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Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager sowie eine Wärmepumpe mit einem solchen Wärmeübertrager. Außerdem betrifft die Erfindung ein Kühlsystem mit einem solchen Wärmeübertrager. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Wärmepumpe sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Kühlsystem.
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Bei Kühlsystemen für eine elektrische Batterie, insbesondere zum Versorgen eines elektrischen Antriebsstrangs mit elektrischer Energie, sowie bei Wärmepumpen für Kraftfahrzeuge werden seit geraumer Zeit zwei fluidisch voneinander getrennte Kühl- und Kältemittelkreisläufe mittels eines Verdampfers thermisch aneinander gekoppelt. Dabei ist jeweils ein Kühlmittelkreislauf von einem Kühlmittel und ein Kältemittelkreislauf von einem Kältemittel vermischungsfrei durchströmbar. Der Verdampfer ist typischerweise in dem Kältemittelkreislauf von dem Kältemittel durchströmbar angeordnet und zugleich fluidisch von dem Kältemittelkreislauf getrennt von dem den Kühlmittelkreislauf durchströmenden Kühlmittel umströmbar angeordnet. Damit realisiert der Verdampfer eine Wärmeübertragung von dem Kühlmittel auf das Kältemittel. In dem Kühlmittelkreislauf ist üblicherweise ein vom Kühlmittel durchströmbarer Wärmeübertrager angeordnet, mittels welchem dem Kühlmittel Wärme zugeführt oder vom Kühlmittel Wärme abgeführt werden kann. Dabei überträgt der Wärmeübertrager herkömmlicherweise Wärme vom Kühlmittel an eine den Wärmeübertrager außen umgebende äußere Umgebung oder von dieser Umgebung auf das Kühlmittel. Für den Fall, dass ein Temperaturgefälle zwischen der äußeren Umgebung und dem den Wärmeübertrager durchströmenden Kühlmittel gering ist, ist mittels des Verdampfers das Kühlmittel unter Übertragung von Wärme von dem Kühlmittel auf das Kältemittel mittels des Verdampfers kühlbar, sodass das für die Wärmeübertragung mittels des Wärmeübertragers erforderliche Temperaturgefälle zwischen dem Kühlmittel und der äußeren Umgebung mittels des Verdampfers vergrößerbar ist. Hierzu ist der Verdampfer üblicherweise mittels eines Thermostat-Ventils variabel zuschaltbar ausgebildet, welches zum Variieren eines Volumenstroms an, den Verdampfer umströmendem Kühlmittel eingerichtet ist.
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Als nachteilig hierbei erweist es sich jedoch, dass der im Kühlmittelkreislauf angeordnete Wärmeübertrager und der im Kältemittelkreislauf angeordnete Verdampfer üblicherweise als zwei separate Baueinheiten ausgebildet sind. Dies erfordert in nachteiliger Weise eine aufwändige Relativpositionierung des Wärmeübertragers und des Verdampfers zueinander, was den Montageaufwand bei der Herstellung des Kühlsystems für die elektrische Batterie oder der Wärmepumpe in nachteiliger Weise erhöht. Außerdem sind Kühlmittelleitungen erforderlich, um die beiden Kreisläufe - also den Kühlmittelkreislauf und den Kältemittelkreislauf - mittels des Verdampfers thermisch aneinander zu koppeln, welche für sich genommen ebenso wie der voranstehend aufgezeigte erhöhte Montageaufwand kostentreibend bei der Herstellung eines Kühlsystems für eine Batterie sowie einer Wärmepumpe wirken.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung - insbesondere zur Beseitigung der voranstehend aufgezeigten Nachteile - für Wärmeübertrager, für Wärmepumpen mit einem solchen Wärmeübertrager sowie für Kühlsysteme mit einem solchen Wärmeübertrager und für Kraftfahrzeuge mit einer derartigen Wärmepumpe sowie für Kraftfahrzeuge mit einem derartigen Kühlsystem neue Wege aufzuzeigen.
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Grundidee der Erfindung ist demnach, einen Wärmeübertrager so auszubilden, dass er einen von einem Kühlmittel, welches den Wärmeübertrager durchströmt, umströmbaren Verdampfer integral umfasst, wobei der Verdampfer von einem Kältemittel durchströmbar ist, sodass mittels des Verdampfers das den Wärmeübertrager durchströmende Kühlmittel zusätzlich kühlbar ist.
