DE69406401T2

DE69406401T2 - Wärmetauscher

Info

Publication number: DE69406401T2
Application number: DE69406401T
Authority: DE
Inventors: Kenichi Sasaki
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 1993-12-09
Filing date: 1994-12-07
Publication date: 1998-03-19
Anticipated expiration: 2014-12-08
Also published as: CN1107566A; EP0657711A1; US5647433A; DE69406401D1; EP0657711B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Wärmetauscher, wie beispielsweise einen Verflüssiger oder einen Verdampfer, und insbesondere Wärmetauscher mit mit Öffnungen und Jalousieteilen versehenen Wärmetauscheinheiten, an denen der Wärmetausch stattfindet.
Ein Wärmetauscher, wie beispielsweise ein Verdampfer zur Verwendung in einer Fahrzeugklimaanlage, ist bekannt. Derartige Wärmetauscher sind beispielsweise in der US-A-5 076 354 beschrieben, die die Grundlage für den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet. Bei dem bekannten Wärmetauscher sind zwischen benachbarten Rohrabschnitten eine Mehrzahl von Welirippen angeordnet.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmetauscher mit geringem Gewicht und erhöhter Leistung zu schaffen.
Ein Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt einen ersten Behälter und einen von diesem vertikal beabstandeten zweiten Behälter. Zumindest ein Verbindungselement erstreckt sich zwischen dem ersten Behälter und dem zweiten Behälter. Das zumindest eine Verbindungselement enthält eine Mehrzahl von Rohrbereichen, die jeweils eine Längsachse aufweisen und eine Fluidverbindung vom ersten Behälter zum zweiten Behälter schaffen, und eine Mehrzahl von Flachbereichen, von denen jeweils einer zwischen jedem Paar von benachbarten Rohrabschnitten fest angeordnet ist.
Der Wärmetauscher enthält ferner eine Mehrzahl von Öffnungen, die in den Flachbereichen entlang der Längsachse des zumindest einen Verbindungselements gebildet sind. An den Öffnungen sind jeweils eine Mehrzahl von Jalousieteilen derart gebildet, daß die Jalousieteile parallel zu einer Ebene liegen, die sich senkrecht zu den Längsachsen der Rchrabschnitte erstreckt. Das zumindest eine Verbindungselement ist so ausgerichtet, daß die Flachbereiche senkrecht zu einer Strömungsrichtung der den Wärmetauscher durchströmenden Luft liegen.
Die Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers. Der hergestellte Wärmetauscher enthält einen ersten Behälter und einen vom ersten Behälter vertikal beabstandeten zweiten Behälter, sowie zumindest ein Verbindungselement, das sich vom ersten Behälter zum zweiten Behälter erstreckt. Das zumindest eine Verbindungselement enthält eine Mehrzahl von Rohrabschnitten, die jeweils eine Längsachse aufweisen und eine Fluidverbindung vom ersten Behälter zum zweiten Behälter schaffen, sowie eine Mehrzahl von Flachbereichen. Jeder der Flachbereiche ist zwischen einem Paar von benachbarten Rohrabschnitten fest angeordnet. Das Verfahren enthält die Schritte, eine Mehrzahl von Schlitzen in den Flachbereichen entlang der Längsachse des zumindest einen Verbindungselements derart zu bilden, daß die Schlitze senkrecht zu den Längsachsen der Rohrabschnitte liegen, und damit eine Mehrzahl von ebenen Bandbereichen zwischen benachbarten Schlitzen zu begrenzen; und jede der ebenen Bandbereiche derart zu verdrehen, daß die ebenen Bandbereiche parallel zu einer Ebene liegen, die sich senkrecht zu den Längsachsen der Rohrabschnitte erstreckt.
Weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der Betrachtung der Detailbeschreibung und der Figuren.
Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer technischen Vorteile wird auf die folgende Beschreibung in Zusammenhang mit den zugehörigen Figuren Bezug genommen. In den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Verdampfers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 eine seitliche Schnittansicht des Verdampfers nach Fig. 1.
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Fig. 2.
Fig. 4-9 jeweils Ansichten zur Darstellung eines Schritts im Verfahren zur Herstellung der in Fig. 1 gezeigten Wärmetauscheinheit.
Fig. 10-13 jeweils Ansichten zur Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung der in Fig. 1 gezeigten Jalousieteile.
Fig. 14-16 jeweils Ansichten zur Darstellung eines Montageverfahrens für den in Fig. 1 gezeigten Verdampfer.
Fig. 17 eine Ansicht des in Fig. 1 gezeigten oberen Behälters von unten.
Fig. 18 eine perspektivische Darstellung einer Wärmetauscheinheit eines Verdampfers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ein Wärmetauscher gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. In Fig. 1 umfaßt der Verdampfer 10 einen oberen Behälter 11 und einen unteren Behälter 12, der vom oberen Behälter 11 vertikal beabstandet ist. Oberer und unterer Behälter 11 und 12 können aus Aluminiumlegierung hergestellt sein und besitzen die Form eines rechteckigen Parallelepipeds. Der Verdampfer 10 enthält ferner eine Mehrzahl von Wärmetauscheinheiten 13, an denen ein Wärmetausch stattfindet. Jede Wärmetauscheinheit 13 kann ebenfalls aus Aluminiumlegierung gefertigt sein und umfaßt eine Mehrzahl von kreisrunden Rohrabschnitten 131, die voneinander jeweils etwa einen gleichen Abstand aufweisen, sowie eine Mehrzahl von Flachbereichen 132, die sich zwischen benachbarten Rohrabschnitten 131 erstrecken.
Gemäß Fig. 4-9 kann jede Wärmetauscheinheit 13 mittels des folgenden Verfahrens hergestellt werden. Zunächst können, wie in den Figuren 4 und 5 dargestellt, die Rohrabschnitte 131 und die Flachbereiche 132 beispielsweise durch Extrudierung einstückig als eine (nicht gezeigte) Platte aus Aluminiumlegierung gebildet werden. Danach kann beispielsweise durch Preßformen ein oberer Randbereich jedes Flachbereichs 132 gleichzeitig ausgeschnitten werden. In gleicher Weise kann beispielsweise durch Preßformen ein unterer Randbereich jedes Flachbereichs 132 gleichzeitig ausgeschnitten werden. Damit können teilgeformte Wärmetauscheinheiten 13', wie in Fig. 6 gezeigt, vorbereitet werden. Anschließend kann gleichzeitig jeweils ein oberer Endbereich jedes Rohrabschnitts 131 beispielsweise durch Ziehen mittels einer Ziehform 200, wie sie beispielsweise in den Figuren 7 und 14 dargestellt ist, konisch verjüngt werden. Die Form 200 kann eine Mehrzahl von kegelstumpfförmigen Hohlräumen 201 aufweisen, die in einer Seite der Form gebildet sind. Der Boden jedes kegelstumpfförmigen Hohlraums 201 kann etwa