EP1738125A1 - Heat exchanger for motor vehicles - Google Patents

Heat exchanger for motor vehicles

Info

Publication number
EP1738125A1
EP1738125A1 EP05739595A EP05739595A EP1738125A1 EP 1738125 A1 EP1738125 A1 EP 1738125A1 EP 05739595 A EP05739595 A EP 05739595A EP 05739595 A EP05739595 A EP 05739595A EP 1738125 A1 EP1738125 A1 EP 1738125A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchanger
pipes
tubes
connecting pipes
header
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05739595A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Kranich
Karl-Heinz Staffa
Christoph Walter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle Behr GmbH and Co KG
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Behr GmbH and Co KG filed Critical Behr GmbH and Co KG
Publication of EP1738125A1 publication Critical patent/EP1738125A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/26Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
    • F28F9/262Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05391Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits combined with a particular flow pattern, e.g. multi-row multi-stage radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/126Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element consisting of zig-zag shaped fins

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger or heat exchanger for motor vehicles, and in particular to a cooler for cooling refrigerant for a heating or air conditioning system of motor vehicles, and to a device for heating and / or air conditioning the passenger compartment of a motor vehicle with such a heat exchanger and a Motor vehicle with such a heat exchanger.
  • Air conditioning systems in motor vehicles generally have a refrigerant circuit.
  • Carbon dioxide (C0 2 ) has been increasingly used as a refrigerant recently.
  • the cooling capacity of a CO 2 circuit is largely determined by the gas cooler.
  • care is generally taken to ensure that they are pressure-stable even at high temperatures, have a small internal volume and take advantage of the installation space, taking into account the low weight.
  • a meaningful connection to areas through which refrigerant flows can be a criterion when designing or arranging such gas coolers in motor vehicles.
  • German patent application 10229 973.0 discloses a gas cooler in which a cross-countercurrent circuit is provided.
  • two header pipes are provided, which are arranged parallel and adjacent to one another.
  • the two manifolds are connected by a large number of U-shaped flat tubes, each of which ends in one of the manifolds with its free ends.
  • These flat tubes follow one another in the longitudinal direction of the header tubes, with two adjacent tubes hard flat tubes each have an intermediate space through which air can flow, so that heat transfer between the refrigerant guided in the flat tubes and the flowing air is made possible.
  • the two header tubes arranged on the same side of the flat tube package are each divided in such a way that two chambers are formed in each of these two header tubes.
  • a lower chamber of the one collecting pipe is connected in terms of flow technology to an upper chamber of the other collecting pipe via a transition piece.
  • This transition piece can be attached at any height of the gas cooler and allows the refrigerant flowing through to pass from the area facing away from the air to the area facing the air, or vice versa.
  • An aim of this embodiment is to prevent the already cooled refrigerant from being warmed up again by warm engine return flows by skillful refrigerant guidance.
  • an embodiment of the gas cooler with four manifolds is known, two of which are arranged in pairs to form a manifold device.
  • the two manifold devices formed in this way are spaced apart from one another and are connected in terms of flow technology via a multiplicity of connecting pipes or gas cooler pipes.
  • These gas cooler tubes run in two spaced planes or form two rows of tubes. They are each designed essentially straight and open with their distal ends in one of the two manifold devices or in separate manifolds. With this design, two tubes of the same length are used instead of the tube forks or U-shaped flat tubes known from DE 10229 973.0. Two axially spaced chambers are formed in the manifolds.
  • a lower chamber of one header pipe is connected to an upper chamber of the other header pipe via a transition piece.
  • the connecting pipes are connected in such a way that the refrigerant first flows through the entire face surface and finally passes through the transition piece into the front or back plane.
  • a transition piece which connects area quadrants with one another. Both the manufacture and the assembly of such a transition piece are cost-intensive and can cause leaks, in particular if different temperatures of the quadrants additionally stress the soldered seams. In addition, the transition can form a constriction, which can adversely affect the pressure drop on the refrigerant side, resulting in a lower refrigerant output. Furthermore, one or two rows of pipes are lost for the cooling capacity in the transition area. A parallel flow solution cannot be achieved with this design.
  • a heat exchanger is known from EP 0 414433 B1, in which two rows of flat tubes arranged in parallel are formed, each of which connects two spaced header tubes in terms of flow technology. Between the flat tubes adjacent in the longitudinal direction of the collecting tubes, ribs are provided in the respective rows, through which air can flow through the heat exchanger transversely to the longitudinal expansion of the flat tubes. The inflow is connected to both rows of flat tubes on the same side of the heat exchanger. The flow direction changes once in the row of pipes facing the fresh air and the flow direction changes three times in the row of pipes facing away from the fresh air.
  • the invention has for its object to provide a heat exchanger for motor vehicles, in particular cooler for cooling refrigerant for a heating or air conditioning system of a motor vehicle, which has good transmission behavior, and can be manufactured inexpensively and in terms of production technology.
  • a heat exchanger according to claim 1 or according to claim 2 or according to claim 4 is proposed.
  • a device according to the invention for heating and / or air conditioning the passenger compartment le of a motor vehicle is the subject of claim 13.
  • a motor vehicle according to the invention is the subject of claim 14.
  • Preferred configurations are the subject of the dependent claims.
  • Each manifold device preferably has at least two manifolds.
  • each header pipe device has separate header pipes for each connecting pipe row or for each partial heat exchanger.
  • the longitudinal axes of these header tubes are spaced apart from the same header tube device and, for example, run parallel to one another.
  • a manifold can also be formed by a plurality of separate, and in particular concentric, manifold sections which are spaced apart in the axial direction, to be precise with the formation of a space or without the formation of such spaces.
  • two rows of manifolds or two partial heat exchangers are provided, the two rows of manifolds each having two manifolds arranged parallel and offset from one another.
  • connecting pipes of one row of connecting pipes or of one partial heat exchanger open into the respective collecting pipe and connecting pipes of the other row of pipes or of the other partial heat exchanger into the respective other collecting pipe.
  • four collecting tubes are provided.
  • the partial heat exchangers are preferably each designed essentially identically. It can be provided that they differ in the position of their inlet and / or outlet opening and are otherwise identical. However, it is preferably provided that different positions of the inlet and / or outlet opening are such that they still open into corresponding areas or chambers in relation to the different partial heat exchangers.
  • the connecting tubes are preferably each flat tubes. In a particularly preferred embodiment, it is provided that their respective - both - End areas are twisted or twisted relative to the area in between.
  • the angle of rotation is in each case preferably between 10 ° and 110 °, particularly preferably between 80 ° and 100 °. For example, it is essentially 90 °.
  • the flat tubes with their twisted or twisted end regions each open into header tubes in such a way that their cross sections — viewed perpendicular to the longitudinal axis of the flat tubes — extend essentially in the direction of the longitudinal axes of the header tubes. Particularly preferably, they extend - apart from the twisted or twisted transition areas - between the end areas with their longer sides of the cross-sectional areas perpendicular to the longitudinal axes of the header tubes.
  • the connecting pipes in particular flat pipes, can be designed in such a way that they form exactly one channel in their interior, or in such a way that several, in particular parallel, channels are formed in their interior.
  • All connecting pipes are preferably designed to be straight throughout. All connecting pipes are particularly preferably parallel to one another. In an advantageous design, all connecting pipes are of the same length. It is further preferred that all header pipes are of the same length.
  • the manifolds preferably each have a circular inner cross section.
  • the header pipes can each be designed essentially rotationally symmetrical with respect to their respective longitudinal axes.
  • the connecting pipes of a respective row of connecting pipes or of a respective partial heat exchanger are preferably arranged in a respective plane.
  • Heat exchangers located parallel and offset from one another.
  • the various rows of connecting pipes or partial heat exchangers are arranged with respect to one another in such a way that transversely to air flowing through the connecting pipes successively flows through the gaps formed between the connecting pipes of the various connecting pipe rows or partial heat exchangers.
  • air which in particular forms a second heat exchanger medium, flows successively or in series through the various connecting pipe rows or partial heat exchangers, specifically outside the connecting pipes.
  • the second heat exchange medium in particular air, is guided in cross-flow past the first heat exchange medium, in particular refrigerant, in order to bring about heat transfer.