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Vorteilhaft ist somit der Verdampfer baueinheitlich von dem Wärmeübertrager umfasst, sodass eine aufwändige Relativpositionierung des Verdampfers gegenüber dem Wärmeübertrager entfällt, was sich kostensenkend auswirkt. Außerdem können Kühlmittelleitungen zwischen dem Wärmeübertrager und dem Verdampfer eingespart werden, was sich ebenfalls senkend auf die Herstellungskosten eines den Wärmeübertrager umfassenden Kühlsystems oder einer den Wärmeübertrager umfassenden Wärmepumpe auswirkt.
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Ein erfindungsgemäßer Wärmeübertrager, welcher vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug einsetzbar ist, umfasst von einem Kühlmittel durchströmbare Kühlkanäle, welche eine Wärmeübertragungszone des Wärmeübertragers bilden. Der Wärmeübertrager weist außerdem einen fluidisch mit den Kühlkanälen kommunizierenden Verteiler zum Verteilen des Kühlmittels auf die Kühlkanäle auf. Außerdem umfasst der Wärmeübertrager einen fluidisch mit den Kühlkanälen kommunizierenden Sammler zum Sammeln des Kühlmittels nach dem Durchströmen der Kühlkanäle. Ferner weist der Wärmeübertrager Verdampfer auf, welcher vorzugsweise als Chiller ausgebildet ist. Der Verdampfer dient zum Übertragen von Wärme vom Kühlmittel auf ein Kältemittel. Der Verdampfer ist im Sammler oder im Verteiler des Wärmeübertragers angeordnet und fluidisch getrennt vom Kühlmittel von dem Kältemittel durchströmbar ausgebildet. Vorteilhaft ist - wie voranstehend bereits angedeutet - der Verdampfer also baueinheitlich von dem Wärmeübertrager umfasst, sodass eine aufwändige Positionierung des Verdampfers relativ zum Wärmeübertrager beim Aufbau eines Kühlsystems mit dem Wärmeübertrager und dem Verdampfer oder einer Wärmepumpe mit dem Wärmeübertrager und dem Verdampfer obsolet ist. Außerdem können Kühlmittelleitungen zwischen dem Verdampfer und dem Wärmeübertrager per se eingespart werden, da der Verdampfer direkt in dem Wärmeübertrager integral vorhanden ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Wärmeübertragers sind das Kühlmittel und das Kältemittel in fluidisch voneinander getrennten Kreislaufabschnitten des Wärmeübertragers vorhanden, wobei die Kreislaufabschnitte mittels des Verdampfers thermisch aneinander koppelbar oder gekoppelt sind. Dies ermöglicht vorteilhaft eine besonders gute Kühlung des Kühlmittels mittels des Verdampfers.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Wärmeübertragers sieht vor, dass der Sammler ein Sammlergehäuse aufweist, welches einen vom Kühlmittel durchströmbaren Gehäuseinnenraum begrenzt. Der Verteiler umfasst ein Verteilergehäuse, welches einen vom Kühlmittel durchströmbaren Verteilergehäuseinnenraum begrenzt. Dabei ist der Verdampfer in dem Sammlergehäuseinnenraum oder dem Verteilergehäuseinnenraum angeordnet. Dies erlaubt eine besonders gute thermische Kopplung des Verdampfers an das Kühlmittel und zugleich einen besonders bauraumsparenden Aufbau des Wärmeübertragers.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Wärmeübertragers umfasst der Wärmeübertrager eine Verstelleinrichtung, mittels welcher ein den Verdampfer umströmender Volumenstrom an Kühlmittel variierbar ist. Dies erlaubt es, dass vorteilhaft eine Kühlwirkung des Verdampfers auf das Kühlmittel mittels der Verstelleinrichtung anpassbar ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Wärmeübertragers ist in dem Sammlergehäuseinnenraum oder dem Verteilergehäuseinnenraum des Wärmeübertragers eine Trennwand an dem zugehörigen Sammler- bzw. Verteilergehäuse angeordnet. Die Trennwand unterteilt den Sammlergehäuseinnenraum oder den Verteilergehäuseinnenraum in einen ersten und in einen zweiten Teilraum. Dabei münden die Kühlkanäle des Wärmeübertragers in den ersten Teilraum. Der Verdampfer ist in dem zweiten Teilraum des Wärmeübertragers angeordnet. Die Verstelleinrichtung des Wärmeübertragers ist an der Trennwand angeordnet, sodass der den zweiten Teilraum durchströmende und den Verdampfer umströmende Volumenstrom an Kühlmittel variierbar ist. Vorzugsweise kann das Variieren des Volumenstroms an den Verdampfer umströmendem Kühlmittel mittels der Verstelleinrichtung zwischen einem ersten Schaltzustand, in welchem keine Strömung an den Verdampfer umströmendem Kühlmittel ausgebildet ist und einem zweiten Schaltzustand, in welchem eine solche Strömung vorhanden ist, erfolgen. Dies erlaubt es vorteilhaft, den Verdampfer zuschaltbar auszubilden.