in der Mitte der Form 200 enden. Jeder kegelstumpfförmige Hohlraum 201 kann zu seinem Boden hin konisch zulaufen. Derartige Hohlräume 201 sind voneinander jeweils gleichmäßig beabstandet, so daß sie den Rohrbereichen 131 der Wärmetauscheinheiten 13 entsprechen. Die oberen Endbereiche aller Rohrabschnitte 131 können beispielsweise durch Ziehen gleichzeitig konisch verjüngt werden. In gleicher Weise können die unteren Endabschnitte aller Rohrbereiche 131 beispielsweise durch Ziehen gleichzeitig konisch verjüngt werden. Damit kann eine Wärmetauscheinheit 13, wie sie in Fig. 9 dargestellt ist, erhalten werden.
Wiederum bezugnehmend auf Fig. 1 können die Wärmetauscheinheiten 13 parallel zueinander entlang der Breite wt der Behälter 11 und 12 mit jeweils gleichem Abstand angeordnet werden und sich vom oberen Behälter 11 zum unteren Behälter 12 erstrecken. Oberer und unterer Behälter 11 und 12 sind durch die Rohrabschnitte 131 der Wärmetauscheinheiten 13 in Fluidverbindung. Wie in Fig. 2 gezeigt, sind die Rohrabschnitte 131 benachbarter Wärmetauscheinheiten 13 derart angeordnet, daß sie um den halben Betrag des Abstands der Rohrbereiche 131 der Wärmetauscheinheit 13 gegeneinander versetzt sind. Ferner ist, wie in Fig. 3 dargestellt, die Dicke tRohr der Wände der Rohrabschnitte 131 größer als die Dicke tPlatte der Flachbereiche 132, so daß die Rohrabschnitte 131 verstärkt sind, um dem Innendruck ausreichend Widerstand entgegenzusetzen.
Unter Bezug auf die Figuren 10-13 im Hinblick auf Fig. 1 ist der Verdampfer 10 mit einer Mehrzahl von Jalousieteilen 133 versehen, die in den Flachbereichen 132 der Wärmetauscheinheiten 13 gebildet sind. Ein Verfahren zur Bildung der Jalousieteile 133 ist das folgende. Wie in Fig. 10 dargestellt, werden in jedem Flachbereich 132 der Wärmetauscheinheit 13 entlang der Längsachse der Wärmetauscheinheit 13 beispielsweise durch Preßformen eine Mehrzahl von Schlitzen 134 senkrecht zur Längsachse der Rohrabschnitte 131 eingeschnitten. Die Schlitze 134 können voneinander jeweils etwa den gleichen Abstand Ws aufweisen. Wie in Fig. 10 dargestellt, sind die Längen Ls aller Schlitze 134 etwa gleich. Damit kann eine Mehrzahl von identischen, ebenen Bandbereichen 134a von jeweils benachbarten Schlitzen 134 begrenzt werden. Während die Schlitze im Flachbereich 132 gebildet sind, wird jeder ebene Bandbereich 134a derart verdreht, daß er parallel zu einer Ebene liegt, die sich senkrecht zu der Längsachse der Rohrabschnitte 131 erstreckt. Die genannten Schlitz- und Verdrehvorgänge können beispielsweise in nur einem Preßformschritt durchgeführt werden. Als Folge des Verdrehens der ebenen Bandbereiche 134a werden die ebenen Bandbereiche 134a zu Jalousieteilen 133 geformt, und in den Flachbereichen 132 werden, wie in den Figuren 11-13 gezeigt, obere und untere Trapezöffnungen 136, 137 der Jalousieteile 133 gebildet. Ferner ist die Länge LL einer Vorderkante der Jalousieteile 133 etwa gleich der Länge Ls der Schlitze 134.
