DE3843305A1

DE3843305A1 - CONDENSER FOR A VEHICLE AIR CONDITIONING REFRIGERANT

Info

Publication number: DE3843305A1
Application number: DE19883843305
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl Ing Haussmann
Original assignee: THERMAL WAERME KAELTE KLIMA
Current assignee: THERMAL WAERME KAELTE KLIMA
Priority date: 1988-12-22
Filing date: 1988-12-22
Publication date: 1990-06-28
Also published as: EP0374895A2; EP0374895A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verflüssiger für ein Kältemittel einer Fahrzeugklimaanlage gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a condenser for a Refrigerant of a vehicle air conditioning system according to the generic term of Claim 1.

Derartige Verflüssiger sind als sogenannte Flachrohrver flüssiger bekannt. Bei ihnen werden üblicherweise die zu einer serpentinenförmigen Rohrschlange gebogenen Flachrohre mit den zwischen ihnen eingeschachtelten Lamellen durch Lötung o. dgl. wärmeleitend verbunden. Sie unterscheiden sich dabei von so genannten Rohrlamellenverflüssigern, bei denen runde oder ovale Rohre, welche das Kältemittel führen, in sie verrippende Lamellenpakete aufgeweitet werden.Such condensers are known as flat tube condensers known more fluid. They usually become one serpentine coiled flat tubes with the between them nested slats by soldering or the like. thermally connected. They differ from this mentioned tube fin liquefiers, where round or oval tubes, which carry the refrigerant, finning into them Lamella packs are expanded.

Die letztgenannten Rohrlamellenverflüssiger finden eine natürliche Begrenzung ihrer Bautiefe darin, daß zur Führung des Kältemittels und zur einwandfreien mechanischen Aufweit barkeit ein Mindestaußendurchmesser der Rohre nicht unter schritten werden kann, der in der Praxis in der Größenordnung von 6 mm liegt. Auch die für den Wärmeübergang des Kältemittels mittels an die Rohre maßgebliche Innenfläche der Rohre darf, bezogen auf eine vorgegebene Anströmfläche der Außen luft, einen vorgegebenen minimalen Wert nicht unterschreiten, z. B. 1,4 m² pro 1 m² Anströmfläche, da sonst der Temperaturab fall von Kältemittel an die Rohrinnenwand im Verhältnis zu den übrigen Temperaturgradienten zu groß wird. Um diese minimale innere Oberfläche nicht zu unterschreiten, muß beispielsweise bei Konstanthaltung des Rohrdurchmessers auch die Rohranzahl gleich bleiben. Dies führt jedoch beim Verkleinern der Bau tiefe zu immer kleineren Rohrabständen und damit zu einer un zumutbaren Verstellung des freien Luftdurchtrittsquerschnitts durch den Verflüssiger. In der Praxis werden mit solchen Rohr lamellenverflüssigern nur Einbautiefen von minimal etwa 16 mm erreicht.The latter tube fin condensers find a natural limitation to their overall depth in that a minimum outside diameter of the tubes cannot be undercut for guiding the refrigerant and for proper mechanical expansion, which in practice is of the order of 6 mm. Also, for the heat transfer of the refrigerant by means of the inner surface of the tubes, which is relevant to the tubes, may not fall below a predetermined minimum value, based on a predetermined inflow area of the outside air, e.g. B. 1.4 m ² per 1 m ^{2 of} inflow area, otherwise the temperature drop from refrigerant to the inner wall of the pipe becomes too great in relation to the other temperature gradients. In order not to fall below this minimum inner surface, the number of tubes must also remain the same, for example, if the tube diameter is kept constant. However, this leads to smaller and smaller pipe spacings when the construction is reduced in size and thus to an unreasonable adjustment of the free air passage cross section through the condenser. In practice, lamellar condensers of this type only achieve a minimum installation depth of around 16 mm.

Trotzdem sind bisher Rundrohrlamellenverflüssiger mit Flachrohrverflüssigern hinsichtlich der Einbautiefe wettbewerbs fähig. Derartige Flachrohrverflüssiger werden im Regelfall mit einer einzigen serpentinenförmig gebogenen Rohrschlange in Flachrohrform gefertigt, wobei die Flachrohre zum Widerstehen gegen den hohen Innendruck eines Verflüssigers in mehrere Kanäle unterteilt sind, deren Zwischenwände das Innenrohr aussteifen und gegen den geforderten Berstdruck sichern. Übliche Betriebs drücke sind dabei in der Größenordnung bis zu 30 bar, wobei Berstdrücke bis zu 130 bar als Sicherheitsgrenzen berücksich tigt werden müssen. Bei gleicher innerer Wärmeübertragungs fläche der Flachrohre ist die luftseitige Versperrung gegenüber einem Rundrohr wesentlich geringer, da die Flachrohre über die gesamte Bautiefe gehen und zudem innen berippt werden können, wodurch bei gleicher innerer Fläche die Breite des Flachrohrs reduziert werden kann. Diese mögliche Reduzierung der Rohrdicke RDa, die bei gleicher luftseitiger Versperrung zu wesent lich kleineren Rohrabständen führt, wurde bei den Flachrohr verflüssigern nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 nicht konse quent genug verfolgt, da nur eine sektionsweise übereinander gestellte Anordnung von einzelnen serpentinenförmig gebogenen Rohrschlangen bekannt war, so daß in der Praxis wegen der sonst schwierigen Verrohrung nur zwei Rohrschlangen überein ander angeordnet und parallelgeschaltet wurden. Aus Gründen des erforderlichen Mindestströmungsquerschnitts konnte somit die Rohrbreite nicht unter 5 mm reduziert werden. Bei glei chen Leistungsanforderungen wie bei einem Rundrohrlamellen verflüssiger sind daher Flachrohre mit einer Außenbreite von etwa 5 bis 7 mm zu verwenden. Derartige Flachrohre lassen sich jedoch mit der bisher üblichen Biegetechnik über einem sogenannten Biegestein nicht mit kleineren Biegeradien als etwa 10 mm biegen, so daß die an sich mögliche Leistungs erhöhung durch größere Annäherung der benachbarten Flach rohre im Verflüssiger nicht realisiert werden kann. Dabei konnte bisher eine Bautiefe von etwa 20 mm nicht unter schritten werden.Nevertheless, round tube fin condensers have been included Flat tube condensers in terms of installation depth able to. Such flat tube condensers are usually with in a single serpentine coil Flat tube shape manufactured, the flat tubes to withstand against the high internal pressure of a condenser in several channels are divided, the partitions stiffen the inner tube and secure against the required burst pressure. Usual operating pressures are of the order of up to 30 bar, whereby Bursting pressures up to 130 bar are considered as safety limits must be done. With the same internal heat transfer surface of the flat tubes is opposite the airside obstruction a round tube much less because the flat tubes over the entire depth and can also be ribbed on the inside, whereby the width of the flat tube with the same inner surface can be reduced. This possible reduction in pipe thickness RDa, which is essential with the same airside obstruction leads to smaller pipe gaps, was the case with the flat pipe liquefy according to the preamble of claim 1 not Konse pursued quent enough, because only one section on top of the other arranged arrangement of individual serpentine curved Pipe coils were known, so in practice because of the otherwise difficult piping only two coils were arranged and connected in parallel. For reasons the required minimum flow cross-section could the pipe width should not be reduced below 5 mm. At the same Chen performance requirements as with a round tube fins flat tubes with an outside width of about 5 to 7 mm to use. Leave such flat tubes However, with the usual bending technique over a so-called bending stone not with smaller bending radii than bend about 10 mm so that the per se possible performance increase due to closer proximity of the neighboring flat pipes in the condenser cannot be realized. Here could not be below a construction depth of about 20 mm be paced.

Auf dem Markt sind auch bereits Sonderformen von Flach rohrverflüssigern bekanntgeworden, bei denen in demselben Ver flüssiger zwei oder mehr Rohrschlangen angeordnet sind. Der Oberbegriff des Anspruchs 1 geht von derartigen Bauformen aus. Dabei ist es zum einen bekannt, zwei Rohrschlangen in Bautiefe des Verflüssigers hintereinander mit derselben Lamellenver rippung anzuordnen und diese beiden Flachrohre im Kältemittel kreislauf parallelzuschalten. Dies gibt Vorteile in bezug auf die Verwendbarkeit von Flachrohren gleicher Dimensionierung für unterschiedlich tiefe Verflüssiger. Bei gleicher Bautiefe kann dabei jedoch nicht der kältemittelseitige Strömungs querschnitt vergrößert werden, sondern dieser wird eher kleiner, so daß sich die Bautiefe eher vergrößert gegenüber der Verwen dung einer die ganze Bautiefe einnehmenden einzigen Rohr schlange. Es ist auch bekannt, verschiedene Sektionen des Anströmquerschnittes mit gesonderten einzelnen Rohrschlangen für verschiedene Kreisläufe von Wärmeübertragungsmedien zu verwenden, insbesondere für einen Kältemittelkreislauf einer Fahrzeugklimatisierungsanlage einerseits und als Kühler für Getriebeöl, Motoröl o. dgl. einer Ölversorgung des Kraftfahr zeuges andererseits. Dabei reduziert sich jedoch der jeweilige Anströmquerschnitt entsprechend, so daß bei gleichbleibenden Leistungsanforderungen speziell an das Kältemittel einer Fahr zeugklimatisierung eine größere Bautiefe des Kältemittelver flüssigers die Folge sein muß. Special shapes of flat are already on the market tube liquefiers have become known, in which in the same ver liquid two or more coils are arranged. The The preamble of claim 1 is based on such designs. On the one hand, it is known to have two coils in depth of the condenser with the same lamella ver Arrange ribbing and these two flat tubes in the refrigerant circuit in parallel. This gives advantages in terms of the usability of flat tubes of the same dimensions for condensers of different depths. With the same depth However, the flow on the refrigerant side cannot cross-section are enlarged, but this is rather smaller, so that the overall depth increases rather than usable a single pipe covering the entire depth Snake. It is also known to have different sections of the Inflow cross section with separate individual pipe coils for different circuits of heat transfer media use, especially for a refrigerant circuit Vehicle air conditioning system on the one hand and as a cooler for Gear oil, engine oil or the like. An oil supply to the motor vehicle on the other hand. However, the respective one is reduced Inflow cross-section accordingly, so that with constant Performance requirements specifically for a vehicle's refrigerant air conditioning a greater depth of the refrigerant the result must be more fluid.

Neuerdings stellt nun die Kraftfahrzeugindustrie die For derung nach Bautiefen von Verflüssigern für Fahrzeugklima anlagen unter 16 mm, um den eingesparten Raum bei gleichblei bender Fahrzeuglänge für den Einbau anderer Aggregate, z. B. langbauender Kraftfahrzeugmotoren, nutzbar zu machen oder einfach Einsparungen an notwendiger Fahrzeuglänge und Fahr zeuggewicht zu gewinnen. Dies ist von besonderer Bedeutung bei Hochleistungskraftfahrzeugen mit 12 Zylinder-Motoren oder allgemein bei solchen Kraftfahrzeugen, deren Motorraum mit moderner Technik überfüllt ist.Recently, the automotive industry is now the For change in depth of condensers for vehicle climate systems under 16 mm to keep the space saved bender vehicle length for the installation of other units, e.g. B. long motor vehicle engines to make usable or simply savings in necessary vehicle length and driving gain weight. This is of particular importance in high-performance vehicles with 12 cylinder engines or generally in such motor vehicles, the engine compartment with modern technology is overcrowded.

Diese Anforderung versucht ein Flachrohrverflüssiger ohne serpentinenförmige Rohrschlange gemäß der EP-OS 02 55 313 zu erfüllen, bei dem einzelne mit Lamellen verrippte Flachrohre im Anströmquerschnitt der Umgebungsluft nebeneinander ange ordnet und gruppenweise durch runde Sammelrohre parallelge schaltet sind. Hierbei wird das Biegen von Rohren zu einer serpentinenförmigen Rohrschlange vermieden, so daß die Rohre in ihrem thermodynamisch optimalen kleineren relativen Abstand im Anströmquerschnitt angeordnet werden können. Dabei kann man darüber hinaus auch noch die äußere Breite der Flachrohre zwischen deren beiden Flachseiten kleiner wählen, da man den Verlust an Innenquerschnitt der einzelnen Flachrohre durch die gruppenweise Parallelschaltung nicht nur kompensieren, sondern sogar überkompensieren kann. Dadurch vermeidet man eine unerwünschte Versperrung des Durchtrittsquerschnittes der Umgebungsluft durch den Verflüssiger. Außerdem kann man durch Variation der gruppenweisen Zusammenschaltung dem Volumenverlust des durch den Verflüssiger geführten Kälte mittels im Wege seiner Verflüssigung vom ursprünglich gas förmigen Zustand in dem am Ausgang gewünschten flüssigen End zustand Rechnung tragen. Dabei erhält man bei dem angestrebten Optimum einer maximalen Wärmeübertragungsleistung Achsabstände der Flachrohre von etwa 11 mm und Bautiefen deutlich unter 16 mm, wobei für den Achsabstand benachbarter Flachrohre ein optimal angestrebter Bereich zwischen 6 und 12 mm angegeben ist.A flat tube condenser tries to meet this requirement without serpentine pipe coil according to EP-OS 02 55 313 to be fulfilled in the case of individual flat tubes ribbed with fins in the flow cross section of the ambient air side by side organizes and groups in parallel by round collecting tubes are switched. Here, the bending of pipes becomes one Avoided serpentine coil so that the pipes in their thermodynamically optimal smaller relative distance can be arranged in the inflow cross section. You can in addition, the outer width of the flat tubes choose between their two flat sides smaller, because you can Loss of internal cross section of the individual flat tubes due to not only compensate for the parallel connection in groups, but can even overcompensate. This avoids an undesirable blocking of the passage cross section the ambient air through the condenser. You can also by varying the group interconnection Volume loss of the cold led through the condenser by means of its liquefaction from the original gas shaped state in the liquid end desired at the exit take into account condition. Thereby one obtains with the aimed Optimum maximum heat transfer performance the flat tubes of about 11 mm and depths significantly below 16 mm, whereby for the center distance of adjacent flat tubes optimal range between 6 and 12 mm is specified.