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Zweckmäßig ist die Verstelleinrichtung als Thermostat-Ventil ausgebildet, mittels welchem der Volumenstrom an den Verdampfer umströmendem Kühlmittel in Abhängigkeit einer Temperatur des Kühlmittels selbsttätig variiert werden kann. Vorteilhaft kann somit auf eine externe Steuer-Regeleinrichtung zum Anpassen der Kühlwirkung des Verdampfers auf das Kühlmittel verzichtet werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Wärmeübertragers erstrecken sich die Kühlkanäle in einer Erstreckungsrichtung. Dabei sind die Kühlkanäle bezüglich ihrer Erstreckungsrichtung zwischen dem Verteiler und dem Sammler angeordnet. Dies erlaubt eine besonders gleichmäßige Durchströmung der Kühlkanäle mit Kühlmittel.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des Wärmeübertragers sieht vor, dass die Kühlkanäle entlang einer Hochrichtung stapelartig aufeinander angeordnet sind. Dabei sind die Kühlkanäle entlang der Hochrichtung derart im Abstand zueinander angeordnet, dass jeweils zwischen zwei benachbarten Kühlkanälen ein Zwischenraum gebildet ist, welcher insbesondere von Luft durchströmbar ist. Dies erlaubt eine besonders gute Wärmeübertragung mittels des Wärmeübertragers von dem Kühlmittel an die Luft oder umgekehrt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Wärmeübertragers weist der Verteiler einen Kühlmitteleinlass zum Einleiten des Kühlmittels auf. Der Sammler umfasst einen Kühlmittelauslass zum Ausleiten des Kühlmittels. Der Verdampfer weist einen Kältemitteleinlass zum Einleiten des Kältemittels auf. Außerdem umfasst der Verdampfer einen Kältemittelauslass zum Ausleiten des Kältemittels. Dabei sind der Kühlmitteleinlass an einem ersten Hochende des Wärmeübertragers und der Kühlmittelauslass an einem, dem ersten Hochende entlang der Hochrichtung gegenüberliegenden zweiten Hochende des Wärmeübertragers angeordnet. Der Kältemitteleinlass ist an dem ersten Hochende und der Kältemittelauslass ist an dem zweiten Hochende angeordnet oder umgekehrt. Ein solcher Wärmeübertrager baut besonders kompakt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Wärmeübertragers sind der Sammler und der Verteiler aneinander entlang der Erstreckungsrichtung gegenüberliegenden Abschlussenden des Wärmeübertragers angeordnet. Dies erlaubt vorteilhaft eine besonders gleichmäßige Durchströmung der Kühlkanäle mit dem Kühlmittel.
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Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Wärmeübertragers umfasst das Kühlmittel Wasser-Glysantin oder ein dielektrisches Öl (Trafoöl) oder ist Wasser-Glysantin bzw. dielektrisches Öl (Trafoöl). Das Kältemittel umfasst Tetrafluorpropen (R1234yf), Tetrafluorethan (R134a) oder Kohlendioxid (R744) oder ist Tetrafluorpropen (R1234yf), Tetrafluorethan (R134a) oder Kohlendioxid (R744). Ein solches Kühlmittel erweist sich als besonders wenig korrosiv und ermöglicht eine besonders gute Wärmeübertragung. Dabei zeigt ein derartiges Kältemittel besonders gute thermodynamische Eigenschaften zur Aufnahme von Wärme durch Verdampfung.