  • a plurality of connecting pipes are preferably connected in parallel in a respective row of connecting pipes or in a respective partial heat exchanger.
  • this can be such that in each connection pipe row several such connection pipes are flowed through in parallel, and then - particularly in the opposite direction of flow - other connection pipes of the same connection pipe row or the same partial heat exchanger are likewise flowed through in parallel.
  • This can be such that for each connecting pipe row or partial heat exchanger, a plurality of groups of connecting pipes flowed through in parallel are connected in series by means of assigned header pipes in such a way that the connecting pipes can be flowed through by the first medium, in particular refrigerant, in opposite flow directions in each case.
  • the first medium is guided in a serpentine manner in each of the partial heat exchangers or connecting pipe rows.
  • the number of diversions or the successive, opposite flow directions is preferably identical in the partial heat exchangers or connecting pipe rows. It can be provided that the number of connecting pipes, which in each case forms a group of connecting pipes through which flow flows in parallel in the flow direction, increases or decreases downstream in a respective connecting pipe row or in a respective partial heat exchanger or is identical. Two or more such groups are connected in series in the respective partial heat exchanger or the respective row of connecting pipes. Other designs are also preferred.
  • Partition walls are preferably introduced in at least one header pipe device.
  • at least one partition is provided in different collecting pipes of the same collecting pipe device.
  • Such partitions are in particular such that they separate areas or chambers that follow one another in the longitudinal direction of the relevant collecting tube. It can also be provided that at least one partition is provided in each of the two manifold devices or the corresponding manifolds.
  • a plurality of axially spaced dividing walls can also be provided in the collecting tubes of the same collecting tube device, the number of dividing walls in different collecting tubes of the same collecting tube device being particularly preferably identical.
  • a thermal separation is preferably provided between connecting tube groups which are successively flowed through in opposite directions.
  • the division or the spacing of adjacent connecting pipes between these groups can be greater than within the respective groups.
  • the two or adjacent partial heat exchangers can be arranged relative to one another in such a way that they contact one another. For example, they can be soldered together.
  • the first medium such as refrigerant
  • the second heat exchange medium such as air
  • the heat exchanger or heat exchanger according to the invention is preferably a gas cooler or condenser for a motor vehicle.
  • the heat exchanger is preferably made of aluminum. According to the invention, a device according to claim 13 is also proposed.
  • a motor vehicle according to claim 14 is also proposed.
  • the heat exchanger according to the invention is preferably installed in the motor vehicle in such a way that the planes spanned by the partial heat exchangers or the rows of pipes are located transversely, in particular perpendicularly, to the direction of travel. It is further preferred that a fan is provided for the heat exchanger according to the invention, which in operation drives air through the spaces formed between the connecting pipes.
  • the heat exchanger is preferably arranged with respect to the internal combustion engine of the motor vehicle in such a way that the area of the refrigerant inlet is warmed more strongly by the backflow of warm air from the internal combustion engine than the area of the refrigerant outlet.
  • FIG. 1 shows an exemplary heat exchanger according to the invention in a schematic representation
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of the flow control of the refrigerant in the design according to FIG. 1;
  • 3a shows a first exemplary design and arrangement of rows of pipes and corrugated fins
  • 3b shows a second exemplary design and arrangement of rows of pipes and corrugated fins
  • 3c shows a third exemplary design and arrangement of rows of pipes and corrugated fins.
  • 1 shows an exemplary heat exchanger or heat exchanger 1 according to the invention with a first header pipe device 10, a second header pipe device 12, a plurality of connecting pipes 14a, 14b, 16a, 16b and with an inlet opening 18 and an outlet opening 20 for a first medium, in particular Carbon dioxide (CO ⁇ ).
  • CO ⁇ Carbon dioxide
  • the heat exchanger 1 can advantageously be used as a gas cooler or condenser for an air conditioning or heating system of a motor vehicle. It can be provided that a refrigerant flows through this gas cooler or condenser, which in a particularly advantageous design is CO ⁇ .
  • the manifold devices 10, 12 each have two manifolds 22, 24 and 26, 28, respectively.
  • the manifolds 22, 24 of the first manifold device 10 and the manifolds 26, 28 of the second manifold device 12 are each arranged in pairs adjacent to one another. in particular in such a way that their longitudinal axes 22a, 24a and 26a, 28a extend parallel and spaced apart.
  • the longitudinal axes 22a, 24a are arranged parallel to the longitudinal axes 26a, 28a or the longitudinal axis 10a of the first header pipe device 10 is arranged parallel to the longitudinal axis 12a of the twin header pipe device 12.
  • the heat exchanger 1 has two rows of pipes 30a, 30b. These rows of pipes 30a, 30b are each formed by a plurality of connecting pipes 1a, 16a and 14b, 16b, which - seen in the longitudinal direction 10a, 10b of the header pipe devices 10, 12 - follow one another, the longitudinal axes of these connecting pipes 14a, 16a and 14b, 16b are aligned parallel to one another.
  • the row of pipes 30a is arranged adjacent to the row of pipes 30b, the or all connecting pipes 14a, 16a of the first row of pipes 30a respectively connecting the first collecting pipe 22 of the first collecting pipe device 10 to the first collecting pipe 26 of the second collecting pipe device 12, and the or all connecting pipes 14b, 16b of the second row of tubes 30b each connect the second header pipe 24 of the first header pipe device 10 to the second header pipe 28 of the second header pipe device 12.
  • the connecting pipes belonging to a row of pipes 30a or 30b lie in one plane.
  • the longitudinal axes of the or all of the connecting tubes 14a, 14b, 16a, 16b each run perpendicular to the longitudinal axes 10a, 12a of the manifold devices 10, 12.
  • the connecting tubes 14a, 14b, 16a, 16b or the tube rows 30a, 30b are arranged in the design according to FIG. 1 essentially according to the type as explained or shown with reference to FIG. 3a.
  • ribs or corrugated ribs 70 are provided.
  • this design is different, for example, as explained or shown with reference to FIG. 3b or with reference to FIG. 3c. It can thus be provided in particular that the row of pipes ⁇ 30a, 30b are offset from one another by the amount t / 2 (half division), in particular in the longitudinal direction of the collecting pipe devices 10, 12.
  • two separate corrugated ribs 70a, 70b are provided in each case instead of continuous corrugated ribs 70 (see FIG. 3a) (see FIG. 3b).
  • a common, offset corrugated fin 70 is provided in each case (cf. FIG. 3c).
  • the connecting pipes 14a, 14b, 16a, 16b are designed straight between their opposite ends and are designed as flat pipes.
  • the planes that are spanned by the main direction of extension of the respective flat tubes are each perpendicular to the longitudinal axes 10a, 12a of the header tubes 10, 12.
  • the respective opposite end regions of the flat tubes are, however, twisted in a preferred design about the longitudinal axis of the flat tube in question, and preferably by 90 °, but there may also be different twist angles.
  • the angle of rotation is 90 °, it is preferably provided that the main direction of extension of these ends - in cross section perpendicular to the longitudinal considered axis of the respective flat tube - is located in the direction of the longitudinal axes 10a, 1 a.
  • Between these ends of the respective main direction of extent is of or all flat tubes - as already mentioned - substantially perpendicular to de 'n longitudinal axes 10a, 1 a of the collection tube devices 10, 12.
  • the or all header tubes 22, 24, 26, 28 advantageously have a circular inner cross section, in particular continuously. Its outer jacket can also be particularly preferably circular or cylindrical.
  • these connecting pipes 14a. 16a, 14b, 16b are each inserted into the manifold devices 10, 12, so that the two manifold devices 10, 12 are fluidically connected via each of the connecting pipes 14a, 16a, 14b, 16b.
  • the connecting pipes 14a, 16a open on the one hand into the first collecting pipe 22 of the first collecting pipe device 10 and on the other hand into the first collecting pipe 26 of the second collecting pipe device 12, and the connecting pipes 14b, 16b open out on the one hand into the second collecting pipe 24 of the first collecting pipe device 10 and on the other hand into the second Collecting pipe 28 of the second collecting pipe device 12.
  • corresponding openings are formed in the lateral surfaces of the collecting pipes, each of which, in an advantageous embodiment, are slot-shaped and particularly preferably extend in the longitudinal direction of the relevant collecting pipe. It can also be provided that such slots are dimensioned such that they can accommodate the ends of a plurality of connecting pipes. But is preferred also that each slot receives exactly one connecting pipe.