Es trifft zwar zu, daß bei dem Flachrohrverflüssiger gemäß der genannten EP-OS 02 55 313 bei sonst gleichen Daten dieselbe Wärmeübertragungsleistung beispielsweise bei einer Bautiefe von 10 mm erreicht werden kann, die bisher nur mit Bautiefen von 16 mm und mehr erreichbar war. Dies wird jedoch bei der vorbe kannten Anordnung dadurch erkauft, daß gemäß deren Lehre (vgl. deren offengelegten Hauptanspruch) so viele einzelne Flach rohre mittels der Sammelleitungen parallelgeschaltet werden sollen, daß der lichte Gesamtdurchflußquerschnitt groß und der Druckverlust klein ist. Das wiederum hat zur Folge, daß mindestens in den dem Eingang des Verflüssigers benachbarten Bereichen, wo das Volumen des Kältemittels noch sehr groß ist, sehr viele Flachrohre parallelgeschaltet werden, und zwar in den Ausführungsbeispielen acht Flachrohre. Auch in den nach folgenden Gruppen wird die Zahl der Flachrohre nur jeweils um ein Flachrohr auf schließlich minimal vier Flachrohre in der am Ausgang des Verflüssigers angeordneten Gruppe gesenkt. Damit erhält man bei Durchströmung des ganzen Verflüssigers einen weitaus geringeren Durchströmungsweg mit größeren lichten Gesamtquer schnitten als bei den gattungsgemäßen konventionellen Flach rohrverflüssigern mit serpentinenförmigen Rohrschlangen. Dieser vorbekannte Flachrohrverflüssiger optimiert somit einerseits die abstrakte Wärmeübertragungsleistung durch engere Anordnung und geringere Breite der Flachrohre. Andererseits folgt aus dem angestrebten minimalen Druckverlust bei Durchgang des Kältemittels durch den Verflüssiger ein minimaler Temperatur abfall des den Verflüssiger passierenden Kältemittels und führt damit zu einer vergleichsweise hohen Austrittstemperatur des Kältemittels aus dem Verflüssiger. It is true that according to the flat tube condenser the mentioned EP-OS 02 55 313 the same with otherwise the same data Heat transfer performance, for example at a depth of 10 mm can be achieved, which was previously only possible with depths of 16 mm and more was achievable. However, this will be the case known arrangement bought in that according to their teaching (cf. whose main claim disclosed) so many individual flat pipes are connected in parallel by means of the manifolds should be that the clear total flow cross-section is large and the pressure loss is small. This in turn means that at least in those adjacent to the condenser inlet Areas where the volume of the refrigerant is still very large very many flat tubes are connected in parallel, namely in the exemplary embodiments eight flat tubes. Even in the after In the following groups, the number of flat tubes is only increased by one Flat tube to a minimum of four flat tubes in the exit of the condenser arranged group lowered. So that gets one by far when flowing through the entire condenser lower flow path with larger clear cross cut than in the conventional flat condensers with serpentine coils. This Known flat tube condensers are therefore optimized on the one hand the abstract heat transfer performance through closer arrangement and smaller width of the flat tubes. On the other hand, it follows the desired minimum pressure loss when the Refrigerant through the condenser a minimum temperature waste of the refrigerant passing through the condenser and thus leads to a comparatively high outlet temperature of the refrigerant from the condenser.

Nun kommt es aber bei der Bewertung eines Verflüssigers für das Kältemittel einer Kraftfahrzeugklimatisierung weder auf eine möglichst hohe formale Wärmeübertragungsleistung noch auf einen geringen Druckverlust bzw. eine relativ hohe Austrittstemperatur des Kältemittels aus dem Verflüssiger an, sondern alleine auf eine minimale Luftaustrittstemperatur aus dem Verdampfer und somit eine optimale Innenraumabkühlung des Kraftfahrzeugs. Diese wiederum wird nur erreicht, wenn die Austrittstemperatur des Kältemittels aus dem Verflussiger so minimal wie möglich ist oder, anders ausgedrückt, so nahe wie möglich an die Temperatur der Umgebungsluft herankommt. Dieser Forderung steht die Zielsetzung der EP-OS 02 55 313, minimale Druckverluste und damit möglichst hohe Austritts temperaturen des Kältemittels aus dem Verflüssiger zu er halten, diametral entgegen. Trotz der theoretisch gewonnenen Verbesserung der Kondensatorleistung (bei Bautiefe 16 mm) um ca. 50% ist es daher nicht verwunderlich, daß den Ausfüh rungsbeispielen dieser EP-OS 02 55 313 entsprechende Aus führungsformen auf dem Markt bei der Messung ihrer Daten nur eine um etwa 1°C bessere Innenraumabkühlung eines Kraft fahrzeuges im Vergleich mit herkömmlichen Verflüssigern der eingangs erörterten Bauarten zeigen.Now it comes down to evaluating a condenser for the refrigerant of an automotive air conditioning system neither for the highest possible formal heat transfer performance to a low pressure drop or a relatively high one Outlet temperature of the refrigerant from the condenser, but only to a minimum air outlet temperature from the evaporator and thus optimal interior cooling of the motor vehicle. This in turn is only achieved if the outlet temperature of the refrigerant from the condenser is as minimal as possible or, in other words, as close as close as possible to the temperature of the ambient air. This requirement is the objective of EP-OS 02 55 313, minimal pressure losses and thus the highest possible outlet temperatures of the refrigerant from the condenser hold diametrically opposite. Despite the theoretically won Improvement of the capacitor performance (with construction depth 16 mm) by about 50%, it is therefore not surprising that the execution Example from this EP-OS 02 55 313 corresponding Aus forms of management on the market for the measurement of their data only about 1 ° C better interior cooling of a force vehicle in comparison with conventional condensers show the types discussed at the beginning.

Darüber hinaus enthält die Konzeption der EP-OS 02 55 313 auch noch konstruktive Nachteile im Vergleich mit den gattungs gemäßen bekannten Flachrohrverflüssigern mit einer serpentinen förmig gebogenen Rohrschlange in Flachrohrform. Während nämlich bei den bekannten gattungsgemäßen Flachrohrverflüssigern Löt verbindungen nur am Eingang und am Ausgang des Verflüssigers erforderlich sind, benötigt der Flachrohrverflüssiger nach der EP-OS 02 55 313 Lötverbindungen an allen Enden der einzelnen Flachrohre, also an einer mehr als eine Größenordnung höheren Anzahl von Lötverbindungsstellen. Dabei ist bei dem bekannten Flachrohrverflüssiger vorgesehen, daß das Lötmittel insbe sondere innen in den Sammelrohren bereitgestellt wird. Bei den üblichen Lötverfahren mittels Flußmittel muß dann das Fluß mittel nach dem Zusammenbau des Verflüssigers ausgewaschen wer den, was nicht immer zuverlässig gelingt. Flußmittelreste er weisen sich jedoch als unerwünschte Störquellen im Kältemittel kreislauf. Außerdem wird der mögliche Gewinn an geringer Einbau tiefe dadurch mindestens teilweise aufgehoben, daß die Sammel rohre für die erforderliche Druckstabilität kreisrunde Rohre sein sollen, die dabei weit über die Bautiefe der Flachrohre überstehen. Bei den erwähnten praktischen Ausführungsbeispielen beträgt dabei die Einbautiefe der Sammelrohre etwa 25 mm bei nur etwa 10 mm Bautiefe der mit den Lamellen verrippten Flach rohre.The concept of EP-OS 02 55 313 also contains also constructive disadvantages in comparison with the genus known known flat tube condensers with a serpentine tube coil in the shape of a flat tube. While namely soldering in the known generic flat tube condensers connections only at the inlet and outlet of the condenser the flat tube condenser is required EP-OS 02 55 313 solder connections at all ends of the individual Flat tubes, that is, more than an order of magnitude higher Number of solder joints. It is in the known Flat tube condenser provided that the solder in particular is specially provided inside the manifolds. At The usual soldering methods using flux must then be the flux medium washed out after assembling the condenser what doesn't always work reliably. Flux residues he however, prove to be undesirable sources of interference in the refrigerant cycle. In addition, the possible gain in low installation deep at least partially canceled that the collection tubes for the necessary pressure stability circular tubes should be that far beyond the depth of the flat tubes survive. In the practical embodiments mentioned the installation depth of the header pipes is about 25 mm only about 10 mm depth of the flat ribbed with the slats tube.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Verflüssiger für ein Kältemittel einer Fahrzeugklimaanlage an zugeben, welcher nicht nur der Bauart nach Einbautiefen von deutlich weniger als 16 mm erlaubt, sondern auch auf das An fordernis möglichst niedriger Ausgangstemperaturen des Kälte mittels aus dem Verflüssiger abgestellt ist und dabei mit einer relativ kleinen Anzahl von Lötstellen auskommt und schließlich so gestaltbar ist, daß die gewählte Einbautiefe über den gesamten Querschnitt des Verflüssigers eingehalten werden kann.The invention is therefore based on the object Condenser for a refrigerant in a vehicle air conditioning system admit which not only the type according to installation depths of allowed significantly less than 16 mm, but also to the on requirement of the lowest possible cold temperatures is turned off from the condenser and with a relatively small number of solder joints and Finally, it can be designed so that the selected installation depth adhered to over the entire cross section of the condenser can be.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ausgehend von den Merkmalen der bekannten Flachrohrverflüssiger gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zusätzlich das kennzeich nende Merkmal von Anspruch 1 vorgesehen ist.This object is achieved according to the invention in that based on the features of the known flat tube condensers according to the preamble of claim 1 additionally the character nende feature of claim 1 is provided.

Dadurch, daß über den ganzen Verflüssiger nur zwei oder drei oder höchstens sechs serpentinenförmige Rohrschlangen zu einander parallelgeschaltet werden, ergibt sich in dem erfin dungsgemäßen Verflüssiger von vornherein in erwünschter Weise eine höhere Druckdifferenz zwischen Eingang und Ausgang des Kältemittelkreislaufes im Verflüssiger und damit auch eine relative Erniedrigung der Austrittstemperatur des Kältemittels aus dem Verflüssiger im Vergleich mit dem Verflüssiger nach der EP-OS 02 55 313. Andererseits kann man aufgrund der Parallel schaltung der Rohrschlangen die Dicke der Flachrohre zwischen den beiden Breitseiten wegen des durch die Parallelschaltung gewonnenen relativ großen lichten Gesamtquerschnitts einzeln geringer wählen als bei dem gattungsgemäßen Stand der Technik und so aufgrund der besseren Verformbarkeit dünnerer Rohre beim Biegen bei gleicher luftseitiger Versperrung einen engeren Achs abstand benachbarter Flachrohre im Verflüssiger erhalten und die dadurch gewonnene Erhöhung der spezifischen Wärmeübertra gungsleistung je nach den Anforderungen zur Erniedrigung der Bautiefe und/oder zur Erhöhung der gesamten Wärmeübertragungs leistung des Verflüssigers nutzbar machen. Durch die Weiter verwendung von zu serpentinenförmigen Rohrschlangen zusammen gefaßten Flachrohren kommt man mit einer kleinen Zahl von Löt stellen in den erforderlichen Anschlußbereichen aus. Auch haben dann, wenn man Flachrohre konstanten Querschnitts ver wendet, was der Regelfall ist, die Verbindungsbögen der Rohr schlangen keinen Überstand über die Bautiefe des Verflüssigers. Auch ist nicht unerheblich, daß der für den inneren Wärmeüber gang nicht nutzbare Druckverlust bei den Umlenkungen bei der Verwendung von Sammelrohren größer ist als bei serpentinen förmigen Bögen. Der eingesparte kältemittelseitige Druckverlust wird beim Verflüssiger nach dem Anspruch 1 zur Verbesserung des Wärmeübergangs in dem berippten Rohrbereich durch eine höhere Kältemittelmassenstromdichte verwendet. Weiterhin kann es bei der Flachrohranordnung nach Anspruch 1 zu keiner Ent mischung von gasförmigem und flüssigem Kältemittel kommen, wie dies z. B. in den Sammelrohren der EP-OS 02 55 313 bei mehr als vier Austritten der Fall ist. The fact that only two or three or at most six serpentine coils to be connected in parallel results in the inventions Condenser according to the invention in the desired manner from the outset a higher pressure difference between the inlet and outlet of the Refrigerant circuit in the condenser and thus one Relative lowering of the refrigerant outlet temperature from the condenser compared to the condenser EP-OS 02 55 313. On the other hand, due to the parallel circuit of the coils the thickness of the flat tubes between the two broad sides because of the parallel connection obtained relatively large overall clear cross-section individually choose less than in the generic prior art and so due to the better ductility of thinner tubes when Bend a narrower axis with the same airside obstruction maintain the distance between adjacent flat tubes in the condenser and the resulting increase in specific heat transfer performance depending on the requirements for lowering the Construction depth and / or to increase the overall heat transfer harness the performance of the condenser. Through the next use of serpentine coils together flat tubes come with a small number of solder exhibit in the required connection areas. Also have when ver flat tubes of constant cross section applies what is usually the connecting bends to the pipe did not protrude beyond the depth of the condenser. It is also not insignificant that the for the internal heat not usable pressure loss in the deflections at the Use of manifolds is larger than that of serpentines shaped arches. The saved pressure drop on the refrigerant side is in the liquefier according to claim 1 for improvement the heat transfer in the finned tube area by a higher refrigerant mass flow density used. Furthermore can it in the flat tube arrangement according to claim 1 to no Ent mixture of gaseous and liquid refrigerants, like this B. in the manifolds of EP-OS 02 55 313 more than four withdrawals is the case.

Unter der Zielsetzung der EP-OS 02 55 313, zwischen Eingang und Ausgang des Verflüssigers einen minimalen Druck verlust zu haben, sieht diese Vorveröffentlichung in den Ausführungsbeispielen im Eingangsbereich des Verflüssigers acht und im Endbereich des Verflüssigers immer noch vier parallelgeschaltete Flachrohre vor. Die Erfindung sieht demgegenüber gemäß dem Kennzeichen von Anspruch 1 drei Alter nativen vor, nämlich nur zwei oder drei parallelgeschaltete Rohrschlangen nach den ersten beiden Alternativen und auch nur drei bis maximal sechs Rohrschlangen nach der dritten Alternative.With the aim of EP-OS 02 55 313, between Condenser inlet and outlet a minimum pressure to have lost, sees this previous publication in the Examples in the entrance area of the condenser eight and still four at the end of the condenser parallel connected flat tubes. The invention sees in contrast, according to the characterizing part of claim 1 three ages native before, namely only two or three connected in parallel Pipe coils according to the first two alternatives and also only three to a maximum of six coils after the third Alternative.

Allgemein gesprochen erhöht sich die Zahl der parallel geschalteten Rohrschlangen einerseits mit zunehmendem Kälte mittelmassenstrom und andererseits mit abnehmender Bautiefe des Verflüssigers. Bei gleichem Kältemittelmassenstrom wie bei der EP-OS 02 55 313 kann man beispielsweise gemäß der ersten Alternative die minimale Bautiefe von gattungsgemäßen Verflüssigern mit serpentinenförmigen Rohrschlangen von bis her in der Praxis minimal 22 mm auf etwa 16 mm erniedrigen. Damit wird man bereits mit der ersten Alternative vergleich bar mit Rundrohrlamellen verflüssigen, ja sogar etwas besser als diese, deren in der Praxis sogar noch nicht einmal reali sierte minimale Bautiefe auch bei etwa 16 mm liegt.Generally speaking, the number of parallel increases switched coils on the one hand with increasing cold medium mass flow and on the other hand with decreasing depth of the condenser. With the same refrigerant mass flow as in EP-OS 02 55 313 you can, for example, according to the the first alternative is the minimum overall depth of generic Liquefy with serpentine coils from to lower in practice a minimum of 22 mm to about 16 mm. You are already compared to the first alternative liquefy bar with round tube fins, even a little better than these, which in practice are not even reali minimum installation depth is also around 16 mm.

Mit der zweiten Alternative, nur drei Rohrschlangen parallel zu schalten, kann man dann schon bei dem erfindungs gemäßen Verflüssiger Bautiefen von etwa 10 mm erreichen, also eine vergleichbare Bautiefe wie bei der EP-OS 02 55 313. Die Leistungswerte und die Bautiefenerniedrigung lassen sich dann noch nach der dritten Alternative mit etwas größerem konstruktiven Aufwand steigern, wobei maximal sechs parallel geschaltete Rohrschlangen keine theoretische Obergrenze dar stellen, sondern eine konstruktiv-praktische im Hinblick auf den dann immer größer werdenden Konstruktionsaufwand, wie Raumbedarf der verschiedenen Verbindungsbögen zwischen den Flachrohren. Es besteht dabei das Bestreben, bei vorgegebener Bautiefe mit einer minimalen Anzahl parallelgeschalteter Rohrschlangen auskommen zu können, schon um die Anzahl er forderlicher Lötstellen minimal zu halten.With the second alternative, only three coils to connect in parallel, you can already with the invention according to the condenser depth of about 10 mm, a comparable depth as in EP-OS 02 55 313. The performance values and the construction depth reduction can be then after the third alternative with something bigger increase design effort, with a maximum of six in parallel switched coils are not a theoretical upper limit but a constructive-practical one with regard to the ever increasing design effort, such as Space required for the various connecting arches between the Flat tubes. There is an endeavor, given that Construction depth with a minimum number of parallel To be able to make do with coils, just by the number to keep the required solder joints to a minimum.

