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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmetauscher für ein Kältegerät, ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers und ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, wie z.B. einen Kühlschrank, eine Kühl-Gefrier-Kombination oder einen Gefrierschrank.
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STAND DER TECHNIK
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Kältegeräte, insbesondere Haushaltskältegeräte, weisen einen Kühlkreislauf auf, in welchem Kältemittel zirkuliert wird. Der Kühlkreislauf umfasst typischerweise einen oder mehrere Verdampfer, in welchem das Kältemittel verdampft, um einem zu kühlenden Bereich, z.B. einem Kühl- oder Gefrierfach, Wärme zu entziehen, und einen Verflüssiger, in welchem das Kühlmittel kondensiert und Wärme an die Umgebung abgibt. Verflüssiger und Verdampfer stellen Wärmetauscher dar, welche beispielsweise als sogenannte Lamellenwärmetauscher realisiert sein können.
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Lamellenwärmetauscher weisen typischerweise eine in Bögen mit parallelen Abschnitten verlaufende Kältemittelleitung und eine Vielzahl von plattenförmigen Lamellen auf, die mit der Kältemittelleitung verbunden sind. Die Lamellen weisen hierbei typischerweise Ausnehmungen auf, durch welche die Bögen der Kältemittelleitung hindurch gesteckt sind.
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In der
WO 2008/122656 A1 wird beispielsweise ein Lamellenwärmetauscher beschrieben, bei welchem jede Lamelle mehrere untereinander angeordnete Reihen mit Langlöchern aufweist, wobei je Reihe zwei Langlöcher nebeneinander angeordnet sind. Somit können je Reihe zwei Rohrbögen der Kältemittelleitung durchgeführt werden.
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Um die Wärmeübertragungsleistung des Wärmetauschers zu skalieren oder um Anpassungen an den Bauraum vorzunehmen, wird bei derartigen Lamellenwärmetauschern typischerweise die Anzahl der Reihen in den Lamellen angepasst, um längere oder kürzere Kältemittelleitungen an die Lamellen anzubinden. Das heißt, es werden entweder Reihen hinzugefügt oder weggelassen, ohne die Anzahl der Ausnehmungen je Reihe in den Lamellen und die Anordnung der Ausnehmungen zu verändern. Ziel dieses Vorgehens ist es, verschieden dimensionierte Wärmetauscher ohne wesentliche Änderungen des Herstellungsprozesses fertigen zu können.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Konzept für Lamellenwärmetauscher für Kältegeräte bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Wärmetauscher mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Kältegerät mit den Merkmalen des Anspruchs 10 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Wärmetauscher für ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, vorgesehen. Der erfindungsgemäße Wärmetauscher umfasst eine Vielzahl von Lamellen, welche jeweils zumindest eine Reihe parallel verlaufender erster Langlöcher und ein zweites Langloch aufweisen, wobei die ersten Langlöcher innerhalb der jeweiligen Reihe in Bezug auf eine Querrichtung nebeneinander angeordnet sind, wobei sich das zweite Langloch in der Querrichtung erstreckt und in Bezug auf eine senkrecht zur Querrichtung verlaufende Längsrichtung beabstandet zu der zumindest einen Reihe angeordnet ist, und wobei die Lamellen parallel zueinander angeordnet sind und die Langlöcher der Lamellen fluchtend ausgerichtet sind. Die Lamellen können beispielsweise als Blechteile, z.B. aus Aluminium- oder Kupferblech, realisiert sein. Allgemein sind die Lamellen sich flächig erstreckende Teile. Die Lamellen weisen erste Langlöcher auf, die in einer oder mehreren Reihen angeordnet sind. Innerhalb einer Reihe sind zumindest zwei erste Langlöcher in Bezug auf eine Querrichtung nebeneinander angeordnet, wobei die Längsseiten der ersten Langlöcher parallel zueinander verlaufen. Die Lamellen weisen ferner zumindest ein zweites Langloch auf, dessen Längsseiten sich in der Querrichtung erstrecken und das unter- oder oberhalb der zumindest einen Reihe an ersten Langlöchern angeordnet ist. Allgemein ist das zweite Langloch somit in Bezug auf eine senkrecht zur Querrichtung verlaufende Längsrichtung beabstandet zu der zumindest einen Reihe angeordnet.
