DE19808893A1

DE19808893A1 - Heat exchanger e.g. for automobile air-conditioning device

Info

Publication number: DE19808893A1
Application number: DE19808893A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Krauss; Karl-Heinz Staffa
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1998-03-03
Filing date: 1998-03-03
Publication date: 1999-09-09

Abstract

The heat exchanger has a planar pipe spiral (23) through which a first fluid (17) is passed, with a second fluid (13) passed in contact with the outside surfaces of the pipes, for bringing it into heat exchange with the first fluid, between the spiral winding gaps defined by radial spacers. An Independent claim for an integrated collector and heat transformer for an air-conditioning device is also included.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmeübertragereinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf eine integrierte Sammler-Wärmeübertrager-Baueinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14. Wärmeübertrager und Kältemittel-Sammelbehälter, üblicherweise als Sammler bezeichnet, sind bekannte Komponen ten von Klimaanlagen mit Kältemittelkreislauf, wie sie bei spielsweise in Fahrzeugen verwendet werden.The invention relates to a heat exchanger unit according to the preamble of claim 1 and an integrated Collector heat exchanger assembly according to the preamble of Claim 14. Heat exchanger and refrigerant collection container, Commonly known as collectors are well-known components of air conditioning systems with a refrigerant circuit, as in can be used for example in vehicles.

In den Offenlegungsschriften DE 43 19 293 A1 und DE 44 10 986 A1 sind integrierte Sammler-Kondensator-Baueinheiten für Fahrzeugklimaanlagen beschrieben, bei denen ein rohrförmig gestalteter Sammler seitlich an einem in Rohr-/Rippenblock- Bauweise gebauten Kondensator angeordnet ist und dabei mit einem angrenzenden Kondensatorsammelrohr in Fluidverbindung steht. Diese Baueinheit ist zur Verwendung in Klimaanlagen gedacht, bei denen der Sammler im Kältemittelkreislauf auf der Hochdruckseite hinter dem Kondensator positioniert ist.In the published documents DE 43 19 293 A1 and DE 44 10 986 A1 are integrated collector-capacitor units for Vehicle air conditioning systems described in which a tubular designed collector on the side of a tube / rib block Construction built capacitor is arranged with an adjacent condenser manifold in fluid communication stands. This unit is for use in air conditioning systems thought where the collector in the refrigerant cycle the high pressure side is positioned behind the condenser.

Des weiteren sind Klimaanlagen bekannt, bei denen der Sammler im Kältemittelkreislauf niederdruckseitig hinter einem Ver dampfer angeordnet und ein sogenannter innerer Wärmeübertra ger vorgesehen ist, über den die Hochdruckseite des Kältemit telkreislaufs zwischen einem Kondensator und einem Expansions organ mit dessen Niederdruckseite zwischen dem Sammler und einem Kompressor in Wärmekontakt steht.Furthermore, air conditioning systems are known in which the collector in the refrigerant circuit on the low pressure side behind a ver arranged steamer and a so-called internal heat transfer ger is provided, via which the high pressure side of the refrigerant circuit between a capacitor and an expansion organ with its low pressure side between the collector and a compressor is in thermal contact.

Während der innere Wärmeübertrager hierbei meist als zusätz liche, separate Baueinheit realisiert ist, wird in der deut schen Patentanmeldung Nr. 196 35 454.4 die Verwendung einer integrierten Sammler-Wärmeübertrager-Baueinheit der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei welcher der Wärmeübertrager im Inneren eines Gehäuses des Sammlers angeordnet ist und über den das hochdruckseitig vom Kondensator kommende Kälte mittel mit dem niederdruckseitig aus dem Sammler abgezogenen Kältemittel in Wärmekontakt steht. Als Wärmeübertrager sind dort zwei spiralförmige Wärmeübertragereinheiten der eingangs genannten Art verwendet, die unter Einfügung eines Zwischen bodens aufeinandergestapelt sind. Die beiden Wärmeübertrager einheiten sind strömungsmäßig bezüglich beider Fluide in Rei he geschaltet, indem ihre Spiralenzwischenräume über eine entsprechende Öffnung im Zwischenboden in Verbindung stehen und das jeweilige spiralige Flachrohr mit dem in Spiralen richtung äußeren Ende in einen entsprechenden umfangseitigen Schlitz eines den Zwischenboden durchdringenden Verbindungs rohres eingefügt ist.While the internal heat exchanger is usually used as an additional liche, separate unit is realized in the German the patent application No. 196 35 454.4 the use of a Integrated collector-heat exchanger assembly at the beginning mentioned type proposed, in which the heat exchanger is arranged inside a housing of the collector and via the cold coming from the condenser on the high pressure side medium with the low pressure side withdrawn from the collector Refrigerant is in thermal contact. As a heat exchanger there two spiral heat exchanger units at the beginning mentioned type used with the insertion of an intermediate are stacked on the floor. The two heat exchangers units are in flow with respect to both fluids hey switched by their spiral spaces over a the corresponding opening in the intermediate floor and the respective spiral flat tube with that in spirals towards the outer end in a corresponding circumferential Slot of a connection penetrating the intermediate floor tube is inserted.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstel lung einer mit relativ geringem Aufwand herstellbaren, druck stabilen Wärmeübertragereinheit der eingangs genannten Art sowie einer kompakten, mit relativ geringem Aufwand herstell baren Sammler-Wärmeübertrager-Baueinheit zugrunde, die sich insbesondere für eine Klimaanlage mit niederdruckseitig ange ordnetem Sammler und in diesen integrierten inneren Wärme übertrager eignet.The invention is the technical problem of providing a pressure that can be produced with relatively little effort stable heat exchanger unit of the type mentioned and a compact, with relatively little effort baren collector heat exchanger assembly, which itself especially for an air conditioning system with low-pressure side orderly collector and internal warmth integrated in it transmitter suitable.

Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung einer Wärmeübertragereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einer integrierten Sammler-Wärmeübertrager-Baueinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 16. The invention solves this problem by providing it a heat exchanger unit with the features of the claim 1 and an integrated collector-heat exchanger assembly with the features of claim 16.

Bei der spiralförmigen Wärmeübertragereinheit nach Anspruch 1 ist mit dem Flachrohr ein Abstandshaltermittel gewickelt, welches in der Flachrohrspirale verbleibt und die in Radial richtung der Spirale aufeinanderfolgenden Flachrohrwindungen voneinander beabstandet hält. Das Abstandshaltermittel stabi lisiert den von den Flachrohrwindungen begrenzten Spiralen zwischenraum und gewährleistet die Einhaltung eines gewünsch ten, definierten radialen Abstandes der Flachrohrwindungen und damit der Weite des Spiralenzwischenraumes sowohl beim Wickeln der Spirale als auch im anschließenden Betrieb, selbst bei hohen Fluiddrücken. Die Wärmeübertragereinheit stellt bei gegebenem Bauvolumen einen großen Strömungsweg zur Verfügung, innerhalb dem die beiden Fluide in Wärmeübertra gungsverbindung stehen, oder sie läßt sich, umgekehrt gesagt, bei gewünscht er Strömungsweglänge vergleichsweise kompakt bauen. Es versteht sich, daß vorliegend der Begriff Fluide sowohl Flüssigkeiten als auch Gase umfaßt.In the spiral heat exchanger unit according to claim 1 a spacer means is wound with the flat tube, which remains in the flat tube spiral and which in radial Direction of the spiral successive flat tube turns keeps spaced apart. The spacer means stabi lizes the spirals delimited by the flat tube turns space and ensures compliance with a desired th defined radial distance between the flat tube turns and thus the width of the spiral space both at Winding the spiral as well as in the subsequent operation, even at high fluid pressures. The heat exchanger unit provides a large flow path for a given construction volume Available within which the two fluids transfer heat connection, or, conversely, if desired, the flow path length is comparatively compact to build. It is understood that the term fluids in the present case includes both liquids and gases.

Bei einer nach Anspruch 2 weitergebildeten Wärmeübertrager einheit beinhaltet das Abstandshaltermittel zwei Abstandsste ge im Bereich je einer der beiden Spiralenstirnseiten. Die Abstandsstege können dadurch gleichzeitig als axiale Begren zungen des Spiralenzwischenraums dienen.In a further developed according to claim 2 heat exchanger unit, the spacer means contains two spacers ge in the area of one of the two spiral faces. The Spacers can thus be used as an axial limit tongues of the spiral space.

Bei einer nach Anspruch 3 weitergebildeten Wärmeübertrage reinheit beinhaltet das Abstandshaltermittel einen im Abstand von den beiden Spiralenstirnseiten angeordneten Abstandssteg, mit dem die gewickelte Flachrohrspirale in einem entsprechend axial mittleren Bereich abgestützt wird. In einer Ausgestal tung der Erfindung nach Anspruch 4 dient dieser Abstandssteg gleichzeitig zur Unterteilung des Spiralenzwischenraums in zwei axial aufeinanderfolgende Teilräume, die durch einen zu gehörigen Verbindungsbereich seriell miteinander verbunden sind. Dadurch verdoppelt sich der Strömungsweg des durch den Spiralenzwischenraum hindurchgeleiteten Fluids. In a further developed according to claim 3 heat transfer Purity includes the spacer means at a distance spacing web arranged from the two spiral ends, with which the wound flat tube spiral in one axially central region is supported. In an interior device of the invention according to claim 4, this spacer at the same time as dividing the spiral space into two axially consecutive subspaces that are separated by one associated connection area connected in series are. This doubles the flow path through the Spiral space passed fluid.