Die Wärmeübertragungsleistung, oder genauer die Wärme durchgangszahl, eines Flachrohrverflüssigers steigt mit ab nehmendem Rohrabstand mit Exponent 0,8 an. Dem wirkt ent gegen, daß bei abnehmendem Rohrabstand und gleichbleibender Lamellenteilung die äußere Verrippungsfläche abnimmt. Opti male Rohrabstände liegen daher im Bereich zwischen 8 und 11 mm, wenn man allein auf optimale flächenspezifische Wärmeübertra gungsleistung abstellt. Dieses Optimum kann man also bereits mit der erwähnten obengenannten zweiten Alternative des Hauptanspruchs erreichen. Legt man hingegen den Verflüssiger auf minimales Gewicht oder minimale Kosten bei gleicher Lei stung aus, ergeben sich Rohrabstände im Bereich zwischen 16 und 18 mm, die man also sogar mit der ersten Alternative des Hauptanspruchs realisieren kann.The heat transfer performance, or more precisely the heat flow rate, a flat tube condenser also increases increasing pipe distance with exponent 0.8. It counteracts this against that with decreasing pipe spacing and constant Slat division decreases the outer rib surface. Opti Male pipe distances are therefore between 8 and 11 mm, if you only look for optimal surface-specific heat transfer power off. You can already do this optimum with the aforementioned second alternative of Achieve main claim. However, if you place the condenser to minimal weight or minimal costs with the same lei equipment, there are pipe gaps in the area between 16 and 18 mm, which is even the first alternative of the main claim can realize.

Andererseits hat man bisher nur Flachrohre verwendet, deren Dicke, zwischen ihren beiden Flachseiten gemessen, von 5 bis 7 mm beträgt; dann kann man mit der üblichen Biege technik über einem sog. Biegestein nur minimale Biegeradien von 10 bis 12 mm erreichen, also Achsabstände benachbarter Flachrohre der serpentinenförmigen Rohrschlange von 20 bis 24 mm. In der EP-OS 02 55 313 sind auch schon dünnere Flach rohre in Betracht gezogen, deren Breite, zwischen ihren beiden Flachseiten gemessen, wenigstens 2,5 mm beträgt. On the other hand, so far only flat tubes have been used, their thickness, measured between their two flat sides, from 5 to 7 mm; then you can with the usual bend technology over a so-called bending stone only minimal bending radii reach from 10 to 12 mm, i.e. center distances of neighboring Flat tubes of the serpentine coil from 20 to 24 mm. In EP-OS 02 55 313 thinner flat are already tubes considered, their width, between their measured on both flat sides, is at least 2.5 mm.

Bei einem Biegen derartiger Flachrohre über dem Biegestein kommt man auch nur zu Biegeradien von minimal etwa 7 mm. Nach der EP-OS 02 55 313 kann man trotzdem kleinere Rohrab stände verwirklichen, da dort nur einzelne Flachrohre ver wendet werden. Es hat sich nun gezeigt, daß man im Rahmen der Erfindung auch bei zu serpentinenförmigen Rohrschlangen zusammengefaßten Flachrohren Achsabstände der Flachrohre in dem von der Wärmeübergangszahl her optimalen Bereich von 8 bis 11 mm erreichen kann oder allgemeiner Abstände, die unter dem minimalen Biegeradius der eingesetzten Flachrohre liegen (Anspruch 2) .When bending such flat tubes over the bending stone you only get bending radii of at least about 7 mm. According to EP-OS 02 55 313 you can still smaller pipes realize stands, since only single flat tubes are ver be applied. It has now been shown that in the frame of the invention also in serpentine coils summarized flat tubes center distances of the flat tubes in the optimal range of 8 in terms of heat transfer coefficient can reach up to 11 mm or general distances that under the minimum bending radius of the flat tubes used (Claim 2).

Dies kann man ohne weiteres unter direkter Ausnutzung der Ineinanderschachtelung gemäß Anspruch 1 für solche benach barten Flachrohre erreichen, die zu verschiedenen Rohrschlangen gehören. Dann kann man zwischen zwei benachbarten Flachrohren derselben Rohrschlange einen durch den minimalen Biegeradius bedingten größeren Achsabstand vorsehen als zwischen den be nachbarten Flachrohren verschiedener ineinandergeschachtelter Rohrschlangen, wo der betreffende Verbindungsbogen eine größe re Weite als der Achsabstand benachbarter Flachrohre hat und daher der minimale Biegeradius nicht voll ausgenutzt zu werden braucht. Unter Ausnutzung dieser Möglichkeit kann man Achsab stände bis in den genannten Bereich von 8 bis 11 mm wenigstens dort gewährleisten, wo die benachbarten Flachrohre nicht zur selben serpentinenförmigen Rohrschlange gehören.This can easily be done directly the nesting according to claim 1 for such neighbors reach beard flat tubes that lead to different coils belong. Then you can between two adjacent flat tubes the same coil through the minimum bending radius provide for a larger center distance than between the be neighboring flat tubes of different nested Pipe coils where the connecting elbow in question is one size re width than the center distance of adjacent flat tubes and hence the minimum bending radius not to be fully exploited needs. Taking advantage of this possibility, you can ax down would stand at least in the range of 8 to 11 mm ensure where the neighboring flat tubes are not used belong to the same serpentine coil.

Nun hat man schon konventionell die außen liegenden Flach rohre eines Flachrohrverflüssigers außen mit Lamellen geringe rer Breite als die Lamellen zwischen den Rohren berippt, so daß man schon konventionell zwei Lamellenarten unterschiedli cher Breite für denselben Verflüssiger bereitstellen muß. Dies kann man für die Erfindung dadurch nutzbar machen, daß man die Lamellen geringerer Breite auch zwischen den benachbarten Flachrohren anordnet, welche verschiedenen Rohrschlangen zugehören.Now you have conventionally the outer flat tubes of a flat tube condenser with small fins on the outside rer width than the fins ribbed between the tubes, so that conventionally two types of slats are already different Cher width must provide for the same condenser. This can be used for the invention in that the Slats of smaller width also between the neighboring ones Flat tubes arranges which different coils To belong.

Aber auch zwischen benachbarten Flachrohren derselben Rohrschlange kann man den Achsabstand kleiner als den doppelten minimalen Biegeradius machen, indem man gemäß Anspruch 4 unter Verwendung des minimalen oder eines ähnlichen Biegeradius einen über 180° hinausragenden Verbindungsteilkreis schafft.But also between adjacent flat tubes of the same Pipe coil can be the center distance smaller than twice make minimum bending radius by according to claim 4 under Use the minimum or a similar bend radius connecting circle protruding over 180 °.

Unter Kombination der beiden genannten Maßnahmen erhält man dann das wärmeleistungsmäßige Optimum nach Anspruch 5 und insbesondere die Möglichkeit, in dem genannten Achsabstands bereich zwischen benachbarten Flachrohren von 8 bis 11 mm zu arbeiten.By combining the two measures mentioned above then the optimum thermal output according to claim 5 and in particular the possibility in the center distance mentioned range between adjacent flat tubes of 8 to 11 mm work.

Nach der EP-OS 02 55 313 ist es schon bekannt, die Anzahl von Flachrohren, die in parallelgeschalteten Flachrohrgruppen zusammengefaßt sind, sukzessive vom Eingang bis zum Ausgang des Verflüssigers zu reduzieren, und zwar insbesondere unter der dortigen Zielrichtung von acht Flachrohren auf vier Flach rohre. Der Sinn dieser Maßnahme besteht darin, den freien Gesamtströmungsquerschnitt für das Kältemittel längs des Ver flüssigers allmählich zu reduzieren, um ihn an die Volumen veränderung des Kältemittels infolge Abreicherung des Gasan teils im Gas-Flüssigkeits-Gemisch des Kältemittels innerhalb des Verflüssigers anzupassen. Eine derartige Anpassung an das Volumen des Kältemittels bei dem erfindungsgemäßen Ver flüssiger sieht Anspruch 6 vor. Wegen der geringeren Zahl von Parallelschaltungen an Rohrschlangen im Vergleich mit den einzelnen Flachrohren der EP-OS 02 55 313 kommt man dabei auch mit einer kleineren Zahl von Abstufungen aus, die vor zugsweise, insbesondere im Falle der ersten oder zweiten Alternative, in einer einzigen letzten Rohrschlange enden können.According to EP-OS 02 55 313 it is already known the number of flat tubes, which are arranged in parallel flat tube groups are summarized, successively from the entrance to the exit to reduce the condenser, especially under the direction there from eight flat tubes to four flat tube. The point of this measure is the free one Total flow cross section for the refrigerant along the ver gradually reduce the liquid to the volume Change in refrigerant due to depletion of gas partly in the gas-liquid mixture of the refrigerant inside of the condenser. Such an adjustment the volume of the refrigerant in the Ver invention more liquid provides claim 6. Because of the lower number of parallel connections on coils in comparison with the single flat tubes of EP-OS 02 55 313 come here even with a smaller number of gradations from before preferably, especially in the case of the first or second Alternative ending in a single last coil can.

Besonders bevorzugt sind dabei folgende Abstaffelungen:The following graduations are particularly preferred:

a. As part of the first alternative, two coils on a pipe in the entrance area of the condenser snake in the exit area.
b. In connection with the second alternative with the first Alternatively, the use of three parallel panels pipe coils in the entrance area with the following two coils connected in parallel, either are arranged in the outlet area of the condenser or in turn from a single coil may have followed in the exit area.
c. Using all three alternatives, four in parallel switched coils in the entrance area of the Ver liquid, then three parallel pipes snakes and finally in the exit area of the ver two coils connected in parallel.

Dabei ist es nicht erforderlich - wenn auch theoretisch möglich -, Gruppen einer bestimmten Anzahl von parallelgeschal teten Rohrschlangen längs des Verflüssigers zu wiederholen, da man bei dem erfindungsgemäßen Verflüssiger anders als bei den zusammengefaßten einzelnen Flachrohren der EP-OS 02 55 313 eine entsprechende Anpassung durch Wahl der entsprechenden Länge der Rohrschlange erhalten kann und dabei sogar mit einer mini malen Zahl von Lötstellen auskommt. It is not necessary - albeit theoretically possible -, groups of a certain number of parallel panels repeated coils along the condenser, because one with the liquefier according to the invention differently than with the summarized individual flat tubes of EP-OS 02 55 313 a corresponding adjustment by choosing the appropriate length the pipe coil can get and even with a mini paint number of solder joints.

Möglichkeiten der Feinabstimmung des örtlichen gesamten Strömungsquerschnittes sehen dann die Ansprüche 7 bis 10 vor, auch im Hinblick auf die später noch zu erörternde Lehre von Anspruch 26.Possibilities of fine-tuning the local whole Flow cross-section then provide claims 7 to 10, also with regard to the teaching of Claim 26.

Auch der erfindungsgemäße Verflüssiger sieht Verbinder für das Kältemittel dort vor, wo im Eingangsbereich oder im Ausgangsbereich des Verflüssigers mehrere Rohrschlangen be ginnen oder münden oder wo Gruppen von Rohrschlangen einer bestimmten Anzahl an Gruppen von Rohrschlangen einer anderen Anzahl oder gegebenenfalls an eine einzige Rohrschlange an geschlossen werden. In jedem Fall ist jedoch die Zahl der erforderlichen Lötstellen weitaus geringer als bei den Sammlern der EP-OS 02 55 313.The condenser according to the invention also sees connectors for the refrigerant where in the entrance area or in the Outlet area of the condenser be several coils start or end or where groups of coils one certain number of groups of coils of another Number or if necessary to a single coil getting closed. In any case, the number is required solder joints far less than with collectors EP-OS 02 55 313.

Im Kältemitteleintritt und Kältemittelaustritt kann man einfache Anschlußrohre mit einer entsprechenden Mehrzahl von Rohranschlüssen vorsehen. Hierauf ist Anspruch 13 bezogen. Die Ansprüche 11, 12 sowie 14 bis 17 befassen sich demgegen über mit Rohrverbindern zwischen verschiedenen Rohrschlangen gruppen. Die Merkmale gemäß Anspruch 12 sind dahingehend optimiert, daß sich in dem betreffenden Rohrverbinder der Flüssiganteil und der Gasanteil des zugeführten Kältemittels möglichst gut mischen, um mit gleichem Anteilsverhältnis in die weiterführenden Rohrschlangen überführt werden zu können. Diese Bedingung ist bei den Sammlern der EP-OS 02 55 313 schon deshalb nicht erfüllt, weil die kreisrunden Sammler einen sehr großen Durchmesser haben, in die eine Vielzahl von Anschlußrohren hineinführt, in denen bereits das aus tretende Anteilsverhältnis von flüssigen und gasförmigen Anteilen unterschiedlich ist, die Flüssigkeit in den vertikal angeordneten Sammlern durch Schwerkraft zu den untersten weiterführenden Flachrohren absinkt, insbesondere auch als Film an der Rohrwand, und die Gasanteile vorzugsweise die Tendenz haben, die höher liegenden anschließenden Flachrohre zu beauf schlagen. Bei den erfindungsgemäßen Rohrverbindern nach An spruch 12 ist jedoch das Innenvolumen der Rohrverbinder klein und ebenso die Zahl der Anschlußrohre. Bei den angegebenen Bemessungsgrenzen kann man daher weitgehend von einer fehlenden Entmischung der flüssigen und gasförmigen Anteile des Kälte mittels ausgehen. Gegebenenfalls kann man diesen gewollten Effekt noch durch andere geeignete Maßnahmen unterstützen, wie etwa durch Einbau von Schikanen, stufenweise Ausbildung der Innen wand des Rohrverbinders usw. (siehe auch Anspruch 19).In the refrigerant inlet and outlet you can simple connecting pipes with a corresponding plurality of Provide pipe connections. This is related to claim 13. The claims 11, 12 and 14 to 17 deal with this over with pipe connectors between different coils groups. The features according to claim 12 are to that effect optimizes that in the pipe connector in question Liquid component and the gas component of the supplied refrigerant mix as well as possible to have the same proportion in to be able to transfer the further coils. This condition applies to collectors of EP-OS 02 55 313 if not fulfilled, because the circular collectors have a very large diameter in which a variety leads from connecting pipes, in which that already occurring ratio of liquid and gaseous Proportions is different, the liquid in the vertical arranged collectors by gravity to the lowest further flat tubes, especially as a film on the pipe wall, and the gas fractions preferably the tendency have to charge the higher adjacent flat tubes beat. In the pipe connectors according to the invention saying 12, however, the inner volume of the pipe connector is small and also the number of connecting pipes. At the specified Design limits can therefore be largely determined by a lack Separation of the liquid and gaseous parts of the cold by going out. If necessary, you can have this desired effect support with other suitable measures, such as through installation of baffles, gradual formation of the interior wall of the pipe connector, etc. (see also claim 19).