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Der erfindungsgemäße Wärmetauscher umfasst ferner ein Kältemittelrohr, welches parallele Abschnitte, die durch Bogenabschnitte verbunden sind, aufweist, wobei das Kältemittelrohr sich durch alle Langlöcher der Lamellen hindurch erstreckt und jeweils zwei parallele Abschnitte, die durch einen Bogenabschnitt verbunden sind, sich durch jeweils ein Langloch der jeweiligen Lamelle erstrecken. Das Kältemittelrohr, welches beispielsweise als Aluminium- oder Kupferrohr realisiert sein kann, weist zwischen einem Einlassabschnitt und einem Auslassabschnitt einen mäanderförmig gebogenen Verlauf auf. Hierbei sind parallel zwei verlaufende Abschnitte jeweils durch einen Bogenabschnitt verbunden. Der Einlass- und der Auslassabschnitt sind in Bezug auf die Längserstreckung der parallelen Abschnitte jeweils auf derselben Seite der parallelen Abschnitte angeordnet. Die parallelen Abschnitte erstrecken sich quer zu den Lamellen, also quer zu der Querrichtung und der Längsrichtung, und durch alle Langlöcher hindurch. Insbesondere können die parallelen Abschnitte in Kontakt mit einer Umrandung der Langlöcher sein. Beispielsweise kann zwischen Langloch und parallelem Abschnitt eine Presspassung ausgebildet sein.
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Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät wie z.B. ein Kühlschrank, eine Kühl-Gefrier-Kombination oder ein Gefrierschrank vorgesehen. Das Kältegerät umfasst ein Kühlfach und einen Kältemittelkreislauf mit einem Verdampfer zur Aufnahme von Wärme aus dem Kühlfach durch Verdampfen von Kältemittel und einem Verflüssiger zum Abführen von Wärme an die Umgebung durch Kondensieren von Kältemittel. Erfindungsgemäß ist der Verdampfer und/oder der Verflüssiger durch einen Wärmetauscher nach dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet.
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Nach einem dritten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers nach dem ersten Aspekt der Erfindung vorgesehen. Das Verfahren umfasst ein Anordnen der Lamellen parallel zueinander, so dass die ersten Langlöcher der Lamellen fluchtend zueinander angeordnet sind und die zweiten Langlöcher der Lamellen fluchtend zueinander angeordnet sind, und ein Einführen des Kältemittelrohrs in die Langlöcher mit den Bogenabschnitten voraus. Die Lamellen können beispielsweise in einem Werkzeugrahmen fixiert werden. Allgemein werden die Lamellen parallel und damit senkrecht zu einer Einführungsrichtung zu einem Lamellenpaket angeordnet. Das mäanderförmig gebogene Kühlmittelrohr wird so ausgerichtet, dass sich die parallelen Rohrabschnitte des Kühlmittelrohrs parallel zur Einführungsrichtung erstrecken und die Bogenabschnitte, die von dem Einlass- und dem Auslassabschnitt abgewandt gelegen sind, den Lamellen zugewandt angeordnet sind, und wird sukzessive durch die Langlöcher der einzelnen Lamellen hindurchgeschoben.
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Eine der Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, die Lamellen eines Wärmetauschers mit einer oder mehreren Reihen an in einer Querrichtung nebeneinander gelegenen, parallelen ersten Langlöchern und zumindest einem zusätzlichen zweiten Langloch zu versehen, welches sich in der Querrichtung bzw. parallel zu den Reihen erstreckt. Damit kann die Länge des Kältemittelrohres nicht nur um den Betrag verlängert werden, der sich bei vorsehen einer weiteren Reihe an ersten Langlöchern ergäbe, sondern um den halben Betrag. Somit wird die Flexibilität bei der Auslegung der Leistung und der Anpassung an den Bauraum vergrößert. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass der Wärmetauscher noch kompakter ausgeführt werden kann, da sich das zusätzliche zweite Langloch parallel zu den Reihen erstreckt. Darüber hinaus wird die Montage des Wärmetauschers erleichtert, da das vorgebogene Kältemittelrohr einfach von einem Ende einer Anordnung von parallelen Lamellen in die Langlöcher einschoben werden kann. Eine nachträgliche anpassende Bearbeitung des Kältemittelrohrs, z.B. durch Biegen oder Anbringen von Ein- und Auslassabschnitt ist somit nicht zwingend erforderlich.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den auf die unabhängigen Ansprüche rückbezogenen Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibung.