  • the connecting pipes 14a, 16a, 14b, 16b are each connected in these areas to the relevant collecting pipes 22, 24, 26, 28 or collecting pipe devices, in particular soldered, preferably brazed.
  • the - in each case - two transition regions between the two twisted or twisted end regions 32 and 34, on the one hand, and the region located between these ends, on the other hand, can serve, for example, as a stop; in other words, the ends of the connecting pipes 14a, 16a, 14b, 16b can each be inserted into a collecting pipe until the region located between these ends - which is twisted relative to the ends or vice versa - strikes the respective collecting pipe , These transition areas can thus form an assembly aid.
  • the ends can also be inserted in such a way that there is no striking in the aforementioned sense.
  • Gaps 36a, 38a, 40a for the air flow are respectively formed between adjacent connecting pipes 14a, 16a of the first row of pipes 30a.
  • gaps 36b, 38b, 40b for the air flow are formed between adjacent connecting pipes 14b, 16b of the second row of pipes 30b.
  • Air can thus flow through the heat exchanger 1 transversely to the longitudinal direction of the connecting pipes 14a, 16a, 14b, 16b, so that, during operation, the medium flowing through the connecting pipes 14a, 16a, 14b, 16b and the medium through the spaces 36a, 38a, 40a , 36b, 38b, 40b flowing air heat can be transferred.
  • the flowing air and its direction of flow is indicated schematically in FIG. 1 by the arrow ends or arrows 42.
  • Ribs are advantageously arranged in the spaces 36a, 38a, 40a. Air can flow through these in the air flow direction.
  • the first header pipe 22 of the first header pipe device 10, the first header pipe 26 of the second header pipe device 12, and the connecting pipes 14a, which open into these header pipes 22, 26 with their ends. 16a form a first partial heat exchanger or first partial cooler 44a of the heat exchanger 1;
  • the second header pipe 24 of the first header pipe device 10, the second header pipe 28 of the second header pipe device 12, and the connecting pipes 14b, 16b opening at the ends of these header pipes 24, 28 form a second partial heat exchanger or second partial cooler 44a of the heat exchanger 1.
  • partial heat exchangers 44a, 44b are arranged one behind the other in the air flow direction 42, the gaps 36a, 38a, 40a of the first partial heat exchanger 44a being aligned with those of the second partial heat exchanger in a particularly preferred embodiment.
  • the heat exchanger 1 Seen in the longitudinal direction of the collecting pipes 22, 24, 26, 28, the heat exchanger 1 has an end plate 46, 48 at the top and bottom.
  • These end plates 46, 48 can, for example, be such that they essentially cover the arrangement of the connecting pipes - viewed in the longitudinal direction thereof and transversely thereto. In particular, you can cover both rows of connecting pipes. They can also be such that they additionally cover the header pipes at the top or bottom; however, these can also have different closures at the ends of the end plates 46, 48.
  • the end plates 46, 48 can be formed, for example, by metal sheets.
  • One or more manifolds 22, 24 are each provided with at least one partition 50, 52.
  • Such chambers 50, 52 can be used to form different chambers 54, 56 and 58, 60 in the respective header 22 and 24, respectively.
  • this can be such that the partition 50 or 52 separates chambers 54, 56 or 58, 60 which are arranged adjacent in the axial direction of the relevant collecting tube.
  • a partition 50, 52 can, for example - as shown in FIG. 1 - be provided on the inlet side or refrigerant inlet side or the manifold 22 or 24 arranged there, or in the manifolds in which the inlet openings for the entry of the first medium , such as CO 2 , are arranged.
  • both header pipes 22, 24, which are on the refrigerant inlet side each have a partition 50, 52;
  • all header pipes 22, 44 of the first header pipe device each have a partition 50, 52.
  • the dividing walls 50, 52 which are arranged in different or in the two header pipes 22, 24 of the same header pipe device 10, can be positioned such that they delimit areas with the same area or volume. In particular, this can be such that the areas delimited in one 22 of the collecting pipes 22, 24 by the partition 50 positioned there are of the same area or volume as the areas which are in the other 24 of the two collecting pipes 22, 24 by the areas provided there Partition 52 are delimited. In particular, it is provided that these two manifolds 22, 24 have the same length. Regardless of the position of such partition walls 50, 52, it can also be provided that the header tubes 22, 24 or 26, 28 of the same header tube device 10 or 12 are of the same length. Furthermore, it can be provided that all manifolds 22, 24, 26, 28 have the same length. In an advantageous embodiment, all connecting tubes 14a, 14b, 16a, 16b are of the same length.
  • header tubes 22, 24, 26, 28 - and in particular the respectively adjacent 22, 24 and 26, 28 - are aligned with one another at their ends.
  • the two partitions delimit areas with the same area or volume. It can also be provided that the partitions 50, 52 delimit different areas or slightly different areas. For example, provision can be made to design the area facing the fresh air differently by 1 to 3 flat or connecting pipes.
  • the partitions 50, 52 are located such that the same number of connecting pipes each opens in the regions of the collecting pipes 22, 24 of the same collecting pipe device 10 which are separated from one another thereby.
  • the refrigerant entering through the inlet opening 18 advantageously has an inlet temperature there that is in the range from 150 ° C. to 180 ° C.
  • This refrigerant is cooled along the flow paths by means of the air flowing transversely to the connecting pipes. This can be done, for example, in such a way that the outlet temperature of the refrigerant is approximately 50 to 140 Kelvin below the inlet temperature.
  • the inlet temperature can be approximately 180 ° C and the outlet temperature approximately 45 ° C.
  • the inlet opening 18 of the heat exchanger forms a common inlet opening through which the medium subsequently divided - in the direction of flow - onto the two partial heat exchangers 44a, 44b enters.
  • an inlet opening for entry into the two partial heat exchangers 44a, 44b, downstream of the inlet opening 18, an inlet opening, not shown in FIG. 1, is provided in the first header pipe 22 of the first header pipe device 10, and an inlet opening, also not shown in FIG. 1, in the second header pipe 24 of the first
  • the outlet opening 20 of the heat exchanger 1 forms a common outlet opening, outlet openings (not shown), which are provided upstream of the outlet opening 20, being provided in the first header 22 of the first header 10 and in the second header 24 of the first header 10.
  • the medium is guided in such a way that it also exits on the entry side, which is located here on the side of the first header pipe device 10; It can also be provided that the inlet side and the outlet side of the heat exchanger 1 are located on different sides, for example the inlet side on the side of the first header pipe device 10 and the outlet side on the side of the second header pipe device 12, with outlet openings in the first 26 and second header pipe 28 of the second header pipe device 12 are provided, and the common outlet opening 20 is located downstream of these outlet openings on the side of the second header pipe device 12.
  • a flange or fluid connection piece 62, 64 for the entering or exiting medium is provided, in which the inlet opening 18 or the outlet opening 20 is provided.
  • the manifold device - or respectively its manifold - acts as a deflection device.
  • the medium or refrigerant is guided in a serpentine manner by using several partition walls. This can e.g. cause the refrigerant inlet and outlet to be positioned diagonally.
  • more partition walls which can be positioned partly in the header pipes of the first header pipe device and partly in the header pipes of the second header pipe device, can also be arranged such that the refrigerant emerges again on the inlet side.
  • thermal separation between the warm and the cold zone or respectively adjacent connecting pipes of the same partial heat exchanger or respectively the same row of pipes through which flow flows in opposite directions. This can be achieved, for example, by giving the header pipes a different division at the points where the partition wall is to be located, so that the rib there only on one of the (two) adjacent connections or flat tubes of one or a respective connection or flat tube row is soldered.
  • the division or the distance between adjacent connecting or flat tubes can be the same in each case. It can be provided that, in order to achieve a thermal separation in the transition area between one or the colder zone and one or the warmer zone, there is a greater distance between the adjacent connecting pipes through which the same connecting pipe row 30a, 30b flows in different directions. It can be provided that the expansion of all the ribs in the direction of the longitudinal axes 10a, 12a of the header pipe devices is identical. These ribs can, for example, be soldered to the respective connecting tubes (seen in the longitudinal direction 10a, 12a). It can also be provided that the ribs each extend over both partial heat exchangers, so that a rib common to both partial heat exchangers or both tube rows 30a, 30b is provided between adjacent connecting pipes.