Die Ansprüche 14 bis 17 schließlich sind auf Konstruktions weisen der Verbindung von Flachrohren und Rohrverbinder abge stellt, bei denen wenig oder keine Gefahr besteht, daß Fluß mittel einer Lotverbindung in den Kältekreislauf gerät. Die Ansprüche 15 bis 17 befassen sich dabei mit Volumenverhältnissen, die auftreten, wenn an den Rohrverbinder zwei oder mehr weiter führende Rohrschlangen angeschlossen werden müssen. Sonst kann man das einzige weiterführende Flachrohr an den Rohrverbinder stirnseitig anschließen und mit entsprechend schmal bemessenen Innenräumen der Rohrverbinder auskommen.Finally, claims 14 to 17 are on construction indicate the connection of flat tubes and tube connectors where there is little or no risk of flow by means of a solder connection in the refrigeration cycle. The Claims 15 to 17 deal with volume ratios, that occur when the pipe connector continues two or more leading coils must be connected. Otherwise can the only continuative flat tube on the tube connector Connect at the front and with appropriately narrow dimensions Inside the pipe connector.

Die Verwendung von Flachrohren, die in mehrere Kanäle un terteilt sind, ist üblich und wird bei der Erfindung bereits im Oberbegriff von Anspruch 1 vorausgesetzt. Diese Konstruk tionsweise sichert die Flachrohre gegen den hohen Berstdruck des Kältemittels. Es ist auch üblich, die einzelnen Kanäle noch mit einer die Innenfläche vergrößernden Innenberippung zu versehen, wie beispielsweise an den beiden Flachseiten äquidistant zu den Stegen zwischen den Kanälen verlaufenden Längsrippen.The use of flat tubes that un in several channels are divided is common and is already in the invention provided in the preamble of claim 1. This construct the flat tubes protect against the high burst pressure of the refrigerant. It is also common for the individual channels still with an inner rib enlarging the inner surface to be provided, such as on the two flat sides Equidistant to the webs between the channels Longitudinal ribs.

Anspruch 18 betrifft eine optimale Auswahl der Anzahl der artiger Kanäle im Hinblick auf einen optimalen Kompromiß zwi schen hinreichender Berstsicherheit und großen freien Stro mungsflächen für das Kältemittel.Claim 18 relates to an optimal selection of the number of like channels with a view to an optimal compromise between sufficient burst safety and large free flow areas for the refrigerant.

Die Ansprüche 20 bis 23 betreffen bevorzugte Dimensions optimierungen.Claims 20 to 23 relate to preferred dimensions optimizations.

Bei gattungsgemäßen Verflüssigern ist es bereits üblich, die Lamellen mit jalousieförmigen Schlitzen zu versehen. Bisher ist es jedoch üblich, bei Flachrohrverflüssigern Jalousiestege mit einer Breite von 1,2 mm und mehr und bei Lamellenrohrver flüssigern von minimal 1 mm und mehr vorzusehen. Andererseits hat man die Anstellwinkel der Jalousiestege bisher auf maximal 30° begrenzt, um Strömungsschatten zu vermeiden. Es hat sich aber gezeigt, daß bei den Bemessungen nach Anspruch 24 die mittlere Grenzschichtdicke noch gegenüber den bekannten Jalou sien verkleinert und damit die äußere Wärmeübergangszahl noch verbessert werden kann. Dies läßt sich besonders günstig bei den kleinen Achsabständen erfindungsgemäßer Flachrohrwärme tauscher nutzbar machen.With generic condensers, it is already common to provide the slats with blind-shaped slots. So far it is common, however, for flat tube condensers with a width of 1.2 mm and more and with lamellar tube ver to provide liquids of at least 1 mm and more. On the other hand the angle of incidence of the blind webs has so far been maximized Limited 30 ° to avoid flow shadows. It has but shown that in the dimensions according to claim 24 medium boundary layer thickness compared to the well-known Jalou they are reduced and thus the external heat transfer coefficient can be improved. This can be particularly cheap the small center distances of flat tube heat according to the invention Make exchanger usable.

Wenn nach Anspruch 25 die Lamellen in den Bereichen des Kältemitteleintritts und des Kältemittelaustritts gegenüber der sonstigen Lamellenverrippung zurückgesetzt sind, nehmen diese Zurücksetzungen nur einen relativ kleinen Bereich der wirksamen Anströmfläche ein. Nach der EP-OS 02 55 313 sind demgegenüber die am Eingang und am Ausgang des Verflüssigers vorgesehenen Sammler relativ breit und lang und reduzieren somit den maximalen Anströmquerschnitt in einem deutlich größeren Ausmaß. If according to claim 25, the slats in the areas of Refrigerant inlet and the refrigerant outlet opposite of the other fin ribs are reset these resets only a relatively small area of effective inflow area. According to EP-OS 02 55 313 in contrast, those at the entrance and exit of the condenser intended collectors relatively wide and long and reduce thus the maximum inflow cross section in one larger scale.

Anspruch 26 beschreibt ganz allgemein eine angestrebte Optimierungsbedingung des erfindungsgemäßen Verflüssigers. Diese Optimierungsbedingung wirkt sich auf alle Parameter des erfindungsgemäßen Verflüssigers aus, welche den freien Strö mungsquerschnitt an einer bestimmten Stelle des Kältemittel kreislaufs im Verflüssiger bestimmen. Primär ist dabei die Wahl der Anzahl parallelgeschalteter Rohrschlangen. Einzelne sekundäre Maßnahmen sind oben im einzelnen behandelt.Claim 26 describes in general a target Optimization condition of the condenser according to the invention. This optimization condition affects all parameters of the liquefier according to the invention, which the free stream cross-section at a specific point in the refrigerant Determine the circuit in the condenser. The primary is Choice of the number of coils connected in parallel. Separate secondary measures are discussed in detail above.

Die EP-OS 02 55 313 strebt hier einen minimalen Druckver lust an, dem ein maximaler Strömungsquerschnitt entspricht, der lediglich im Hinblick auf das Flüssigkeits-Gas-Volumen modifiziert wird. Dabei erhält man zwar eine maximale wirksame Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel und der außen anströmenden Umgebungsluft, jedoch keine maximale Wärmedurch gangszahl, so daß das für die Verflüssigerleistung maßgebliche Produkt aus wirksamer Temperaturdifferenz und Wärmedurchgangs zahl weit unter dem maximal möglichen Wert liegt. Dadurch bedingt wird auch weder der minimal mögliche Eintrittsdruck des Kältemittels in den Verflüssiger noch wegen des geringen Druckverlustes im Verflüssiger der minimale Austrittsdruck des Kältemittels erreicht, welcher die Innenraumabkühlung im Kraftfahrzeug maßgebend bestimmt. Im Gegensatz dazu ist der er findungsgemäße Flachrohrwärmetauscher mit serpentinenförmigen Rohrschlangen von vornherein auf einen relativ großen Druckver lust ausgelegt, wobei nach Anspruch 26 die Auslegung des Ver flüssigers im besonderen so gewählt ist, daß sie im Bereich zwischen zwei Grenzen liegt, einschließlich der Grenzbereiche, bei denen entweder die Bedingungen am Eintritt oder am Austritt des Verflüssigers optimal sind. Die erste Grenze, bezogen auf den Eintritt des Kältemittels in den Verflüssi ger, betrifft dabei maximale Verflüssigerleistung bzw. minimalen Eintrittsdruck des Kältemittels, während die zweite Grenze zwar keine maximale Verflüssigerleistung mehr er gibt, jedoch minimalen Austrittsdruck des Kältemittels aus dem Verflüssiger. Dabei sind durch die Dampfdruckkurve die in An spruch 26 angesprochenen Werte des Minimums der Sättigungs temperatur des in den Verflüssiger eintretenden Kältemittels einerseits und der Austrittstemperatur des verflüssigten Kälte mittels andererseits entsprechend zugeordnet.EP-OS 02 55 313 strives for a minimal Druckver desire that corresponds to a maximum flow cross-section, only in terms of the liquid-gas volume is modified. You get a maximum effective Temperature difference between the refrigerant and the outside incoming ambient air, but no maximum heat gears, so that the decisive factor for the condenser performance Product of effective temperature difference and heat transfer number is far below the maximum possible value. Thereby neither is the minimum possible entry pressure determined of the refrigerant in the condenser because of the low Pressure loss in the condenser the minimum outlet pressure of the refrigerant that cools the interior in Motor vehicle decisively determined. In contrast, he is Flat tube heat exchanger according to the invention with serpentine Pipe coils from the outset to a relatively large Druckver lust designed, the interpretation of Ver is particularly chosen so that it is in the range is between two borders, including the border areas, where either the conditions at the entrance or on Outlet of the condenser are optimal. The first frontier based on the entry of the refrigerant into the condenser ger, affects maximum condenser capacity or minimum inlet pressure of the refrigerant while the second limit no longer maximum condenser capacity there, but minimum outlet pressure of the refrigerant from the Condenser. The vapor pressure curve means that in An speak 26 addressed values of the minimum of saturation temperature of the refrigerant entering the condenser on the one hand and the outlet temperature of the liquefied cold on the other hand assigned accordingly.

Eine solche Optimierung gemäß Anspruch 26 wird zweckmäßig in einem Klimawindkanal, bezogen auf den ganzen Kältemittel kreislauf der Fahrzeugklimatisierungsanlage, unter Vornahme der angesprochenen Variationen (Anzahl parallelgeschalteter Rohrschlangen etc.) durchgeführt.Such optimization is expedient in a climate wind tunnel, based on the entire refrigerant Circuit of the vehicle air conditioning system, under execution the variations mentioned (number of parallel Pipe coils etc.).

Die Erfindung läßt sich, wie üblich, mit horizontal ver laufenden Flachrohren der Rohrschlangen verwirklichen. Dies ist auch der normale Anwendungsbereich. Anspruch 27 ermöglicht aber auch noch eine Alternative mit vertikal angeordneten Flach rohren der Rohrschlangen, die insbesondere bei bestimmten Ein bauverhältnissen im Kraftfahrzeug von Interesse ist. Bisher hat man derartige Fallstromanordnungen der Verflüssiger ge scheut, um ein Pulsieren des Kältemittelstroms aufgrund perio discher Verstopfung durch Flüssiganteile des Kältemittels mit nachfolgendem Durchschlagen von Gasanteilen zu vermeiden. Be sonders kritisch sind dabei Abscheidungen von Ölanteilen des Kältemittels in den ersten unten liegenden Rohrbögen. Bei den relativ hohen Druckdifferenzen eines erfindungsgemäßen Ver flüssigers entsteht jedoch eine so hohe Strömungsgeschwindig keit des Kältemittels durch den Verflüssiger, daß die Strö mungskräfte kontinuierlich auf sich partiell abscheidende Flüssigkeits- und insbesondere Ölanteile so stark einwirken, daß diese sich nicht bis zur Verstopfungsgrenze ansammeln, sondern kontinuierlich mitgeführt werden.The invention can, as usual, with horizontal ver Realize flat tubes of the coils. This is also the normal scope. Claim 27 enables but also an alternative with a vertically arranged flat tubes of coils, particularly at certain A construction conditions in the motor vehicle is of interest. So far one has ge such downflow arrangements of the condenser shy away from a pulsation of the refrigerant flow due to perio with constipation due to liquid components of the refrigerant to avoid subsequent penetration of gas components. Be Separation of oil fractions of the oil is particularly critical Refrigerant in the first pipe bends below. Both relatively high pressure differences of a Ver However, such a high flow rate occurs in a more fluid manner speed of the refrigerant through the condenser, that the Strö forces continuously separating Liquid and especially oil components act so strongly that they do not accumulate up to the constipation limit, but be carried along continuously.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be described more schematically Drawings on several embodiments even closer explained. Show it:

die Fig. 1 bis 6 Draufsichten in Anströmrichtung der Umgebungsluft auf sechs Ausführungsbeispiele eines erfindungs gemäßen Verflüssigers, deren Numerierung der Figurennummer entspricht, wobei in den Fig. 5 und 6 unter Fortlassung der Verrippung mittels Lamellen weiter schematisiert ist; Figures 1 to 6 are plan views in the direction of flow of the ambient air to six embodiments of a condenser according to fiction, whose numbering corresponds to the figure number, and in Figures 5 and 6 with the omission of the ribbing means of lamellae is further schematically..;

Fig. 7 eine Ausschnittszeichnung in derselben Ansicht wie in den Fig. 1 bis 6 bezüglich einer Modifizierungsmöglich keit des Anschlußbereichs eines Verflüssigers, z. B. der Aus führungsformen nach den Fig. 1 bis 6; Fig. 7 is a sectional drawing in the same view as in Figs. 1 to 6 with respect to a modification possibility of the connection area of a condenser, for. B. from the imple mentation forms according to FIGS. 1 to 6;

Fig. 8 in derselben Ansichtsrichtung eine Ansicht eines Rohrverbinders zwischen zwei einmündenden und einer ausmünden den Rohrschlange, wie er in Fig. 4 eingesetzt ist,; Fig. 8 in the same view direction a view of a pipe connector between two outgoing and one out the pipe coil as used in Fig. 4;

die Fig. 8a, 8b und 8c alternative mögliche Verbindungs arten von Rohrverbinder und Rohrschlange im Querschnitt durch die Anschlußstelle; Figures 8a, 8b and 8c alternative possible connection types of pipe connector and coil in cross section through the connection point.

Fig. 9 eine Ansicht wie in Fig. 8 eines Rohrverbinders mit drei einmündenden und zwei ausmündenden Rohrschlangen; Figure 9 is a view as in Figure 8 of a pipe connector with three opening out and opening out two coils..;

Fig. 9a einen Querschnitt wie in den Fig. 8a bis 8c eines Anschlusses einer stirnseitig einmündenden Rohrschlange an den Rohrverbinder gemäß Fig. 9; Figure 9a is a cross-section as shown in Figures 8a to 8c a terminal of a leading-end side coil to the pipe joint of FIG. 9..;

Fig. 10 einen Querschnitt durch ein bevorzugtes Flach rohr mit Draufsicht längs des Flachrohres einer Lamelle; FIG. 10 is a cross-section through a preferred flat tube with top view taken along the flat tube of a sipe;

Fig. 11 einen Querschnitt durch die Lamelle gemäß Fig. 10; FIG. 11 is a cross section through the blade of Fig. 10;

Fig. 12 in derselben Sichtrichtung wie in den Fig. 1 bis 6 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt des Verflüssigers allein zur Definition von Bemessungsgrößen; Fig. 12 in the same visual direction as shown in Figs 1 to 6 is a plan view of a detail of the condenser alone for defining design parameters.

die Fig. 13 bis 15 Funktionsdiagramme, welche eine Optimie rung des Rohrabstandes betreffen; Figs. 13 to 15 show functional diagrams, which relate to optimization of the pipe tion a distance;

die Fig. 16 bis 19 Funktionsdiagramme, welche die Opti mierung des mittleren oder lokalen freien Strömungsquerschnittes in bezug auf einen minimalen Druck des Kältemittels am Ausgang des Verflüssigers und damit eine optimale Innenraumklimatisie rung eines Kraftfahrzeuges betreffen; und Figs. 16 to 19 function diagrams tion Opti the optimization of the central or local free flow cross section in respect to a minimum pressure of the refrigerant at outlet of the condenser and thus an optimal Innenraumklimatisie relate to a motor vehicle; and

Fig. 20 ein Kältemittelzustandsdiagramm, in welchem Kälte mittelkreisläufe eingetragen sind, welche den anhand der Fig. 16 bis 19 diskutierten verschiedenen Möglichkeiten der Wahl freier Strömungsquerschnitte des Kältemittels entsprechen. Fig. 20 is a refrigerant state diagram in which refrigerant circuits are entered, which correspond to the reference to FIG. 16 to 19 discussed various possibilities of choice of free flow cross-sections of the refrigerant.