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Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass je Reihe eine gerade Anzahl an ersten Langlöchern vorgesehen ist, und wobei die Anzahl an zweiten Langlöchern der halben Anzahl der ersten Langlöcher je Reihe entspricht. Beispielsweise kann je Reihe eine Anzahl von zwei ersten Langlöchern vorgesehen sein und jede Lamelle weist dementsprechend genau ein zweites Langloch auf bzw. die Anzahl an zweiten Langlöchern je Lamelle ist eins.
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Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Lamellen jeweils zumindest zwei Reihen mit ersten Langlöchern aufweisen, welche in der Längsrichtung beabstandet angeordnet sind, und wobei das zweite Langloch beabstandet zu einer in Bezug auf die Längsrichtung letzten Reihe angeordnet ist. Das zweite Langloch kann somit unterhalb der letzten Reihe oder oberhalb der ersten Reihe angeordnet sein bzw. allgemein zwischen einem Ende der Lamelle und einer Reihe. Dadurch kann der Wärmetauscher noch kompakter gestaltet werden. Ferner wird dadurch die Montage des Kältemittelrohrs weiter erleichtert.
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Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die ersten Langlöcher einer Reihe zu den ersten Langlöchern einer in der Längsrichtung unmittelbar benachbarten Reihe einen Abstand in einem Bereich zwischen 35 mm und 45 mm aufweisen. Der Abstand kann beispielsweise zwischen den Mittelpunkten der Langlöcher oder zwischen den Mittelachsen der Halbkreise, die die kurze Seite des Langlochs abschließen, gemessen werden.
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Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Lamellen einen rechteckförmigen Umfang aufweisen. Dies umfasst beispielsweise auch eine Rechteckform mit abgerundeten Ecken. Ein Vorteil der Rechteckform liegt in der Möglichkeit der platzsparenden Unterbringung am Kältegerät, z.B. in einem Gehäuseabschnitt, der innerhalb eines Kühlmittelbehälters ausgebildet ist, beispielsweise bei einem sogenannten No-Frost-Kältegerät.
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Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass sich die ersten Langlöcher relativ zur Längsrichtung geneigt erstrecken. Dies bietet den Vorteil, dass der Abstand der Reihen in der Längsrichtung weiter verringert werden kann, z.B. auf einen Abstand im Bereich von ca. 40 mm, wodurch der Wärmetauscher noch kompakter gestaltet werden kann.
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Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die ersten und die zweiten Langlöcher einen Durchmesser in einem Bereich zwischen 6 mm und 10 mm, insbesondere zwischen 7,5 mm und 8,5 mm aufweisen, und/oder dass die ersten und die zweiten Langlöcher eine Länge in einem Bereich zwischen 22 mm und 33 mm, insbesondere zwischen 25 mm und 29 mm aufweisen.
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Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Wärmetauscher als Verdampfer ausgebildet ist.
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Figurenliste
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Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen erläutert. Von den Figuren zeigen:
- 1 eine vereinfachte, schematische Ansicht eines Kältegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 3 eine Draufsicht auf eine Lamelle des in 2 gezeigten Wärmetauschers;
- 4 eine perspektivische Ansicht eines Kältemittelrohrs des in 2 gezeigten Wärmetauschers; und
- 5 eine schematische Darstellung einer Montage des Wärmetauschers durch ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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1 zeigt beispielhaft und in schematischer Weise ein Kältegerät 100 in Form eines Kühlschranks. Das Kältegerät 100 kann auch als Gefrierschrank, als Kühl-Gefrier-Kombination oder als ein anderes Haushaltskältegerät realisiert sein. Wie in 1 beispielhaft dargestellt, weist das Kältegerät 100 einen Kühlgutbehälter 111 und einen Kältemittelkreislauf 120 auf.