In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 ist der jeweilige Abstandssteg an einer Breitseite des Flachrohres angeformt und gelangt dadurch beim Wickeln des Flachrohrs au tomatisch zwischen die radial benachbarten Flachrohrwindun gen. In weiterer Ausgestaltung dieser Maßnahme weist nach An spruch 6 der jeweilige Abstandssteg eine Lotdrahtaufnahme auf, in die ein Lotdraht eingelegt ist, der beim Wickeln der Flachrohrspirale mit der gegenüberliegenden Flachrohraußen seite in Kontakt kommt. Während eines anschließenden Lötvor gangs kann dadurch der jeweilige Abstandssteg an die radial benachbarte Flachrohraußenseite angelötet werden.In a development of the invention according to claim 5 respective spacer on a broad side of the flat tube integrally formed and thereby comes out when winding the flat tube automatically between the radially adjacent flat tube windings In a further embodiment of this measure, according to an saying 6 the respective spacer a solder wire holder on, in which a solder wire is inserted, which when winding the Flat tube spiral with the opposite flat tube outer side comes into contact. During a subsequent soldering operation gangs can thereby the respective spacer to the radial adjacent flat tube outside are soldered.

Alternativ zur Anformung eines jeweiligen Abstandsteges ist letzterer bei einer nach Anspruch 7 weitergebildeten Wärme übertragereinheit von einem lotfähigen Draht oder Streifen gebildet, der vor dem Wickeln auf eine Flachrohrbreitseite aufgelegt wird. Durch einen Lötvorgang nach dem Wickeln der Spirale wird dann der so gebildete Abstandssteg an die beiden radial angrenzenden Flachrohraußenseiten angelötet.An alternative to the molding of a respective spacer is the latter with a heat developed according to claim 7 Transfer unit from a solderable wire or strip formed on a flat tube broadside before winding is launched. Through a soldering process after winding the The spacer thus formed on the two then becomes a spiral radially adjacent flat tube outer sides soldered.

Bei einer nach Anspruch 8 weitergebildeten Wärmeübertrager einheit ist die Spirale von einem mehrkanaligen Flachrohr ge bildet, wobei ein erster Teil seiner parallelen Kanäle an ei nem anschlußbildenden Flachrohrende an einen Einlaßraum und der übrige Teil der Kanäle am selben Flachrohrende an einen Auslaßraum angeschlossen ist. Am gegenüberliegenden Flach rohrende sind die beiden so gebildeten Kanalgruppen über ei nen Verbindungsbereich seriell miteinander verbunden. Diese Maßnahme verdoppelt den Strömungsweg für das durch das Flach rohr hindurchgeführte Fluid.In a further developed according to claim 8 heat exchanger unit is the spiral of a multi-channel flat tube forms, with a first part of its parallel channels on egg nem connection-forming flat tube end to an inlet space and the rest of the channels on the same flat tube end to one Outlet space is connected. On the opposite flat pipe ends are the two channel groups thus formed over egg A connection area is connected to each other in series. This Measure doubles the flow path for that through the flat fluid passed through the pipe.

In einer weiteren Ausgestaltung dieser Maßnahme sind gemäß Anspruch 9 der Einlaß- und der Auslaßraum für die Flachrohr kanäle von einem im inneren Spiralenbereich axial verlaufen den Anschlußrohr als zwei mittels einer Querwand voneinander axial getrennte Rohrräume gebildet. In a further embodiment of this measure, according to Claim 9 of the inlet and the outlet space for the flat tube channels axially from one in the inner spiral area the connecting pipe as two by means of a transverse wall from each other axially separated tube spaces are formed.

In weiterer Ausgestaltung ist gemäß Anspruch 10 im Anschluß rohr zusätzlich eine Längstrennwand vorgesehen, welche den Einlaß- und den Auslaßraum für die Flachrohrkanäle von einem weiteren Einlaßraum und einem weiteren Auslaßraum trennt, die gleichfalls durch die Querwand axial voneinander getrennt sind und für das durch den Spiralenzwischenraum geleitete Fluid vorgesehen sind.In a further embodiment is according to claim 10 in the connection pipe additionally provided a longitudinal partition, which the Inlet and outlet space for the flat tube ducts of one separates another inlet space and another outlet space that likewise axially separated from one another by the transverse wall and for what is guided through the spiral space Fluid are provided.

Bei einer nach Anspruch 11 weitergebildeten Wärmeübertrager einheit ist die Flachrohrspirale in ein umgebendes Gehäuse eingesetzt, das stirnseitig mit geeigneten Anschlußöffnungen versehen ist, um das entsprechende Fluid im radial inneren oder radial äußeren Spiralbereich in den Spiralenzwischenraum einzuleiten und wieder aus diesem abzuführen.In a further developed according to claim 11 heat exchanger unit is the flat tube spiral in a surrounding housing used, the front with suitable connection openings is provided to the corresponding fluid in the radially inner or radially outer spiral area in the spiral space to initiate and to discharge again from this.

In einer die Aufteilung der parallen Kanäle eines mehrkanali gen Flachrohrs und die serielle Verbindung der aufgeteilten Kanalgruppen betreffenden weiteren Ausgestaltung der Erfin dung ist gemäß Anspruch 12 der Flachrohrkanal-Verbindungsbe reich von einem Verbindungsrohr gebildet, das im in der Spi ralenrichtung äußeren Endbereich angeordnet ist. Bei Bedarf kann dieses Verbindungsrohr gleichzeitig als Begrenzung des Spiralenzwischenraums in Spiralrichtung nach außen dienen.In one the division of the parallel channels of a multi-channel flat tube and the serial connection of the split Channel groups concerned further development of the Erfin dung is according to claim 12 of the Flachrohrkanal-Verbindungsbe richly formed by a connecting tube that im in the Spi ralenrichtung outer end region is arranged. If necessary can this connecting tube at the same time as a limitation of Serve spiral space outwards in the spiral direction.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 13, die den Fall einer in ein umgebendes Gehäuse eingesetzten Spirale aus einem mehrkanaligen Flachrohr mit einer Untertei lung der Kanäle in zwei seriell mittels eines Verbindungsbe reichs verbundenen Kanälen betrifft, ist der Flachrohrkanal- Verbindungsbereich von einem äußeren Hohlraum gebildet, der vom Spiralenzwischenraum mittels eines axialen Trennstegs ab geteilt und radial nach außen vom Gehäuse begrenzt ist.In a further embodiment of the invention according to claim 13, the case of one inserted in a surrounding housing Spiral made of a multi-channel flat tube with a lower part the channels in two series by means of a connection connected canals, the flat tube canal Connection area formed by an outer cavity, the from the spiral space by means of an axial separator divided and bounded radially outwards by the housing.

In Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 14 beträgt der sogenannte hydraulische Durchmesser, definiert als das Vier fache des Verhältnisses von Durchtrittsquerschnitt zu zugehö riger Umfangslänge, des jeweiligen Flachrohrkanals zwischen etwa 0,6 mm und 3 mm.In a development of the invention according to claim 14, the so-called hydraulic diameter, defined as the four times the ratio of passage cross section to associated riger circumferential length, of the respective flat tube channel between about 0.6 mm and 3 mm.

In Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 15 ist die Wär meübertragereinheit so dimensioniert, daß das Verhältnis von Flachrohr-Durchtrittsquerschnitt für das erste Fluid zum Durchtrittsquerschnitt des Spiralenzwischenraums für das zweite Fluid zwischen 0,2 und 0,6 beträgt.In a development of the invention according to claim 15, the heat dimensioned so that the ratio of Flat tube cross section for the first fluid to Passage cross section of the spiral space for the second fluid is between 0.2 and 0.6.

Die integrierte Sammler-Wärmeübertrager-Baueinheit nach An spruch 16 beinhaltet eine in ein Gehäuse des Sammlers einge brachte Wärmeübertragereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 15. Die Wärmeübertragereinheit kann insbesondere als innerer Wärmeübertrager für den Kältemittelkreislauf einer Kraftfahr zeugklimaanlage dienen.The integrated collector heat exchanger assembly according to An saying 16 contains one in a housing of the collector brought heat exchanger unit according to one of claims 1 to 15. The heat exchanger unit can, in particular, be an internal one Heat exchanger for the refrigerant circuit of a motor vehicle serve air conditioning.