In den Ausführungsbeispielen sind die Rohrschlangen jeweils mit 1 bezeichnet, wobei unterschiedliche Rohrschlangen mit dem Zusatz a, b, c usw. unterschieden werden.In the exemplary embodiments, the pipe coils are each designated 1 , different pipe coils being distinguished with the addition a , b , c , etc.

Die Lamellen sind jeweils mit 2 bezeichnet, wobei Lamellen unterschiedlicher Breite mit dem Zusatz a oder b kenntlich ge macht sind.The lamellae are each designated 2 , lamellae of different widths being identified by the addition a or b .

Am Kältemitteleingang des Verflüssigers sind jeweils ein Anschlußstück 3 und am Kältemittelausgang des Verflüssigers ein Anschlußstück 4 vorgesehen, welches mit den weiterführenden Rohrschlangen bzw. der oder den ausmündenden Rohrschlange(n) druckdicht verbunden sind. At the refrigerant inlet of the condenser, a connector 3 is provided and at the refrigerant outlet of the condenser, a connector 4 is provided, which are pressure-tightly connected to the further coils or the outgoing pipe coil (s).

Mit Pfeilen ist jeweils die Strömungsrichtung des Kälte mittels in den Rohrschlangen 1 kenntlich gemacht.The direction of flow of the cold is indicated by arrows in the coils 1 .

Wie durch die Darstellung der Lamellen 2 durch eine Zick zacklinie kenntlich gemacht ist, sind diese Lamellen in zick zackförmig gefalteten oder gewellten Paketen zwischen den von den Rohrschlangen jeweils gebildeten Flachrohren 10 angeord net und mit diesen in üblicher Weise verlötet. Dabei wird üblicherweise die Lamelle 2 mit Lot beschichtet und das Flach rohr 10 unbeschichtet belassen. Die Verlötung erfolgt in einer Montageeinrichtung im verpreßten Zustand innerhalb eines Löt ofens.As indicated by the representation of the fins 2 by a zigzag line, these fins are arranged in zigzag folded or corrugated packages between the flat tubes 10 each formed by the coils and are soldered to them in the usual manner. The lamella 2 is usually coated with solder and the flat tube 10 is left uncoated. The soldering takes place in a mounting device in the pressed state within a soldering furnace.

Bei den Ausführungsbeispielen sind die außen liegenden Flachrohre 10 mit Lamellen 2 b kleinerer Lamellenbreite als die Lamellen 2 a verrippt, welche zwischen benachbarten Flach rohren 10 angeordnet sind. Es werden nur diese beiden Lamellen breiten verwendet.In the embodiments 10 b with smaller lamellae 2 slat width than the lamellae 2 a, the flat tubes are ribbed outer, which pipes are arranged between adjacent flat 10th Only these two slat widths are used.

In nicht dargestellter Weise kann an der äußeren Mantel fläche der Lamellen 2 b auch noch ein Blech zum Schutze der Lamellen mit angelötet sein, was hier nicht dargestellt ist.In a manner not shown, the outer surface of the slats 2 b can also be soldered to a sheet to protect the slats, which is not shown here.

Sowohl die Flachrohre 1 als auch die Lamellen 2 bestehen zweckmäßig aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Die Flachrohre bestehen dabei zweckmäßig aus der Aluminiumknetle gierung AlMn1 nach DIN-Norm. Die Lamellen können aus demselben Material oder, wenn sie nach dem Löten aushärtbar sein sollen, zweckmäßig auch aus AlMgSi-Legierung bestehen. Als Lot wird zweckmäßig eine Aluminiumlegierung von AlSi7,5 bis AlSi10 verwendet, wobei die für derartige Legierungen üblichen Fluß mittel Verwendung finden, wie beispielsweise chlorid- oder fluoridhaltige Flußmittel, im einfachsten Fall aufgeschwemmtes Kochsalz mit handelsüblichen Zusätzen.Both the flat tubes 1 and the fins 2 are suitably made of aluminum or an aluminum alloy. The flat tubes consist expediently of the aluminum kneading alloy AlMn1 according to DIN standard. The lamellae can consist of the same material or, if they are to be hardenable after soldering, also of AlMgSi alloy. An aluminum alloy of AlSi7.5 to AlSi10 is expediently used as the solder, the fluxes customary for such alloys being used, such as, for example, chloride- or fluoride-containing fluxes, in the simplest case, table salt suspended with commercially available additives.

Bei den Ausführungsformen 1 bis 3 sind jeweils zwei ineinan der geschachtelte Rohrschlangen 1 a und 1 b verwendet, die vom An schlußstück 3 am Einlaß des Verflüssigers bis zum Anschlußstück 4 am Auslaß des Verflüssigers für das Kältemittel durchlaufen.In the embodiments 1 to 3 , two are used ineinan the nested coils 1 a and 1 b , which run through from the connection piece 3 at the inlet of the condenser to the connector 4 at the outlet of the condenser for the refrigerant.

Der Abstand der einzelnen Flachrohre 10 ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel mindestens entsprechend dem mittleren Biege radius der Rohrbögen benachbarter Flachrohre 10 derselben Rohr schlange gewählt. Dadurch ist auch die Breite der Lamellen 2 b bestimmt. An Stelle der weniger breiten Lamellen 2 b kann man dabei in nicht dargestellter Weise auch die Lamellen 2 a verwenden, wenn man nur mit einer einzigen Lamellenbreite aus Gründen der Herstellungsvereinfachung arbeiten möchte.The distance between the individual flat tubes 10 is selected in the first embodiment at least according to the mean bending radius of the tube bends of adjacent flat tubes 10 of the same tube snake. This also determines the width of the slats 2 b . Instead of the less wide slats 2 b , the slats 2 a can also be used in a manner not shown if one only wants to work with a single slat width for reasons of simplification of production.

Man erkennt bei dem Ineinanderschachtelungsbild der Fig. 1, daß hier benachbarte Flachrohre 10 teilweise von derselben Rohr schlange, teilweise von verschiedenen Rohrschlangen gebildet sind. Dementsprechend sind hier jeweils zwei Flachrohre, die in derselben Rohrschlange direkt durch einen Rohrbogen miteinander verbunden sind, beidseitig von je einem weiteren Flachrohr einer anderen Rohrschlange umgeben, deren Verbindungsbogen den erst genannten direkten Verbindungsbogen überbrückt. Die Überbrückung erfolgt zweckmäßig zur Raumeinsparung in enger Anordnung, je doch zur Vermeidung von Vibrationsgeräuschen mit einem engen Abstand. Auch die überbrückenden Rohrbogen können mit dem mini malen Biegeradius gebogen werden; zur Verringerung von Druck verlusten in den kältetechnisch unwirksamen Rohrbögen empfiehlt sich in diesem Falle jedoch die Herstellung mit etwas größeren Biegeradien.It can be seen in the nesting picture of FIG. 1 that here adjacent flat tubes 10 are partly formed by the same pipe, partly by different coils. Accordingly, here two flat tubes, which are directly connected to one another in the same coil by a pipe bend, are surrounded on both sides by a further flat pipe from another pipe coil, the connecting bend of which bridges the first-mentioned direct connecting bend. The bridging is expedient to save space in a close arrangement, but to avoid vibrating noises at a close distance. The bridging pipe elbows can also be bent with the minimum bending radius; In order to reduce pressure losses in the pipe bends, which are not effective in terms of refrigeration technology, it is advisable in this case to manufacture them with somewhat larger bending radii.

Die Anschlußstücke 3 und 4 haben außen Sechskantform, um sie beim Anschließen weiterführender Rohrleitungen des Kälte mittelkreislaufs in einem üblichen Sechskantschlüssel festhalten zu können. Im zweiten Ausführungsbeispiel ist die Anordnung des ersten Ausführungsbeispiels bei sonst gleichbleibender Ausbildung dadurch modifiziert, daß die Verbindungsbögen 12 benachbarter Rohrschlangen derart über mehr als 180° geführt sind, daß die beiden benachbarten Flachrohre 10 einen kleineren Achsabstand als den doppelten Biegeradius des Rohrbogens haben. Diese Maß nahme ist bei den jeweils überbrückenden Rohrbögen 14 nicht er forderlich. Bei dieser Anordnung kann man im nicht gezeigten Grenzfall auch die Lamellenbreite der Lamellen 2 a gleich der der Lamellen 2 b wählen und dabei die Lamellenbreite so bemessen wie die Lamellen 2 b im ersten Ausführungsbeispiel. Mit anderen Worten, kann man hierdurch den Abstand der Flachrohre gegenüber der Ausführungsform gemäß Fig. 1 unter Unterschreiten des dop pelten minimalen Biegeradius erheblich weiter annähern.The connectors 3 and 4 have an external hexagonal shape to be able to hold them in a conventional hex key when connecting further pipes of the refrigerant circuit. In the second embodiment, the arrangement of the first embodiment is modified with otherwise the same configuration in that the connecting bends 12 of adjacent coils are guided over more than 180 ° in such a way that the two adjacent flat tubes 10 have a smaller center distance than twice the bending radius of the tube bend. This measure is not required for the respective bridging pipe bends 14 . With this arrangement, it can not shown in the limiting case, the sipe width of the lamellae 2 a equal to that of the lamellae 2 b choose while the slat width dimensioned so as the lamellae 2 b in the first embodiment. In other words, the distance between the flat tubes compared to the embodiment according to FIG. 1 can be approximated considerably further below the double minimum bending radius.

Im dritten Ausführungsbeispiel ist diese Annäherung ohne Sonderformen der Verbindungsbögen 12 wenigstens über einen Teil bereich des Verflüssigers dadurch gegeben, daß zwar solche be nachbarten Flachrohre 10, welche derselben Rohrschlange 1 ange hören, denselben Abstand wie beim ersten Ausführungsbeispiel haben, der Abstand jedoch zwischen solchen benachbarten Flach rohren, welche den beiden verschiedenen Rohrschlangen 1 a und 1 b zugehören, unter Ausnützung der weiteren Ausladung der überbrüc kenden Rohrbögen 14 enger gewählt wird; denn bei dem Biegen die ser überbrückenden Rohrbögen 14 ergeben sich keine Probleme aus dem minimalen Rohrbiegeradius. Man kann sogar, wie in den Fig. 1 bis 3 angedeutet, die überbrückenden Rohrbögen 14 teil weise noch geradlinig in ihren Scheitelbereichen gestalten.In the third embodiment, this approximation is given without special forms of the connecting bends 12 at least over a portion of the condenser by the fact that such be adjacent flat tubes 10 , which listen to the same coil 1 , have the same distance as in the first embodiment, but the distance between such adjacent Flat tubes, which belong to the two different coils 1 a and 1 b , are selected to take advantage of the further projection of the bridging tube bends 14 ; because when bending the water bridging pipe bends 14 there are no problems from the minimum pipe bending radius. One can even, as indicated in FIGS. 1 to 3, partially design the bridging pipe bends 14 in a straight line in their apex regions.

In Fig. 3 sind die Lamellen, die zwischen benachbarten Flachrohren 10 unterschiedlicher Rohrschlangen 1 a und 1 b ange ordnet sind, mit 2 c bezeichnet. Herstellungsmäßig zweckmäßig ist es, die Lamellenbreite der Lamellen 2 c gleich der Lamellen breite 2 b der Außenberippung zu wählen.In Fig. 3, the fins, which are arranged between adjacent flat tubes 10 different tube coils 1 a and 1 b , are designated with 2 c . In terms of production, it is expedient to choose the lamella width of the lamellae 2 c to be equal to the lamella width 2 b of the external ribbing.

Bei dem vierten Ausführungsbeispiel sind Rohrschlangen 1 a und 1 b, welche im übrigen gemäß den vorhergehenden Ausführungs beispielen gestaltet und angeordnet sein können, über einen Rohrverbinder 5 mit einer einzigen weiterführenden Rohrschlange 1 c verbunden. Das dazugehörige Anschlußstück 4 weist hier dem entsprechend nur eine Anschlußöffnung an eine Rohrschlange auf, während das Anschlußstück 3 wie in den Ausführungsbeispielen 1 bis 3 zwei Anschlußöffnungen hat.In the fourth embodiment, pipe coils 1 a and 1 b , which can be designed and arranged in the rest of the examples according to the previous embodiment, are connected via a pipe connector 5 with a single further pipe coil 1 c . The associated connection piece 4 here accordingly has only one connection opening to a pipe coil, while the connection piece 3 has two connection openings as in the exemplary embodiments 1 to 3 .

Im fünften und sechsten Ausführungsbeispiel ist zunächst verdeutlicht, wie man mehr als zwei Rohrschlangen ineinander schachteln kann. Wie in den vorhergehenden Fällen wird zum Verständnis des Begriffes Ineinanderschachtelung auch hier auf die zeichnerische Darstellung ausdrücklich Bezug genommen.In the fifth and sixth embodiment is first illustrates how to connect more than two coils can nest. As in the previous cases, the Understand the term nesting here too expressly refer to the graphic representation.

Im Falle des fünften Ausführungsbeispiels sind am Eingang des Verflüssigers vier Rohrschlangen parallelgeschaltet, die über einen Verbinder 5 an drei parallelgeschaltete weiterfüh rende Rohrschlangen kommunizierend angeschlossen sind, welche wiederum durch einen weiteren Verbinder 5 an zwei bis zum Ausgang des Verflüssigers führenden Rohrschlangen kommunizie rend angeschlossen sind. Das Anschlußstück 3 hat hier vier Ausgangsöffnungen, während das Anschlußstück 4 wie in den Aus führungsbeispielen 1 bis 3 zwei Anschlußöffnungen hat. Es werden im ganzen Rohrschlangen 1 a bis 1 i miteinander ver schaltet, wobei die erste Gruppe die Rohrschlangen 1 a bis 1 d, die zweite Gruppe die Rohrschlangen 1 e bis 1 g und die letzte Gruppe die beiden Rohrschlangen 1 h und 1 i umfaßt.In the case of the fifth exemplary embodiment, four pipe coils are connected in parallel at the input of the condenser, which are communicatively connected via a connector 5 to three parallel coiled pipe coils, which in turn are connected by another connector 5 to two pipe coils leading to the outlet of the condenser. The connector 3 here has four outlet openings, while the connector 4 has two connection openings as in the exemplary embodiments 1 to 3 . There are in the whole coils 1 a to 1 i switched with each other, the first group comprising the coils 1 a to 1 d , the second group comprising the coils 1 e to 1 g and the last group comprising the two coils 1 h and 1 i .

Das sechste Ausführungsbeispiel entspricht in der Aufein anderfolge von Rohrschlangen und in deren Anzahl dem fünften Ausführungsbeispiel.The sixth embodiment corresponds to the Aufein sequence of coils and the number of the fifth Embodiment.

Das fünfte und sechste Ausführungsbeispiel unterscheiden sich in der Art der Nebeneinanderschaltung der einzelnen Flach rohre 10 der Rohrschlangen.The fifth and sixth embodiment differ in the type of interconnection of the individual flat tubes 10 of the coils.