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Der Kühlgutbehälter 111 definiert einen Innenraum, welcher ein Kühlfach 110 zur Aufnahme von Kühlgut, wie z.B. Lebensmitteln, Getränken und ähnlichem bildet. Wie in 1 beispielhaft gezeigt, kann der Kühlgutbehälter 111 von einer Isolierung 112 umgeben sein. Optional kann der Kühlgutbehälter 111 ein im Innenraum angeordnetes Verdampfergehäuse 113 aufweisen, welches einen vom Kühlfach 110 getrennten Aufnahmeraum 114 definiert.
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Wie in 1 beispielhaft gezeigt, kann der Kältemittelkreislauf 120 einen Verdichter 121, einen Verflüssiger 122, eine Drosselstelle 123 und einen Verdampfer 124 aufweisen.
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Der Verdichter 121 dient zum Zirkulieren von Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf 120 und ist dazu eingerichtet, gasförmiges Kältemittel zu verdichten.
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Der Verflüssiger 122 ist mit einem druckseitigen Ausgang des Verdichters 121 verbunden und als Wärmetauscher realisiert, der Wärme mit der Umgebung austauscht. Im Verflüssiger 122 wird dem vom Verdichter 121 verdichteten Kältemittel Wärme entzogen und an die Umgebung abgegeben, so dass das Kältemittel kondensiert.
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An der Drosselstelle 123, welche mit einem Ausgang des Verflüssigers 122 verbunden ist, und z.B. als Drosselventil oder als Kapillarrohr realisiert sein kann, wird das Kältemittel entspannt.
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Der Verdampfer 124 weist einen mit der Drosselstelle 123 verbundenen Eingang 124A und einen mit einem saugseitigen Eingang des Verdichters 121 verbundenen Ausgang 124B auf. Der Verdampfer 124 ist thermisch an das Kühlfach 110 gekoppelt und dazu eingerichtet, dem Kühlfach 110 Wärme zu entziehen. Insbesondere verdampft das flüssige Kältemittel in dem Verdampfer 124, so dass dem Kühlfach 110 Wärme entzogen wird. Wie in 1 beispielhaft gezeigt, kann der Verdampfer 124 z.B. in dem Aufnahmeraum 114 des optionalen Verdampfergehäuses 113 angeordnet sein. Beispielsweise kann das Verdampfergehäuse 113 einen in 1 lediglich symbolisch als Block dargestellten Ventilator 115 aufweisen, welcher Luft zwischen dem Kühlfach 110 und dem Aufnahmeraum 114 zirkuliert, um Wärme aus dem Kühlfach 110 an den Verdampfer 124 bzw. das im Verdampfer 124 vorhandene Kältemittel abzugeben.
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Der Verflüssiger 122 und der Verdampfer 124 bilden jeweils Wärmetauscher. 2 zeigt beispielhaft einen Wärmetauscher 1. Bei dem in 1 beispielhaft gezeigten Kältegerät 100 können der Verflüssiger 122 und/oder der Verdampfer 124 durch den in 2 beispielhaft gezeigten Wärmetauscher 1 realisiert sein.
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Wie in 2 beispielhaft gezeigt, weist der Wärmetauscher 1 eine Vielzahl von Lamellen 2 und ein Kältemittelrohr 3 auf. 3 zeigt beispielhaft eine Draufsicht auf eine einzelne Lamelle 2 des Wärmetauschers 1. 4 zeigt rein beispielhaft eine perspektivische Ansicht des Kältemittelrohrs 3.