Wiederum unter Bezug auf Fig. 1 wird ein Innenraum des oberen Behälters 11 durch eine Trennplatte 14 in einen ersten Kammerabschnitt 111 und einen zweiten Kammerabschnitt 112 geteilt. Der obere Behälter 11 ist mit einem Zulaufrohr 15, das fest durch eine äußere Stirnfläche des ersten Kammerabschnitts 111 hindurchgehend verbunden ist, und einem Ablaufrohr, das fest durch eine äußere Stirnfläche des zweiten Kammerabschnitts 112 hindurchgehend verbunden ist, versehen. Unter Bezug auf die Figuren 14-16 kann der Verdampfer 10 mittels des folgenden Verfahrens zusammengesetzt werden. Zunächst wird eine Mehrzahl von rechteckförmigen Platten 17 vorbereitet. Jede Platte 17 besitzt eine Mehrzahl von entlang ihrer Längsachse gebildeten kreisförmigen Löchern 171. Die Anzahl der kreisförmigen Löcher 171 ist gleich der Anzahl der Rohrabschnitte 131 der Wärmetauscheinheiten 13. Die kreisförmigen Löcher 171 sind voneinander etwa gleich derart beabstandet, daß die Löcher 171 der Lage der Rohrabschnitte 131 der Wärmetauscheinheiten 13 entsprechen. Der Innendurchmesser jedes kreisförmigen Loches 131 ist derart bemessen, daß er geringfügig größer als der Außendurchmesser des Rohrabschnitts 131 der Wärmetauscheinheit 13 ist.
Wie durch die Pfeile "B" in Fig. 14 angegeben, werden die oberen Endbereiche der Rohrabschnitte 131 in die entsprechenden kreisförmigen Löcher 171 einer Platte 17 eingesetzt, so daß die Platte 17 auf den oberen Endbereichen der Flachbereiche 132 der Wärmetauscheinheiten 13 angeordnet ist. In gleicher Weise werden, wie durch die Pfeile "C" in Fig. 14 angedeutet, die unteren Endbereiche der Rohrabschnitte 131 in die entsprechenden kreisförmigen Löcher 171 einer andere Platte 17 eingesetzt, so daß die andere Platte 17 auf den unteren Endbereichen der Flachbereiche 132 der Wärmetauscheinheiten 13 angeordnet ist.
Als nächstes werden unter Bezug auf die Figuren 15 und 16 vier Riegel 18 mit im wesentlichen quadratischem Querschnitt vorgesehen. Jeder Riegel 18 hat einen in einer seiner Seitenflächen gebildeten Schlitz 181 mit einer Stirnwand. Der Schlitz 181 erstreckt sich etwa über die gesamte Länge des Riegels 18 und besitzt eine Breite, die geringfügig größer als die Dicke der Platte 17 ist. Ein Endbereich aller Platten 17, die auf dem oberen Ende der Flachbereiche 132 der entsprechenden Wärmetauscheinheiten 13 angeordnet sind, kann jeweils in den Schlitz 181 des ersten Riegels 18 eingeführt werden, bis der eine Endbereich der Platte 17 an der Stirnwand des Schlitzes 181 des ersten Riegels 18 anliegt. Der andere Endbereich aller Platten 17, die auf dem oberen Ende der Flachbereiche 132 der entsprechenden Wärmetauscheinheiten 13 angeordnet sind, kann jeweils in den Schlitz 181 des zweiten Riegels 18 eingeführt werden, bis der andere Endbereich der Platte 17 an der Stirnwand des Schlitzes 181 des zweiten Riegels 18 anliegt. In gleicher Weise kann jeweils ein Endbereich aller Platten 17, die an den unteren Enden der Flachbereiche 132 der entsprechenden Wärmetauscheinheiten 13 angeordnet sind, in den Schlitz 181 des dritten Riegels 18 eingeführt werden, bis ein Endbereich der Platte 17 an der Stirnwand des Schlitzes 181 des dritten Riegeis 18 anliegt. Schließlich kann der andere Endbereich aller Platten 17, die am unteren Ende der Flachbereiche 132 der entsprechenden Wärmetauscheinheiten 13 angeordnet sind, jeweils in den Schlitz 181 des vierten Riegels 18 eingeführt werden, bis der andere Endbereich der Platte 17 an der Stirnwand des Schlitzes 181 des vierten Riegels 18 anliegt.