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Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Wärmepumpe, welche für ein Kraftfahrzeug einsetzbar ist. Die Wärmepumpe weist einen erfindungsgemäßen Wärmeübertrager gemäß der voranstehenden Beschreibung auf. Das Kühlmittel, von welchem der Wärmeübertrager durchströmbar ist, bildet eine Wärmequelle der Wärmepumpe oder ist thermisch an eine Wärmequelle gekoppelt. Die Wärmepumpe weist einen das Kältemittel - von welchem der Verdampfer des Wärmeübertragers durchströmbar ist - führenden Kältemittelkreislauf auf. In Kältemittelkreislauf ist ein Kondensator der Wärmepumpe angeordnet, welcher eine Wärmesenke der Wärmepumpe bildet. Der Kondensator ist unter einer Umkehrung des in dem Verdampfer stattfindenden Phasenübergangs des Kältemittels von diesem Kältemittel durchströmbar. Die voranstehend aufgezeigten Vorteile des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers übertragen sich auch auf die erfindungsgemäße Wärmepumpe mit einem solchen Wärmeübertrager.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Kühlsystem für eine elektrische Batterie, welche vorzugsweise von einem Kraftfahrzug umfasst ist. Dabei kann die elektrische Batterie des Kraftfahrzeugs zum Versorgen eines elektrischen Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie eingerichtet sein. Das Kühlsystem weist einen erfindungsgemäßen Wärmeübertrager gemäß der voranstehenden Beschreibung auf. Das Kühlsystem umfasst außerdem einen das Kühlmittel - von welchem der Wärmeübertrager durchströmbar ist - führenden Kühlmittelkreislauf auf. In dem Kühlmittelkreislauf ist ein von dem Kühlmittel unter Wärmeaufnahme durchströmbarer Kühler zum Kühlen der elektrischen Batterie vorhanden. Dabei ist mittels des Wärmeübertragers eine von dem Kühlmittel mitgeführte und dem Kühlmittel im Kühler von der elektrischen Batterie zugeführte Wärme in der Wärmeübertragungszone des Wärmeübertragers an eine den Wärmeübertrager umgebende äußere Umgebung abgebbar. Alternativ oder zusätzlich ist mittels des Wärmeübertragers die von dem Kühlmittel mitgeführte und dem Kühlmittel im Kühler von der elektrischen Batterie zugeführte Wärme mittels des Verdampfers des Wärmeübertragers an das Kältemittel zumindest teilweise abgebbar. Die oben aufgezeigten Vorteile des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers übertragen sich auch auf das erfindungsgemäße Kühlsystem mit einem solchen Wärmeübertrager.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, welches eine erfindungsgemäße Wärmepumpe gemäß der voranstehenden Beschreibung umfasst. Das Kraftfahrzeug weist außerdem einen Fahrzeuginnenraum auf, mit welchem die Wärmesenke der Wärmepumpe thermisch gekoppelt ist. Zweckmäßig ist die Wärmesenke der Wärmepumpe zumindest teilweise in dem Fahrzeuginnenraum angeordnet. Die oben erläuterten Vorteile der erfindungsgemäßen Wärmepumpe übertragen sich in analoger Weise auch auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug mit einer solchen Wärmepumpe.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Kühlsystem gemäß der obigen Beschreibung. Darüber hinaus umfasst das Kraftfahrzeug eine elektrische Batterie, welche mittels des Kühlsystems kühlbar ist. Die elektrische Batterie des Kraftfahrzeugs ist zweckmäßig dazu eingerichtet, einen elektrischen Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie zu versorgen. Die oben aufgezeigten Vorteile des erfindungsgemäßen Kühlsystems übertragen sich auch auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug mit einem solchen Kühlsystem.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch
- 1 ein Aufbauschema eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers,
- 2 beispielhaft in einem Aufbauschema ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug mit einem ebenfalls beispielhaft dargestellten erfindungsgemäßen Kühlsystem, welches einen beispielhaften erfindungsgemäßen Wärmeübertrager umfasst,
- 3 in einem Aufbauschema ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einer ebenfalls beispielhaft dargestellten erfindungsgemäßen Wärmepumpe, welche ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers umfasst.