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Wie in 3 beispielhaft gezeigt, können die Lamellen 2 z.B. als rechteckförmige Platten realisiert sein. Selbstverständlich sind auch andere Umfangsformen, z.B. kreisförmige, ovale oder vieleckige Umfangsformen denkbar. Allgemein sind die Lamellen 2 als sich flächig erstreckende Bauteile realisiert. Die Lamellen 2 können beispielsweise aus Blechzuschnitten, insbesondere aus Aluminiumblechen oder Kupferblechen hergestellt sein. Eine Dicke der Lamellen 2 kann z.B. in einem Bereich zwischen 0,2 mm und 2 mm liegen.
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Wie in 3 weiterhin beispielhaft gezeigt ist, weisen die Lamellen 2 mehrere erste Langlöcher 21 und zumindest ein zweites Langloch 22 auf. Unter einem Langloch wird hierin eine längliche Ausnehmung verstanden, welche zwei parallel verlaufenden Längsseiten S1 und zwei schmale Seiten oder Schmalseiten S2 in Form von Halbkreisen aufweist, die am Anfang und am Ende der Längsseiten S1 diese miteinander verbinden. Der Durchmesser dieser Halbkreise entspricht einer Breite oder einem Durchmesser d21, d22 des Langlochs. Die ersten Langlöcher 21 können beispielsweise einen Durchmesser d21 in einem Bereich zwischen 6 mm und 10 mm aufweisen. Ähnlich können die zweiten Langlöcher 22 beispielsweise einen Durchmesser d21 in einem Bereich zwischen 6 mm und 10 mm aufweisen insbesondere zwischen 7,5 mm und 8,5 mm aufweisen. Eine Länge 121 der ersten Langlöcher 21, welche parallel zu den Längsseiten S1 von schmaler Seite zu schmaler Seite S2 gemessen wird, kann z.B. in einem Bereich zwischen 22 mm und 33 mm, insbesondere zwischen 25 mm und 29 mm liegen. Eine Länge 122 der zweiten Langlöcher 22, welche parallel zu den Längsseiten S1 von schmaler Seite zu schmaler Seite S2 gemessen wird, kann z.B. in einem Bereich zwischen 22 mm und 33 mm, insbesondere zwischen 25 mm und 29 mm liegen.
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Wie in 3 beispielhaft gezeigt, können die ersten Langlöcher 21 in Reihen R1, R2 angeordnet sein. In 3 ist rein beispielhaft gezeigt, dass innerhalb einer Reihe R1, R2 zwei erste Langlöcher 21 in einer Querrichtung C nebeneinander angeordnet sind. Es sind jedoch auch mehr als zwei erste Langlöcher 21 je Reihe R1, R2 denkbar. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass je Reihe R1, R2 eine gerade Anzahl an ersten Langlöchern 21 vorgesehen ist, z.B. eine Anzahl von zwei, vier, sechs etc. Wie in 3 beispielhaft gezeigt, sind die ersten Langlöcher 21 einer jeweiligen Reihe R1, R2 parallel zueinander ausgerichtet. Insbesondere können die Längsseiten S1 der ersten Langlöcher 21 der jeweiligen Reihe R1, R2 parallel zueinander verlaufen und die Schmalseiten S2 können in Bezug eine senkrecht zur Querrichtung C verlaufende Längsrichtung L auf demselben Niveau angeordnet sein, wie dies in 3 beispielhaft gezeigt ist. Optional können sich die ersten Langlöcher 21, insbesondere mit ihren Längsseiten S1, relativ zur Längsrichtung L geneigt erstrecken. Bei einer rechteckförmigen Lamelle 2 kann sich die Längsrichtung L beispielsweise parallel zu den Längsseiten der Lamelle 2 erstrecken, wie dies in 3 beispielhaft gezeigt ist.
