DE69600031T2

DE69600031T2 - Wärmetauscher

Info

Publication number: DE69600031T2
Application number: DE1996600031
Authority: DE
Inventors: Shunji Komatsu
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 1995-01-20
Filing date: 1996-01-19
Publication date: 1998-01-15
Anticipated expiration: 2016-01-20
Also published as: DE69600031D1; EP0723124A1; EP0723124B1; JPH08200857A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Technisches Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher und insbesondere auf einen Wärmetauscher, der in einem Kühlkreislauf benutzt ist, der in einer Kühl/Tiefkühlvitrine, einem Verkaufsautomaten oder ähnlichem verwendet wird.

Beschreibung des Standes der Technik

Die US 4 438 808 offenbart einen Wärmetauscher nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Es wird Bezug genommen auf Fig. 1, ein Kühlkreislauf 10, wie er allgemein in einer Kühl/Tiefkühlvitrine (nicht gezeigt), Verkaufsautomaten (nicht gezeigt) oder ähnlichem verwendet wird, enthält einen Kompressor 11, einen Kondensator 12, eine Expansionsvorrichtung 14 und einen Verdampfer 15', die miteinander in Reihe verbunden sind. Ein Wärmemedium wie ein Kühlmittel ist in dem Kühlkreislauf unter Vakuum darin eingefüllt.
Es wird zusätzlich zu Fig. 1 auf Fig. 2 Bezug genommen, der Verdampfer 15' enthält ein kreisförmiges Rohr 151, das ein Wärmemedium leitet, das eine Mehrzahl von geraden Abschnitten 151a und eine Mehrzahl von gekrümmten Wändeabschnitten isib enthält, die abwechselnd die Enden der geraden Abschnitte 151a mit den Enden benachbarter gerader Abschnitte 151a zum Bilden eines kontinuierlichen Flußpfades verbinden. Die geraden Abschnitte 151a sind so angeordnet, daß sie parallel zueinander in ungefähr gleichen Abständen angeordnet sind.
Eine Mehrzahl von Rippenplatten 152 ist fest um das Wärmemediumleitungsrohr 151 vorgesehen, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Die Rippenplatten 152 sind so angeordnet, daß sie parallel zueinander mit ungefähr gleichen Abständen voneinander angeordnet sind und die geraden Abschnitte 151a des Wärmemediumleitungsrohres 151 in rechten Winkeln schneiden. Die Rippenplatten 152 erstrecken sich von dem Leitungsrohr 151, so daß sie parallel zu einer Flußrichtung "B" von Luft sind, die durch den Verdampfer 15' geht, wie durch den Pfeil B in Fig. 3 gezeigt ist. Weiterhin ist die Dicke der Rippenplatten 152 so ausgelegt, daß sie ausreichend kleiner als ein äußerer Durchmesser des Wärmemediumleitungsrohres 151 sind. Das Wärmemediumleitungsrohr 151 und die Rippenplatten 152 bilden eine Wärmeaustauschbereich 153 des Verdampfer 15'.
Die Rippenplatten 152 dienen zum Vergrößern der Fläche des Wärmemediumleitungsrohres 151, die im wesentlichen der Luft ausgesetzt ist, die sich entlang einer äußeren Oberfläche des Verdampfers 15' bewegt. Als Resultat wird die Effektivität der Wärmeaustauschtätigkeit, die ausgeführt wird zwischen dem durch das Rohr 151 fließende Kühlmittel und der sich entlang der äußeren Oberfläche des Verdampfers 15' bewegenden Luft ausgeführt wird, verbessert. Weiterhin ist ein spater erwähnter Ventilator 16 mit dem Verdampfer 15' verknüpft und ist zum Bewegen der Luft in die Richtung, die senkrecht zu einer parallelen Ebene des Wärmeaustauschbereiches 153 des Verdampfers 15' steht, tätig. Folglich geht in Bezug auf das Zeichnungsblatt von Fig. 2 die Luft senkrecht dahin durch.
