt schematisch den Kombinationswärmetauscher 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Kombinationswärmetauscher 1 kombiniert zumindest einen sog. inneren Wärmetauscher (IWT) 13 mit einem Chiller 14, sodass beide Wärmetauscher als ein einziges Bauteil bereitgestellt werden. Dabei sind der IWT 13 und der Chiller 14 baulich durch eine Verbindungsplatte 15 voneinander getrennt. Das heißt, auf einer Seite der Verbindungsplatte 15 (linke Seite in 2) ist der IWT 13 und auf der anderen Seite (rechte Seite in 2) ist der Chiller 14 vorgesehen. Der Chiller 14 weist mehrere Chiller-Platten 14a - 14f auf, beispielsweise sechs, die direkt aneinander gestapelt sind. Ebenso weist der IWT 13 mehrere IWT-Platten 13a - 13c auf, beispielsweise drei, die direkt aneinander gestapelt sind. Insgesamt sind demnach der Stapel an IWT-Platten 13a - 13c, die Verbindungsplatte 15 und der Stapel an Chiller-Platten 14a - 14f direkt aneinander gestapelt. Die Chiller-Platten 14a - 14f und die IWT-Platten 13a - 13c sind jeweils in ihrem Inneren mit durchströmbaren Innenräumen versehen, beispielsweise können sowohl die Außengeometrien der Chiller-Platten 14a - 14f und der IWT-Platten 13a - 13c als auch deren Innenräume quaderförmig ausgebildet sein.
  • Die Chiller-Platten 14a - 14f sind jeweils einer ersten oder zweiten Gruppe an Chiller-Platten zugeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die erste Gruppe die Chiller-Platten 14b, 14d und 14f und die zweite Gruppe die Chiller-Platten 14a, 14c und 14e. Die Chiller Platten 14b, 14d und 14f der ersten Gruppe und die Chiller-Platten 14a, 14c und 14e der zweiten Gruppe sind abwechselnd aneinandergestapelt, d.h. einer Chiller-Platte der ersten Gruppe folgt eine Chiller-Platte der zweiten Gruppe, dann wieder eine Chiller-Platte der ersten Gruppe usw.
  • Die Innenräume der Chiller-Platten 14a, 14c und 14e der zweiten Gruppe sind jeweils an einem Ende (unteres Ende in 2) fluidisch (d.h. Fluid leitend) mit einer ersten Fluidverbindung 16 verbunden. An einem gegenüberliegenden Ende (oberes Ende in 2) sind die Innenräume dieser Chiller-Platten 14a, 14c und 14e der zweiten Gruppe mit einer zweiten Fluidverbindung 17 fluidisch verbunden. Die Innenräume der Chiller-Platten 14b, 14d und 14f der ersten Gruppe sind jeweils an einem Ende (oberes Ende in 2) fluidisch mit einer dritten Fluidverbindung 18 verbunden. Diese ist wiederum mit dem außen am Kombinationswärmetauscher 1 vorgesehenen dritten Anschluss 11 fluidisch verbunden. An einem gegenüberliegenden Ende (unteres Ende in 2) sind die Innenräume dieser Chiller-Platten 14b, 14d und 14f der ersten Gruppe mit einer vierten Fluidverbindung 19 fluidisch verbunden. Diese ist wiederum mit dem außen am Kombinationswärmetauscher 1 vorgesehenen vierten Anschluss 12 fluidisch verbunden.
  • Die IWT-Platten 13a - 13c sind jeweils einer ersten oder zweiten Gruppe an IWT-Platten zugeordnet, wobei jede Gruppe an IWT-Platten zumindest eine IWT Platte 13a - 13c umfasst. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die erste Gruppe die IWT-Platte 13b und die zweite Gruppe die IWT-Platten 13a und 13c.
  • Der Innenraum (bzw. die jeweiligen Innenräume im Falle mehrerer IWT-Platten in der ersten Gruppe) der IWT-Platte 13b der ersten Gruppe ist an einem Ende (unteres Ende in 2) fluidisch mit der ersten Fluidverbindung 16 verbunden. An einem gegenüberliegenden Ende (oberes Ende in 2) ist der Innenraum dieser IWT-Platte 13b der ersten Gruppe mit einer fünften Fluidverbindung 20 fluidisch verbunden. Diese ist wiederum mit dem außen am Kombinationswärmetauscher 1 vorgesehenen ersten Anschluss 6 fluidisch verbunden. Die Innenräume der IWT-Platten 13a und 13c der zweiten Gruppe sind jeweils an einem Ende (unteres Ende in 2) fluidisch mit einer sechsten Fluidverbindung 21 verbunden. An einem gegenüberliegenden Ende (oberes Ende in 2) sind die Innenräume dieser IWT-Platten 13a und 13c der zweiten Gruppe mit einer siebten Fluidverbindung 22 fluidisch verbunden. Diese ist wiederum mit dem außen am Kombinationswärmetauscher 1 vorgesehenen zweiten Anschluss 7 fluidisch verbunden.