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Wie in 3 gezeigt ist, können je Lamelle 2 mehrere Reihen R1, R2 mit ersten Langlöchern 21 vorgesehen sein. 3 zeigt rein beispielhaft, dass eine erste Reihe R1 und eine zweite Reihe R2 mit ersten Langlöchern 21 in Bezug auf die Längsrichtung L beabstandet zueinander angeordnet sind. Selbstverständlich kann auch nur eine Reihe R1 vorgesehen sein oder es können mehr als zwei Reihen vorgesehen sein. Allgemein können die Lamellen 2 jeweils zumindest zwei Reihen R1, R2 mit ersten Langlöchern 21 aufweisen, welche in der Längsrichtung L beabstandet angeordnet sind. Die ersten Langlöcher 21 einer Reihe, in 3 der ersten Reihe R1, können zu den ersten Langlöchern 21 einer in der Längsrichtung L unmittelbar benachbarten Reihe, in 3 der zweiten Reihe R2, einen Abstand a12 aufweisen, der z.B. in einem Bereich zwischen 35 mm und 45 mm liegen kann. Der Abstand a12 kann beispielsweise zwischen den Mittelpunkten M2 der Halbkreise der Schmalseiten S2 gemessen werden, die jeweils am Anfang der Längsseiten S1 oder am Ende der Längsseiten S1 der Langlöcher 21 liegen, wie dies in 3 schematisch eingezeichnet ist.
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Die in 3 beispielhaft gezeigte Lamelle 2 weist genau ein Langloch 22 auf. Allgemein kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Anzahl an zweiten Langlöchern 22 je Lamelle 2 der halben Anzahl der ersten Langlöcher 21 je Reihe R1, R2 entspricht. Wenn beispielsweise vier erste Langlöcher 21 je Reihe R1 vorgesehen sind, können zwei zweite Langlöcher 22 vorgesehen sein. Wie in 3 beispielhaft gezeigt, erstreckt sich das zweite Langloch 22 in der Querrichtung C. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sich die Längsseiten S1 des zweiten Langlochs 22 in der Querrichtung C erstrecken. Bei der in 3 beispielhaft gezeigten rechteckförmigen Lamelle 2 bedeutet dies, dass die Längsseiten S1 des zweiten Langlochs 22 sich parallel zu einer Seite, insbesondere zu der kurzen Seite der Lamelle 2 erstrecken. In 3 ist rein beispielhaft gezeigt, dass die ersten Langlöcher 21 der zweiten Reihe R2 in Bezug auf die Längsrichtung L zwischen dem zweiten Langloch 22 und den ersten Langlöchern 21 der ersten Reihe R1 angeordnet sind. Wenn die jeweilige Lamelle 2 mehr als eine Reihe mit ersten Langlöchern 21 aufweist, kann allgemein vorgesehen sein, dass das zweite Langloch 22 beabstandet zu einer in Bezug auf die Längsrichtung L letzten Reihe R2 angeordnet ist. Das heißt, das zweite Langloch 22 kann beispielsweise zwischen einem Rand der Lamelle 2 und einer benachbart zu dem Rand gelegenen Reihe mit ersten Langlöchern 21 angeordnet sein. Allgemein ist das zweite Langloch 22 somit in der Längsrichtung L beabstandet zu der zumindest einen Reihe R1, R2 an ersten Langlöchern 21 angeordnet.
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Die Lamellen 2 des Wärmetauschers 1 können allesamt identisch ausgebildet sein. Wie in 2 beispielhaft gezeigt, sind die Lamellen 2 parallel zueinander angeordnet. Insbesondere sind die Lamellen 2 in einem vorbestimmten Abstand, z.B. in einem Bereich zwischen 1 mm und 5mm, zueinander angeordnet. Ferner sind die Lamellen 2 derart angeordnet, dass die ersten Langlöcher 21 aller Lamellen 2 fluchten und dass die zweiten Langlöcher 22 aller Lamellen fluchten. Somit sind die Lamellen 2 in Bezug auf eine senkrecht zur Längsrichtung L und senkrecht zur Querrichtung C verlaufenden Tiefenrichtung T hintereinander angeordnet. Die Mittelpunkte M2 der Halbkreise der Schmalseiten S2 der ersten Langlöcher 21 der Lamellen 2 fluchten in der Tiefenrichtung T und die Mittelpunkte M2 der Halbkreise der Schmalseiten S2 der zweiten Langlöcher 22 der Lamellen 2 fluchten ebenfalls in der Tiefenrichtung T.