Der Verdampfer 15' ist mit einer Einlaßöffnung lslc und einer Auslaßöffnung lsld versehen, die fest an gegenüberliegenden Enden des Wärmemediumleitungsrohres 151 vorgesehen sind. Die Einlaßöffnung 151c ist mit einem Auslaß (nicht gezeigt) des Kondensators 12 über die Expansionsvorrichtung 14 verbunden und die Auslaßöffnung 151 ist mit einer Ansaugkammer (nicht gezeigt) des Kompressors 11 verbunden. Das Kühlmittel fließt durch das Mediumleitungsrohr 151 entlang einer kontinuierlichen einzelnen Linie von der Einlaßöffnung 151c zu der Auslaßöffnung 151d während des Betriebes des Kühlkreislaufes 10. Der Wärmeaustauschbereich 153 des Verdampfers 15' enthält einen ersten Abschnitt 151a, der einen Teil des Wärmemediumleitungsrohres 151 aufweist, der sich von der Einlaßöffnung 151c zu einer mittleren Stelle des Flußpfades des Kühlmittels fortsetzt, und einen zweiten Abschnitt 153b, der einen Teil des Wärmemediumleitungsrohres 151 aufweist, der sich von der mittleren Stelle zu der Auslaßöffnung 151d fortsetzt.
Im Betrieb zirkuliert, wie durch Pfeile "A" in Fig. 1 gezeigt ist, das Kühlmittel durch den Kühlkreislauf 10, während es folgenden Vorgängen unterliegt. Das Kühlmittel wird in den Kompressor 11 in einen gasförmigen Zustand komprimiert, und dann fließt das komprimierte gasförmige Kühlmittel in den Kondensator 12. Das gasförmige Kühlmittel kondensiert in dem Kondensator 12 mittels einer Wärmeaustauschtätigkeit zwischen dem Kühlmittel in dem Kondensator 12 und der Luft, die sich entlang einer äußeren Oberfläche des Kondensators 12 bewegt. Die Bewegung der Luft, die entlang der äußeren Oberfläche des Kondensators 12 fließt, wird durch einen Ventilator 13 erzeugt, die mit dem Kondensator 12 verknüpft ist. Das kondensierte Kühlmittel, das von dem Kondensator 12 fließt, fließt durch die Expansionsvorrichtung 14 derart, daß das kondensierte Kühlmittel expandiert wird, und dann fließt es in den Verdampfer 15'. Das expandierte Kühlmittel in dem Verdampfer 15' wird mittels einer Wärmeaustauschtätigkeit zwischen dem Kühlmittel in dem Verdampfer 15' und der Luft verdampft, die entlang der äußeren Oberfläche des Verdampfers 15' fließt. Eine Bewegung der Luft, die sich entlang der äußeren Oberfläche des Verdampfers 15' bewegt, wird durch einen Ventilator 16 erzeugt, der mit dem Verdampfer 15' verknüpft ist. Danach kehrt das verdampfte Kühlmittel zu dem Kompressor 11 zurück, so daß es wieder komprimiert wird. Die oben erwähnten Vorgänge werden zyklisch während des Betriebes des Kühlkreislaufes 10 ausgeführt.
Da in den letzten Jahren Vorschriften über die Benutzung von CFK (Chlorfluorkohlenstoff) und FCKW (Fluorchlorkohlenwasserstoff) in Kraft getreten sind, ist eine nicht-azeotrope Mischung einer Mehrzahl von Substanzen, die auf FKW (Fluorkohlenwasserstoff), basieren, z.B. eine Mischung aus HFK-32, HFK-125 und HFK-134a (20/40/40 Gewichtsprozent), d.h. das sogenannte R407A Kühlmittel, in den Kühlkreislauf eingefüllt, der in der Kühl/Tiefkühlvitrine, Verkaufsautomaten und ähnliches als Kühlmittel darin verwendet wird, anstelle einer azeotropen Mischung aus FCKW-12 und CFK-115 (48,8/51,2 Gewichtsprozent), d.h. das so genannte R502.