Bei dem fünften Ausführungsbeispiel wird die Möglichkeit des dritten Ausführungsbeispiels konsequent genutzt, solche nebeneinander liegenden Flachrohre 10, die von verschiedenen Rohrschlangen stammen, eng nebeneinander anzuordnen und nur solche Flachrohre, die derselben Rohrschlange zugehören, mit Rohrbögen unter minimalem Biegeradius oder größerem Biege radius nebeneinander anzuordnen. Man erkennt, daß bei einer hinreichenden Vervielfachung von parallelgeschalteten Rohr schlangen gemäß Fig. 5 bereits ein großer Teil der Anschluß fläche allein durch diese Maßnahme mit engem Rohrabstand ver sehen werden kann.In the fifth exemplary embodiment, the possibility of the third exemplary embodiment is used consistently to arrange such flat tubes 10 lying next to one another, which originate from different pipe coils, closely next to one another and to only arrange such flat tubes that belong to the same pipe coil with pipe bends with a minimum bending radius or a larger bending radius. It can be seen that with a sufficient multiplication of parallel-connected pipe coils according to FIG. 5, a large part of the connection area can be seen by this measure alone with a narrow pipe spacing.

In der sechsten Ausführungsform ist dann die Anordnung gemäß der fünften Ausführungsform noch im Sinne der zweiten Ausführungsform dort weitergebildet, wo Flachrohre 10 der selben Rohrschlange unmittelbar benachbart sind. Die dabei entstehenden, über 180° verlaufenden Verbindungsbögen 12 sind bei der sechsten Ausführungsform darüber hinaus noch in Er streckungsrichtung der einzelnen Flachrohre 10 etwas zurückge setzt. Dadurch erreicht man einen minimalen Überstand der überbrückenden Rohrbögen 14 über die mit Lamellen 2 ver rippten Fläche des Verflüssigers. Etwas genauer gesagt, werden die Lamellen 2 im Bereich der Verbindungsbögen 12 nur bis in die Nähe des jeweiligen Nachbarrohres nur so weit zurückgesetzt, daß der seitlich auskragende Ansatz des vom Verbindungsbogen 12 gebildeten Teilkreises frei liegt, während man an den anderen Flachrohren die überbrückenden Rohrbögen mit minimalem Biegeradius anschließen kann und dort die Lamellenberippung bis an den Ansatz des halbkreisartigen Biegeradius heraus führen kann. Anders ausgedrückt, sieht man die Lamellierung zweckmäßig an allen den Bereichen der Flachrohre 10 vor, die noch nicht in einen Verbindungsbogen 12 oder 14 übergehen. Diesen Sachverhalt kann man auch durch eine etwas weiter herausgeführte Lamellenberippung im Bereich der überbrücken den Rohrbögen 14 beschreiben.In the sixth embodiment, the arrangement according to the fifth embodiment is then further developed in the sense of the second embodiment where flat tubes 10 are directly adjacent to the same tube coil. The resulting, over 180 ° connecting bends 12 are also in the sixth embodiment in He extension direction of the individual flat tubes 10 sets something back. This results in a minimal protrusion of the bridging pipe bends 14 over the surface of the condenser ripped with fins 2 . Somewhat more specifically, the slats 2 in the region of the connecting sheets 12 to be reset only so far only to the vicinity of the respective neighboring tube, that the laterally projecting neck of the partial circle formed by the connecting sheet 12 is exposed, while on the other flat tubes the bridging pipe bends with minimum bending radius and can lead the lamella ribbing out to the base of the semicircular bending radius. In other words, the lamination is expediently provided on all the areas of the flat tubes 10 which do not yet merge into a connecting bend 12 or 14 . This state of affairs can also be described by a finned-out ribbing in the area of bridging the pipe bends 14 .

In Fig. 7 ist anhand des Eingangsanschlusses 3 für das Kältemittel eine Anordnungsmöglichkeit beschrieben, die ana log auch für das weiterführende Anschlußstück 4 Anwendung finden kann. Man erkennt, daß hier das Anschlußstück 3 gegen über der sonstigen verrippten Fläche des Verflüssigers durch entsprechende Verkürzung der Enden der beiden Rohrschlangen 1 a und 1 b zurückgesetzt sind. Das Ausmaß der Zurücksetzung ist zweckmäßig im Sinne der zeichnerischen Darstellung so großzügig gewählt, daß Anschlußrohre und sonstige Anschluß elemente in dem zurückgesetzten Bereich Platz finden können, gegebenenfalls sogar Elemente des Kraftfahrzeugs in Randbe reichen des Karosserieausschnittes, durch den die Umgebungs luft einströmt.In Fig. 7, an arrangement option is described based on the input connection 3 for the refrigerant, which can also be used logically for the further connection piece 4 . It can be seen that here the connector 3 is set back against the other ribbed surface of the condenser by shortening the ends of the two coils 1 a and 1 b accordingly. The extent of the reset is expediently chosen in the sense of the drawing so generously that connecting pipes and other connection elements can find space in the recessed area, possibly even elements of the motor vehicle in the area of the body cutout through which the ambient air flows.

Bei allen Ausführungsbeispielen ist die Zeichnung so gewählt, daß die Flachrohre 10 horizontal verlaufen (Normal fall der Anwendung); man kann alle Zeichnungen aber auch so lesen, daß die Flachrohre 10 vertikal angeordnet sind.In all embodiments, the drawing is selected so that the flat tubes 10 run horizontally (normal case of application); but you can read all the drawings so that the flat tubes 10 are arranged vertically.

Die Fig. 8 und 9 zeigen zwei mögliche Rohrverbinder, die sich in der Anzahl der angeschlossenen Rohrschlangen unterscheiden. Im Falle von Fig. 8 gehen hier zwei parallel geschaltete Rohrschlangen 1 a und 1 b in eine einzige weiter führende Rohrschlange 1 c über, während der Rohrverbinder nach Fig. 9 drei einmündende Rohrschlangen 1 a bis 1 c und zwei weiterführende Rohrschlangen 1 d und 1 e besitzt. Analog können Rohrverbinder anderer Paarungen gestaltet sein. FIGS. 8 and 9 show two possible tube connector, which differ in the number of connected coils. In the case of FIG. 8, two pipe coils 1 a and 1 b connected in parallel merge into a single pipe coil 1 c , while the pipe connector according to FIG. 9 has three pipe coils 1 a to 1 c and two pipe coils 1 d and 1 e owns. Pipe connectors of other pairs can be designed analogously.

Bei dem Rohrverbinder nach Fig. 8 kann gemäß den Quer schnitten nach den Fig. 8a bis 8c in vorzugsweiser Bemessung der Innenquerschnitt der einen stirnseitig einmündenden Rohr schlange 1 a gleich dem Innenquerschnitt des Rohrverbinders 5 selbst gewählt sein. Analoges gilt bezüglich der Innenquer schnitte des Rohrverbinders und der weiterführenden Rohr schlange 1 c. In nicht dargestellter Weise hat dann auch die Rohrschlange 1 b denselben Innenquerschnitt, der dann ohne Einschnürung seitlich in den Rohrverbinder 5 einmündet. Dies ist ein bevorzugter Grenzfall der in Frage kommenden Bemessun gen zur Homogenisierung des Kältemittels bezüglich seiner beiden Anteile Flüssigkeit und Gasphase.In the fitting according to Fig. 8, according to the cross sections of FIGS. 8A to 8C snake in preferably wise calculation of the internal cross-section of a front side opening out pipe 1 a is equal to the inner cross section of the pipe connector 5 be selected itself. The same applies to the inner cross-sections of the pipe connector and the further pipe snake 1 c . In a manner not shown, the pipe coil 1 b then also has the same internal cross section, which then opens laterally into the pipe connector 5 without constriction. This is a preferred limit case of the dimensions in question for homogenizing the refrigerant with regard to its two parts liquid and gas phase.

Bei allen drei Anordnungen nach den Fig. 8a bis 8c ist das Ende der Rohrschlange 1 a mit Preßsitz in eine Stufe 16 im Rohrverbinder eingesetzt. Außerhalb dieses Preßsitzes ist zwischen dem Ende der Rohrschlange 1 a und einer koaxialen Erweiterungsbohrung des Verbinders 5 ein Lötspalt 18 ausge bildet. Das Anwendung findende Lot kann gemäß den beiden Sonderbeispielen der Fig. 8b und 8c als Lotring bereits vor montiert sein, und zwar im Falle der Fig. 8b als auf das Ende der Rohrschlange 1 a aufgesteckter Lotring, im Falle der Aus führungsform nach Fig. 8c als in den Verbinder eingelassener Lotring 6.In all three arrangements according to FIGS. 8a to 8c, the end of the pipe coil 1 a with a press fit is inserted into a step 16 in the pipe connector. Outside this press fit between the end of the coil 1 a and a coaxial extension hole of the connector 5, a solder gap 18 is formed. The applied solder can be mounted as a solder ring according to the two special examples of FIGS . 8b and 8c, in the case of FIG. 8b as a solder ring plugged onto the end of the coil 1 a , in the case of the embodiment according to FIG. 8c as solder ring 6 embedded in the connector.

Bei dem Verbinder nach Fig. 9 ist demgegenüber die lichte Weite des den Verbinder bildenden Rohres größer als die lichte Weite der Flachrohre gewählt, und zwar etwa doppelt so groß wie die Dicke eines Flachrohres zwischen seinen Flachseiten RDa. In the connector of FIG. 9 in contrast, the inside width of the connector forming the tube is selected to be greater than the width of the flat tubes, namely about twice as large as the thickness of a flat tube between its flat sides RDA.

Es ist dabei zu beachten, daß alle Verbinder ebenso flachrohrartig gestaltet sind wie die Flachrohre.It should be noted that all connectors are the same are designed like flat tubes like flat tubes.

Zur Anpassung der Rohrschlange 1 a an den Verbinder 5 ist zwischen diesen beiden Elementen ein Deckel 7 zwischen geschaltet. Anders als bei der Ausführungsform nach Fig. 8 ist dabei das Ende der Rohrschlange 8 a nicht direkt in den Verbinder, sondern in eine Stufe 20 innerhalb des Deckels mit Preßsitz eingesetzt.To adapt the coil 1 a to the connector 5 , a cover 7 is interposed between these two elements. In contrast to the embodiment according to FIG. 8, the end of the tube coil 8 a is not inserted directly into the connector, but rather into a step 20 inside the cover with a press fit.

Der Deckel 7 ist hier gegenüber den Rohrenden 22 des Verbinders 5 zurückgesetzt. In der Zurücksetzung ist ein scheibenförmiger Lotring 6 eingesetzt, der zur Außenver lötung sowohl des Deckels 7 gegenüber dem Verbinder 5 als auch zum Außenverlöten des Endes der Rohrschlange 1 a im Deckel 7 dient.The cover 7 is set back here relative to the pipe ends 22 of the connector 5 . In the reset, a disk-shaped solder ring 6 is used, which serves for the external soldering of both the cover 7 relative to the connector 5 and for the external soldering of the end of the coil 1 a in the cover 7 .

Die lichten Weiten einerseits der Rohrschlange 1 a und andererseits des Verbinders 5 in Breitenrichtung der Flach rohre, gemessen zwischen ihren Flachseiten, ist mit A ₁ bzw. A ₂ bezeichnet.The clear widths on the one hand of the coil 1 a and on the other hand of the connector 5 in the width direction of the flat tubes, measured between their flat sides, is denoted by A ₁ and A ₂ .

Bei allen geschilderten Ausführungsbeispielen werden vorzugsweise Flachrohre gemäß Fig. 10 und Lamellenprofilie rungen gemäß Fig. 11 verwendet.In all the exemplary embodiments described, flat tubes according to FIG. 10 and lamellar profiles according to FIG. 11 are preferably used.

Die Flachrohre 10 sind durch Stege 24 in einzelne neben einander liegende Kanäle 8 unterteilt, vorzugsweise drei Kanäle 8 oder, wie dargestellt, vier Kanäle 8, die zweckmäßig jeweils etwa gleichen inneren Querschnitt haben, ohne daß dies eine zwingende Bedingung ist. The flat tubes 10 are divided by webs 24 into individual channels 8 lying next to one another, preferably three channels 8 or, as shown, four channels 8 , which expediently each have approximately the same inner cross section, without this being an imperative condition.

Die Schmalseiten des Flachrohres können in beliebiger druckfester Form ausgebildet sein und sind hier ohne Be schränkung der Allgemeinheit kreisbogenförmig dargestellt. Die Schmalseiten 26 enden dabei bereits über einem Teilbereich der halben Breitenerstreckung der außen liegenden Kanäle.The narrow sides of the flat tube can be formed in any pressure-resistant form and are shown here in an arc shape without restriction of the generality. The narrow sides 26 already end here over a partial area of half the width of the outer channels.

Auf halber Länge zwischen den Schmalseiten 26 und den benachbarten Stegen 24 bzw. bei den innen liegenden Kanälen auf halbem Abstand zwischen den beiden kanalbegrenzenden Stegen 24 verlaufen an der Rückseite der Flachseiten 28 der Flachrohre 10 innere Rippen 9 zur Oberflächenvergrößerung.Halfway between the narrow sides 26 and the adjacent webs 24 or, in the case of the internal channels, halfway between the two channel-limiting webs 24, there are inner ribs 9 on the back of the flat sides 28 of the flat tubes 10 for enlarging the surface.

Die Stege 24 halten die Flachseiten 28 der Flachrohre gegen den Berstdruck des Kältemittels.The webs 24 hold the flat sides 28 of the flat tubes against the bursting pressure of the refrigerant.

Man erkennt, daß sich das Flachrohr 10 über die ganze Bautiefe BT des Verflüssigers erstreckt. Dasselbe gilt für die Lamellen 2. Die Dicke der Flachrohre, zwischen den Au ßenflächen ihrer beiden Flachseiten 28 gemessen, ist in Fig. 10 noch mit RD _a, die Wandstärke mit d und dementsprechend der lichte Abstand der Innenflächen der Flachseiten 28 mit RD _i = RD _a - 2d bemessen.It can be seen that the flat tube 10 extends over the entire depth BT of the condenser. The same applies to the slats 2 . The thickness of the flat tubes, measured between the outer surfaces of their two flat sides 28 , is in FIG. 10 still measured with RD _a , the wall thickness with d and accordingly the clear distance between the inner surfaces of the flat sides 28 with RD _i = RD _a - 2 d .

In den Fig. 10 und 11 ist ferner ersichtlich, daß die Lamellen 2 mit jalousieförmigen Schlitzen versehen sind, die parallel zu den Stegen 24 bzw. normal zu den Flachseiten 28 der Flachrohre 10 verlaufen und jalousieförmig angeordnet sind. Dabei haben die ausgestellten Jalousiestege 30 eine Breite SB von weniger als 1 mm, vorzugsweise von 0,7 bis 0,9 mm, und einen Anstellwinkel α von mehr als 30°, vorzugs weise 32° bis 36°. In Figs. 10 and 11 can also be seen that the lamellae are provided with louver-shaped slots 2, which extend parallel to the webs 24 and normal to the flat sides 28 of the flat tubes 10 and disposed jalousie-shaped. The blind webs 30 exhibited have a width SB of less than 1 mm, preferably 0.7 to 0.9 mm, and an angle of attack α of more than 30 °, preferably 32 ° to 36 °.

Aus Fig. 12 sind ferner noch die Lamellenteilung LT, also die Wellenlänge der zickzack- oder wellenförmigen Lamellen bzw. der doppelte Abstand der Einzellamellen, sowie der Achsab stand RA benachbarter Flachrohre 10 sowie die lichte Weite zwi schen den Außenflächen der Flachseiten benachbarter Flachrohre 10 mit der Bezeichnung LB zu entnehmen.From Fig. 12 are also the lamella division LT , i.e. the wavelength of the zigzag or wave-shaped lamellae or the double spacing of the individual lamellae, as well as the axle spacing RA of adjacent flat tubes 10 and the clear width between the outer surfaces of the flat sides of adjacent flat tubes 10 with from the designation LB.