  • Ribs can also be provided in the connecting tube rows 30a, 30b in each case between the upper end plate 46 and the connecting tube 14a or 14b adjacent in the longitudinal direction 10a, 12a. Furthermore, ribs in the connecting pipe rows 30a, 30b can also be provided between the lower end plate 48 and the connecting pipe 14a or 14b adjacent in the longitudinal direction 10a, 12a of a respective connecting pipe row.
  • the heat exchanger 1, which has the two partial heat exchangers 44a, 44b, is designed in one piece or as one connected in one piece. In an advantageous embodiment, it can be designed as a solder construction.
  • header pipe which is divided into chambers 54, 56, 58, 60 by a partition 50, 52
  • header pipe sections can also be provided, the cross sections of such header pipe sections preferably being identical, and these are arranged concentrically.
  • the partial heat exchangers 44a, 44b are each configured identically in the design according to FIG. 1, in particular with regard to the flow guidance between the inlet opening and the outlet opening of the respective partial heat exchanger 44a, 44b.
  • the ribs, too - in particular if no common ones are provided - can be designed and arranged identically in both partial heat exchangers 44a, 44b.
  • the identical flow control can have fluidic advantages in certain applications. It can be particularly advantageously provided that both partial heat exchangers are designed identically, which is advantageous in terms of production technology, especially since the variety of differently designed parts can be reduced.
  • the respective inlet and outlet openings of the two partial heat exchangers can be positioned differently, in particular in such a way that they open into corresponding chambers at different heights and / or around the longitudinal axis of the header pipes; but they can also be designed in the same way.
  • the first medium in particular refrigerant, preferably at least when entering the first manifold devices 10 in exactly two partial flows two partial flows, on which connecting pipes 14a, 16a or 14b, 16b, in particular flat pipes, of the first row of pipes 30a and the second row of pipes 30b is divided.
  • this can be such that this division is effected by means of the connection piece 62 for the entry of the first medium.
  • the connecting piece 62 has at least one inlet opening and at least two outlet openings, a flow connection being produced via one of these outlet openings to the interior of the first header pipe 22 of the first header pipe device 10, and one via another of these outlet openings Flow connection is generated with the interior of the second header pipe 24 of the first header pipe device 10.
  • Corresponding openings, which enable the medium to enter the manifolds 22, 24, are provided in the manifolds 22, 24.
  • the volume flow of the first medium can be divided, for example, in a ratio of 50%: 50%; however, softening ratios are also preferred.
  • the refrigerant enters the two rows of pipes at the same time - preferably taking into account the location of the warmest zone.
  • the heat exchanger 1 according to FIG. 1 has a low weight, in particular by using two narrow rows of flat tubes and / or by using thin-walled header tubes. A cost-intensive transition piece is eliminated and the soldering security is increased. A pressure drop on the refrigerant side is reduced. All flat tubes contribute to the cooling capacity, which results in an increase in performance.
  • FIG. 2 schematically shows the flow guidance for the design according to FIG. 1.
  • FIG. 2 can also be seen that the first medium enters the first manifold device 10 in two partial flows onto the flat pipes or connecting pipes 14a, 16a or 14b, 16b , the first row of tubes (30a) and the second row of tubes (30b) is divided.
  • 3a, 3b and 3c show - each in a partially sectioned view - exemplary embodiments for the rows of pipes 30a, 30b or their relative arrangement or exemplary embodiments for the design of fins which are arranged between connecting pipes of the rows of pipes.
  • These designs shown in FIGS. 3a to 3c can be given in a preferred further development in designs according to the invention, in particular in the design according to FIG. 1 or FIG. 2. It should be noted here that the number of fins or connecting tubes (each Row) is generally larger or significantly larger than is shown schematically or in sections in FIGS. 3a to 3b.
  • corrugated ribs or ribs 70 are provided in spaces 36a, 36b or 38a, 38b or 40a, 40b, preferably in all spaces 36a, 36b, 38a, 38b, 40a, 40b , are positioned, which are given between respectively adjacent connecting pipes 14a-14a, or 14a-16a, or 16a-16a, or 14b-14b, or, 14b-16b or 16b-16b of the pipe rows 30a, 30b.
  • the pitch t of the first row of tubes 30a corresponds to the pitch t of the second row of tubes 30b, and is particularly preferably constant in each case. It can also be provided that a different spacing of these connecting pipes or a different division is provided between successive connecting pipes 14a-16a or 14b-16b in the respective pipe rows 30a, 30b. For example, for the purpose of a thermal separation, this different distance or this different division can be greater than between the remaining, respectively adjacent connecting pipes of the same row of pipes 30a, 30b.
  • 3a shows an exemplary design in which the connecting pipes of adjacent rows of pipes 30a, 30b are essentially not offset from one another. Seen perpendicular to the longitudinal direction of the tube rows 30a, 30b, a connection tube 14b or 16b of the second tube row 30b is arranged adjacent to each connecting tube 14a or 16a of the first tube row 30a.
  • the number of connecting pipes in the two rows of pipes can also be different, so that a connecting pipe 14b or 16b of the second row of pipes 30b is not arranged next to each connecting pipe 14a or 16a of the first pipe row 30a.
  • the connecting tubes 14a, 14b and 16a, 16b are designed as flat tubes, with adjacent flat tubes of different tube rows 30a, 30b spanning essentially the same planes.
  • the ribs 70 are common or continuous ribs 70 for both rows of pipes 30a, 30b. It is therefore provided that the ribs 70 each extend between adjacent connecting pipes 14a or 16a of the first row of pipes 30a and between adjacent connecting pipes 14b or 16b of the second row of pipes 30b, whereby in particular it is provided that these ribs 70 are each in one piece are designed.
  • 3b shows a design in which the rows of pipes 30a, 30b are offset from one another by half the pitch t 2. 3b, separate or different corrugated ribs or ribs 70a, 70b are provided for the tube rows 30a, 30b.
  • the rows of tubes 30a, 30b are offset from one another by half the pitch t / 2, as in the configuration according to FIG. 3b.
  • the design according to FIG. 3c differs from the design shown in FIG. 3b essentially in that instead of different corrugated fins or ribs 70a, 70b (cf. FIG. 3b), common, offset corrugated fins or ribs 70 for the raw rows 30a , 30b are provided.

Abstract

Disclosed is a heat exchanger for motor vehicles, comprising two spaced-apart manifold devices (10, 12) and several connecting tubes (14a, 14b, 16a, 16b). Said connecting tubes (14a, 14b, 16a, 16b) are disposed so as to form two rows of tubes (30a, 30b) which are located next to each other, are penetrated in parallel by the first medium, and are respectively formed by several connecting tubes (14a, 14b, 16a, 16b) that succeed each other in the longitudinal direction (10a, 10b) of the manifold devices (10, 12). The direction of flow of the first medium is deflected at least once between the two manifold devices (10, 12) in each of the rows of tubes (30a, 30b) while the number of changes in the direction of flow between the manifold devices (10, 12) is identical in the rows of tubes (30a, 30b).

Description

Wärmeübertrager für Kraftfahrzeuge Heat exchangers for motor vehicles
Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager bzw. -tauscher für Kraftfahrzeuge, und insbesondere einen Kühler zum Kühlen von Kältemittel für eine Heizungs- oder Klimaanlage von Kraftfahrzeugen, sowie eine Vorrichtung zum Beheizen und / oder Klimatisieren der Fahrgastzelle eines Kraftfahr- zeugs mit einem solche Wärmeübertrager und ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Wärmeübertrager.The invention relates to a heat exchanger or heat exchanger for motor vehicles, and in particular to a cooler for cooling refrigerant for a heating or air conditioning system of motor vehicles, and to a device for heating and / or air conditioning the passenger compartment of a motor vehicle with such a heat exchanger and a Motor vehicle with such a heat exchanger.
Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen weisen in aller Regel einen Kältemittelkreislauf auf. Als Kältemittel wird in jüngster Zeit zunehmend Kohlendioxid (C02) eingesetzt. Die Kälteleistung eines Cθ2-Kreislaufes wird maßgeblich vom Gaskühler bestimmt. Bei der Gestaltung derartiger Gaskühler wird in aller Regel darauf geachtet, dass diese auch bei hohen Temperaturen druckstabil sind, ein geringes inneres Volumen aufweisen und den Bauraum unter Berücksichtigung geringen Gewichts ausnutzen. Um leistungsmindern- de Wärmerückströme zu minimieren, kann eine sinnvolle Verschaltung in kältemitteldurchströmte Bereiche ein Kriterium bei der Auslegung beziehungsweise Anordnung solcher Gaskühler in Kraftfahrzeugen sein.Air conditioning systems in motor vehicles generally have a refrigerant circuit. Carbon dioxide (C0 2 ) has been increasingly used as a refrigerant recently. The cooling capacity of a CO 2 circuit is largely determined by the gas cooler. When designing such gas coolers, care is generally taken to ensure that they are pressure-stable even at high temperatures, have a small internal volume and take advantage of the installation space, taking into account the low weight. In order to minimize power-reducing heat return flows, a meaningful connection to areas through which refrigerant flows can be a criterion when designing or arranging such gas coolers in motor vehicles.
Die deutsche Patentanmeldung 10229 973.0 der Anmelderin offenbart ei- nen Gaskühler, bei dem eine Kreuzgegenstromverschaltung gegeben ist. Bei dieser Gestaltung sind zwei Sammelrohre vorgesehen, die parallel und benachbart zueinander angeordnet sind. Die beiden Sammelrohre sind über eine Vielzahl U-förmig gebogener Flachrohre verbunden, die mit ihren freien Enden jeweils in eines der Sammelrohre münden. Diese Flachrohre folgen in Längsrichtung der Sammelrohre aufeinander, wobei zwischen zwei benach- harten Flachrohren jeweils ein Zwischenraum gebildet wird, durch den Luft strömen kann, so dass eine Wärmeübertragung zwischen dem in den Flachrohren geführten Kältemittel und der strömenden Luft ermöglicht wird. Die auf der gleichen Seite des Flachrohrpakets angeordneten beiden Sammel- röhre sind jeweils so unterteilt, dass in diesen beiden Sammelrohren jeweils zwei Kammern gebildet werden. Eine untere Kammer des einen Sammelrohrs ist mit einer oberen Kammer des anderen Sammelrohrs über ein Übergangsstück strömungstechnisch verbunden. Dieses Übergangsstück kann in beliebiger Höhe des Gaskühlers angebracht werden und erlaubt einen Über- tritt des durchströmenden Kältemittels vom luftabgewandten Bereich in den luftzugewandten Bereich, oder auch umgekehrt. Ein Ziel dieser Ausgestaltung besteht darin, durch geschickte Kältemittelführung ein Wiederaufwärmen des bereits abgekühlten Kältemittels durch warme Motorrückströme zu verhindern.The applicant's German patent application 10229 973.0 discloses a gas cooler in which a cross-countercurrent circuit is provided. In this design, two header pipes are provided, which are arranged parallel and adjacent to one another. The two manifolds are connected by a large number of U-shaped flat tubes, each of which ends in one of the manifolds with its free ends. These flat tubes follow one another in the longitudinal direction of the header tubes, with two adjacent tubes hard flat tubes each have an intermediate space through which air can flow, so that heat transfer between the refrigerant guided in the flat tubes and the flowing air is made possible. The two header tubes arranged on the same side of the flat tube package are each divided in such a way that two chambers are formed in each of these two header tubes. A lower chamber of the one collecting pipe is connected in terms of flow technology to an upper chamber of the other collecting pipe via a transition piece. This transition piece can be attached at any height of the gas cooler and allows the refrigerant flowing through to pass from the area facing away from the air to the area facing the air, or vice versa. An aim of this embodiment is to prevent the already cooled refrigerant from being warmed up again by warm engine return flows by skillful refrigerant guidance.
Aus der deutschen Patentanmeldung 102 52 263.4 der Anmelderin ist eine Ausgestaltung des Gaskühlers mit vier Sammelrohren bekannt, von denen jeweils zwei paarweise zur Bildung einer Sammelrohreinrichtung benachbart angeordnet sind. Die hierdurch gebildeten zwei Sammelrohreinrichtungen sind voneinander beabstandet und werden über eine Vielzahl von Verbindungsrohren beziehungsweise Gaskühlerrohren strömungstechnisch verbunden. Diese Gaskühlerrohre verlaufen in zwei beabstandeten Ebenen, beziehungsweise bilden zwei Rohrreihen. Sie sind jeweils im wesentlichen gerade gestaltet und münden mit ihren distalen Enden jeweils in eine der beiden Sammelrohreinrichtungen, beziehungsweise in separate Sammelrohre. Bei dieser Gestaltung werden also anstelle der aus der DE 10229 973.0 bekannten Rohrgabeln beziehungsweise U-förmig gebogenen Flachrohre jeweils zwei gleich lange Rohre eingesetzt. In den Sammelrohren werden jeweils zwei axial beabstandete Kammern ausgebildet. Auf einer Gaskühler- seite ist eine untere Kammer des einen Sammelrohrs mit einer oberen Kammer des anderen Sammelrohrs über ein Übergangsstück strömungstechnisch verbunden. Die Verbindungsrohre sind so verschaltet, dass das Kältemittel zunächst die gesamte Stirnflächenebene durchflutet und an- schließend durch das Übergangsstück in die davor oder dahinter liegende Stirnflächenebene gelangt.From the German patent application 102 52 263.4 of the applicant, an embodiment of the gas cooler with four manifolds is known, two of which are arranged in pairs to form a manifold device. The two manifold devices formed in this way are spaced apart from one another and are connected in terms of flow technology via a multiplicity of connecting pipes or gas cooler pipes. These gas cooler tubes run in two spaced planes or form two rows of tubes. They are each designed essentially straight and open with their distal ends in one of the two manifold devices or in separate manifolds. With this design, two tubes of the same length are used instead of the tube forks or U-shaped flat tubes known from DE 10229 973.0. Two axially spaced chambers are formed in the manifolds. On a gas cooler side, a lower chamber of one header pipe is connected to an upper chamber of the other header pipe via a transition piece. The connecting pipes are connected in such a way that the refrigerant first flows through the entire face surface and finally passes through the transition piece into the front or back plane.
Bei den vorgenannten Gestaltungen ist ein Übergangsstück notwendig, das Flächenquadranten miteinander verbindet. Sowohl die Herstellung als auch die Montage eines solchen Übergangsstücks ist kostenintensiv und kann Undichtigkeiten bewirken, und zwar insbesondere, wenn unterschiedliche Temperaturen der Quadranten die Lötnähte zusätzlich beanspruchen. Zudem kann der Übertritt eine Engstelle bilden, was den kältemittelseitigen Druckabfall nachteilig beeinflussen kann, so dass eine niedrigere Kältemittelleistung die Folge ist. Des weiteren gehen im Übertrittsbereich ein bis zwei Rohrreihen für die Kälteleistung verloren. Eine Parallelflow-Lösung ist mit dieser Bauart nicht zu erreichen.In the above-mentioned designs, a transition piece is required which connects area quadrants with one another. Both the manufacture and the assembly of such a transition piece are cost-intensive and can cause leaks, in particular if different temperatures of the quadrants additionally stress the soldered seams. In addition, the transition can form a constriction, which can adversely affect the pressure drop on the refrigerant side, resulting in a lower refrigerant output. Furthermore, one or two rows of pipes are lost for the cooling capacity in the transition area. A parallel flow solution cannot be achieved with this design.