Die oberen Endbereiche der Rohrabschnitte 131 aller Wärmetauscheinheiten 13 können dann in die entsprechenden kreisförmigen Löcher 11a, die in der in Fig. 17 gezeigten Weise in der unteren Stirnfläche des oberen Behälters 11 gebildet sind, eingeführt werden. Nach Fig. 17 sind die kreisförmigen Löcher 11a so angeordnet, daß sie eine Mehrzahl von Reihen, beispielsweise neun Reihen, bilden, die einer Mehrzahl von beispielsweise neun Wärmetauscheinheiten 13 entsprechen. In jeder Reihe sind die Löcher ha voneinander etwa gleich beabstandet, so daß die Löcher 11a den Rohrabschnitten 131 der Wärmetauscheinheiten 13 entsprechen. Die Löcher ha benachbarter Reihen sind um etwa die Hälfte des Abstandes zwischen den Löchern 11a jeder Reihe versetzt. In gleicher Weise werden die unteren Endbereiche der Rohrabschnitte 131 aller Wärmetauscheinheiten 13 in die Löcher 12a eingeführt, die in der in Fig. 17 gezeigten Weise in der oberen Stirnfläche des unteren Behälters 12 gebildet sind. Ferner ist der Innendurchmesser der Löcher 11a und 12a geringfügig größer als der Außendurchmesser der Rohrabschnitte 131 der Wärmetauscheinheiten 13. Zudem können beim Montieren des Verdampfers 10 die oberen und unteren Endbereiche aller Rohrabschnitte 131 in die Löcher 11a des oberen Behälters 11 bzw. die Löcher 12a des unteren Behälters 12 eingesetzt werden, da die oberen und unteren Endbereiche der Rohrabschnitte 131 der Wärmetauscheinheiten 13, wie in Fig. 9 gezeigt, konisch verjüngt ausgebildet sind. Die vier Riegel 18 unterstützen das Zusam]flensetzen des Verdampfers 10.
Nachdem der Verdampfer 10 zusammengesetzt ist, können die vier Riegel 18 abgenommen werden, und der zusammengesetzte Verdampfer 10 kann in einen Lötofen für ein fortschreitendes Lötverfahren gebracht werden.
Während in den Figuren 1, 4, 6, 9, 14 und 16 keine oder nur wenige Jalousieteile 133 dargestellt sind, sind in allen Flachbereichen 132 aller Wärmetauscheinheiten 13 Jalousieteile 133 gebildet und vom oberen bis zum unteren Ende jedes Flachbereichs 132 angeordnet. Ferner sind beim Einbau des Verdampfers 10, wie in Fig. 1 gezeigt, die Wärmetauscheinheiten 13 so ausgerichtet, daß die Flachbereiche 132 senkrecht zu der durch den Pfeil "A" angegebenen Strömungsrichtung der den Verdampfer 10 durchströmenden Luft stehen. Daher liegen die Rohrabschnitte 131 ebenfalls senkrecht zur Strömungsrichtung "A" der den Verdampfer 10 durchströmenden Luft. Die Strömungsrichtung der den Verdampfer 10 durchströmenden Luft ist auch in den Figuren 2, 3, 11, 13 und 17 durch den Pfeil "A" angegeben.
Im Betrieb der Fahrzeugklimaanlage wird das Kältemittelfluid von einem Bauteil der Fahrzeugklimaanlage, wie beispielsweise einem (nicht gezeigten) Verflüssiger über das Zulaufrohr 15 in den ersten Kammerabschnitt 111 des oberen Behälters 11 geleitet. Das in den ersten Kammerabschnitt 111 des oberen Behälters 11 geleitete Kältemittelfluid fließt durch eine erste Gruppe von Rohrabschnitten 131 der Wärmetauscheinheiten 13 nach unten. Wenn das Kältemittelfluid durch die erste Gruppe von Rohrabschnitten 131 der Wärmetauscheinheiten 13 nach unten strömt, findet ein Wärmeübergang zwischen dem Kältemittelfluid und der die Außenflächen der Wärmetauscheinheiten 13 umströmenden Luft statt, so daß Wärme aus der Luft über die Flachbereiche 132 aufgenommen wird.