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In der 1 ist in einem Aufbauschema ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers 1 gezeigt, welcher in einem Kraftfahrzeug 50 einsetzbar ist. Der Wärmeübertrager 1 weist Kühlkanäle 2 auf, welche von einem Kühlmittel K1 durchströmbar sind. Die Kühlkanäle 2 bilden eine Wärmeübertragungszone 3 des Wärmeübertragers 1. Der Wärmeübertrager 1 umfasst außerdem einen fluidisch mit den Kühlkanälen 2 kommunizierenden Verteiler 4 zum Verteilen des Kühlmittels K1 auf die Kühlkanäle 2. Darüber hinaus umfasst der Wärmeübertrager 1 einen fluidisch mit den Kühlkanälen 2 kommunizierenden Sammler 5 zum Sammeln des Kühlmittels K1 nach dem Durchströmen der Kühlkanäle 2. Außerdem weist der Wärmeübertrager 1 einen von einem Kältemittel K2 durchströmbaren Verdampfer 6 auf. Der Verdampfer 6 ist im gezeigten Beispiel ein Chiller 7. Der Verdampfer 6 des Wärmeübertragers 1 dient zum Übertragen von Wärme vom Kühlmittel K1 auf das Kältemittel K2. Die übertragene Wärme kann als Verdampfungswärme für das Kältemittel K2 dienen. Bei diesem Vorgang kann das Kältemittel K2 verdampfen. Der Verdampfer 6 ist im Sammler 5 oder im Verteiler 4 des Wärmeübertragers 1 angeordnet. Im Beispiel der 1 ist der Verdampfer 6 im Sammler 5 angeordnet. Der Verdampfer 6 ist zum Übertragen von Wärme vom Kühlmittel K1 auf das Kältemittel K2 fluidisch vom Kühlmittel K1 getrennt von dem Kältemittel K2 durchströmbar ausgebildet. Das Kühlmittel K1 und das Kältemittel K2 sind in fluidisch voneinander getrennten Kreislaufabschnitten 8 des Wärmeübertragers 1 vorhanden. Dabei sind die Kreislaufabschnitte 8 des Wärmeübertragers 1 mittels des Verdampfers 6 thermisch aneinander koppelbar oder gekoppelt. Der Sammler 5 weist ein Sammlergehäuse 9 auf, welches einen vom Kühlmittel K1 durchströmbaren Sammlergehäuseinnenraum 10 begrenzt. Der Verteiler 4 umfasst ein Verteilergehäuse 11, welches einen vom Kühlmittel K1 durchströmbaren Verteilergehäuseinnenraum 12 begrenzt. Der Verdampfer 6 ist in dem Sammlergehäuseinnenraum 10 oder dem Verteilergehäuseinnenraum 12 angeordnet.
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Dem Beispiel der 1 entsprechend umfasst der Wärmeübertrager 1 eine Verstelleinrichtung 13, mittels welcher ein den Verdampfer 6 umströmender Volumenstrom an Kühlmittel K1 variierbar ist. In dem Sammlergehäuseinnenraum 10 oder dem Verteilergehäuseinnenraum 12 des Wärmeübertragers 1 ist eine Trennwand 14 an dem zugehörigen Sammler- bzw. Verteilergehäuse 9, 11 angeordnet, welche den Sammlergehäuseinnenraum 10 oder den Verteilergehäuseinnenraum 12 in einen ersten und in einen zweiten Teilraum 15, 16 unterteilt. Im in der 1 gezeigten Beispiel ist die Trennwand 14 in dem Sammlergehäuseinnenraum 10 am Sammlergehäuse 9 angeordnet und trennt dabei den Sammlergehäuseinnenraum 10 in den ersten und den zweiten Teilraum 15, 16. Dabei münden die Kühlkanäle 2 in den ersten Teilraum 15. Der Verdampfer 6 ist in dem zweiten Teilraum 16 angeordnet. Die Verstelleinrichtung 13 ist an der Trennwand 14 angeordnet, sodass der den zweiten Teilraum 16 durchströmende und den Verdampfer 6 umströmende Volumenstrom an Kühlmittel K1 mittels der Verstelleinrichtung 13 variierbar ist. Dem Beispiel der 1 entsprechend ist die Verstelleinrichtung 13 als Thermostat-Ventil 17 ausgebildet. Mittels der als Thermostat-Ventil 17 ausgebildeten Verstelleinrichtung 13 ist der Volumenstrom an den Verdampfer 6 umströmendem Kühlmittel K1 in Abhängigkeit einer Temperatur des Kühlmittels K1 selbsttätig variierbar.