Gemäß Fig. 2 ist auch der tatsächliche Biegeradius von Verbindungsbögen 12, und analog der gekrümmten Bereiche über brückender Rohrbögen 14, mit r bezeichnet, wobei r gleich dem minimalen Biegeradius oder auch größer sein kann.According to FIG. 2, the actual bending radius of connecting bends 12 , and analogously to the curved areas over bridging pipe bends 14 , is designated by r , where r can be equal to or greater than the minimum bending radius.

In den Fig. 13 bis 15 sind die Optimierungskriterien für den Rohrabstand RA grafisch dargestellt.In Figs. 13 to 15, the optimization criteria for the tube spacing RA are displayed graphically.

In Fig. 13 ist die Wärmedurchgangszahl K über dem Achs abstand der Flachrohre RA doppellogarithmisch aufgetragen. Der dargestellte Anstieg der Wärmedurchgangszahl bei abnehmendem Achsabstand der Flachrohre RA resultiert einerseits aus dem Zu wachs an innerer kältemittelbenetzter Fläche und andererseits durch eine Steigerung des Rippenwirkungsgrades durch die kürze ren Wärmeleitwege sowie einer Steigerung der äußeren Wärmeüber gangszahl durch zunehmende Versperrung der Querschnittsfläche durch den reduzierten Achsabstand RA.In Fig. 13, the heat transfer coefficient K is plotted double logarithm over the center distance of the flat tubes RA . The increase in the heat transfer coefficient shown with a decreasing center distance of the flat tubes RA results on the one hand from the increase in the inner area wetted by the refrigerant and on the other hand through an increase in the fin efficiency due to the shorter heat conduction paths and an increase in the external heat transfer number due to the increasing blockage of the cross-sectional area due to the reduced center distance RA .

Bedingt durch den min. Biegeradius bei Serpentinenver flüssigern nach dem Stand der Technik mit Flachrohrdicken R D _a von 5 bis 7 mm konnte ein Achsabstand von ca. 21 mm bei Serpen tinenverflüssigern bisher nicht unterschritten werden. Gemäß An spruch 1 kann durch Parallelschaltung und Ineinanderschachtelung von bis zu 6 Rohrschlangen die Rohrdicke RD bei noch optimalem, nach Anspruch 26 festgelegtem Gesamtquerschnitt die Dicke der Flachrohre R D _a auf 3 bis 4 mm reduziert werden, so daß auch ein kleinerer Achsabstand der Flachrohre RA von ca. 16 mm möglich ist, so daß eine Steigerung in der Wärmedurchgangszahl K von ca. 20% erreicht wird.Due to the min. Bending radius in the case of serpentine condensers according to the state of the art with flat tube thicknesses R D _a of 5 to 7 mm has so far not been less than an axis distance of approx. 21 mm for serpentine condensers. According to claim 1 can by parallel connection and nesting of up to 6 coils, the pipe thickness RD with an optimal, defined according to claim 26 total cross-section, the thickness of the flat tubes R D _a can be reduced to 3 to 4 mm, so that a smaller center distance of the flat tubes RA of about 16 mm is possible, so that an increase in the heat transfer coefficient K of about 20% is achieved.

Eine weitere Reduzierung des Achsabstandes R D _a läßt sich durch spezielle in den Ansprüchen 2 bis 4 festgehaltenen Flach rohranordnungen oder durch Flachrohrverflüssiger mit beidseiti gen Sammelrohren gemäß EP-OS 02 55 313 verwirklichen. A further reduction in the center distance R D _a can be achieved by means of special flat tube arrangements set out in claims 2 to 4 or by means of flat tube condensers with two-sided collecting tubes according to EP-OS 02 55 313.

Obwohl bei den oben genannten Varianten eine Verkleinerung der Achsabstände R D _a auf weniger als 10 mm möglich wäre, ist es nicht sinnvoll, unter 10 mm zu gehen, da gemäß Fig. 14, in der der luftseitige Druckverlust Δ p _L des Verflüssigers über dem Achs abstand aufgetragen ist, auch der luftseitige Druckverlust mit abnehmendem Achsabstand RA zunimmt und die im Kraftfahrzeug noch zulässigen Grenzwerte übersteigt.Although it would be possible to reduce the center distances R D _a to less than 10 mm in the above-mentioned variants, it does not make sense to go below 10 mm, since according to FIG. 14, in which the air-side pressure loss Δ p _{L of} the condenser is above the Axis distance is plotted, the air-side pressure loss increases with decreasing center distance RA and exceeds the limit values still permissible in the motor vehicle.

Ein weiterer Grund, den Achsabstand der Flachrohre RA nicht zu eng zu wählen, ist in Fig. 15 dargestellt, in der die flächenspezifischen Wärmetauscherkosten sowie das flächenspe zifische Gewicht über dem Rohrabstand aufgetragen sind. Bei einem hinsichtlich Preis und Gewicht optimierten Flachrohrver flüssiger muß gemäß Fig. 15 der Achsabstand R D _a zwischen 16 und 18 mm liegen.Another reason not to choose the center distance of the flat tubes RA too narrow is shown in FIG. 15, in which the area-specific heat exchanger costs and the area-specific weight are plotted against the tube distance. With a Flachrohrver liquid optimized with regard to price and weight, the center distance R D _{a must be} between 16 and 18 mm according to FIG .

In Fig. 16 ist der lichte Strömungsquerschnitt von allen in einer Stufe parallel geschalteten Rohrschlangen 1 über dem Strömungsweg des Kältemittels durch den Verflüssiger dargestellt. Der gestrichelte Kurvenzug zeigt den lichten Strömungsquer schnitt einer Rohrschlangenanordnung gemäß Anspruch 6, die im Eintrittsbereich des Kältemittels eine Anordnung von drei parallelen Rohrschlangen 1, im mittleren eine solche von zwei parallelen Rohrschlangen und im Austrittsbereich lediglich eine Rohrschlange vorsieht. Der durchgezogene Kurvenzug zeigt den lichten Querschnitt einer Ausführungsform eines Flachrohrver flüssigers gemäß EP-OS 02 55 313, bei der am Kältemittelein tritt acht Flachrohre und am Austritt vier Flachrohre parallel geschaltet sind. Zwischen dem Eintritts- und dem Austrittsbe reich wird die Anzahl an parallelen Flachrohren stufenweise auf sieben, sechs und fünf reduziert. Der mittlere lichte Strö mungsquerschnitt beträgt bei der Ausführungsform gemäß EP-OS 02 55 313 ca. 110 mm² und bei dem erfindungsgemäßen Verflüssi ger ca. 60 mm². In Fig. 16, the clear flow cross-section is shown of all in a step parallel tubes 1 via the flow path of the refrigerant through the condenser. The dashed curve shows the clear flow cross section of a coil arrangement according to claim 6, which provides an arrangement of three parallel coils 1 in the inlet area of the refrigerant, in the middle one of two parallel coils and only one coil in the outlet area. The solid curve shows the clear cross section of an embodiment of a Flachrohrver liquefier according to EP-OS 02 55 313, in which eight flat tubes on the refrigerant inlet and four flat tubes on the outlet are connected in parallel. Between the entrance and the exit area, the number of parallel flat tubes is gradually reduced to seven, six and five. The mean clear flow cross-section in the embodiment according to EP-OS 02 55 313 is approx. 110 mm ² and in the condenser according to the invention approx. 60 mm ² .

In den Fig. 17 bis 19 sind Optimierungskriterien für den mittleren lichten Strömungsquerschnitt dargestellt. Der bei der Wahl verschiedener lichter Strömungsquerschnitte resultierende Verlauf des Kälteprozesses ist im Kältemittelzustandsdiagramm in Fig. 20 gezeigt.In Figs. 17 to 19 optimization criteria are shown for the middle clear flow cross-section. The course of the cooling process resulting from the selection of various light flow cross sections is shown in the refrigerant state diagram in FIG. 20.

Die Fig. 17 bis 20 werden nachfolgend anhand von Beispie len erläutert. Figs. 17 to 20 are described by way of Step Example len explained.

Wählt man eine Auslegung mit sehr großen lichten Strö mungsquerschnitten, z. B. 120 mm², so ist der kältemittelseitige Druckverlust Δ p _K, der in Fig. 17 über dem Strömungsquerschnitt qualitativ aufgetragen ist, ebenso wie der innere Wärmeüber gangskoeffizient α _i, der auch in Fig. 17 aufgetragen ist, mini mal.If you choose an interpretation with very large clear flow cross sections, z. B. 120 mm ² , the refrigerant-side pressure drop Δ p _K , which is plotted qualitatively in FIG. 17 over the flow cross section, as well as the internal heat transfer coefficient α _i , which is also plotted in FIG. 17, is minimal.

Aus dem min. kältemittelseiten Druckverlust Δ p _K resul tiert eine max. wirksame mit Δ t _log in Fig. 18 bezeichnete Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel einerseits und der Umgebungsluft andererseits, da die Sättigungstemperatur im Verlauf des Strömungsweges des Kältemittels nicht abnimmt. Andererseits ist die Wärmedurchgangszahl (in Fig. 18 mit K be zeichnet) durch den minimalen inneren Wärmeübergangskoeffizien ten klein.From the min. Refrigerant side pressure loss Δ p _K results in a max. effective with Δ 18 designated temperature difference between the refrigerant on the one hand and the ambient air _log t in FIG. On the other hand, as the saturation temperature in the course of the flow path does not decrease the refrigerant. On the other hand, the heat transfer coefficient ( denoted by K in FIG. 18) is small due to the minimal internal heat transfer coefficient.

Das für die Verflüssigerleistung entscheidende Produkt von Wärmedurchgangszahl mit der wirksamen Temperaturdifferenz, in Fig. 18 mit K×Δ t _log bezeichnet, erreicht daher bei 120 mm² lichten Strömungsquerschnitts nicht den maximalen Wert. Aus diesem Grunde wird in einem vorgegebenen Kältemittelkreislauf einer Fahrzeugklimaanlage bei konstanten Betriebsbedingungen auch nicht der minimale Eintrittsdruck, in Fig. 19 mit p _KE be zeichnet, erreicht, da aufgrund der kleineren Wärmedurchgangs zahl K bei sonst konstanten Bedingungen (wie äußere Fläche, Umgebungstemperatur etc.) die Sättigungstemperatur des Kälte mittels und damit auch der Sättigungsdruck p _KE höher sein muß als bei einer Auslegung mit höherer Wärmedurchgangszahl. Durch den geringen kältemittelseitigen Druckverlust wird zusätzlich eine für die Innenraumabkühlung des Kraftfahrzeugs erwünschte Absenkung des Kältemittelaustrittdruckes, der in Fig. 19 mit p _KA bezeichnet ist, verhindert. The decisive for the condenser capacity product of heat transfer coefficient with the effective temperature difference, in Fig. 18 with K × Δ t denotes _log, therefore achieved at 120 mm ² not clear flow cross-section the maximum value. For this reason, in a given refrigerant circuit of a vehicle air conditioning system, the minimum inlet pressure, referred to in FIG. 19 with p _KE , is not achieved either, because due to the smaller heat transfer coefficient K under otherwise constant conditions (such as outer surface, ambient temperature etc. ) The saturation temperature of the refrigerant and therefore also the saturation pressure p _KE must be higher than with a design with a higher heat transfer coefficient. The low pressure drop on the refrigerant side additionally prevents a lowering of the refrigerant outlet pressure, which is indicated in FIG. 19 by p _KA , for cooling the interior of the motor vehicle.

Der Kältemittelkreisprozeß, der sich bei einem Verflüssi ger mit großen Strömungsquerschnitten, z. B. von 120 mm², ein stellt, ist im Kältemittelzustandsdiagramm in Fig. 20 darge stellt.The refrigerant cycle, which is in a condenser with large flow cross sections, for. B. of 120 mm ² , one is in the refrigerant state diagram in Fig. 20 Darge provides.

Fig. 20 zeigt die Grenzkurve für den flüssigen Zustand und die Grenzkurve für den gasförmigen Zustand, die im kriti schen Punkt aufeinandertreffen und auch mit "Sättigungslinien" bezeichnet werden können. Fig. 20 shows the limit curve for the liquid state and the limit curve for the gaseous state, meet the rule in kriti point and can be also referred to as "saturation lines".

Der Zustand des Kältemittels wird in erster Linie durch den Kältemitteldruck p und die Enthalpie h beschrieben, die in Fig. 20 als Ordinate bzw. Abszisse aufgetragen sind.The state of the refrigerant is primarily described by the refrigerant pressure p and the enthalpy h , which are plotted in FIG. 20 as the ordinate or abscissa.

Es stellen dar:
Punkt A Eintritt in den Verdampfer
Punkt B Austritt aus dem Verdampfer bzw. Eintritt in den Verdichter
Punkt C Austritt aus dem Verdichter bzw. Eintritt in den Verflüssiger
Punkt D Austritt aus dem Verflüssiger bzw. Eintritt in das Drosselorgan des Kältemittelkreislaufs.They represent:
Point A entry into the evaporator
Point B exit from the evaporator or entry into the compressor
Point C Leaving the compressor or entering the condenser
Point D emerges from the condenser or enters the throttle element of the refrigerant circuit.

Der bei Verflüssigern mit 120 mm² lichtem Strömungsquer schnitt sich einstellende Kreisprozeß ist in Fig. 20 mit A, B, C und D bezeichnet, wobei die Richtung des Kältemittelkreis laufs mit einem Pfeil gekennzeichnet ist.The circular process that occurs in condensers with a 120 mm ² clear flow cross section is designated in FIG. 20 with A , B , C and D , the direction of the refrigerant circuit being marked with an arrow.

Von den drei dargestellten Kältekreisläufen wird ein mitt lerer Eintrittsdruck p _KE bei Punkt C erreicht, während der Austrittsdruck p _KA und damit auch die durch die Dampfdruckkurve zugeordnete Sättigungstemperatur im Punkt D weitaus am höchsten ist. Da die Unterkühlung des flüssigen Kältemittels auf Werte unterhalb der dem Druck entsprechenden Sättigungstemperatur bei allen Verflüssigerkonstruktionen, deren flüssiges Kältemittel ungehindert aus dem Verflüssiger abfließen kann, vergleichbare Werte einnimmt, ist auch die thermometrisch am Austritt des Ver flüssigers gemessene, in Anspruch 20 genannte Kältemittelaus trittstemperatur vergleichsweise hoch. Da die Enthalpie h mit der Temperatur des flüssigen Kältemittels ansteigt, ist die Eintrittsenthalpie des Kältemittels in den Verdampfer in Punkt A ebenfalls am höchsten.Of the three refrigeration circuits shown, an average inlet pressure p _{KE is reached} at point C , while the outlet pressure p _KA and thus also the saturation temperature assigned by the vapor pressure curve is by far the highest at point D. Since the subcooling of the liquid refrigerant to values below the saturation temperature corresponding to the pressure assumes comparable values for all condenser constructions whose liquid refrigerant can flow out of the condenser unhindered, the refrigerant outlet temperature measured thermometrically at the outlet of the condenser is also comparatively high high. Since the enthalpy h increases with the temperature of the liquid refrigerant, the enthalpy of entry of the refrigerant into the evaporator is also highest at point A.