Während des Verdampfens innerhalb des Verdampfers 15' verändern sich die Prozentsätze der Komponenten des R502-Kühlmittels nicht. Als Resultat ist, wie durch die durchgezogene Linie in Fig. 4 gezeigt ist, die Temperatur von dem R502-Kühlmittels im wesentlichen an jedem Teil des Kühlmittelflußpfades in dem Verdampfer gleichförmig. Andererseits ändert sich während des Verdampfens innerhalb des Verdampfers 15' die Prozentsätze der Komponenten des R407A-Kühlmittels. Als Resultat steigt, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 4 gezeigt ist, die Temperatur des R407A-Kühlmittels allmählich zu der Auslaßöffnungsseite des Kühlmittelflußpfades in dem Verdampfer 15'. Daher wird, wie in Fig. 4 dargestellt ist, die Temperaturdifferenz zwischen dem R407A-Kühlmittel und der Luft außerhalb des Verdampfers 15' allmählich kleiner zu der Auslaßseite des Kühlmittelflußpfades in dem Verdampfer 15'.
Wenn daher ein Wärmeaustausch zwischen dem durch das Wärmemediumleitungsrohr 151 des Verdampfers 15' fließenden R407A-Kühlmittel und der sich entlang der äußeren Oberfläche des Verdampfers 15' bewegenden Luft ausgeführt wird, sinkt allmählich der von der sich entlang der äußeren Oberfläche des Verdampfers 15' absorbierten Wärmemenge in dem zweiten Abschnitt 153b des Wärmeaustauschbereiches 153 des Verdampfers 15'. Daher kann der Kühlkreislauf 10, der in dem Verdampfer 15' enthalten ist, uneffektiv tätig sein, wenn R407A-Kühlmittel dahinein eingefüllt ist.
Weiterhin fällt während des Kondensierbetriebes in dem Kondensator, wie durch die andere gestrichelte Linie in Fig. 4 gezeigt ist, die Temperatur des R407A-Kühlmittels allmählich zu der Auslaßöffnungsseite des Kühlmittelflußpfades in dem Kondensator. Daher wird, wie in Fig. 4 dargestellt ist, die Temperaturdifferenz zwischen dem R407A-Kühlmittel und der Luft außerhalb des Kondensators allmählich zu der Auslaßöffnungsseite des Kühlmittelflußpfades in dem Kondensator kleiner. Wenn folglich ein Wärmeaustausch zwischen den durch das Wärmemediumleitungsrohr des Kondensators fließenden R407A-Kühlmittel und der sich entlang der äußeren Oberfläche des Kondensators fließenden Luft ausgeführt wird, nimmt der Wärmebetrag, der von dem R407A-Kühlmittel abgestrahlt wird, das durch das Wärmemediumleitungsrohr des Kondensators fließt, allmählich zu der Auslaßöffnungsseite des Kühlmittelflußpfades des Kondensators ab. Somit kann der oben erwähnte Nachteil auch bei dem Kondensierbetrieb des Kondensators mit einem ähnlichen Aufbau zu dem oben erwähnten Verdampfer 15' auftreten, wenn R407A- Kühlmittel in den Kühlkreislauf eingefüllt wird, der den obigen Kondensator enthält.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmetauscher vorzusehen, der einen Teil eines Kühlkreislaufes bildet, der effektiv eine Abnahme des Betrages des Wärmeaustausches kompensieren kann, der zwischen dem Kühlmittel in dem Wärmetauscher und der sich entlang der äußeren Oberfläche des Wärmetauschers bewegenden Luft ausgeführt wird, selbst wenn R407A das Kühlmittel ist, das in den Kühlkreislauf eingefüllt ist.