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In 1 ist ferner erkennbar, dass die Kühlkanäle 2 sich in einer Erstreckungsrichtung E erstrecken. Dabei sind die Kühlkanäle 2 bezüglich ihrer Erstreckungsrichtung E zwischen dem Verteiler 4 und dem Sammler 5 angeordnet. Die Kühlkanäle 2 sind entlang einer Hochrichtung H stapelartig und im Abstand zueinander angeordnet. Dabei sind die Kühlkanäle 2 entlang der Hochrichtung H derart im Abstand zueinander angeordnet, dass jeweils zwischen zwei benachbarten Kühlkanälen 2 ein Zwischenraum 18 gebildet ist. Der Zwischenraum 18 ist im gezeigten Beispiel von Luft L durchströmbar. Es ist ferner erkennbar, dass der Verteiler 4 einen Kühlmitteleinlass 19 zum Einleiten des Kühlmittels K1 aufweist. Der Sammler 5 umfasst einen Kühlmittelauslass 20 zum Ausleiten des Kühlmittels K1. Der Verdampfer 6 weist einen Kältemitteleinlass 21 zum Einleiten des Kältemittels K2 auf. Der Verdampfer 6 umfasst außerdem einen Kältemittelauslass 22 zum Ausleiten des Kältemittels K2. Dabei ist der Kühlmitteleinlass 19 des Verteilers 4 an einem ersten Hochende 23 des Wärmeübertragers 1 angeordnet. Der Kühlmittelauslass 20 des Sammlers 5 ist an einem zweiten Hochende 24 des Wärmeübertragers 1 angeordnet, welches dem ersten Hochende 23 entlang der Hochrichtung H gegenüberliegend angeordnet ist. Der Kältemitteleinlass 21 des Verdampfers 6 ist an dem ersten Hochende 23 des Wärmeübertragers 1 angeordnet. Der Kältemittelauslass 22 des Verdampfers 6 ist an dem zweiten Hochende 24 des Wärmeübertragers 1 angeordnet. Alternativ kann - gegenteilig zum Beispiel der 1 - der Kältemitteleinlass 21 am zweiten Hochende 24 und der Kältemittelauslass 22 am ersten Hochende 23 angeordnet sein.
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1 lässt darüber hinaus erkennen, dass der Sammler 5 und der Verteiler 4 aneinander entlang der Erstreckungsrichtung E gegenüberliegenden Abschlussenden 25 des Wärmeübertragers 1 angeordnet sind. Das Kühlmittel K1 umfasst Wasser-Glysantin oder ein dielektrisches Öl (Trafoöl) oder ist Wasser-Glysantin bzw. dielektrisches Öl (Trafoöl). Das Kältemittel K2 umfasst Tetrafluorpropen (R1234yf), Tetrafluorethan (R134a) oder Kohlendioxid (R744) oder ist Tetrafluorpropen (R1234yf), Tetrafluorethan (R134a) oder Kohlendioxid (R744).