In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 17 weist die integrierte Sammler-Wärmeübertrager-Baueinheit ein An saugrohr mit nach unten ragendem U-Bogen auf, dessen freies Ende mit einem Abstand zwischen 5 mm und 40 mm unterhalb ei nes gegenüberliegenden, oberen Bereichs des Sammlergehäuses liegt.In a development of the invention according to claim 17 the integrated collector heat exchanger assembly an on suction pipe with the U-arch protruding downwards, its free End with a distance between 5 mm and 40 mm below egg opposite, upper area of the collector housing lies.

In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 18 weist die integrierte Sammler-Wärmeübertrager-Baueinheit ein An saugrohr mit nach unten ragendem U-Bogen auf, das in seinem U-Bogenbereich mit wenigstens einer Ölansaugbohrung versehen ist, die einen Durchmesser zwischen 1 mm und 4 mm besitzt und/oder mit einem Abstand zwischen 1,5 mm und 10 mm zu einem gegenüberliegenden, unteren Bereich des Sammlergehäuses ange ordnet ist.In a development of the invention according to claim 18 the integrated collector heat exchanger assembly an on suction pipe with the U-arch protruding downwards, which in its U-bend area with at least one oil suction hole which has a diameter between 1 mm and 4 mm and / or with a distance between 1.5 mm and 10 mm to one opposite, lower area of the collector housing is arranged.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen: Advantageous embodiments of the invention are in the Drawings are shown and are described below. Here show:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine integrierte Sammler- Wärmeübertrager-Baueinheit für eine Kraftfahrzeugkli maanlage mit einer Flachrohrspirale mit axial endsei tigen Abstandsstegen als Wärmeübertragereinheit, Fig. 1 shows a longitudinal section through an integrated collector heat exchanger assembly for a Kraftfahrzeugkli conditioning system with a flat spiral tube with axially endsei term spacer webs as a heat exchanger unit,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das in Fig. 1 verwendete Flachrohr, Fig. 2 shows a cross section through the one used in FIG. 1, the flat tube,

Fig. 3 eine ausschnittweise Längsschnittansicht entsprechend Fig. 3 is a partial longitudinal sectional view accordingly

Fig. 1, jedoch für eine Spiralenvariante mit seriel ler Zweiteilung sowohl des Spiralenzwischenraums durch einen mittig angeformten Abstandssteg als auch des mehrkanaligen Flachrohrs, Fig. 1, however, for a variant with spiral seriel ler division of both the spiral gap formed by a centrally spacer web and the multichannel flat tube

Fig. 4 einen Querschnitt durch das Flachrohr von Fig. 3, Fig. 4 shows a cross section through the flat tube of FIG. 3,

Fig. 5 eine Ansicht entsprechend Fig. 1, jedoch für eine Va riante mit serieller Zweiteilung des spiralen Zwi schenraums mittels eingelegtem Lotdraht und einem quergeteilten Anschlußrohr, Fig. 5 is a view corresponding to FIG. 1, but for a riante Va with a serial division of the spirals Zvi's space by means of an inserted solder wire and a transverse split connecting pipe,

Fig. 6 eine Ansicht entsprechend Fig. 5, jedoch für eine Va riante mit längs- und quergeteiltem Anschlußrohr, Fig. 6 is a view corresponding to FIG. 5, but for a VaRIaTIon with longitudinal and quergeteiltem connecting pipe,

Fig. 7 eine Querschnittsansicht des Anschlußrohres von Fig. 6 und Fig. 7 is a cross-sectional view of the connecting pipe of Fig. 6 and

Fig. 8 eine schematische Draufsicht auf eine in ein Sammler gehäuse eingesetzte Flachrohrspirale mit serieller Zweiteilung des Spiralenzwischenraums und der Kanäle des mehrkanaligen Flachrohrs und mit einem axialen Trennsteg. Fig. 8 is a schematic plan view of a flat tube spiral used in a collector housing with serial division of the spiral space and the channels of the multi-channel flat tube and with an axial separator.

Die in Fig. 1 dargestellte integrierte Sammler-Wärmeübertra ger-Baueinheit beinhaltet ein Sammlergehäuse 1 mit einem querverlaufenden Zwischenboden 2, der das Gehäuseinnere in einen Sammelraum 1a und einen Wärmeübertragerraum 1b unter teilt. In den Wärmeübertragerraum ist eine Wärmeübertrager einheit in Form einer Flachrohrspirale 3 eingesetzt.The integrated collector heat transfer unit shown in FIG. 1 includes a collector housing 1 with a transverse intermediate floor 2 , which divides the interior of the housing into a collecting space 1 a and a heat exchanger space 1 b. In the heat exchanger space, a heat exchanger unit in the form of a flat spiral 3 is used.

Für die Flachrohrspirale ist ein in der Querschnittsansicht von Fig. 2 genauer dargestelltes, mehrkanaliges Flachrohr 4 verwendet, das eine Reihe beabstandeter paralleler Kanäle 5 beinhaltet. Die Kanäle 5 besitzen einen hydraulischen Durch messer von typischerweise 0,6 mm bis 3 mm. Auf einer seiner beiden Breitseiten ist entlang der beiden Rohrlängsseiten ein Abstandshaltermittel in Form je eines Abstandssteges 6a, 6b angeformt, die senkrecht von der betreffenden Flachrohrbreit seite abstehen. Das Flachrohr 4 läßt sich beispielsweise als extrudiertes Flachrohr fertigen. An ihrer oberen, freien End seite besitzen die Abstandsstege 6a, 6b halbkreisförmige Auf nahmen 7a, 7b, in denen je ein Lotdraht 8a, 8b aufgenommen ist.A multi-channel flat tube 4 , which is shown in more detail in the cross-sectional view of FIG. 2 and which contains a series of spaced parallel channels 5 , is used for the flat tube spiral. The channels 5 have a hydraulic diameter of typically 0.6 mm to 3 mm. On one of its two broad sides, a spacer means in the form of a spacer web 6 a, 6 b is formed along the two longitudinal sides of the pipe, which protrude perpendicularly from the relevant flat pipe broad side. The flat tube 4 can be manufactured, for example, as an extruded flat tube. On their upper, free end side have the spacer webs 6 a, 6 b semicircular on recordings 7 a, 7 b, in each of which a solder wire 8 a, 8 b is added.

Das auf diese Weise gemäß Fig. 2 vorgefertigte Flachrohr 4 wird dann zu der Spirale 3 gewickelt, wobei die angeformten Abstandsstege 6a, 6b automatisch für die Einhaltung eines de finierten Abstands zwischen den in der Spirale radial aufeinan derfolgenden Flachrohrwindungen sorgen, so daß von den einan der beabstandet gegenüberliegenden Flachrohraußenseiten ein spiralig verlaufender Zwischenraum 7 begrenzt ist. Nach dem Wickeln und Einsetzen der Spirale 3 in das Sammlergehäuse 1 wird diese vorzugsweise durch Schweißen oder Laserschweißen am Sammlergehäuse 1 einschließlich Zwischenboden 2 und Deckel 9 fixiert. In einem Lötvorgang werden unter anderem die an den Abstandsstegen 6a, 6b aufgenommenen, mitgewickelten Löt drähte 8a, 8b mit der gegenüberliegenden Flachrohrbreitseite dichtgelötet, gegen die sie beim Wickeln der Spirale 3 in Kontakt kommen. Dies dichtet die einzelnen Windungen des Spi ralenzwischenraums 7 axial ab. Als Lötprozeß eignet sich ins besondere ein Nocolok- oder Vakuumlötprozeß. Statt der Ver wendung der Lötdrähte 8a, 8b können die Abstandsstege 6a, 6b geeignet mit Lot beschichtet sein. The prefabricated in this way according to Fig. 2 flat tube 4 is then wound to the spiral 3 , the molded spacer webs 6 a, 6 b automatically ensure compliance with a de defined distance between the radially aufeinan the following flat tube turns, so that from the one at the spaced opposite flat tube outer sides a spiral space 7 is limited. After winding and inserting the spiral 3 into the collector housing 1 , it is preferably fixed to the collector housing 1 including the intermediate base 2 and cover 9 by welding or laser welding. In a soldering process are inter alia the distance webs 6 a, 6 b recorded, mitgewickelten solder wires 8 a, 8 b with the opposite flat tube broadside dichtgelötet they come against the during winding of the coil 3 in contact. This seals the individual turns of the spiral space 7 axially. A Nocolok or vacuum soldering process is particularly suitable as the soldering process. Instead of using the solder wires 8 a, 8 b, the spacers 6 a, 6 b can be suitably coated with solder.