Das durch die erste Gruppe von Rohrabschnitte 131 der Wärmetauscheinheiten 13 nach unten strömende Kältemittelfluid fließt in einen ersten Bereich eines Innenraums des unteren Behälters 12, der dem ersten Kammerabschnitt 111 entspricht. Danach fließt das Kältemittelfluid vom ersten Bereich des Innenraums des unteren Behälters 12 zu einem zweiten Bereich des Innenraums des unteren Behälters 12, der dem zweiten Kammerabschnitt 112 entspricht, und strömt anschließend durch eine zweite Gruppe von Rohrabschnitten 131 der Wärmetauscheinheiten 13 nach oben. Bei der Aufwärtsströmung des Kältemittelfluids durch die zweite Gruppe von Rohrabschnitten 131 der Wärmetauscheinheiten 13 findet ein weiterer Wärmetausch des Kältemittelfluids mit der die Außenflächen der Wärmetauscheinheiten 13 umströmenden Luft statt, so daß weitere Wärme aus der Luft über die Flachbereiche 132 aufgenommen wird.
Das durch die zweite Gruppe von Rohrabschnitten 131 der Wärmetauscheinheiten 13 nach oben strömende Kältemittelfluid fließt in den zweiten Kammerabschnitt 112 des oberen Behälters 11. Das Kältemittelfluid im zweiten Kammerabschnitt 112 des oberen Behälters 11 wird dann anderen Bauteilen der Fahrzeugklimaanlage, wie beispielsweise einem (nicht gezeigten) Verdichter, über das Ablaufrohr 16 zugeleitet.
In einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die den Verdampfer 10 durchströmende Luft durch die Vorderkante der Jalousieteile 133 geschnitten, die eine durch die Gleichung (1):
= LL sinθ (1)
bestimmte wirksame Länge 1 besitzt.
Da die Wärmetauscheinheiten 13 derart orientiert sind, daß die Flachbereiche 132 senkrecht zu der durch den Pfeil "A" angegebenen Strömungsrichtung der den Verdampfer 10 durchströmenden Luft ausgerichtet sind, hat der Winkel θ den Wert +90º. Daher ist die wirksame Länge 1 der Vorderkante der Jalousieteile 133 gleich LL, also der Maximalwert.
Wie oben beschrieben, werden hinsichtlich der Jalousieteile 133 die folgenden Beziehungen festgestellt:
a. Winkel θ α wirksame Länge 1;
b. wirksame Länge α Vorderkanteneffekt;
c. Vorderkanteneffekt α Wärmeübertragungsrate; und
d. Wärmeübertragungsrate α Verdampferleistung.
Daher steigt die Leistung des Verdampfers 10 an.
Da andererseits der Winkel φ zwischen den Jalousieteilen 133 und einer Ebene senkrecht zu den Längsachsen der Rohrabschnitte 131 null Grad beträgt, ist die Länge LL der Jalousieteile 133 für den Fall, in dem der Abstand zwischen benachbarten Rohrabschnitten 131 der Wärmetauscheinheit 13 festliegt, auf einem Minimalwert. Ferner ist die Länge LL der Jalousieteile 133 ebenfalls ungefähr gleich der Länge Ls der Schlitze 134. Daher werden, wie oben hinsichtlich der Jalousieteile 133 beschrieben, die folgenden zusätzlichen Beziehungen festgestellt:
a. Winkel φ α wirksame Länge LL;
b. l/(Länge LL) α Rippenwirkungsgrad; und
c. Rippenwirkungsgrad α Verdampferleistung.
Daher steigt die Leistung des Verdampfers 10 ebenfalls an.