  • Die erste Fluidverbindung 16 erstreckt sich durch die Verbindungsplatte 15, so dass der Innenraum der IWT-Platte 13b der ersten Gruppe mit den Chiller-Platten 14a, 14c und 14e der zweiten Gruppe miteinander fluidisch verbunden werden. Die erste Fluidverbindung 16 kann dabei einstückig, insbesondere monolitisch, oder mehrteilig ausgebildet sein. Vorzugsweise erstreckt sich die erste Fluidverbindung 16 geradlinig durch den IWT 13, die Verbindungsplatte 15 und den Chiller 14.
  • Ferner weist der Kombinationswärmetauscher 1 ein Drosselventil 23 auf. Das Drosselventil ist insbesondere ein elektrisch betätigbares Drosselventil, welches über ein Stellelement 24 einen Durchfluss durch die erste Fluidverbindung 16 im Bereich zwischen dem IWT 13 und dem Chiller 14 steuert. Das Drosselventil 23 ist insbesondere direkt an der Verbindungsplatte 15 angebracht, so kann sich das Stellelement 24 auf kürzestem Wege zur ersten Fluidverbindung 16 erstrecken.
  • Die Verbindungsplatte 15 ist im Inneren mit einer IWT-Chiller-Fluidverbindung 25 versehen, welche die zweite Fluidverbindung 17 mit der sechsten Fluidverbindung 21 fluidisch verbindet. Die IWT-Chiller-Fluidverbindung 25 kann beispielsweise durch einen Hohlraum im Inneren der Verbindungsplatte 15 oder durch eine in der Verbindungsplatte 15 vorgesehene Verbindungsleitung, insbesondere eine rohrartige Leitung, ausgebildet werden.
  • Im Betrieb des Kombinationswärmetauscher 1 strömt Kühlmittel des Kühlkreislaufs 3 über den dritten Anschluss 11 in die dritte Fluidverbindung 18, durchströmt die Chiller-Platten 14b, 14d und 14f der ersten Gruppe in einer ersten Richtung 26 und verlässt den Kombinationswärmetauscher 1 über die vierte Fluidverbindung 19 und den vierten Anschluss 12. Das Kältemittel des Kältekreislaufs 4 strömt über den ersten Anschluss 6 in die fünfte Fluidverbindung 20, durchströmt die IWT-Platte 13b der ersten Gruppe in einer zweiten Richtung 27, strömt in die erste Fluidverbindung 16 und von dort in die Chiller-Platten 14a, 14c und 14e der ersten Gruppe. Nach dem Durchströmen dieser Chiller-Platten 14a, 14c und 14e der ersten Gruppe in einer dritten Richtung 28 sammelt sich das Kältemittel in der zweiten Fluidverbindung 17 und strömt von dort über die IWT-Chiller-Fluidverbindung 15 in die sechste Fluidverbindung 21. Von der sechsten Fluidverbindung 21 durchströmt das Kältemittel in einer vierten Richtung 29 die IWT-Platten 13a und 13c der zweiten Gruppe. Dann verlässt das Kältemittel über die siebte Fluidverbindung 22 und den zweiten Anschluss 7 den Kombinationswärmetauscher 1. Die erste Richtung 26 ist der dritten Richtung 28 entgegengesetzt, so dass der Chiller 14 ein Wärmeüberträger nach dem Gegenstromprinzip ist. Ebenso ist die zweite Richtung 27 der vierten Richtung 29 entgegengesetzt, so dass der IWT 13 ein Wärmeüberträger nach dem Gegenstromprinzip ist. Insbesondere entspricht die erste Richtung 26 der zweiten Richtung 27 und die dritte Richtung 28 der vierten Richtung 29. Insbesondere sind die Richtungen 26 bis 29 senkrecht zu einer Stapelrichtung der Chiller-Platten 14a - 14f sowie der IWT-Platten 13a - 13c. Die Richtung, in welcher sich die IWT-Chiller-Fluidverbindung 25 erstreckt ist parallel zu den Richtungen 26 bis 29.
  • Die erste Fluidverbindung 16, die zweite Fluidverbindung 17, die dritte Fluidverbindung 18, die vierte Fluidverbindung 19, die fünfte Fluidverbindung 20, die sechste Fluidverbindung 21 und die siebte Fluidverbindung 22 sind vorzugsweise Sammelleitungen, insbesondere rohrartige Leitungen, insbesondere geradlinige Rohre. Sie könnten aber auch durch Tiefziehen der IWT- und/oder der Chiller-Platten ausgebildet werden.