Ein Wärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung bildet einen Teil eines Kühlkreislaufes, in den ein erstes Fluid wie eine Mischung aus FKW-32, FKW- 125 und FKW134A (HFC-32, HFC-125, HFC 134a) (20/40/40 Gewichtsprozent) eingefüllt ist. Der Wärmetauscher enthält ein Leitungsmittel wie ein Rohrteil zum Leiten des ersten Fluids dadurch so, daß ein Flußpfad des ersten Fluids definiert ist, und ein Vergrößerungsmittel für eine offenliegende Fläche wie eine Mehrzahl von Rippenplattenteilen zum Vergrößern der Fläche des Rohrteiles, der im wesentlichen den zweiten Fluid ausgesetzt ist wie Luft, die entlang einer äußeren Oberfläche des Wärmetauschers fließt. Die Rippenplattenteile weisen eine offenliegende Fläche auf, die in Kontakt mit der Luft steht.
Der Wärmetauscher weist weiter einen Wärmeaustauschbereich auf, der durch das Rohrteil und die Rippenplattenteile gebildet ist. Eine Einlaßöffnung ist an einem Ende des Rohrteiles so vorgesehen, daß das erste Fluid in das Rohrteil geleitet wird, und eine Auslaßöffnung ist an dem anderen Ende des Rohrteiles so vorgesehen, daß das erste Fluid aus dem Rohrteil geführt wird.
Der Wärmeaustauschbereich des Wärmetauschers weist einen ersten Abschnitt, der einen ersten Teil des Flußpfades des ersten Fluids enthält, der sich von der ersten Öffnung zu einer mittleren Stelle entlang des Flußpfades des ersten Fluids fortsetzt, und einen zweiten Abschnitt, der einen zweiten Teil des Flußpfades des ersten Fluids enthält, der sich von der mittleren Stelle zu der zweiten Öffnung fortsetzt, auf.
Der zweite Abschnitt des Wärmetauschers weist eine größere Fläche als der erste Abschnitt, der im wesentlichen der Luft ausgesetzt ist, relativ zu der Einheitslänge des Flußpfades des ersten Fluids auf.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die neuen Merkmale der vorliegenden Erfindung sind insbesondere in den beigefügten Ansprüchen ausgeführt, aber die Erfindung wird vollständiger und klarer aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung verstanden, wie sie in den begleitenden Zeichnungen gegeben wird, in denen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Kühlkreislaufes gemäß einer Ausführungsform nach dem Stand der Technik ist;
Fig. 2 eine schematische Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Verdampfers ist;
Fig. 3 eine vergrößerte Teildraufsicht des in Fig. 2 dargestellten Verdampfers ist;
Fig. 4 ein Diagramm ist, daß die Beziehungen zwischen der Temperatur und dem Flußpfad des Kühlmittels darstellt, das durch den in Fig. 1 gezeigten Wärmetauscher fließt. In dem Diagramm stellen durchgezogene Linien die Verhältnisse zwischen der Temperatur und dem Flußpfad des Kühlmittels R502 dar, das durch den Verdampfer oder Kondensator fließt, die in Fig. 1 gezeigt sind, und die gestrichelten Linien stellen die Beziehungen zwischen der Temperatur und dem Flußpfad des Kühlmittels R407A dar, das durch den in Fig. 1 gezeigten Verdampfer oder Kondensator fließt;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Verdampfers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 6 eine vergrößerte Teildraufsicht des in Fig. 5 dargestellten Verdampfers ist;
Fig. 7 eine vergrößerte Teildraufsicht eines Verdampfers ist, der von der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung modifiziert ist;
Fig. 8 eine schematische Ansicht eines Verdampfers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
Fig. 9 eine schematische Ansicht eines Verdampfers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN

AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 5, 8 und 9 stellen schematische Ansichten der Verdampfer gemäß der ersten, zweiten bzw. dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die gleichen Bezugszeichen werden in Fig. 5, 8 und 9 zum Bezeichnen entsprechender Elemente, wie sie in Fig. 2 gezeigt sind, benutzt, und eine detaillierte Erläuterung davon wird daher weggelassen.
Fig. 5 stellt einen Wärmetauscher wie einen Verdampfer 15A gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Der Verdampfer 15A enthält eine Mehrzahl von zusätzlichen Rippenplatten 152a, die. wie in Fig. 6 dargestellt ist, fest um das Wärmemediumleitungsrohr 151 an Stellen innerhalb des zweiten Abschnittes 153b des Wärmeaustauschbereiches 153 des Verdampfers 15A vorgesehen sind. Die zusätzlichen Rippenplatten 152a sind so angeordnet, daß sie parallel zu den Rippenplatten 152 sind. Die zusätzlichen Rippenplatten 152a erstrecken sich von dem Wärmeleitungsrohr 151, so daß sie parallel zu der Flußrichtung "B" der Luft sind, die durch den Verdampfer 15A geht, als auch zu den Platten 152, wie durch den Pfeil B in Fig. 6 gezeigt ist. Die Dicke der zusätzlichen Rippenplatten 152a ist so ausgelegt, daß sie ungefähr gleich der der Rippenplatten 152 ist. Jede der zusätzlichen Rippenplatten 152 ist um die Mitte eines Raumes angeordnet, der zwischen benachbarten Rippenplatten 152 definiert ist.
Weiterhin ist bei dieser Ausführungsform der zweite Abschnitt 153b so ausgelegt, daß er ungefähr ein Drittel der Fläche des Wärmeaustauschbereiches 153 des Verdampfers 15A belegt. Das heißt mit anderen Worten, der erste Abschnitt 153a ist so ausgelegt, daß er ungefähr zwei Drittel der Fläche des Wärmeaustauschbereiches 153 des Verdarnpfers 15A belegt. Weiterhin können die Rippenplatten 152 und die zusätzlichen Rippenplatten 152a durch zylindrische Rippen 162 und zusätzliche zylindrische Rippen 162a ersetzt werden, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Die zylindrischen Rippen 162 und die zusätzlichen zylindrischen Rippen 1 62a sind so angeordnet, daß sie auf der stromabwärtigen oder entfernten Seite der geraden Abschnitte lsla des Wärmemediumleitungsrohres 151 in Bezug auf den Luftfluß angeordnet sind, der durch den Verdarnpfer 15A geht.
Durch Vorsehen der zusätzlichen Rippenplatten 152a innerhalb des zweiten Abschnittes 153b des Wärmeaustauscherbereiches 153 des Verdampfers 15A gewinnt der zweite Abschnitt 153b eine zunehmende Fläche, die im wesentlichen der sich entlang der äußeren Oberfläche des Verdampfers 15A bewegenden Luft ausgesetzt ist. Dadurch erreicht der zweite Abschnitt eine größere offenliegende Fläche als der erste Abschnitt is3b relativ zu der Einheitslänge der geraden Abschnitte 151a des Wärmemediumleitungsrohres 151. Als Resultat wird während des Betriebes des Kühlkreislaufes 10 der zweite Abschnitt 153b in der Effektivität des Wärmeaustauschens größer als der erste Abschnitt 153a, das ausgeführt wird zwischen dem durch das Wärmemediumleitungsrohr 151 fließenden Kühlmittel und der sich entlang der äußeren Oberfläche des Verdampfers 15A bewegenden Luft.
Selbst wenn daher die Temperaturdifferenz zwischen dem R407A-Kühlmittel und der Luft außerhalb des Verdampfers allmählich innerhalb des zweiten Abschnittes 153b des Wärmeaustauscherbereiches 153 des Verdampfers 15A abnimmt, verhindert die vorliegende Erfindung effektiv eine Abnahme des Wärmebetrages, der von der Luft absorbiert wird, die sich entlang der äußeren Oberfläche des Verdampfers 15A an dem zweiten Abschnitt 153b des Wärmeaustauschbereiches 153 des Verdampfers 15A bewegt. Daher kann der uneffektive Betrieb des Kühlkreislaufes im wesentliche ausgeschlossen werden, selbst wenn R407A-Kühlmittel dahinein eingefüllt ist.