Wie oben beschrieben, steigen bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sowohl die Wärmeübertragungsrate, d.h. der Wärmeübertragungskoeffizient, als auch der Rippenwirkungs grad der Jalousieteile 133 an, so daß die Leistung des Verdampfers 10 wächst. Ferner sind bei dieser Ausführungsform die Rohrabschnitte 131 benachbarter Wärmetauscheinheiten 13 um den halben Abstand zwischen benachbarten Rohrabschnitten 131 der Wärmetauscheinheiten 13 versetzt, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Daher Strömt die den Verdampfer 10 durchströmende Luft gleichförmig um die Außenflächen der Wärmetauscheinheiten 13. Als Folge hiervon findet ein wirksamer Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und der den Verdampfer 10 durchströmenden Luft statt. Zudem wirken bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Flachbereiche 132 der Wärmetauscheinheiten 13 im wesentlichen als Rippenelemente. Daher können die Flachbereiche 132 bis an die Grenze ihrer mechanischen Festigkeit verdünnt werden. Deshalb kann zusätzlich zu den anderen, oben beschriebenen Vorteilen ein leichtgewichtiger Verdampfer erhalten werden.
Fig. 18 zeigt eine Wärmetauscheinheit 23 von einer Mehrzahl von im wesentlichen gleichen Wärmetauscheinheiten 23 eines Wärmetauschers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß Fig. 18 umfaßt die Wärmetauscheinheit 23 ein einziges dünnes Plattenelement 231 aus Aluminiumlegierung. Eine Mehrzahl von ersten Bogenbereichen 231a und eine Mehrzahl von (nicht gezeigten) zweiten Bogenbereichen werden aus der Ebene des Plattenelements 231 abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen herausgewölbt. Die ersten Bogenbereiche 231a und die (nicht gezeigten) zweiten Bogenbereiche sind in einer Mehrzahl von Reihen, die sich parallel zur Längsachse des Plattenelements 231 erstrecken, ausgerichtet angeordnet. Ferner folgen in jeder Reihe jeweils abwechselnd ein erster Bogenbereich 231a und ein (nicht gezeigter) zweiter Bogenbereich aufeinander, so daß in der Ebene des dünnen Plattenelements 231 eine Mehrzahl von im wesentlichen zylindrischen Durchgängen 232 gebildet sind. Ein Flachbereich 231b ist im dünnen Plattenelement 231 zwischen benachbarten, im wesentlichen zylindrischen Durchgängen 232 begrenzt. Die Wärmetauscheinheit 23 enthält ferner eine Mehrzahl von Rohrelementen 233 aus Aluminiumlegierung, die durch die im wesentlichen zylindrischen Durchgänge 232 hindurchgehen. Die Länge der Rohrelemente 233 ist größer als die Höhe des Plattenelements 231. Daher stehen die Enden der Rohrelemente 233 über die Ränder des Plattenelements 231 hervor, wenn die Rohrelemente 233 in den entsprechenden im wesentlichen zylindrischen Durchgängen 232 angeordnet sind.
In den Flachbereichen 231b des Plattenelements 231 sind eine Mehrzahl von Jalousieteilen 234 gebildet, die mit den in Fig. 11 gezeigten Jalousieteilen 133 identisch sind. Kein Jalousieteil 234 ist jedoch in zumindest einem äußeren Flachbereich 231c gebildet, da die Breite des zumindest einen äußeren Flachbereichs 231c des Plattenelements 231 geringer ist als diejenige der anderen Flachbereiche 231b. Die zweite Ausführungsform erzielt einen Wirkungsgrad, der demjenigen der ersten Ausführungsform im wesentlichen gleich ist.