  • 3 zeigt schematisch einen Kombinationswärmetauscher gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorhergehend beschriebenen nur in der Anordnung des Drosselventils und seinem Stellelement. Ansonsten gilt für dieses Ausführungsbeispiel vollumfänglich die Beschreibung des vorhergehenden Ausführungsbeispiels.
  • So weist dieses Ausführungsbeispiel ein Drosselventil 30 auf. Das Drosselventil 30 ist insbesondere ein elektrisch betätigbares Drosselventil mit einem Stellelement 31 auf, die in ihrer Funktionsweise dem Drosselventil 23 und seinem Stellelement 24 entsprechen. Jedoch ist das Drosselventil 30 in der Verlängerung der ersten Fluidverbindung 16 angeordnet und direkt am IWT 13 befestigt. Das Stellelement 31 kann sich beispielsweise durch die erste Fluidverbindung 16 erstrecken und in einem Bereich zwischen dem IWT 13 und dem Chiller 14 den Durchfluss durch die erste Fluidverbindung 16 steuern.
  • Während die Erfindung detailliert in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung veranschaulicht und beschrieben wurde, ist diese Beschreibung als veranschaulichend oder beispielhaft und nicht als beschränkend zu verstehen und es ist nicht beabsichtigt die Erfindung auf die offenbarten Ausführungsbeispiele zu beschränken. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Merkmale in verschiedenen abhängigen Ansprüchen genannt sind, soll nicht andeuten, dass eine Kombination dieser Merkmale nicht auch vorteilhaft genutzt werden könnte.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kombinationswärmetauscher
    2
    Kältekreislauf
    3
    Kühlkreislauf
    4
    Verdichter
    5
    Kondensator
    6
    Erster Anschluss
    7
    Zweiter Anschluss
    8
    Niedertemperaturkühler
    9
    Pumpe
    10
    Wärmequelle
    11
    Dritter Anschluss
    12
    Vierter Anschluss
    13
    Innerer Wärmetauscher / IWT
    13a - 13c
    IWT-Platten Erste Gruppe an IWT-Platten: 13b Zweite Gruppe an IWT-Platten: 13a und 13c
    14
    Chiller
    14a - 14f
    Chiller-Platten Erste Gruppe an Chiller-Platten: 14b, 14d, 14f Zweite Gruppe an Chiller-Platten: 14a, 14c, 14e
    15
    Verbindungsplatte
    16
    Erste Fluidverbindung
    17
    Zweite Fluidverbindung
    18
    Dritte Fluidverbindung
    19
    Vierte Fluidverbindung
    20
    Fünfte Fluidverbindung
    21
    Sechste Fluidverbindung
    22
    Siebte Fluidverbindung
    23
    Drosselventil
    24
    Stellelement
    25
    IWT-Chiller-Fluidverbindung
    26
    Erste Richtung
    27
    Zweite Richtung
    28
    Dritte Richtung
    29
    Vierte Richtung
    30
    Drosselventil
    31
    Stellelement
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015218824 A1 [0002]

Claims (11)

  1. Kombinationswärmetauscher (1) für einen Kältekreislauf (2), mit mehreren in jeweiligen Innenräumen durchströmbaren Chiller-Platten (14a - 14f), die aneinander gestapelt sind, um einen Chiller (14) auszubilden; mehreren, in jeweiligen Innenräumen durchströmbaren IWT-Platten (13a - 13c), die aneinander gestapelt sind, um einen inneren Wärmetauscher (13) auszubilden; einer ersten Gruppe der Chiller-Platten (14b, 14d, 14f); einer zweiten Gruppe der Chiller-Platten (14a, 14c, 14e), deren Innenräume von den Innenräumen der Chiller-Platten (14b, 14d, 14f) der ersten Gruppe fluidisch getrennt sind, die an einem Ende mit einer ersten Fluidverbindung (16) verbunden sind und die an einem gegenüberliegenden Ende mit einer zweiten Fluidverbindung (17) verbunden sind; einer Verbindungsplatte (15), die zwischen dem Chiller (14) und dem inneren Wärmetauscher (13) angeordnet ist, so dass die Chiller-Platten (14a -14f), die Verbindungsplatte (15) und die IWT-Platten (13a-13c) aneinander gestapelt sind, wobei die Verbindungsplatte (15) im Inneren eine durchströmbare IWT-Chiller-Fluidverbindung (25) aufweist; einer ersten und zweiten Gruppe der IWT-Platten (13a - 13c), wobei jede Gruppe zumindest eine IWT-Platte umfasst, wobei der Innenraum der zumindest einen IWT-Platte (13b) der ersten Gruppe mit dem Innenraum der zumindest einen IWT-Platte (13a, 13c) der zweiten Gruppe fluidisch über die Innenräume der Chiller-Platten (14a, 14c, 14e) der zweiten Gruppe sowie der IWT-Chiller-Fluidverbindung (25) miteinander verbunden sind.