Fig. 8 stellt einen Wärmetauscher wie einen Verdampfer 158 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Der Verdampfer 158 enthält das Wärmemediumleitungsrohr 151 mit einer Mehrzahl von geraden Abschnitten 151a, die so angeordnet sind, daß der Abstand D&sub2;, wie er zwischen benachbarten geraden Abschnitten 151a des Wärmemediumleitungsrohres 151 innerhalb des zweiten Abschnittes 153b des Wärmeaustauschbereiches 153 des Verdampfers 158 gemessen ist, größer als der Abstand D1 ist, wie er zwischen benachbarten geraden Abschnitten 151a des Wärmemediumleitungsrohres 151 innerhalb des ersten Abschnittes 153a des Wärmeaustauschbereiches 153 des Verdampfers 15B gemessen wird. Bevorzugt ist der Abstand D&sub2; so ausgelegt, daß er ungefähr eineinhalbmal (1,5) so lang wie der Abstand D&sub1; ist. Weiterhin ist der zweite Abschnitt 153b so ausgelegt, daß er ungefähr ein Drittel der Fläche des Wärmeaustauschbereiches 153 des Verdampfers 158 belegt. Das heißt mit anderen Worten, der erste Abschnitt 153 ist so ausgelegt, daß er ungefähr zwei Drittel der Fläche des Wärmeaustauschbereiches 153 des Verdampfers 15B belegt.
Gemäß der zweiten Ausführungsforrn erreicht in Bezug auf die Einheitslänge der geraden Abschnitte 151a des Wärmemediumleitungsrohres 151 der zweite Abschnitt 153b eine größere Fläche als der erste Abschnitt 153a, der im wesentlichen der sich entlang der äußeren Oberfläche des Verdampfers 158 bewegenden Luft ausgesetzt ist. Als Resultat wird während des Betriebes des Kühlkreislaufes 10 der zweite Abschnitt 153b effektiver als der erste Abschnitt 153a bei dem Wärmeaustauschen, was zwischen dem durch das Wärmemediumleitungsrohr 151 fließenden Kühlmittel und der sich entlang der äußeren Oberfläche des Verdampfers 158 bewegenden Luft ausgeführt wird. Somit können ein Effekt und ein Vorteil ähnlich denen der ersten Ausführungsform erhalten werden.
Fig. 9 stellt einen Wärmetauscher wie einen Verdampfer 15C gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Bei der dritten Ausführungsform sind die geraden Abschnitte 151a des Wärmernediumleitungs rohres 151 so angeordnet, daß der Abstand D&sub2;, wie er zwischen benachbarten geraden Abschnitten 151a des Wärrnemediumleitungsrohres 151 innerhalb des zweiten Abschnittes 153b des Wärmeaustauschbereiches 153 des Verdampfers 15C gemessen wird, größer als der Abstand D&sub1; ist, wie er zwischen benachbarten geraden Abschnitten 151a des Wärmemediumleitungsrohres 151 innerhalb des ersten Abschnittes 153a des Wärmeaustauschbereiches 153 des Verdampfers 15C gemessen wird, ähnlich wie bei der Anordnung der oben erörterten zweiten Ausführungsform.
Bei der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Abstand D&sub2; bevorzugt so ausgelegt, daß er schrittweise zu der Auslaßöffnung 151d zunimmt, und der maximale Abstand D&sub2; ist so ausgelegt, daß er ungefähr eineinhalbmal (1,5) des Abstandes D&sub1; beträgt. Weiter ist der zweite Abschnitt 153b so ausgelegt, daß er ungefähr ein Drittel der Fläche des Wärrneaustauschbereiches 153 des Verdampfers 15C belegt. Das heißt in anderen Worten, der erste Abschnitt 153a ist so ausgelegt, daß er ungefähr zwei Drittel der Fläche des Wärmeaustauschbereiches 153 des Verdampfers 15C belegt. Die Effekte und Vorteile dieser Ausführungsform sind ähnlich jenen der zweiten Ausführungsform, so daß eine detaillierte Erläuterung davon weggelassen wird.
Natürlich sind die in der ersten bis dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offenbarten Aufbauten auf den Kondensator des Kühlkreislaufes als auch auf den Verdampfer anwendbar. In Bezug auf die Anwendung auf einen Kondensator wird eine Abnahme des Betrages der Wärme, die von der sich entlang der äußeren Oberfläche des Kondensators innerhalb des zweiten Abschnittes des Wärmeaustauschbereiches des Kondensators bewegenden Luft abgestrahlt wird, effektiv verhindert. Daher kann der uneffektive Betrieb des Kühlkreislaufes im wesentlichen ausgeschlossen werden, selbst wenn R407A- Kühlmittel dahinein eingefüllt ist.