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Das Kältemittelrohr 3 dient zum Durchleiten von Kältemittel und kann insbesondere einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Beispielsweise kann das Kältemittelrohr 3 als Kupferrohr oder als Aluminiumrohr realisiert sein. Wie in 3 beispielhaft gezeigt ist, kann das Kältemittelrohr 3 einen Eingangsabschnitt 31 zum Zuführen von Kältemittel und einen Ausgangsabschnitt 32 zum Abführen von Kältemittel aufweisen. Der Einlassabschnitt 31 bildet einen Eingang des Wärmetauschers 1. Der Auslassabschnitt 32 bildet einen Ausgang des Wärmetauschers 1. Der Eingangsabschnitt 31 und einen Ausgangsabschnitt 32 sind durch einen mäanderförmig verlaufenden Abschnitt mit parallel zueinander verlaufenden Rohrabschnitten 33 und Bogenabschnitten 34, welche die Rohrabschnitte 33 verbinden, verbunden. Wie in 3 schematisch und beispielhaft gezeigt ist, verbindet ein Bogenabschnitt 33 jeweils zwei parallele Rohrabschnitte 33. Die parallelen Rohrabschnitte 33 erstrecken sich in einer ersten Richtung, welche parallel zur Tiefenrichtung T verläuft. Wie in 4 beispielhaft gezeigt, sind in Bezug auf eine senkrecht zur ersten Richtung verlaufende zweite Richtung, welche parallel zur Querrichtung C ist, mehrere parallele Rohrabschnitte 33 nebeneinander angeordnet und in Bezug auf eine dritte Richtung, die senkrecht zur ersten und zur zweiten Richtung und damit parallel zur Längsrichtung L verläuft, auf demselben Niveau gelegen. Ferner sind in Bezug auf die dritte Richtung mehrere parallele Rohrabschnitte 33 übereinander angeordnet. Eine Anzahl an parallelen Rohrabschnitten 33, die in Bezug auf die dritte Richtung auf demselben Niveau angeordnet sind, entspricht der Anzahl an ersten Langlöchern 21 je Reihe R1, R2 pro Lamelle 2. Bei dem in 2 beispielhaft gezeigten Wärmetauscher 1 sind je Reihe R1, R2 zwei erste Langlöcher 21 und somit zwei parallele Rohrabschnitte 33 auf einem Niveau in Bezug auf die Längsrichtung L vorgesehen. Eine Anzahl der parallelen Rohrabschnitte 33, die in Bezug auf die Längsrichtung L übereinander gelegen sind, entspricht eins plus der Anzahl an Reihen R1, R2 mal zwei.
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Wie in 4 ferner beispielhaft gezeigt, können der Eingangsabschnitt 31 und der Ausgangsabschnitt 32 in Bezug auf die Tiefenrichtung T jeweils auf derselben Seite bzw. am selben Ende der parallelen Rohrabschnitte 33 angeordnet sein.
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Wie in 4 gezeigt, können erste Bogenabschnitte 34A jeweils zwei in Bezug auf die Längsrichtung L benachbarte parallele Rohrabschnitte 33 verbinden. Bei in Bezug auf die Längsrichtung L auf einem Niveau verlaufenden parallelen Rohrabschnitte 33, welche in Bezug die Längsrichtung L ganz oben oder ganz unten angeordnet sind, sind jeweils zwei in der Querrichtung C benachbarte parallele Rohrabschnitte 33 durch einen zweiten Bogenabschnitt 34B verbunden. Wie in 4 beispielhaft gezeigt, ist zumindest ein zweiter Bogenabschnitt 34B in Bezug auf die Tiefenrichtung T entgegengesetzt zu dem Einlassabschnitt 31 und dem Auslassabschnitt 32 angeordnet.