Claims

1. Wärmetauscher mit

einem ersten Behälter (11) und einem vom ersten Behälter vertikal beabstandeten zweiten Behälter (12), und zumindest einem Verbindungselement (13; 23), das sich vom ersten Behälter (11) zum zweiten Behälter (12) erstreckt;

wobei das zumindest eine Verbindungselement (13; 23) eine Mehrzahl von Rohrabschnitten (131, 233) aufweist, die jeweils eine Längsachse besitzen und eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Behälter (11) und dem zweiten Behälter (12) schaffen;

gekennzeichnet durch:

eine Mehrzahl von Flachbereichen (132, 231b), von denen einer jeweils zwischen einem benachbarten Paar von Rohrabschnitten (131, 233) fest angeordnet ist;

eine Mehrzahl von Öffnungen (136; 137), die in den Flachbereichen (132, 231b) gebildet sind und sich entlang einer Längsachse des zumindest einen Verbindungselements (13, 23) erstrecken; und

eine Mehrzahl von Jalousieteilen (133, 234), die jeweils an den Öffnungen (136, 137) derart gebildet sind, daß die Jalousieteile (133, 234) parallel zu einer Ebene liegen, welche sich senkrecht zu den Längsachsen der Rohrabschnitte (131, 233) erstreckt;

wobei das zumindest eine Verbindungselement (13, 23) so angeordnet ist, daß die Flachbereiche (132, 231b) senkrecht zu einer Strömungsrichtung (A) der durch den Wärmetauscher strömenden Luft liegen.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Verbindungselement (13; 23) eine Mehrzahl von ersten Bogenbereichen (231a) und eine Mehrzahl von zweiten Bogenbereichen aufweist, wobei die ersten und zweiten Bogenbereiche jeweils in entgegengesetzte Richtungen ausgewölbt und in einer Mehrzahl von Reihen zur Bildung einer Mehrzahl von zylindrischen Durchgängen (232) angeordnet sind, und wobei die Rohrabschnitte (233) sich durch die zylindrischen Durchgänge (232) erstrecken.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Verbindungselement (23) eine einzige Platte umfaßt, aus der die Flachbereiche (231b) und die ersten und zweiten Bogenbereiche (231a) gebildet sind.

4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere und untere Behälter (11, 12) jeweils in Form eines rechteckigen Parallelepipeds ausgebildet sind.

5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Verbindungselement (13; 23) aus Aluminiumlegierung hergestellt ist.

6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Rohrabschnitte (131; 233) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.

7. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher ein Verdampfer ist.

8. Verfahren zum Herstellen eines Wärmetauschers mit einem ersten Behälter (11) und einem vom ersten Behälter vertikal beabstandeten zweiten Behälter (12), und zumindest einem Verbindungselement (13; 23), das sich vom ersten Behälter zum zweiten Behälter erstreckt, wobei das zumindest eine verbindungselement eine Mehrzahl von Rohrabschnitten (131, 233), die jeweils eine Längsachse besitzen und eine Fluidverbindung vom ersten Behälter zum zweiten Behälter schaffen, sowie eine Mehrzahl von Flachbereichen (132, 231b), die jeweils zwischen einem Paar von benachbarten Rohrabschnitten fest angeordnet sind, aufweist,

wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: Bilden einer Mehrzahl von Schlitzen (134) in den Flachbereichen jeweils in Abständen entlang der Längsachse des zumindest einen Verbindungselements derart, daß sich die Schlitze senkrecht zur Längsachse der Rohrabschnitte erstrecken, wodurch eine Mehrzahl von ebenen Bandbereichen (134a) zwischen benachbarten Schlitzen begrenzt werden, und

Verdrehen jedes der ebenen Bandbereiche derart, daß die ebenen Bandbereiche parallel zu einer Ebene liegen, die sich senkrecht zur Längsachse der Rohrabschnitte erstreckt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Verbindungselement (13, 23) durch Erzeugen einer Mehrzahl von ersten Bogenbereichen (231a) und einer Mehrzahl von zweiten Bogenbereichen zwischen benachbarten Flachbereichen (231b) hergestellt wird, wobei die ersten und zweiten Bogenbereiche in jeweils entgegengesetzter Richtung ausgewölbt werden und in einer Mehrzahl von Reihen zur Bildung einer Mehrzahl von zylindrischen Durchgängen (232) angeordnet werden, und daß die Rohrabschnitte (233) durch die zylindrischen Durchgänge hindurchgeführt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Verbindungselement (23) eine einzige Platte umfaßt, aus der die Flachbereiche (231b) und die ersten und zweiten Bogenbereiche gebildet werden.