Das innere Spiralende 4a des Flachrohrs 4 ist paßgenau in ei nen Axialschlitz eines Anschlußrohres 8 eingefügt, das koa xial zur Spirale 3 in der Spiralenmitte angeordnet ist. Das Anschlußrohr 8 durchdringt einen das Sammlergehäuse 1 ab schließenden Deckel 9 und endet mit einem axialen Anschluß stutzen 10, der beispielsweise als Einlaß für ein erstes Fluid 17 dienen kann. Das dort zugeführte erste Fluid 17 tritt dann am inneren Spiralende in alle parallen Flachrohr kanäle 5 ein und fließt in diesen spiralig nach außen bis zum äußeren Flachrohrende 4b. Letzteres ist wiederum paßgenau und dicht, z. B. mittels Dichtlöten, in einen Axialschlitz eines zweiten Anschlußrohres 11 eingefügt, das in diesem radial äu ßeren Sammlergehäusebereich angeordnet ist, wobei es einer seits vom Zwischenboden 2 und andererseits vom Gehäusedeckel 9 gehalten ist. Von diesem radial äußeren Anschlußrohr 11 kann das erste Fluid 17 in beliebiger Richtung abgeführt wer den, z. B. wie gezeigt über ein sich durch den Sammelraum 1a hindurch erstreckendes Abflußrohr 12 zur dem Anschlußstutzen 10 gegenüberliegenden Seite der Baueinheit.The inner spiral end 4 a of the flat tube 4 is inserted with a precise fit in an axial slot of a connecting tube 8 , which is arranged coaxially to the spiral 3 in the middle of the spiral. The connecting pipe 8 penetrates a collector housing 1 from closing cover 9 and ends with an axial connection 10 , which can serve, for example, as an inlet for a first fluid 17 . The supplied there first fluid 17 then passes to the inner spiral end in all parallels flat tube channels 5 and flows in this spirally outwardly b to the outer flat tube end. 4 The latter in turn is a perfect fit and tight, z. B. by means of sealing soldering, inserted into an axial slot of a second connecting tube 11 , which is arranged in this radially outer outer collector housing area, it being held on the one hand by the intermediate base 2 and on the other hand by the housing cover 9 . From this radially outer connecting tube 11 , the first fluid 17 can be discharged in any direction to who, for. B. as shown on a through the plenum 1 a extending drain pipe 12 to the connector 10 opposite side of the unit.

Die spiralige Wärmeübertragereinheit 3 dient dazu, mit dem ersten, durch die Flachrohrkanäle 5 hindurchgeführten Fluid 17 ein zweites Fluid 13 in Wärmekontakt zu bringen, das von demjenigen Kältemittel im Kältemittelkreislauf der Klimaanla ge gebildet ist, welches sich stromabwärts eines Verdampfers im Sammelraum 1a der Baueinheit sammelt und von dort von ei nem Kompressor angesaugt wird. Im Beispiel von Fig. 1 tritt das vom Verdampfer kommende Kältemittel 13 über ein Einlaß rohr 14 in den Sammelraum 1a ein, wo es zusammen mit Öl, das dem Kältemittelkreislauf zur Schmierung des Kompressors bei gemischt wird, einen Kältemittel-Öl-Sumpf bildet. Vom Sammel raum 1a wird das Kältemittel über ein U-förmiges Ansaugrohr 15 abgezogen, dessen Rohrknie 15a in den Kältemittel-Öl-Sumpf eintaucht und mit einer oder mehreren Bohrungen 16 versehen ist, um mit dem Kältemittel stets eine gewisse Menge Öl aus dem Sumpf anzusaugen und mitzureißen. Typischerweise besitzt die Ölbohrung 16 einen Durchmesser zwischen 1 mm und 4 mm und liegt mit einem Abstand a1 zwischen 1,5 mm und 10 mm oberhalb des tiefsten Punktes des Sammelraums 1a. Demgegenüber befin det sich die vom freien Ende des Ansaugrohres 15 gebildete Kältemittelansaugöffnung 15b mit einem Abstand a2 von typi scherweise zwischen etwa 5 mm bis 40 mm unterhalb des höch sten Punktes des Sammelraums 1a.The spiral heat exchanger unit 3 is used to bring a second fluid 13 into thermal contact with the first fluid 17 passed through the flat tube channels 5 , which fluid is formed by that refrigerant in the refrigerant circuit of the air conditioning system, which is downstream of an evaporator in the collecting space 1 a of the structural unit collects and is sucked in from there by a compressor. In the example of FIG. 1, the refrigerant 13 coming from the evaporator enters through an inlet pipe 14 into the collecting space 1 a, where it forms a refrigerant-oil sump together with oil that is mixed with the refrigerant circuit for lubricating the compressor. From the collecting room 1 a, the refrigerant is drawn off via a U-shaped intake pipe 15 , the pipe elbow 15 a of which is immersed in the refrigerant-oil sump and is provided with one or more bores 16 in order to always have a certain amount of oil from the refrigerant Soak up the swamp and carry it away. Typically, the oil bore 16 has a diameter between 1 mm and 4 mm and lies at a distance a1 between 1.5 mm and 10 mm above the lowest point of the collecting space 1 a. In contrast, the refrigerant suction opening 15 b formed by the free end of the suction pipe 15 is located at a distance a2 of typically between approximately 5 mm to 40 mm below the highest point of the collecting space 1 a.

Das Ansaugrohr 15 mündet in einer in den Zwischenboden 2 in dessen radial äußerem Bereich eingebrachten Anschlußöffnung 2a, durch die das angesaugte Kältemittel in den radial äuße ren Endbereich des Spiralenzwischenraums 7 gelangt, von wo es in letzterem spiralig nach innen strömt. Vom radial inneren, vom mittigen Anschlußrohr 8 radial nach innen begrenzten End bereich des Spiralenzwischenraums 7 gelangt das zweite Fluid 13 dann über eine in den Gehäusedeckel 9 eingebrachte An schlußöffnung 9a aus dem Sammlergehäuse 1 heraus und gelangt über einen Auslaß 18 zum Kompressor.The suction pipe 15 opens into a in the intermediate floor 2 in its radially outer region introduced opening 2 a, through which the sucked refrigerant enters the radially outer end region of the spiral space 7 , from where it flows spirally inward in the latter. From the radially inner, from the central connecting pipe 8 radially inwardly limited end area of the spiral space 7 , the second fluid 13 then passes through an introduced into the housing cover 9 to the circuit opening 9 a out of the collector housing 1 and passes through an outlet 18 to the compressor.

Das zweite Fluid 13, d. h. das vom Kompressor angesaugte Käl temittel, fließt somit in der Wärmeübertragerspirale 3 spira lig im Gegenstrom zum ersten Fluid 17, was eine sehr effekti ve Wärmeübertragung zwischen den beiden Fluiden ermöglicht. Die Wärmeübertragerspirale 3 kann insbesondere als innerer Wärmeübertrager der Klimaanlage dienen, wobei dann das erste Fluid 17 von hochdruckseitigem Kältemittel gebildet ist, das von einem Kondensator zum Verdampfer bzw. einem vorgeschalte ten Expansionsorgan strömt. Die innere Wärmeüberragerfunktion bewirkt eine zusätzliche Erwärmung des vom Kompressor ange saugten Kältemittels, was gegebenenfalls dessen vollständige Verdampfung gewährleistet, und eine zusätzliche Abkühlung des vom Kondensator kommenden Kältemittels.The second fluid 13 , ie the refrigerant sucked in by the compressor, thus flows in the heat exchanger spiral 3 in a countercurrent to the first fluid 17 , which enables very effective heat transfer between the two fluids. The heat exchanger coil 3 can serve in particular as an internal heat exchanger of the air conditioning system, in which case the first fluid 17 is formed by refrigerant on the high-pressure side, which flows from a condenser to the evaporator or an upstream expansion element. The internal heat transfer function causes additional heating of the refrigerant drawn in by the compressor, which, if necessary, ensures its complete evaporation, and additional cooling of the refrigerant coming from the condenser.

Es versteht sich, daß sich das gezeigte ebenso wie alle übri gen beschriebenen Beispiele der erfindungsgemäßen Sammler- Wärmeübertrager-Baueinheit je nach Anwendungsfall hinsicht lich der Strömungsrichtung der Fluide und hinsichtlich der Anschlußkonfiguration geeignet modifiziert werden können. So kann das Zuführen und Abführen jedes der beiden Fluide wahl weise axial oder radial zum Sammlergehäuse erfolgen, und durch Vertauschen von Eintritts- und Austrittsöffnung kann die Strömungsrichtung des betreffenden Fluides umgekehrt wer den. Des weiteren versteht sich, daß die spiralige Wärmeüber tragereinheit 3 von Fig. 1 ebenso wie die übrigen beschriebe nen erfindungsgemäßen Flachrohr-Wärmeübetragerspiralen auch als separate Baueinheiten ohne integrierte Kombination mit einem Sammler überall dort verwendbar ist, wo zwei Fluide in Wärmeübertragungsverbindung gebracht werden sollen.It goes without saying that the shown, as well as all the other examples of the collector heat exchanger assembly according to the invention, depending on the application, can be suitably modified with regard to the direction of flow of the fluids and the connection configuration. Thus, the supply and discharge of each of the two fluids can be done either axially or radially to the collector housing, and by swapping the inlet and outlet openings, the direction of flow of the fluid in question can be reversed. Furthermore, it goes without saying that the spiral heat transfer unit 3 of FIG. 1 as well as the other described flat tube heat transfer spirals according to the invention can also be used as separate structural units without an integrated combination with a collector wherever two fluids are to be brought into heat transfer connection.