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Die in Bezug auf die Längsrichtung L benachbarten parallele Rohrabschnitte 33, die durch die ersten Bogenabschnitte 34A verbunden sind, sind allgemein entsprechend der Ausrichtung und Anordnung der ersten Langlöcher 21 der Lamellen 2 angeordnet und erstrecken sich durch die ersten Langlöcher 21 hindurch, wie in 2 beispielhaft gezeigt. Die in der Querrichtung C benachbarten parallele Rohrabschnitte 33, welche in Bezug auf die Längsrichtung L auf einem Niveau ganz oben oder ganz unten verlaufen und durch einen zweiten Bogenabschnitt 34B sind, sind allgemein entsprechend der Ausrichtung und Anordnung der zweiten Langlöcher 22 der Lamellen 2 angeordnet und erstrecken sich durch die zweiten Langlöcher 22 hindurch, wie in 2 beispielhaft gezeigt. Allgemein erstreckt sich das Kältemittelrohr 3 somit durch alle Langlöcher 21, 22 der Lamellen 2 hindurch erstreckt und jeweils zwei parallele Abschnitte 33, die durch einen Bogenabschnitt (34) verbunden sind, erstrecken sich durch jeweils ein und dasselbe Langloch 21, 22 der jeweiligen Lamelle 2.
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Wie in 5 beispielhaft und in schematischer Weise dargestellt, kann der beschriebene Wärmetauscher 1 in besonders einfacher Weise in folgendem Verfahren montiert werden: Zunächst werden die Lamellen 2 parallel und im gewünschten Abstand zueinander derart angeordnet, die ersten Langlöcher 21 aller Lamellen 2 fluchtend zueinander angeordnet sind und die zweiten Langlöcher 22 aller Lamellen 2 fluchtend zueinander angeordnet sind. Beispielsweise können die Lamellen 2 in ein Haltewerkzeug 200 eingesetzt werden. Das Haltewerkzeug 200 ist in 5 lediglich symbolisch dargestellt und kann beispielsweise als ein Rahmen mit Aufnahmeausnehmungen zur Aufnahme der Lamellen ausgebildet sein.
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Das Kältemittelrohr 3 wird so ausgerichtet, dass die Bogenabschnitte 34 fluchtend zu den Langlöchern 21, 22 ausgerichtet sind. Die parallelen Rohrabschnitte 33 erstrecken sich somit in der Tiefenrichtung L bzw. senkrecht zu den Lamellen 2. Insbesondere sind die ersten Bogenabschnitte 34A hierbei den ersten Langlöchern 21 und der oder die zweiten Bogenabschnitte 34B den zweiten Langlöchern 22 zugewandt gelegen. Die Einlass- und Auslassabschnitte 31, 32 sind vorzugsweise von den Lamellen 2 abgewandt gelegen.
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In einem weiteren Schritt wird das Kältemittelrohrs 3 mit den Bogenabschnitten 34 voraus entlang der Tiefenrichtung T nacheinander durch die Langlöcher 21, 22 aller Lamellen geschoben, wie dies in 5 durch den Pfeil P symbolisch gezeigt ist.
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Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Insbesondere sind auch Kombinationen der voranstehenden Ausführungsbeispiele denkbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wärmetauscher
- 2
- Lamellen
- 3
- Kältemittelrohr
- 21
- erste Langlöcher
- 22
- zweite Langlöcher
- 31
- Eingangsabschnitt
- 32
- Ausgangsabschnitt
- 33
- parallele Abschnitte
- 34
- Bogenabschnitte
- 34A
- erste Bogenabschnitte
- 34B
- zweite Bogenabschnitte
- 100
- Kältegerät
- 110
- Kühlfach
- 111
- Kühlgutbehälter
- 112
- Isolierung
- 113
- Verdampfergehäuse
- 114
- Aufnahmeraum
- 120
- Kältemittelkreislauf
- 121
- Verdichter
- 122
- Verflüssiger
- 123
- Drosselstelle
- 124
- Verdampfer
- 124A
- Eingang des Verdampfers
- 124B
- Ausgang des Verdampfers
- a12
- Reihenabstand
- C
- Querrichtung
- d21
- Durchmesser der ersten Langlöcher
- d22
- Durchmesser der zweiten Langlöcher
- L
- Längsrichtung
- 121
- Länge der ersten Langlöcher
- 122
- Länge der zweiten Langlöcher
- M2
- Mittelpunkte
- P
- Pfeil
- S1
- Längsseiten des Langlochs
- S2
- schmale Seiten des Langlochs
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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