Aus der EP 0 414433 B1 ist ein Wärmeübertrager bekannt, bei dem zwei parallel angeordnete Flachrohrreihen gebildet werden, die jeweils zwei beabstandete Sammelrohre strömungstechnisch verbinden. Zwischen in Längsrichtung der Sammelrohre benachbarten Flachrohren sind in den jeweiligen Reihen jeweils Rippen vorgesehen, durch welche Luft quer zur Läπgsausdehnung der Flachrohre den Wärmeübertrager durchströmen kann. Der Zufluss ist auf der gleichen Seite des Wärmeübertragers mit beiden Flachrohrreihen verbunden. In der der Frischluft zugewandten Rohrreihe wechselt die Strömungsrichtung einmal und in der der Frischluft abgewandten Rohrreihe wechselt die Strömungsrichtung dreimal.A heat exchanger is known from EP 0 414433 B1, in which two rows of flat tubes arranged in parallel are formed, each of which connects two spaced header tubes in terms of flow technology. Between the flat tubes adjacent in the longitudinal direction of the collecting tubes, ribs are provided in the respective rows, through which air can flow through the heat exchanger transversely to the longitudinal expansion of the flat tubes. The inflow is connected to both rows of flat tubes on the same side of the heat exchanger. The flow direction changes once in the row of pipes facing the fresh air and the flow direction changes three times in the row of pipes facing away from the fresh air.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeübertrager für Kraftfahrzeuge, insbesondere Kühler zum Kühlen von Kältemittel für eine Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, zu schaffen, der ein gutes Übertragungsverhalten zeigt, und sich kostengünstig und fertigungstechnisch einfach herstellen lässt.The invention has for its object to provide a heat exchanger for motor vehicles, in particular cooler for cooling refrigerant for a heating or air conditioning system of a motor vehicle, which has good transmission behavior, and can be manufactured inexpensively and in terms of production technology.
Erfindungsgemäß wird ein Wärmeübertrager gemäß Anspruch 1 oder gemäß Anspruch 2 oder gemäß Anspruch 4 vorgeschlagen. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Beheizen und / oder Klimatisieren der Fahrgastzel- le eines Kraftfahrzeugs ist Gegenstand des Anspruchs 13. Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug ist Gegenstand des Anspruchs 14. Bevorzugte Gestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention, a heat exchanger according to claim 1 or according to claim 2 or according to claim 4 is proposed. A device according to the invention for heating and / or air conditioning the passenger compartment le of a motor vehicle is the subject of claim 13. A motor vehicle according to the invention is the subject of claim 14. Preferred configurations are the subject of the dependent claims.
Vorzugsweise weist jede Sammelrohreinrichtung zumindest zwei Sammelrohre auf. Besonders bevorzugt weist jede Sammelrohreinrichtung für jede Verbindungsrohrreihe bzw. für jeden Teil-Wärmeübertrager jeweils separate Sammelrohre auf. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Längsachsen dieser Sammelrohre der jeweils gleichen Sammelrohreinrichtung beabstandet sind, und beispielsweise parallel zueinander verlaufen. Ein Sammelrohr kann auch von mehreren getrennten, und insbesondere konzentrischen, Sammelrohrabschnitten gebildet werden, die in Achsrichtung beabstandet sind, und zwar unter Bildung eines Zwischenraums oder ohne Bildung solcher Zwischenräume.Each manifold device preferably has at least two manifolds. Particularly preferably, each header pipe device has separate header pipes for each connecting pipe row or for each partial heat exchanger. In particular, it is provided that the longitudinal axes of these header tubes are spaced apart from the same header tube device and, for example, run parallel to one another. A manifold can also be formed by a plurality of separate, and in particular concentric, manifold sections which are spaced apart in the axial direction, to be precise with the formation of a space or without the formation of such spaces.
In besonders zu bevorzugender Ausgestaltung sind zwei Sammelrohrreihen bzw. zwei Teil-Wärmeübertrager vorgesehen, wobei die beiden Sammelrohrreihen jeweils zwei parallel und versetzt zueinander angeordnete Sammelrohre aufweisen. Dabei münden in das jeweilige eine Sammelrohr Verbin- dungsrohre der einen Verbindungsrohreihe bzw. des einen Teil- Wärmeübertragers und in das jeweils andere Sammelrohr Verbindungsrohre der anderen Rohrreihe bzw. der anderen Teil-Wärmeübertragers. Es sind dabei also insbesondere vier Sammelrohre vorgesehen.In a particularly preferred embodiment, two rows of manifolds or two partial heat exchangers are provided, the two rows of manifolds each having two manifolds arranged parallel and offset from one another. In this case, connecting pipes of one row of connecting pipes or of one partial heat exchanger open into the respective collecting pipe and connecting pipes of the other row of pipes or of the other partial heat exchanger into the respective other collecting pipe. In particular, four collecting tubes are provided.
Vorzugsweise sind die Teil-Wärmeübertrager jeweils im Wesentlichen identisch gestaltet. Es kann vorgesehen sein, dass sie sich durch die Lage ihrer Eintritts- und / oder Austrittsöffnung unterscheiden, und ansonsten identisch gestaltet sind. Dabei ist allerdings bevorzugt vorgesehen, dass verschiedene Lagen von Eintritts- und / oder Austrittsöffnung so sind, dass sie dennoch - in Bezug auf die verschiedenen Teilwärmetauscher - in einander entsprechende Bereiche bzw. Kammern münden.The partial heat exchangers are preferably each designed essentially identically. It can be provided that they differ in the position of their inlet and / or outlet opening and are otherwise identical. However, it is preferably provided that different positions of the inlet and / or outlet opening are such that they still open into corresponding areas or chambers in relation to the different partial heat exchangers.
Die Verbindungsrohre sind vorzugsweise jeweils Flachrohre. Dabei ist in besonders bevorzugter Gestaltung vorgesehen, dass ihre jeweiligen - beiden - Endbereiche gegenüber dem dazwischenliegenden Bereich verdreht bzw. verdrillt sind. Der Verdrehwinkel liegt jeweils vorzugsweise zwischen 10° und 110°, besonders bevorzugt zwischen 80° und 100°. Er ist beispielweise im Wesentlichen 90°.The connecting tubes are preferably each flat tubes. In a particularly preferred embodiment, it is provided that their respective - both - End areas are twisted or twisted relative to the area in between. The angle of rotation is in each case preferably between 10 ° and 110 °, particularly preferably between 80 ° and 100 °. For example, it is essentially 90 °.
In besonders bevorzugter Gestaltung münden die Flachrohre mit ihren verdrehten bzw. verdrillten Endbereichen jeweils so in Sammelrohre, dass sich ihre Querschnitte - senkrecht zur Längsachse der Flachrohre gesehen - im Wesentlichen in Richtung der Längsachsen der Sammelrohre erstrecken. Besonders bevorzugt erstrecken sie sich - abgesehen von den verdrehten bzw. verdrillten Übergangsbereichen - zwischen den Endbereichen mit ihren längeren Seiten der Querschnittsflächen senkrecht zu den Längsachsen der Sammelrohre.In a particularly preferred embodiment, the flat tubes with their twisted or twisted end regions each open into header tubes in such a way that their cross sections — viewed perpendicular to the longitudinal axis of the flat tubes — extend essentially in the direction of the longitudinal axes of the header tubes. Particularly preferably, they extend - apart from the twisted or twisted transition areas - between the end areas with their longer sides of the cross-sectional areas perpendicular to the longitudinal axes of the header tubes.
Die Verbindungsrohre, insbesondere Flachrohre, können so ausgebildet sein, dass sie in ihrem Inneren genau einen Kanal bilden, oder so, dass in ihrem Inneren jeweils mehre, insbesondere jeweils parallele, Kanäle ausbilden. Sämtliche Verbindungsrohre sind bevorzugt durchgehend gerade gestaltet. Besonders bevorzugt liegen sämtlichen Verbindungsrohre parallel zu- einander. In einer vorteilhaften Gestaltung sind sämtliche Verbindungsrohre gleich lang. Bevorzugt ist ferner, dass sämtliche Sammelrohre gleich lang sind. Die Sammelrohre weisen vorzugsweise jeweils einen kreisförmigen Innenquerschnitt auf. Die Sammelrohre können beispielsweise jeweils im Wesentlichen rotationssymmetrisch bezüglich ihrer jeweiligen Längsachse gestaltet sein.The connecting pipes, in particular flat pipes, can be designed in such a way that they form exactly one channel in their interior, or in such a way that several, in particular parallel, channels are formed in their interior. All connecting pipes are preferably designed to be straight throughout. All connecting pipes are particularly preferably parallel to one another. In an advantageous design, all connecting pipes are of the same length. It is further preferred that all header pipes are of the same length. The manifolds preferably each have a circular inner cross section. For example, the header pipes can each be designed essentially rotationally symmetrical with respect to their respective longitudinal axes.