Selbstverständlich ist es auch möglich, einen Wärmeübertrager aus mehreren seriell oder parallel geschalteten erfindungsge mäßen Wärmeübertragerspiralen aufzubauen. Zu erwähnen ist ne ben der kompakten Bauform bei hoher Wärmeübertragungsleistung die hohe Druckstabilität der Wärmeübertragerspirale 3, zu der unter anderem das mit dem Flachrohr mitgewickelte, bleibende Abstandshaltermittel beiträgt. Auch die übrigen Komponenten werden bei Bedarf entsprechend druckstabil ausgebildet. So beträgt die Wandstärke von typischerweise verwendeten An schlußrohren mindestens etwa 1,5 mm bis 3 mm. Der vom ersten Fluid 17 durchströmte Flachrohrkanalquerschnitt ist typi scherweise um etwa den Faktor 0,2 bis 0,6 kleiner gewählt als der Strömungsquerschnitt des Spiralenzwischenraums für das zweite Fluid 13.Of course, it is also possible to build a heat exchanger from a plurality of heat exchanger coils connected in series or in parallel according to the invention. Noteworthy is the compact design with high heat transfer performance, the high pressure stability of the heat exchanger coil 3 , to which, among other things, the permanent spacer means wound with the flat tube contributes. The other components are also designed to be pressure-stable if necessary. So the wall thickness of typically used on connecting pipes is at least about 1.5 mm to 3 mm. The flat tube channel cross section through which the first fluid 17 flows is typically chosen to be smaller by a factor of about 0.2 to 0.6 than the flow cross section of the spiral interspace for the second fluid 13 .

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 8 einige weitere Realisierungen der erfindungsgemäßen Wärme übertragereinheit und solche Einheiten enthaltender inte grierter Sammler-Wärmeübertrager-Baueinheiten exemplarisch erläutert, welche die oben erwähnten Funktionen und Vorteile besitzen, soweit im jeweiligen Fall nichts anderes gesagt, wobei der Übersichtlichkeit halber gleiche Bezugszeichen für funktionell gleiche Elemente verwendet sind. 3 to 8, some further implementations of the heat according to the invention are described below with reference to FIGS. Transfer unit and such units containing grated Collector heat exchanger assemblies exemplarily explained inte, which have the features and advantages mentioned above, the extent in each case stated otherwise, wherein For the sake of clarity, the same reference numerals are used for functionally identical elements.

Fig. 3 zeigt ausschnittweise eine Variante der integrierten Sammler-Wärmeübertrager-Baueinheit von Fig. 1, bei welcher statt der dortigen stirnendseitigen Abstandsstege an einem insoweit modifizierten mehrkanaligen Flachrohr 20, wie aus Fig. 4 genauer zu erkennen, ein einzelner, längsmittig ver laufender Abstandssteg 21 angeformt ist, der an seinem vorde ren Ende eine halbkreisförmige Aufnahme 22 aufweist, in die vor dem Wickeln des Flachrohrs 20 zu seiner entsprechenden Wärmeübertragerspirale 23 ein Lotdraht 24 eingelegt wird. Fig. 3 shows a detail of a variant of the integrated collector-heat exchanger assembly of Fig. 1, in which instead of the front end spacer there on a modified multi-channel flat tube 20 , as can be seen more clearly from Fig. 4, a single, longitudinally running spacer 21 is formed, which has a semicircular receptacle 22 at its front end, into which a solder wire 24 is inserted before winding the flat tube 20 to its corresponding heat exchanger coil 23 .

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird beim Wickeln des Flachrohres 20 ein in seiner Weite wiederum von der Höhe des Abstands stegs 21 bestimmter Spiralenzwischenraum 25 gebildet, der vom Abstandssteg 21 axial in zwei Zwischenteilräume 25a, 25b auf geteilt ist. Der Abstandssteg 21 endet in nicht näher gezeig ter Weise in Spiralrichtung nach außen mit Abstand vor dem radial äußeren Flachrohrende 20b, das in ein Verbindungsrohr 26 eingefügt ist, das hier anstelle des radial äußeren An schlußrohres 11 von Fig. 1 vorgesehen ist. Dadurch, daß der Abstandssteg 21 mit Abstand vor dem in Spiralrichtung äußeren Flachrohrende 20b und dem zugehörigen Verbindungsrohr 26 en det, stehen in diesem Übergangsbereich die beiden Zwischen teilräume 25a, 25b in strömungstechnisch serieller Verbin dung. In entsprechender Modifikation der Zwischenraum- Anschlußkonfiguration wird in diesem Beispiel das zweite Fluid 13 über eine radial innenliegende Anschlußöffnung 2a im Zwischenboden 2 vom Sammelraum 1a in den Wärmeübertragerraum 1b eingeleitet, speziell in den radial inneren Endbereich des betreffenden Zwischenteilraums 25a. Von dort strömt das zwei te Fluid 13 spiralig nach außen, tritt dann in besagtem Über gangsbereich in den zweiten Zwischenteilraum 25b über und strömt von dort spiralig nach innen, wo es in dessen radial innerem Endbereich über die zugehörige Anschlußöffnung 9a im Gehäusedeckel 9 und den Anschlußstutzen 18 wieder aus dem Sammler 1 herausgelangt. As seen from Fig. 3, during the winding of the flat tube 20 is in turn formed into its distance from the height of the spacing web 21 of certain spiral gap 25, which the spacer web 21 axially into two intermediate sub-chambers 25 a, 25 b to be divided. The spacer web 21 ends in a manner not shown ge in the spiral direction outward at a distance from the radially outer flat tube end 20 b, which is inserted into a connecting tube 26 , which is provided here instead of the radially outer connecting tube 11 of FIG. 1. Characterized in that the spacer web 21 at a distance in front of the outer flat tube end 20 b in the spiral direction and the associated connecting tube 26 en, the two intermediate spaces 25 a, 25 b are in this transition area in fluidic serial connection. In a corresponding modification of the interspace connection configuration, in this example the second fluid 13 is introduced via a radially inner connection opening 2 a in the intermediate floor 2 from the collecting space 1 a into the heat exchanger space 1 b, especially into the radially inner end region of the relevant intermediate subspace 25 a. From there, the two te fluid 13 flows spirally outwards, then enters in said transition region b in the second intermediate sub-chamber 25 through and from there flows spirally inward where it in its radially inner end region via the associated connection opening 9 a in the housing cover 9 and the connecting piece 18 again out of the collector 1 .

Korrespondierend zu dieser Zweiteilung des Strömungsweges für das zweite Fluid 13 ist auch eine Zweiteilung des Strömungs weges für das erste Fluid 17 vorgesehen. Dazu ist die zugehö rige Anschlußkonfiguration dahingehend modifiziert, daß ein den Wärmeübertragerraum 1b vollständig durchdringendes An schlußrohr 27 vorgesehen ist, in welchem sich auf Höhe des Abstandsstegs 21 eine Quertrennwand 28 befindet. Das Flach rohr 20 ist an seinem radial inneren Ende 20a längsmittig mit einem passenden Schlitz versehen, in den die Quertrennwand 28 bei in das Anschlußrohr 27 eingefügtem innerem Flachrohrende 20a abgedichtet eingreift. Auf diese Weise unterteilt die Quertrennwand 28 den Anschlußrohrinnenraum in zwei Teilräume 29a, 29b, von denen der eine einen Einlaßraum und der andere einen Auslaßraum für das erste Fluid 17 darstellen, in wel chen jeweils eine Hälfte der mehreren Flachrohrkanäle 5 mün det. Das radial äußere Verbindungsrohr 26 verbindet die auf diese Weise aufgeteilten beiden Gruppen paralleler Flachrohr kanäle 5 seriell miteinander, indem dort keine Quertrennwand vorhanden ist.Corresponding to this bifurcation of the flow path for the second fluid 13 , a bifurcation of the flow path for the first fluid 17 is also provided. For this purpose, the associated connection configuration is modified in such a way that a heat exchanger chamber 1 b is completely penetrated to the connecting tube 27 , in which a transverse partition wall 28 is located at the level of the spacer web 21 . The flat tube 20 is provided at its radially inner end 20 a longitudinally with a matching slot, in which the transverse partition 28 engages sealed in inserted into the connecting tube 27 inner flat tube end 20 a. In this way, the transverse partition 28 divides the interior of the connecting pipe into two compartments 29 a, 29 b, one of which is an inlet space and the other an outlet space for the first fluid 17 , in each of which one half of the plurality of flat tube channels 5 mün det. The radially outer connecting tube 26 connects the two groups of parallel flat tube channels 5 divided in this way to one another in series by there being no transverse partition.