Claims

1. Wärmetauscher, der einen Teil eines Kühlkreislaufes bildet, in den ein erstes Fluid gefüllt ist, wobei der Wärmetauscher aufweist:

ein Leitungsmittel (151) zum Leiten des ersten Fluids dadurch so, daß ein Flußpfad des ersten Fluids definiert ist;

ein Vergrößerungsmittel (152, 152a) für eine offenliegende Fläche zum Vergrößern einer einem zweiten Fluid im wesentlichen ausgesetzten Fläche des Leitungsmittels (151), das entlang einer außeren Oberfläche des Wärmetauschers fließt, wobei das Vergrößerungsmittel (152, 152a) für eine offenliegende Fläche eine Fläche aufweist, die in Kontakt mit dem zweiten Fluid steht; und

einen Wärmeaustauschbereich (153), der durch das Leitungsmittel (151) und das Vergrößerungsmittel (152, 152a) für eine offenliegende Fläche gebildet ist; wobei das Leitungsmittel (151) eine erste Öffnung (151c), durch die das erste Fluid dahinein fließt, und eine zweite Öffnung (151d), durch die das erste Fluid da heraus fließt, enthält;

dadurch gekennzeichnet,

daß der Wärmeaustauschbereich (153) einen ersten Abschnitt (153a), der einen ersten Teil des Flußpfades des ersten Fluids enthält, der sich von der ersten Öffnung (151c) zu einer mittleren Stelle entlang des Flußpfades des ersten Fluids fortsetzt, und einen zweiten Abschnitt (153b), der einen zweiten Teil des Flußpfades des ersten Fluids enthält, der sich von der mittleren Stelle zu der zweiten Öffnung fortsetzt, aufweist,

wobei der zweite Abschnitt (153b) des Wärmetauschers eine größere im wesentlichen offenliegende Fläche als der erste Abschnitt (153a) des Wärmetauschers in Bezug auf die Einheitslänge des Flußpfades des ersten Fluids aufweist.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, bei dem das Leitungsmittel ein Rohrteil (151) enthält, durch das das erste Fluid fließt, das Rohrteil (151) eine Mehrzahl von geraden Abschnitten (151a) und eine Mehrzahl von gekrümmten Wendeabschnitten (isib) aufweist, die ein Ende benachbarter der geraden Abschnitte und das andere Ende benachbarter gerader Abschnitte (151a) abwechselnd verbinden;