Die Verbindungsrohre einer jeweiligen Verbindungsrohrreihe bzw. eines jeweiligen Teil-Wärmeübertragers sind bevorzugt in einer jeweiligen Ebene angeordnet. In besonders zu bevorzugender Ausgestaltung sind die hier- durch bestimmten Ebenen verschiedener Verbindungsrohrreihen bzw. Teil-The connecting pipes of a respective row of connecting pipes or of a respective partial heat exchanger are preferably arranged in a respective plane. In a particularly preferred embodiment, the levels of different connecting pipe rows or partial
Wärmeübertrager parallel und versetzt zueinander gelegen.Heat exchangers located parallel and offset from one another.
Die verschiedenen Verbiπdungsrohrreihen bzw. Teil-Wärmeübertrager sind in zu bevorzugender Ausgestaltung so zueinander angeordnet, dass quer zu den Verbindungsrohren strömende Luft nacheinander durch die zwischen den Verbindungsrohren gebildeten Zwischenräume der verschiedenen Verbindungsrohrreihen bzw. Teil-Wärmeübertrager strömt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass Luft, die insbesondere ein zweites Wärmeübertragermedi- um bildet, nacheinander bzw. in Reihe durch die verschiedene Verbindungsrohrreihen bzw. Teil-Wärmeübertrager strömt, und zwar außerhalb der Verbindungsrohre. Es ist also insbesondere vorgesehen, dass das zweite Wärmetauschmedium, insbesondere Luft, im Kreuzstrom an dem ersten Wärmetauschmedium, insbesondere Kältemittel, vorbeigeführt wird, um einen Wär- meübergang zu bewirken.In a preferred embodiment, the various rows of connecting pipes or partial heat exchangers are arranged with respect to one another in such a way that transversely to air flowing through the connecting pipes successively flows through the gaps formed between the connecting pipes of the various connecting pipe rows or partial heat exchangers. In particular, it is provided that air, which in particular forms a second heat exchanger medium, flows successively or in series through the various connecting pipe rows or partial heat exchangers, specifically outside the connecting pipes. In particular, it is provided that the second heat exchange medium, in particular air, is guided in cross-flow past the first heat exchange medium, in particular refrigerant, in order to bring about heat transfer.
Vorzugsweise sind in einer jeweiligen Verbindungsrohrreihe bzw. einem jeweiligen Teil-Wärmeübertrager jeweils mehrere Verbindungsrohre parallel geschaltet. Dies kann insbesondere so sein, dass in einer jeweiligen Verbin- dungsrohrreihe jeweils mehrere solcher Verbindungsrohre parallel durchströmt werden, und anschließend - insbesondere in der entgegengesetzten Strömungsrichtung - andere Verbindungsrohre der gleichen Verbindungsrohrreihe bzw. des gleichen Teil-Wärmeübertragers ebenfalls parallel durchströmt werden. Dies kann so sein, dass je Verbindungsrohrreihe bzw. Teil- Wärmeübertrager mehrere Gruppen von jeweils parallel durchströmten Verbindungsrohren mittels zugeordneter Sammelrohre derart in Reihe geschaltet sind, dass die Verbindungsrohre aufeinander folgender Gruppen jeweils in entgegengesetzten Strömungsrichtungen von dem ersten Medium, insbesondere Kältemittel, durchströmbar sind. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass das erste Medium serpentinenartig in jedem der Teilwärmetauscher bzw. Verbindungsrohreihen geleitet wird.A plurality of connecting pipes are preferably connected in parallel in a respective row of connecting pipes or in a respective partial heat exchanger. In particular, this can be such that in each connection pipe row several such connection pipes are flowed through in parallel, and then - particularly in the opposite direction of flow - other connection pipes of the same connection pipe row or the same partial heat exchanger are likewise flowed through in parallel. This can be such that for each connecting pipe row or partial heat exchanger, a plurality of groups of connecting pipes flowed through in parallel are connected in series by means of assigned header pipes in such a way that the connecting pipes can be flowed through by the first medium, in particular refrigerant, in opposite flow directions in each case. In particular, it can be provided that the first medium is guided in a serpentine manner in each of the partial heat exchangers or connecting pipe rows.
Die Anzahl der Umleitungen bzw. der jeweils aufeinanderfolgenden, entgegengesetzten Strömungsrichtungen ist dabei vorzugsweise in den Teil- Wärmeübertragern bzw. Verbindungsrohrreihen identisch. Es kann vorgesehen sein, dass die Anzahl der Verbindungsrohre, die jeweils eine Gruppe von in Strömungsrichtung parallel durchströmter Verbindungsrohre bildet, in einer jeweiligen Verbindungsrohrreihe bzw. einem jeweiligen Teil- Wärmeübertrager stromabwärts zunimmt oder abnimmt oder identisch ist. Dabei sind zwei oder mehr solcher Gruppen in dem jeweiligen Teil- Wärmeübertrager bzw. der jeweiligen Verbindungsrohrreihe in Reihe geschaltet. Auch andere Gestaltungen sind bevorzugt.The number of diversions or the successive, opposite flow directions is preferably identical in the partial heat exchangers or connecting pipe rows. It can be provided that the number of connecting pipes, which in each case forms a group of connecting pipes through which flow flows in parallel in the flow direction, increases or decreases downstream in a respective connecting pipe row or in a respective partial heat exchanger or is identical. Two or more such groups are connected in series in the respective partial heat exchanger or the respective row of connecting pipes. Other designs are also preferred.
In zumindest einer Sammelrohreinrichtung sind vorzugsweise Trennwände eingebracht. Besonders bevorzugt ist in verschiedenen Sammelrohren der gleichen Sammelrohreinrichtung jeweils wenigstens eine Trennwand vorgesehen. Solche Trennwände sind insbesondere so, dass sie Bereiche bzw. Kammern trennen, die in Längsrichtung des betreffenden Sammelrohres aufeinander folgen. Es kann auch vorgesehen sein, dass in beiden Sammelrohreinrichtungen bzw. den entsprechenden Sammelrohren jeweils wenigstens eine Trennwand vorgesehen ist. Es können auch in den Sammelrohren der jeweils gleichen Sammelrohreinrichtung jeweils mehrere, axial beabstandete Trennwände vorgesehen sein, wobei besonders bevorzugt die Anzahl der Trennwände in verschiedenen Sammelrohren der gleichen Sammelrohreinrichtung identisch ist.Partition walls are preferably introduced in at least one header pipe device. Particularly preferably, at least one partition is provided in different collecting pipes of the same collecting pipe device. Such partitions are in particular such that they separate areas or chambers that follow one another in the longitudinal direction of the relevant collecting tube. It can also be provided that at least one partition is provided in each of the two manifold devices or the corresponding manifolds. A plurality of axially spaced dividing walls can also be provided in the collecting tubes of the same collecting tube device, the number of dividing walls in different collecting tubes of the same collecting tube device being particularly preferably identical.
Vorzugsweise ist eine thermische Trennung zwischen Verbindungsrohrgruppen vorgesehen, die aufeinanderfolgend in entgegengesetzten Richtungen durchströmt werden. Hierzu kann beispielsweise die Teilung bzw. der Abstand benachbarter Verbindungsrohre zwischen diesen Gruppen größer sein, als innerhalb der jeweiligen Gruppen.A thermal separation is preferably provided between connecting tube groups which are successively flowed through in opposite directions. For this purpose, for example, the division or the spacing of adjacent connecting pipes between these groups can be greater than within the respective groups.
Die beiden bzw. benachbarte Teil-Wärmeübertrager können relativ zueinan- der so angeordnet sein, dass sie einander kontaktieren. Sie können beispielsweise miteinander verlötet sein. Im Inneren des aus den Sammelrohren und den Verbindungsrohren gebildeten System strömt vorzugsweise nur ein Medium, das erste Medium, wie Kältemittel. Das zweite Wärmetauschmedium, wie Luft, strömt im Betrieb dabei bevorzugt außen an den Verbin- dungsrohren vorbei, und zwar insbesondere quer zu Längserstreckung der Verbindungsrohre. Der erfindungsgemäße Wärmeübertrager bzw. Wärmetauscher ist vorzugsweise ein Gaskühler bzw. Kondensator für ein Kraftfahrzeug. Der Wärmetauscher ist bevorzugt aus Aluminium. Erfindungsgemäß wird ferner eine Vorrichtung gemäß Anspruch 13 vorgeschlagen.The two or adjacent partial heat exchangers can be arranged relative to one another in such a way that they contact one another. For example, they can be soldered together. Only one medium, the first medium, such as refrigerant, preferably flows inside the system formed from the collecting tubes and the connecting tubes. During operation, the second heat exchange medium, such as air, preferably flows outside the connecting pipes, in particular transverse to the longitudinal extension of the connecting pipes. The heat exchanger or heat exchanger according to the invention is preferably a gas cooler or condenser for a motor vehicle. The heat exchanger is preferably made of aluminum. According to the invention, a device according to claim 13 is also proposed.