Wenn ohne Beschränkung der Allgemeinheit das erste Fluid 17 über den Anschlußstutzen 10 und den dann als Einlaßraum fun gierenden oberen Teilraum 29a der in Fig. 3 oberen Kanalgrup pe am radial inneren Flachrohrende 20a zugeführt wird, ge langt es in dieser oberen Hälfte von Kanälen spiralig radial nach außen und dann im Verbindungsrohr 26 in die andere, in Fig. 3 untere Gruppe der Kanäle, von wo es spiralig nach in nen strömt und über die untere Hälfte des radial inneren Flachrohrendes 20a und den zugehörigen Auslaßraum 29b aus dem Wärmeübertragerraum 1b austritt. Somit sind bei der Wärme übertragerspirale 23 von Fig. 3 im Vergleich zu derjenigen von Fig. 1 die Strömungswege für beide Fluide 13, 17 doppelt so groß, bei gleichzeitiger Halbierung der Strömungsquer schnitte. Je nach Bedarf ist die Anschlußkonfiguration wie derum so wählbar, daß sich beliebige Zu- und Abflußrichtungen für die beiden Fluide realisieren lassen und die Wärmeüber tragerspirale 23 im Gegenstrombetrieb, wie beschrieben, oder alternativ im Gleichstrombetrieb betrieben werden kann.If the first fluid 17 is supplied via the connecting piece 10 and the functing upper subspace 29 a of the upper channel group in FIG. 3 at the radially inner flat tube end 20 a without restricting the generality, it reaches in this upper half of channels Spirally radially outwards and then in the connecting tube 26 in the other, in Fig. 3 lower group of channels, from where it flows spirally in NEN and over the lower half of the radially inner flat tube end 20 a and the associated outlet space 29 b from the heat exchanger space 1 b emerges. Thus, in the heat exchanger coil 23 of FIG. 3, compared to that of FIG. 1, the flow paths for both fluids 13 , 17 are twice as large, with the flow cross sections being halved at the same time. Depending on requirements, the connection configuration can be selected so that any inflow and outflow directions for the two fluids can be realized and the heat transfer coil 23 can be operated in countercurrent operation, as described, or alternatively in direct current operation.

Fig. 5 zeigt eine Variante, die im wesentlichen derjenigen von Fig. 3 entspricht, wobei hier auch der Sammelraum 1a vollständig gezeigt ist, mit der Ausnahme, daß als Anstands haltermittel kein am Flachrohr angeformter Abstandssteg, son dern ein Lotdraht 32 vorgesehen ist. In diesem Beispiel wird ein mehrkanaliges Flachrohr 31 mit planen Außenflächen ver wendet, auf dessen eine Seite der Lotdraht 32 längsmittig aufgelegt wird, bevor es zu einer entsprechenden Wärmeüber tragerspirale 31 gewickelt wird. Um ein Verrutschen des Lot drahtes 32 zu vermeiden, wird er mit seinem spiralig inneren Ende geeignet am Flachrohr 30 festgelegt, beispielsweise da durch, daß das Drahtende keilförmig zugespitzt und in eine entsprechende Durchbohrung des Flachrohrlängsmittenbereichs eingefügt ist. Zur Fixierung des Drahtes 32 am Flachrohr 31 kann zusätzlich ein Klebemittel oder ein thermisches Fügever fahren verwendet werden. Beim Lötvorgang zur Verbindung der einzelnen Wärmeübertragerkomponenten miteinander wird der Lotdraht 32 fluiddicht an die beiden angrenzenden Flach rohraußenseiten angelötet und erfüllt damit die Funktionen des mittigen Abstandsstegs 21 von Fig. 3, insbesondere hin sichtlich Abstandshaltung der einzelnen Flachrohrwindungen und Zweiteilung des Spiralenzwischenraums 25. Dabei endet der Lotdraht 32 entsprechend dem mittigen Abstandssteg 21 von Fig. 3 wiederum mit Abstand vor dem Verbindungsrohr 26 bzw. dem dort eingefügten, radial äußeren Flachrohrende, so daß der Spiralenzwischenraum 25 in seinem äußeren Endbereich 25c einen die beiden Teilräume 25a, 25b verbindenden, ungeteilten Übergangsbereich 25c bildet. Fig. 5 shows a variant which corresponds essentially to that of Fig. 3, here also the collecting space 1 a is shown in full, with the exception that as a spacer means no molded on the flat tube spacer, but a solder wire 32 is provided. In this example, a multi-channel flat tube 31 with flat outer surfaces is used, on one side of which the solder wire 32 is placed longitudinally before it is wound into a corresponding heat transfer coil 31 . In order to prevent the solder wire 32 from slipping, it is suitably fixed with its spirally inner end to the flat tube 30 , for example because the wire end is tapered in a wedge shape and inserted into a corresponding through-hole in the flat tube longitudinal center region. To fix the wire 32 to the flat tube 31 , an adhesive or a thermal joining method can also be used. During the soldering process for connecting the individual heat exchanger components to one another, the solder wire 32 is soldered to the two adjacent flat tube outer sides in a fluid-tight manner and thus fulfills the functions of the central spacing web 21 from FIG. 3, in particular with regard to maintaining the spacing of the individual flat tube turns and dividing the spiral interspace 25 into two parts. The solder wire 32 ends in accordance with the central spacer 21 of FIG. 3 again at a distance from the connecting tube 26 or the radially outer flat tube end inserted there, so that the spiral space 25 in its outer end region 25 c one of the two subspaces 25 a, 25 b connecting, undivided transition area 25 c forms.

Wie aus Fig. 5 weiter zu erkennen, wird das erste Fluid 17 in diesem Beispiel vom Austrittsraum 29b über ein längsmittig durch den Sammelraum 1a hindurchgeführtes Auslaßrohr 33 abge führt, und das zweite Fluid 13 gelangt über ein gleichfalls axiales, außermittig angeordnetes Zufuhrrohr 34 in den Sam melraum 1a. Zur kombinierten Kältemittel-Öl-Ansaugung ist ein U-förmiges Ansaugrohr 35 entsprechend dem Ansaugrohr 15 von Fig. 1 vorgesehen, wobei dieses im Beispiel von Fig. 5 mit einer zusätzlichen Abwinklung in einen am Zwischenboden 2 vorgesehenen Anschlußflansch 36 mündet, der mit der radial inneren Anschlußöffnung 2a im Zwischenboden 2 gemäß Fig. 3 in Verbindung steht, um dort das angesaugte Kältemittel dem ra dial inneren Endbereich des anschließenden Zwischenteilraums 25a der Wärmeübertragerspirale 31 zuzuführen. Im übrigen ent sprechen die Eigenschaften dieses Ausführungsbeispiels denje nigen von Fig. 3.Such as 5 can also be seen from Fig., The first fluid is 17 b in this example from the outlet space 29 via a longitudinally centrally through the collecting space 1 a through run outlet pipe 33 abge, and the second fluid 13 passes through a likewise axially eccentrically arranged supply pipe 34 in the Sam melraum 1 a. For the combined refrigerant-oil suction, a U-shaped suction pipe 35 corresponding to the suction pipe 15 of FIG. 1 is provided, which in the example of FIG. 5 opens with an additional bend in a connecting flange 36 provided on the intermediate floor 2 , which with the radial inner connecting opening 2 is a in the intermediate floor 2 according to Fig. 3 in conjunction, there to the sucked refrigerant of a Wärmeübertragerspirale 31 supplied to the ra dial inner end portion of the subsequent intermediate part space 25. Otherwise, the properties of this embodiment correspond to those of FIG. 3.

Während die Baueinheiten der Fig. 1 und 5 entsprechend der Orientierung des Ansaugrohres 15, 35 für liegenden Einbau, d. h. mit horizontaler Längsachse der Baueinheit, gedacht sind, zeigt Fig. 6 eine Variante für stehenden Einbau, d. h. mit vertikaler Längsachse. Dazu ist ein U-förmiges Ansaugrohr 40 -vorgesehen, das sich von einem Anschlußflansch 41 an der Unterseite eines modifizierten Zwischenbodens 2 im Sammelraum 1a geradlinig nach unten erstreckt, mit seinem U-Bogen einen gewissen Abstand zum Gehäuseboden 1c einhält und dann unter erneuter Abwinklung mit seinem die Ansaugöffnung bildenden freien Ende 40a auf etwa halber Sammelraumhöhe mit gewissem Abstand zum zugehörigen Zylinderwandabschnitt des Sammlerge häuses 1 endet. Der Zufluß des zweiten Fluids 13 erfolgt über ein radial in den Sammelraum 1a mündendes Zufuhrrohr 42.While the assemblies of FIGS. 1 and 5 according to the orientation of the suction pipe 15, 35, that is designed for horizontal installation with a horizontal longitudinal axis of the assembly, Fig. 6 shows a variant for stationary installation, ie with a vertical longitudinal axis. For this purpose, a U-shaped suction pipe 40 is provided, which extends straight down from a connecting flange 41 on the underside of a modified intermediate floor 2 in the collecting space 1 a, maintains a certain distance from the housing bottom 1 c with its U-bend and then under again Angling with its free end forming the suction end 40 a at about half the height of the collecting space at a certain distance from the associated cylinder wall section of the collector housing 1 ends. The inflow of the second fluid 13 takes place via a feed pipe 42 opening radially into the collecting space 1 a.