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In der 3 ist in einem Aufbauschema ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Wärmepumpe 30 gezeigt, welche für ein Kraftfahrzeug 50 einsetzbar ist. Die Wärmepumpe 30 umfasst einen ebenfalls beispielhaft in der 3 illustrierten erfindungsgemäßen Wärmeübertrager 1. Gegenteilig zum voranstehend beschriebenen Wärmeübertrager 1 der 1 ist bei dem Wärmeübertrager 1 gemäß 3 auf eine den Sammlergehäuseinnenraum 10 oder den Verteilergehäuseinnenraum 12 unterteilende Trennwand 14 verzichtet. Im Beispiel der 3 ist der Verdampfer 6 in dem Sammlergehäuseinnenraum 10 des Sammlers 5 angeordnet. Es versteht sich, dass alternativ zu dem in 3 gezeigten Beispiel auch ein Wärmeübertrager 1 mit einer Trennwand 14 für die Wärmepumpe 30 einsetzbar ist. Das Kühlmittel K1, von welchem der Wärmeübertrager 1 durchströmbar ist, bildet eine Wärmequelle 31 der Wärmepumpe 30 oder ist an eine Wärmequelle 31 thermisch gekoppelt. Die Wärmepumpe 30 umfasst einen Kältemittelkreislauf KK2, welcher das Kältemittel K2, von welchem der Verdampfer 6 des Wärmeübertragers 1 durchströmbar ist, führt. In dem Kältemittelkreislauf KK2 ist ein Kondensator 33 der Wärmepumpe 30 angeordnet, welcher eine Wärmesenke 32 der Wärmepumpe 30 bildet. Der Kondensator 33 der Wärmepumpe 30 ist unter einer Umkehrung des in dem Verdampfer 6 stattfindenden Phasenübergangs des Kältemittels K2 von diesem durchströmbar.
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3 zeigt außerdem beispielhaft ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 50, welches die voranstehend beispielhaft beschriebene erfindungsgemäße Wärmepumpe 30 umfasst. Das Kraftfahrzeug 50 weist einen Fahrzeuginnenraum 51 auf. Die Wärmesenke 32 der Wärmepumpe 30 ist thermisch mit dem Fahrzeuginnenraum 51 gekoppelt. Im gezeigten Beispiel ist die Wärmesenke 32 zumindest teilweise in dem Fahrzeuginnenraum 51 des Kraftfahrzeugs 50 angeordnet.
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2 zeigt in einem Aufbauschema ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Kühlsystems 40 für eine elektrische Batterie 42, welches für ein Kraftfahrzeug 50 einsetzbar ist. Das Kühlsystem 40 umfasst einen ebenfalls beispielhaft dargestellten erfindungsgemäßen Wärmeübertrager 1, welcher im Wesentlichen dem in der 1 gezeigten und voranstehend beschriebenen Wärmeübertrager 1 entspricht. Das Kühlsystem 40 weist einen Kühlmittelkreislauf KK1 auf, welcher das Kühlmittel K1, von welchem der Wärmeübertrager 1 durchströmbar ist, führt. In dem Kühlmittelkreislauf KK1 des Kühlsystems 40 ist ein Kühler 41 zum Kühlen der elektrischen Batterie 42 vorhanden. Der Kühler 41 ist unter Wärmeaufnahme von dem Kühlmittel K1 durchströmbar. Dabei wird mittels des Kühlers 41 von der Batterie 42 generierte Wärme auf das Kühlmittel K1 übertragen. Mittels des Kühlmittels K1 wird die von der Batterie 42 aufgenommene Wärme aus dem Kühler 41 und von der Batterie 42 wegtransportiert. Mittels des Wärmeübertragers 1 ist diese von dem Kühlmittel K1 mitgeführt und dem Kühlmittel K1 im Kühler 41 von der elektrischen Batterie 42 zugeführte Wärme in der Wärmeübertragungszone 3 des Wärmeübertragers 1 an eine den Wärmeübertrager 1 umgebende äußere Umgebung zumindest teilweise abgebbar. Alternativ oder zusätzlich ist die von dem Kühlmittel K1 mitgeführte und dem Kühlmittel K1 im Kühler 41 von der elektrischen Batterie 42 zugeführte Wärme mittels des Verdampfers 6 des Wärmeübertragers 1 zumindest teilweise an das Kältemittel K2 abgebbar.
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2 illustriert darüber hinaus beispielhaft ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 50, welches das voranstehend beispielhaft beschriebene und ebenfalls in der 2 veranschaulichte Kühlsystem 40 umfasst. Außerdem weist das Kraftfahrzeug 50 eine elektrische Batterie 42 auf, welche mittels des Kühlsystems 40 kühlbar ist.