Aus diesem Grund steht im Verdampfer bei konstanter Über hitzung des aus dem Verdampfer austretenden Kältemittels (Punkt B) eine vergleichsweise geringe Enthalpiedifferenz Δ h _o zur Wärmeaufnahme zur Verfügung, so daß pro kg vom Verdichter umge wälzten Kältemittels weniger Wärme aufgenommen werden kann als bei den beiden anderen mit ′ bzw. ′′ bezeichneten Kältemittelkreis prozessen. Dies führt wiederum bei sonst konstanten Bedingungen zu einem vergleichsweise hohen Verdampfungsdruck (Punkt A und B) mit daraus resultierender höherer Luftaustrittstemperatur aus dem Verdampfer und schließlich vergleichsweise hoher Innen raumtemperatur.For this reason, a comparatively small enthalpy difference Δ h _o is available in the evaporator with constant overheating of the refrigerant emerging from the evaporator (point B) for heat absorption, so that less heat can be absorbed per kg of the refrigerant that has been circulated than with the two other refrigerant circuit designated with 'or''processes. In turn, under otherwise constant conditions, this leads to a comparatively high evaporation pressure (points A and B) with the resultant higher air outlet temperature from the evaporator and finally a comparatively high interior temperature.

Verkleinert man den lichten Strömungsquerschnitt auf den für den Verflüssiger optimalen und in den Fig. 18 und 19 mit AK 1 bezeichneten Wert von ca. 70 mm², so steigt zwar einerseits der kältemittelseitige Druckverlust Δ p _K gemäß Fig. 17 an, wodurch die wirksame Temperaturdifferenz in Fig. 18 abfällt, andererseits nimmt der innere Wärmeübergangskoeffizient α _i und damit auch die Wärmedurchgangszahl K zu. Da gemäß Fig. 18 von 120 mm² Strö mungsquerschnitt bis zum lichten Strömungsquerschnitt AK 1 die Zunahme der Wärmedurchgangszahl größer als die Abnahme der wirksamen Temperaturdifferenz ist, erreicht das für die Verflüs sigerleistung entscheidende Produkt von wirksamer Temperatur differenz mit der Wärmedurchgangszahl (K×Δ t _log) beim lichten Strömungsquerschnitt AK 1 gemäß Fig. 18 sein Maximum, welches wie schon erläutert gleichbedeutend ist mit dem Minimum des Ver flüssigereintrittsdruckes p _KE gemäß Fig. 19. Der Austrittsdruck p _KA reduziert sich gegenüber dem Kältemittelverflüssiger mit 120 mm² lichter Strömungsfläche weiter durch den beim lichten Strömungsquerschnitt AK 1 gemäß Fig. 17 höheren Druckverlust.If you reduce the clear flow cross section to for the condenser optimal and in theFig. 18 and 19 withAK 1 designated value of approx. 70 mm^2nd, the one hand increases pressure drop on the refrigerant sideΔ p _K according toFig. 17, whereby the effective temperature difference inFig. 18 drops, on the other hand takes the internal heat transfer coefficientα _i and with that also Heat transfer coefficientK to. Because according toFig. 18 by 120 mm^2nd Stream flow cross-section to the clear flow cross-sectionAK 1the Increase in the heat transfer coefficient greater than the decrease in effective temperature difference is achieved for the condensate performance critical product of effective temperature difference with the heat transfer coefficient (K×Δ t _log) when clearing Flow cross-sectionAK 1according toFig. 18 its maximum, which as already explained is synonymous with the minimum of ver liquid inlet pressurep _KE according toFig. 19. The exit pressure p _KA is reduced compared to the refrigerant condenser 120 mm^2nd clear flow area further through that when clear Flow cross-sectionAK 1according toFig. 17 higher pressure drop.

Betrachtet man den zuletzt beschriebenen Kältemittelver flüssiger im gesamten Kältekreislauf gemäß Fig. 20, so erkennt man den minimalen Kältemitteleintrittsdruck p _KE in Punkt C′ und den durch das Gefälle nach links dargestellten Druckverlust Δ p _K des Verflüssigers mit der Folge, daß der Austrittsdruck p _KA und die Kältemittelaustrittstemperatur niedriger sind, wodurch die dem Verdampfer zur Verfügung stehende Enthalpiedifferenz Δ h _o, größer als bei einem Verflüssiger mit 120 mm² Strömungs querschnitt ist.If one looks at the last-described refrigerant liquid in the entire refrigeration circuit according to FIG. 20, one can see the minimum refrigerant _inlet pressure p _KE in point C 'and the pressure loss Δ p _{K of} the condenser represented by the slope to the left, with the result that the outlet pressure p _KA and the refrigerant outlet temperature are lower, as a result of which the enthalpy difference Δ h _o available to the evaporator is greater than in the case of a condenser with a flow cross section of 120 mm ² .

Wie schon erläutert, resultiert daraus eine vergleichswei se niedrigere Verdampfungs-, Luftaustritts- sowie Fahrzeuginnen raumtemperatur.As already explained, the result is a comparative one lower evaporation, air outlet and vehicle interior room temperature.

Eine darüber hinausgehende Absenkung des Verflüssigeraus trittsdruckes p _KA (in Fig. 19) läßt sich durch weitere Reduzie rung des gesamten mittleren lichten Strömungsquerschnittes pa rallel geschalteter Rohrschlangen erreichen, wenn man denselben von AK 1 auf den mit AK 2 in Fig. 18 und 19 bezeichneten lichten Strömungsquerschnitt reduziert.A further reduction in the condenser outlet pressure p _KA (in Fig. 19) can be achieved by further reduction of the entire mean clear flow cross-section pa parallel pipe coils, if the same from AK 1 to AK 2 in Figs. 18 and 19 clear flow cross section reduced.

Bei dieser Dimensionierung ist jedoch die von (K×Δ t _log) bestimmte Verflüssigerleistung nicht mehr maximal, da die wirk same Temperaturdifferenz stärker abnimmt als die Wärmedurchgangs zahl zunimmt, so daß auch der Eintrittsdruck p _KE ansteigt (siehe Punkt C′′ in Fig. 20).With this dimensioning, however, the condenser capacity determined by ( K × Δ t _log ) is no longer maximum, since the effective temperature difference decreases more than the heat transfer number increases, so that the inlet pressure p _{KE also} increases (see point C '' in Fig. 20).

Werden jedoch Verdichter mit "steiler Kennlinie", d. h. nahezu förderdruckunabhängigem Fördervolumenstrom, eingesetzt, so reduziert der höhere Kältemitteleintrittsdruck p _KE nicht den Kältemittelmassenstrom, so daß die aus der Kältemittelaustritts temperatur aus dem Verflüssiger (Punkt D′′ in Fig. 20) resultie rende maximale Enthalpiedifferenz Δ h′′_o des Kältemittels im Ver dampfer zu einer weiteren Absenkung des Verdampfungsdruckes in Punkt A′′ und B′′ und damit zu der minimal möglichen Luftaus trittstemperatur aus dem Verdampfer sowie maximal möglichen Innenraumabkühlung führt.However, if compressors are used with a "steep characteristic", i.e. a delivery volume flow that is almost independent of the delivery pressure, the higher refrigerant inlet pressure p _KE does not reduce the refrigerant mass flow, so that the maximum resulting from the refrigerant outlet temperature from the condenser (point D '' in Fig. 20) Enthalpy difference Δ h '' _{o of} the refrigerant in the evaporator leads to a further reduction in the evaporation pressure in points A '' and B '' and thus to the minimum possible air outlet temperature from the evaporator and the maximum possible interior cooling.

Aufgrund der verschiedenen Kältemittelkreisläufe und ins besondere der verschiedenen Verdichterkennlinien muß im Fahrzeug der mittlere lichte Strömungsquerschnitt von parallel geschalte ten Rohrschlangen des Verflüssigers zwischen den Werten AK 1 und AK 2 gemäß Fig. 18 und 19 so variiert werden, daß eine maximale Innenraumabkühlung erreicht wird. Möglichkeiten zur Feinabstim mung des Strömungsquerschnitts sind im Hauptanspruch sowie in den Unteransprüchen 6, 7, 8 und 9 beschrieben.Due to the different refrigerant circuits and in particular the various compressor characteristics, the mean clear flow cross section of the condenser coils connected in parallel between the values AK 1 and AK 2 according to FIGS. 18 and 19 must be varied in such a way that maximum interior cooling is achieved. Possibilities for fine tuning the flow cross-section are described in the main claim and in subclaims 6, 7, 8 and 9.

Claims

1.Condenser for a refrigerant in a vehicle air conditioning system, in which the refrigerant is divided into a plurality of channels ( 8 ) divided by flat tubes ( 10 ) and cross-flow ambient air along zigzag or wave-shaped lamellae ( 21 ), each between two adjacent flat tubes are arranged to conduct heat,
wherein several flat tubes in the form of a serpentine-shaped pipe coil ( 1 ) are connected and two pipe coils ( 1 a , 1 b ) are connected in parallel in the same refrigerant circuit, characterized in that
that the two, or three, or more up to a maximum of six parallel (n) coils ( 1 a , 1 b ,...) are arranged nested in each other ver.

2. A condenser according to claim 1, characterized in that the center distance ( 12 A ) from adjacent flat tubes ( 10 ) of different nested tube coils ( 1 a , 1 b ...) Is smaller than the bending radius ( r ) of the tube coils.

3. A condenser according to claim 2, characterized in that between two adjacent flat tubes ( 10 ) the same pipe coil ( 1 a , 1 b ...) A larger center distance ( 12 A ) is provided than between adjacent flat tubes ( 10 ) of different nested pipe coils ( 1 a , 1 b ...), The lamella width ( LB ) at the smaller center distance ( 12 A ) being preferably equal to the lamella width ( LB ) of an external ribbing ( 2 b ) from the outside of the condenser flat tubes.

4. A condenser according to claim 1 or 2, characterized in that the pipe bend ( 12 ) between two adjacent flat tubes ( 10 ) of the same coil ( 1 ) is guided over more than 180 ° such that the two adjacent flat tubes have a smaller center distance ( RA ) than the double bend radius ( r ) of the elbow ( 12 ).

5. A condenser according to claims 2 and 4, characterized in that all the center distances ( RA ) of adjacent flat tubes ( 10 ) are the same and smaller than the minimum bending radius ( r ) of the flat tubes ( 10 ), preferably the outer rib ( 2 b ) from the outside of the condenser flat tubes has the same fin width ( LB ) as the fin fins ( 2 a , 2 c ) between adjacent flat tubes ( 10 ).

6. A condenser according to one of claims 1 to 5, characterized in that along the flow path of the cold by means of the condenser the number of tubes connected in parallel ( 1 a , 1 b ,...) Gradually reduced and / or in a single last Pipe coil is transferred.

7. A condenser according to one of claims 1 to 6, characterized in that coils ( 1 a , 1 b ...) Are used with different flow cross-section.

8. A condenser according to claim 7, characterized in that in the flow path successive coils ( 1 a , 1 b ...) Ge preferably including a single last coil, have different flow cross-section.

9. A condenser according to claim 7 or 8, characterized in that the change in the flow cross-section is achieved by varying the wall thicknesses ( d ) and / or the internal ribbing ( 9 ) with the same outer dimensions of the flat tubes ( 10 ).

10. A condenser according to one of claims 7 to 9, characterized in that the length and the flow cross section of parallel coils ( 1 a , 1 b... ) Are so matched that at the end of each coil the same ratio of gas to liquid content is reached.

11. A condenser according to any one of claims 6 to 10, characterized by at least one pipe connector ( 5 ) with a larger number of mouths supplying refrigerant than refrigerant pipe coils ( 1 a , 1 b... ).

12. A condenser according to claim 11, characterized in that the pipe connector ( 5 ) forms a channel (width A 2 ) for the refrigerant, the inner cross section of which is minimally equal to the sum of the inner cross sections of the exhausting pipe coil (s) and at most equal to the sum of the inner cross sections of the feeding coils.

13. A condenser according to one of claims 1 to 12, characterized by a single connector ( 3 ) at the refrigerant inlet with connection for the two, three or more parallel coils and a single connector ( 4 ) for the refrigerant outlet.

14. A condenser according to at least one of claims 11 to 13, characterized in that the respective coil ( 1 a ) with a press fit in the pipe connector ( 5 ) and / or the respective connection piece ( 3 , 4 ) used and with an external solder gap ( 18 ) is provided.

15. A condenser at least according to claims 12 and 14, characterized in that such pipe coils ( 1 a , 1 e ), which open in the axial extension of the channel in the pipe connector ( 5 ), in an end cover ( 7 ) of the pipe connector ( 5 ) are used, which in turn is soldered from the outside into the housing of the pipe connector ( 5 ).

16. A condenser according to claim 15, characterized in that the cover ( 7 ) in the housing of the pipe connector ( 5 ) is pressed.

17. A condenser according to claim 16, characterized in that the cover ( 7 ) with the housing of the pipe connection ( 5 ) and the coil ( 1 a , 1 e ) with the cover ( 7 ) are soldered together from the outside.

18. A condenser according to one of claims 1 to 17, characterized in that the flat tube ( 10 ) has three or four channels ( 8 ), which preferably have an internal rib ( 9 ).

19. Condenser according to one of claims 11 to 18, characterized in that the pipe connector ( 5 ) is ausgebil det that the refrigerant flows from the individual channels ( 8 ) of the confluent flat tubes ( 10 ) are mixed so that the before entry Different gas components present in the pipe connectors balance each other before entering the channels of the emerging flat tubes or one emerging flat tube.

20. A condenser according to one of claims 1 to 10, characterized in that the overall depth ( BT ) of the condenser is from 10 to 16 mm.

21. Condenser according to one of claims 1 to 20, characterized in that the bending radius ( r ) of the flat tubes ( 10 ) in the coil ( 1 ) is 7 to 8 mm.

22. Condenser according to one of claims 1 to 21, characterized in that the thickness ( RDa ) of the flat tubes ( 10 ), measured between their two flat sides ( 28 ), is from 3 to 4 mm.

23. A condenser according to one of claims 1 to 22, characterized in that the wall thickness ( d ) of the flat tubes ( 10 ) is at most 0.6 mm and that of the webs ( 24 ) between the channels ( 8 ) in the flat tube ( 10 ) is at most 0.5 mm.

24. Condenser according to one of claims 1 to 23, characterized in that the fins ( 2 ) have blind-shaped slots in which the blind webs ( 9 ) exhibited a width ( SB ) of less than 1 mm, preferably from 0.7 to 0.9 mm, have an angle of attack α of more than 30 °, preferably 32 ° to 36 °.

25. Condenser according to one of claims 1 to 24, characterized in that the fins ( 2 ) in the areas of the refrigerant inlet ( 3 ) and the refrigerant outlet ( 4 ) with respect to the other fins ( 2 ) are reset and that the connections of the condenser to the refrigerant circuit are arranged within the resets.

26. A condenser according to one of claims 1 to 25, characterized in that with a given volume of the condenser, a given center distance ( RA ) and a given design and arrangement of the flat tubes ( 10 ) and a given design and arrangement of the fins ( 2 ), the free flow Cross-section by selecting the number of pipe coils ( 1 a , 1 b ... ) connected in parallel in groups, up to an individual pipe coil arranged in the outlet area of the condenser, along the flow path of the refrigerant through the condenser to the refrigerant circuit of the vehicle air conditioning system is adapted that the outlet temperature of the ver liquid refrigerant is in the range from the minimum to the minimum of the saturation temperature of the refrigerant entering the condenser.

27. Condenser according to one of claims 1 to 26, characterized in that the flat tubes ( 10 ) are arranged vertically.