Die in Fig. 6 verwendete Wärmeübertragerspirale 31 entspricht derjenigen von Fig. 5 und ist daher der Einfachheit halber nur andeutungsweise wiedergegeben. Modifiziert ist hingegen deren Anschlußkonfiguration, indem spiralenmittig ein Anschlußrohr 43 vorgesehen ist, das mittels einer Quertrennwand 44 auf Hö he des den Spiralenzwischenraum 25 unterteilenden Lötdrahtes 32 und einer in einer vertikalen Längsmittelebene der Bauein heit verlaufenden Längstrennwand 45 in vier Teilräume 46, 47, 48, 49 aufgeteilt ist. Die in Fig. 6 rechte Anschlußrohrhälf te dient als Ein- und Auslaßraum 46, 47 für das erste Fluid 17, wozu dort das radial innere Ende 20a des Flachrohres 20 eingefügt ist, wie zu Fig. 5 beschrieben. Die davon durch die Längstrennwand 45 getrennte, in Fig. 6 linke Anschlußrohr hälfte bildet einen Einlaß- und einen Auslaßraum 48, 49 für das zweite Fluid 13. Im Bereich dieser beiden Anschlußräume 48, 49 ist das Anschlußrohr 43 umfangsseitig mit je einem axialen Anschlußschlitz 50, 51 versehen, um den entsprechen den Anschlußraum 48, 49 mit den radial inneren Endbereichen je eines der beiden Zwischenteilräume 25a, 25b zu verbinden. Das Anschlußrohr 43 ragt beidseits über den Wärmeübertrager raum 1b unter Durchdringung des modifizierten Zwischenbodens 2' einerseits und eines modifizierten Gehäusedeckels 9' ande rerseits aus dem Wärmeübertragerraum 1b hinaus und besitzt dort jeweils gegenüberliegende umfangsseitige Anschlußöffnun gen 52, 53, 54, 55 und radial nach außen anschließende An schlußflansche, über welche die Fluide in den zugehörigen Einlaßraum eingeleitet und aus dem zugehörigen Auslaßraum ab geführt werden. An den sammelraumseitigen Anschlußflansch ist dabei für das erste Fluid 17 eine mit einem 90°-Bogen verse hene Anschlußleitung 56 angeschlossen.The heat exchanger spiral 31 used in FIG. 6 corresponds to that of FIG. 5 and is therefore only hinted at for the sake of simplicity. However, their connection configuration is modified in that a connecting tube 43 is provided in the middle of the spiral, which is connected by means of a transverse partition wall 44 to the height of the solder wire 32 dividing the spiral space 25 and a longitudinal partition wall 45 running in a vertical longitudinal center plane of the unit into four sub-spaces 46 , 47 , 48 , 49 is divided. The right in Fig. 6 connecting pipe half serves as inlet and outlet space 46 , 47 for the first fluid 17 , for which purpose the radially inner end 20 a of the flat tube 20 is inserted, as described in FIG. 5. The separated by the longitudinal partition 45 , in Fig. 6 left connecting pipe half forms an inlet and an outlet space 48 , 49 for the second fluid 13th In the area of these two connection spaces 48 , 49 , the connection tube 43 is provided on the circumference with an axial connection slot 50 , 51 in order to connect the connection space 48 , 49 with the radially inner end regions of one of the two intermediate subspaces 25 a, 25 b. The connecting tube 43 projects on both sides over the heat exchanger space 1b by penetrating the modified intermediate base 2 'on the one hand and a modified housing cover 9' ande hand, from the Wärmeübertragerraum 1 b out and has there respectively opposite circumferential Anschlußöffnun gen 52, 53, 54, 55 and radially outward connecting flanges, via which the fluids are introduced into the associated inlet space and are guided from the associated outlet space. To the manifold-side connection flange for the first fluid 17, a connector line 56 with a 90 ° bend is connected.

Die Möglichkeiten der Strömungsführung durch die Wärmeüber tragerspirale 31 hindurch entsprechen denjenigen von Fig. 5. Bei Wahl der in Fig. 6 beispielhaft eingezeichneten Strö mungsrichtungen fungieren von den vier Teilräumen des An schlußrohres 43 der in Fig. 6 obere rechte Teilraum 46 als Einlaßraum für das erste Fluid 17, der darunterliegende Teil raum 47 als dessen Auslaßraum, wobei die zugehörige Anschluß leitung 56 dann eine radiale Auslaßleitung bildet, der gegen überliegende Teilraum 48 als Einlaßraum für das zweite Fluid 13 und der darüberliegende Teilraum 49 als dessen Auslaßraum. Ersichtlich werden daher beide Fluide 13, 17 über das gemein same Anschlußrohr 43 zu- und abgeführt. Der modifizierte Zwi schenboden 2' und der modifizierte Gehäusedeckel 9' besitzen neben der mittigen Bohrung zur Durchführung des Anschlußroh res 43 keine weiteren Öffnungen. Außerdem ist in Fig. 6 ein modifiziertes Verbindungsrohr 261 verwendet, das sich ganz innerhalb des Wärmeübertragerraums 1b befindet und nicht wie in den obigen Beispielen in zugehörigen Bohrungen des Zwi schenbodens und des Gehäusedeckels sitzt.The possibilities of flow through the heat transfer spiral 31 through correspond to those of Fig. 5. When choosing the flow directions exemplarily drawn in Fig. 6 act of the four subspaces of the connecting pipe 43 of the upper right subspace in Fig. 6 46 as the inlet space for the first fluid 17 , the underlying subspace 47 as its outlet space, the associated connecting line 56 then forming a radial outlet line, the opposite subspace 48 as the inlet space for the second fluid 13 and the overlying subspace 49 as its outlet space. It can therefore be seen that both fluids 13 , 17 are supplied and discharged via the common connecting pipe 43 . The modified intermediate shelf 2 'and the modified housing cover 9 ' have no further openings in addition to the central bore for carrying out the connecting tube 43 . In addition, a modified connecting tube 261 is used in Fig. 6, which is located entirely within the heat exchanger space 1 b and not as in the above examples in associated bores of the intermediate floor and the housing cover.

In der Querschnittansicht von Fig. 7 ist die Längsteilung des Anschlußrohres 43 durch die Längstrennwand 45 detailliert zu erkennen. Des weiteren zeigt Fig. 7, wie das radial innere Flachrohrende 20a unter Abwinklung in den zugehörigen Um fangsschlitz des Anschlußrohres 43 so eingefügt ist, daß es in die zugehörigen Anschlußräume mündet, während diametral gegenüberliegend die Anschlußschlitze für das andere Fluid in den Außenrohrumfang eingebracht sind.In the cross-sectional view of FIG. 7, the longitudinal division of the connecting pipe 43 through the longitudinal partition wall 45 can be seen in detail. Furthermore, Fig. 7 shows how the radially inner flat tube end 20 a is inserted at an angle into the associated order slot of the connecting pipe 43 so that it opens into the associated connection spaces, while diametrically opposite the connection slots for the other fluid are introduced into the outer tube circumference .

Fig. 8 zeigt ein Beispiel einer in ein Sammlergehäuse 60 ein gefügten Flachrohr-Wärmeübertragerspirale 61 von einer der oben beschriebenen Bauformen schematisch in einer Draufsicht, wobei die spiralenbildenden Flachrohrwindungen 61 hell und der Spiralenzwischenraum 62 dunkel wiedergegeben sind. Die Modifikation gegenüber den oben erläuterten Beispielen be steht bei diesem Ausführungsbeispiel darin, daß mit geringfü gigem Abstand zum radial äußeren Flachrohrende 61a ein axia ler Trennsteg 63 in Form eines entsprechenden Blechstreifens dichtgelötet zwischen die beiden äußeren Flachrohrwindungen eingebracht ist. Dadurch wird ein radial äußerer Hohlraum 64, der radial nach außen vom Sammlergehäuse 60 begrenzt ist, vom übrigen Spiralenzwischenraum 62 abgeteilt. Da das radial äu ßere Flachrohrende 61a in diesen Hohlraum 64 hineinragt, fun giert letzterer als Verbindungsbereich zwischen zwei abge teilten Kanalgruppen des mehrkanaligen Flachrohrs, d. h. der Hohlraum 64 übernimmt die Funktion der Verbindungsrohre 26, 26' der Beispiele in den Fig. 3, 5 und 6, so daß hier ein derartiges Verbindungsrohr entfällt. Ein an den axialen Trennsteg 63 angrenzender Abschnitt 62a des Spiralenzwischen raums 61, der zur besseren Unterscheidung vom restlichen Spi ralenzwischenraum hell gezeichnet ist, bildet den Verbin dungsbereich zwischen den beiden Teilräumen, in welche der Spiralenzwischenraum 61 durch das mittige Abstandshaltermit tel in Form des Abstandsstegs oder des Lotdrahtes, wie zu den obigen Beispielen beschrieben, unterteilt ist. Dazu ist der betreffende Abstandssteg bzw. Lotdraht geeignet verkürzt aus gebildet und endet in Spiralenrichtung nach außen mit ent sprechendem Abstand vor dem axialen Trennsteg 63. Fig. 8 shows an example in a header housing 60, a joined flat tube-Wärmeübertragerspirale 61 of one of the types described above, schematically in a plan view, wherein the spiral-forming flat tube coils 61 and the coil space are brightly rendered dark 62nd The modification compared to the examples explained above be in this embodiment is that an axia ler separating web 63 in the form of a corresponding sheet metal strip is tightly soldered between the two outer flat tube turns at a slight distance from the radially outer flat tube end 61 a. As a result, a radially outer cavity 64 , which is delimited radially outward by the collector housing 60 , is separated from the remaining spiral space 62 . Since the radially outer flat tube end 61 a protrudes into this cavity 64 , the latter functions as a connection area between two divided channel groups of the multi-channel flat tube, ie the cavity 64 takes over the function of the connecting tubes 26 , 26 'of the examples in FIGS. 3, 5 and 6, so that here such a connecting tube is omitted. An adjacent to the axial separating web 63 portion 62 a of the spiral gap 61 ralenzwischenraum for better distinction from the rest of Spi is drawn bright, forms the Verbin dung area between the two partial spaces in which the spiral gap tel through the central Abstandshaltermit 61 in the form of the spacer web or the solder wire, as described for the above examples. For this purpose, the relevant spacer or solder wire is suitably shortened from and ends in the spiral direction outwards with a corresponding distance in front of the axial separating web 63 .