das Vergrößerungsmittel für eine offenliegende Fläche eine Mehrzahl von Rippenteilen (152) enthält, die fest um die geraden Abschnitte (151a) des Rohrteiles (151) so vorgesehen sind, daß die Rippenteile (152) zum Erhöhen einer Oberfläche der geraden Abschnitte (151a) des Rohrteiles (151) dienen, der im wesentlichen dem zweiten Fluid ausgesetzt ist, wobei die Rippenteile (152) eine Fläche aufweisen, die im Kontakt mit dem zweiten Fluid steht.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, bei dem die erste Öffnung (151c) an einem Ende des Rohrteiles (151) so vorgesehen ist, daß das erste Fluid in das Rohrteil (151) geführt wird, und die zweite Öffnung (151d) an dem anderen Ende des Rohrteiles (151) so vorgesehen ist, daß das erste Fluid aus dem Rohrteil (151) herausgeführt wird;

eine Mehrzahl von zusätzlichen Rippenteilen (152a) fest um die geraden Abschnitte (151a) des Rohrteiles (151) in den zweiten Abschnitt (153b) des Wärmeaustauschbereiches (153) des Wärmetauschers vorgesehen ist.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 2 oder 3, bei dem die geraden Abschnitte (151a) des Rohrteiles (151) so angeordnet sind, daß sie parallel zueinander mit dem allgemeinen gleichen Abständen angeordnet sind.

5. Wärmetauscher nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die zusätzlichen Rippenteile (152a) so angeordnet sind, daß sie parallel zu den Rippenteilen (151) angeordnet sind oder daß sie parallel zu einer Richtung des zweiten Fluids angeordnet sind, das sich durch den Wärmetauscher bewegt.

6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem die Rippenteile (152, 152a) zylindrische Stangenteile sind.

7. Wärmetauscher nach Anspruch 2, bei dem die geraden Abschnitte (151a) des Rohrteiles (151) so angeordnet sind, daß sie im allgemeinen parallel zueinander sind.

8. Wärmetauscher nach Anspruch 7, bei dem die erste Öffnung (151c) an einem Ende des Rohrteiles (152) so vorgesehen ist, daß das erste Fluid in das Rohrteil (151) geführt wird, und die zweite Öffnung (151d) so an dem anderen Ende des Rohrteiles (151) vorgesehen ist, daß das erste Fluid nach außerhalb des Rohrteiles (151) geführt wird;

die geraden Abschnitte (151a) in dem ersten Abschnitt (153a) des Wärmeaustauschbereiches des Wärmetauschers in einem Abstand voneinander mit ungefähr ersten gleichen Abständen angeordnet sind und die geraden Abschnitte (151a) in dem zweiten Abschnitt (153b) des Wärmeaustauschbereiches (153) des Wärmetauschers in einem Abstand voneinander mit ungefähr zweiten Abständen angeordnet sind, die größer als die ersten gleichen Abstände sind.

9. Wärmetauscher nach Anspruch 8, bei dem die zweiten Abstände im allgemeinen gleich sind oder schrittweise zu der zweiten Öffnung (151d) des Wärmetauschers zunehmen.

10. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 2 bis 9, bei dem die Rippenteile (152, 152a) so angeordnet sind, daß sie parallel zueinander mit dem allgemeinen gleichen Abständen angeordnet sind und die geraden Abschnitte (Isla) des Rohrteiles (151) in rechten Winkeln schneiden.

11. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem die Rippenteile (152, 152a) Plattenteile sind, wobei sich die Plattenteile bevorzugt von dem Rohr (151) so erstrecken, daß sie parallel zu einer Richtung des zweiten Fluids sind, das sich durch den Wärmetauscher bewegt.

12. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem der zweite Abschnitt (153b) des Wärmeaustauschbereiches (153) des Wärmeaustauschers ein Drittel der Fläche des Wärmeaustauschbereiches (153) des Wärmetauschers beträgt.

13. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem das erste Fluid eine nicht-azeotrope Mischung einer Mehrzahl von Substanzen auf der Grundlage von FKW (Fluorkohlenwasserstoff) ist und bevorzugt eine Mischung aus FKW-32, FKW-125 und FKW-134a (20/40/40 Gewichtsprozent) ist.

14. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem der Wärmetauscher ein Verdampfer oder ein Kondensator ist.

15. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem das zweite Fluid Luft ist.