  2. Kombinationswärmetauscher (1) gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend ein Drosselventil (23; 30), welches in der fluidischen Verbindung zwischen dem Innenraum der zumindest einen IWT-Platte (13b) der ersten Gruppe und den Innenräumen der Chiller-Platten (14a, 14c, 14e) der zweiten Gruppe angeordnet und angepasst ist, den Durchfluss in dieser Verbindung zu steuern.
  3. Kombinationswärmetauscher (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anzahl der IWT-Platte(n) (13b) in der ersten Gruppe der IWT-Platten kleiner ist als die Anzahl der IWT-Platte(n) (13a, 13c) in der zweiten Gruppe der IWT-Platten.
  4. Kombinationswärmetauscher (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einem außen am Kombinationswärmetauscher (1) vorgesehenen ersten Anschluss (6), der fluidisch mit dem Innenraum der zumindest einen IWT-Platte (13b) der ersten Gruppe verbunden ist, und einem außen am Kombinationswärmetauscher (1) vorgesehenen zweiten Anschluss (7), der fluidisch mit dem Innenraum der zumindest einen IWT-Platte (13a, 13c) der zweiten Gruppe verbunden ist.
  5. Kombinationswärmetauscher (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kombinationswärmetauscher (1) quaderförmig ausgebildet ist.
  6. Kombinationswärmetauscher (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Chiller (14) abwechselnd eine Chiller-Platte (14b, 14d, 14f) der ersten Gruppe und eine Chiller-Platte (14a, 14c, 14e) der zweiten Gruppe aneinander gestapelt sind.
  7. Kombinationswärmetauscher (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Innenräume der Chiller-Platten (14b, 14d, 14f) der ersten Gruppe jeweils an einem Ende mit einer dritten Fluidverbindung (18) und an einem gegenüberliegenden Ende mit einer vierten Fluidverbindung (19) fluidisch verbunden sind, wobei die dritte Fluidverbindung (18) mit einem außen am Kombinationswärmetauscher (1) vorgesehenen dritten Anschluss (11) fluidisch verbunden ist, und wobei die vierte Fluidverbindung (19) mit einem außen am Kombinationswärmetauscher (1) vorgesehenen vierten Anschluss (12) verbunden ist.
  8. Kombinationswärmetauscher (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die erste Fluidverbindung (16) vom Chiller (14) geradlinig durch die Verbindungsplatte (15) hindurch zum inneren Wärmetauscher (13) erstreckt, wobei der Innenraum der zumindest einen IWT-Platte (13b) der ersten Gruppe mit der ersten Fluidverbindung (16) fluidisch verbunden ist.
  9. Kühl-Kälte-Kreislaufsystem mit einem Kombinationswärmetauscher (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche; einem Kühlkreislauf (3), der derart angepasst ist, dass ein Kühlmittel am dritten Anschluss (11) in den Kombinationswärmetauscher (1) einströmt, die Chiller-Platten (14b, 14d, 14f) der ersten Gruppe in einer ersten Richtung (26) durchströmt und am vierten Anschluss (12) aus dem Kombinationswärmetauscher (1) ausströmt; einem Kältekreislauf (2), der derart angepasst ist, dass ein Kältemittel in dieser Reihenfolge am ersten Anschluss (6) in den Kombinationswärmetauscher (1) einströmt, die IWT-Platte(n) (13b) der ersten Gruppe in einer zweiten Richtung (27) durchströmt, die Chiller-Platten (14a, 14c, 14e) der zweiten Gruppe in einer dritten Richtung (28) durchströmt, welche der ersten Richtung (26) entgegengesetzt ist, die IWT-Platten (13a, 13c) der zweiten Gruppe in einer vierten Richtung (29) durchströmt und am zweiten Anschluss (7) aus dem Kombinationswärmetauscher (1) ausströmt.
  10. Kühl-Kälte-Kreislaufsystem gemäß Anspruch 9, wobei die zweite Richtung (27) der vierten Richtung (29) entgegengesetzt ist.
  11. Kraftfahrzeug mit einem Kombinationswärmetauscher (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 oder einem Kühl-Kälte-Kreislaufsystem gemäß Anspruch 9 oder 10.
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