Es versteht sich, daß neben den explizit gezeigten und be schriebenen Beispielen weitere Realisierungen der erfindungs gemäßen Wärmeübertragereinheit und der erfindungsgemäßen Sammler-Wärmeübertrager-Baueinheit möglich sind. Insbesondere lassen sich auch Wärmeübertragerstrukturen mit mehr als einer erfindungsgemäßen Wärmeübertragerspirale in beliebiger seri eller oder paralleler Anordnung realisieren und bei Bedarf in entsprechenden Sammler-Wärmeübertrager-Baueinheiten verwen den. Bei Bedarf können zudem mehrere, axial beabstandete Ab standsstege oder dergleichen in einer Flachrohrspirale vorge sehen sein, um den Spiralenzwischenraum in mehr als zwei se rielle Teilräume zu unterteilen. Korrespondierend dazu kann die Anschlußkonfiguration für das mehrkanalige Flachrohr so gewählt sein, daß die parallelen Kanäle in mehr als zwei se rielle Gruppen aufgeteilt sind.It goes without saying that in addition to the explicitly shown and be Written examples further realizations of the Invention according heat exchanger unit and the invention Collector heat exchanger assembly are possible. In particular can also be heat exchanger structures with more than one Heat exchanger spiral according to the invention in any seri Realize in parallel or parallel arrangement and if necessary in use appropriate collector heat exchanger units the. If necessary, several axially spaced Ab ridges or the like featured in a flat tube spiral be seen to the spiral space in more than two se subdivide partial rooms. Corresponding to this can the connection configuration for the multi-channel flat tube so be chosen so that the parallel channels in more than two se rial groups are divided.

Claims

1. Heat exchanger unit with

- A spiral of a spaced wound flat tube ( 4 ) through which a first fluid ( 17 ) can flow, while the spiral space delimited by the flat tube outer sides of the spiral space ( 7 ) can be flowed through by a second fluid ( 13 ) in heat contact with the first fluid,
marked by
- A with the flat tube ( 4 ) wound, from Ab standhaltermittel ( 6 a, 6 b), which keeps the successive in the radial direction of the spiral ( 3 ) flat tube turns from each other.

2. Heat exchanger unit according to claim 1, further characterized in that the spacer means comprises two spacer webs ( 6 a, 6 b) which extend in the longitudinal direction of the flat tube in the region of one end face of the spiral ( 3 ).

3. Heat exchanger unit according to claim 1 or 2, further characterized in that the spacer means includes a spacer web ( 21 ) which extends in the longitudinal direction of the flat tube at a distance from the two spiral faces.

4. Heat exchanger unit according to claim 3, further characterized in that the spacer web ( 21 ) divides the Spiralenzwi rule space ( 25 ) fluid-tight into two intermediate subspaces ( 25 a, 25 b) and ends in the spiral direction outside the corresponding flat tube end ( 20 b) and the adjoining section of the spiral interspace forms a connecting region which connects the two intervening subspaces in series.

5. Heat exchanger unit according to one of claims 2 to 4, further characterized in that the respective distance web is integrally formed on the flat tube.

6. Heat exchanger unit according to claim 5, further characterized in that the respective spacer web has a solder wire receptacle ( 22 ) into which a soldered wire ( 24 ) is inserted, which is fluid-tight and connects to the opposite flat tube outside.

7. Heat exchanger unit according to one of claims 2 to 4, further characterized in that the respective spacing web is formed by a solderable wire ( 32 ) or strip placed on a flat tube broad side before the spiral ( 31 ) is wound.

8. Heat exchanger unit according to one of claims 1 to 7, further characterized in that a multi-channel flat tube ( 20 ) is provided, which at a first, connection-forming end ( 20 a) with a first part of its channels to an inlet space ( 29 a) for the first fluid ( 17 ) and with the rest of the second part of its channels is connected to an outlet space ( 29 b) for the first fluid and projects with its second, connection-forming end ( 20 b) into a connection area ( 26 ) which connects the connects the second part of the channels in series with the first part of the channels.

9. Heat exchanger unit according to claim 8, further characterized in that the inlet and the outlet space ( 29 a, 29 b) for the first fluid ( 17 ) by an axially extending in the spiral inner region connecting tube ( 27 ) and formed by a transverse partition ( 28 ) are axially separated from each other.

10. Heat exchanger unit according to claim 9, further characterized in that an inlet space ( 48 ) and an outlet space ( 49 ) for the second fluid ( 13 ) are formed in the connecting pipe ( 43 ), which are separated from each other by the transverse partition ( 28 ) and The inlet and outlet spaces ( 46 , 47 ) for the first fluid ( 17 ) are separated by a longitudinal partition ( 45 ) and are connected to the spiral space ( 25 ) via axial connecting slots ( 50 , 51 ).

11. Heat exchanger unit according to one of claims 1 to 9, further characterized in that the flat tube spiral ( 3 ) is inserted into a surrounding housing ( 1 , 2 , 9 ), the end face in the radially inner and / or radially outer spiral area with in the Spiral gap ( 7 ) opening openings ( 2 a, 9 a) is provided.

12. Heat exchanger unit according to one of claims 8 to 11, further characterized in that the flat tube channel connecting region is formed by a connecting tube ( 26 ) which is arranged in the outer spiral end region.

13. Heat exchanger unit according to claim 11, further characterized in that an outer cavity ( 64 ) is divided by an axially between two neigh disclosed flat tube windings separating web ( 63 ) from the spiral space ( 62 ), the radially outward from the surrounding housing ( 60 ) be is bordered and forms the flat tube channel connection area.

14. Heat exchanger unit according to one of claims 1 to 13, further characterized in that the respective flat tube channel ( 5 ) has a hydraulic diameter between 0.6 mm and 3 mm.

15. Heat exchanger unit according to one of claims 1 to 14, further characterized in that the ratio of the flat tube passage cross section for the first fluid ( 17 ) to the passage cross section of the spiral space ( 7 ) for the second fluid ( 13 ) between 0.2 and 0, 6 is.

16. Integrated collector-heat exchanger assembly for an air conditioning system with a refrigerant circuit in which

- The heat exchanger is formed by one or more flat tube spiral heat transfer units arranged in the interior of a housing ( 1 ) of the collector used for intermediate refrigerant storage and a fluid passed through the respective flat tube spiral is brought into thermal contact with the refrigerant removed from the collector,
characterized in that
- The heat exchanger contains at least one flat tube spiral heat exchanger unit according to one of claims 1 to 13.

17. Integrated collector-heat exchanger assembly according to claim 16, further characterized by a refrigerant suction pipe ( 15 ) with a downwardly projecting U-shaped bend ( 15 a), which is arranged in a collecting space ( 1 a) of the collector housing ( 1 ) and with its free end ( 15 b) at a distance (a2) between 5 mm to 40 mm below an opposite, upper area of the inside of the collector housing.

18. Integrated collector-heat exchanger assembly according to claim 16 or 17, further characterized by a Kältemit telansaugrohr ( 15 ) with a downwardly projecting U-shaped bend ( 15 a) in a collecting space ( 1 a) of the collector housing ( 1 ) is arranged and in its U-shaped arch region ( 15 a) has at least one oil suction hole ( 16 ) which has a diameter between 1 mm and 4 mm and / or with a distance (a1) between 1.5 mm and 10 mm above one lies opposite the lower area of the inside of the collector housing.