Erfindungsgemäß wird ferner ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 14 vorge- schlagen. Bevorzugt ist der erfindungsgemäße Wärmeübertrager so in dem Kraftfahrzeug verbaut, dass die durch die Teil-Wärmeübertrager bzw. die Rohrreihen jeweils aufgespannten Ebenen quer, insbesondere senkrecht, zur Fahrtrichtung gelegen sind. Bevorzugt ist ferner, dass ein Lüfter für den erfindungsgemäßen Wärmeübertrager vorgesehen ist, welcher im Betrieb Luft durch die zwischen den Verbindungsrohren gebildeten Zwischenräume treibt. Bevorzugt ist der Wärmetauscher in Bezug auf die Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs so angeordnet, dass der Bereich des Kältemitteleintritts durch eine Rückströmung warmer Luft von der Brennkraftmaschine stärker erwärmt wird als der Bereich des Kältemittelaustritts.According to the invention, a motor vehicle according to claim 14 is also proposed. The heat exchanger according to the invention is preferably installed in the motor vehicle in such a way that the planes spanned by the partial heat exchangers or the rows of pipes are located transversely, in particular perpendicularly, to the direction of travel. It is further preferred that a fan is provided for the heat exchanger according to the invention, which in operation drives air through the spaces formed between the connecting pipes. The heat exchanger is preferably arranged with respect to the internal combustion engine of the motor vehicle in such a way that the area of the refrigerant inlet is warmed more strongly by the backflow of warm air from the internal combustion engine than the area of the refrigerant outlet.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Fig. erläutert. Es zeigt:Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the figures. It shows:
Fig. 1 einen beispielhaften erfindungsgemäßen Wärmeübertrager in sche- matischer Darstellung;1 shows an exemplary heat exchanger according to the invention in a schematic representation;
Fig. 2 ein die Strömungsführung des Kältemittels in der Gestaltung gemäß Fig. 1 prizipmäßig darstellendes Schema;FIG. 2 shows a schematic diagram of the flow control of the refrigerant in the design according to FIG. 1;
Fig. 3a eine erste beispielhafte Gestaltung und Anordnung von Rohrreihen und Wellrippen;3a shows a first exemplary design and arrangement of rows of pipes and corrugated fins;
Fig. 3b eine zweite beispielhafte Gestaltung und Anordnung von Rohrreihen und Wellrippen; und3b shows a second exemplary design and arrangement of rows of pipes and corrugated fins; and
Fig. 3c eine dritte beispielhafte Gestaltung und Anordnung von Rohrreihen und Wellrippen. Fig. 1 zeigt einen beispielhaften erfindungsgemäßen Wärmeübertrager bzw. Wärmetauscher 1 mit einer erste Sammelrohreinrichtung 10, einer zweiten Sammelrohreinrichtung 12, einer Vielzahl von Verbindungsrohren 14a, 14b, 16a, 16b sowie mit einer Eintrittsöffnung 18 und einer Austrittsöffnung 20 für ein erstes Medium, wie insbesondere Kohlendioxid (CO≥).3c shows a third exemplary design and arrangement of rows of pipes and corrugated fins. 1 shows an exemplary heat exchanger or heat exchanger 1 according to the invention with a first header pipe device 10, a second header pipe device 12, a plurality of connecting pipes 14a, 14b, 16a, 16b and with an inlet opening 18 and an outlet opening 20 for a first medium, in particular Carbon dioxide (CO≥).
Der Wärmeübertrager 1 kann in vorteilhafter Weise als Gaskühler bzw. Kondensator für eine Klimaanlage oder Heizung eines Kraftfahrzeugs verwendet werden. Dabei kann vorgesehen sein, das dieser Gaskühler bzw. Kondensa- tor von einem Kältemittel durchströmt wird, das in besonders vorteilhafter Gestaltung CO≥ ist.The heat exchanger 1 can advantageously be used as a gas cooler or condenser for an air conditioning or heating system of a motor vehicle. It can be provided that a refrigerant flows through this gas cooler or condenser, which in a particularly advantageous design is CO≥.
Die Sammelrohreinrichtungen 10, 12 weisen jeweils zwei Sammelrohre 22, 24 bzw. 26, 28 auf. Die Sammelrohre 22, 24 der ersten Sammelrohreinrich- tung 10 sowie die Sammelrohre 26, 28 der zweiten Sammelrohreinrichtung 12 sind jeweils paarweise benachbart angeordnet, . und zwar insbesondere so, dass sich ihre Längsachsen 22a, 24a bzw. 26a, 28a parallel und beabstandet erstrecken. Ferner sind die Längsachsen 22a, 24a parallel zu den Längsachsen 26a, 28a angeordnet bzw. ist die Längsachse 10a der ers- ten Sammelrohreinrichtung 10 parallel zur Längsachse 12a der zwetten Sammelrohreinrichtung 12 angeordnet.The manifold devices 10, 12 each have two manifolds 22, 24 and 26, 28, respectively. The manifolds 22, 24 of the first manifold device 10 and the manifolds 26, 28 of the second manifold device 12 are each arranged in pairs adjacent to one another. in particular in such a way that their longitudinal axes 22a, 24a and 26a, 28a extend parallel and spaced apart. Furthermore, the longitudinal axes 22a, 24a are arranged parallel to the longitudinal axes 26a, 28a or the longitudinal axis 10a of the first header pipe device 10 is arranged parallel to the longitudinal axis 12a of the twin header pipe device 12.
Der Wärmeübertrager 1 weist zwei Rohrreihen 30a, 30b auf. Diese Rohrreihen 30a, 30b werden jeweils von einer Vielzahl von Verbindungsrohren 1 a, 16a bzw. 14b, 16b gebildet, die - in Längsrichtung 10a, 10b der Sammelrohreinrichtungen 10, 12 gesehen - aufeinander folgen, wobei die Längsachsen dieser Verbindungsrohre 14a, 16a bzw. 14b, 16b parallel zueinander ausgerichtet sind. Die Rohrreihe 30a ist benachbart zur Rohrreihe 30b angeordnet, wobei die bzw. sämtliche Verbindungsrohre 14a, 16a der ersten Rohrreihe 30a jeweils das erste Sammelrohr 22 der ersten Sammelrohreinrichtung 10 mit dem ersten Sammelrohr 26 der zweiten Sammelrohreinrichtung 12 verbinden, und wobei die bzw. sämtliche Verbindungsrohre 14b, 16b der zweiten Rohrreihe 30b jeweils das zweite Sammelrohr 24 der ersten Sammelrohreinrichtung 10 mit dem zweiten Sammelrohr 28 der zweiten Sammelrohreinrichtung 12 verbinden. Die zu einer Rohrreihe 30a bzw. 30b gehörenden Verbindungsrohre liegen in einer Ebene. Die Längsachsen der bzw. sämtlicher Verbindungs- röhre 14a, 14b, 16a, 16b verlaufen jeweils senkrecht zu den Längsachsen 10a, 12a der Sammelrohreinrichtungen 10, 12.The heat exchanger 1 has two rows of pipes 30a, 30b. These rows of pipes 30a, 30b are each formed by a plurality of connecting pipes 1a, 16a and 14b, 16b, which - seen in the longitudinal direction 10a, 10b of the header pipe devices 10, 12 - follow one another, the longitudinal axes of these connecting pipes 14a, 16a and 14b, 16b are aligned parallel to one another. The row of pipes 30a is arranged adjacent to the row of pipes 30b, the or all connecting pipes 14a, 16a of the first row of pipes 30a respectively connecting the first collecting pipe 22 of the first collecting pipe device 10 to the first collecting pipe 26 of the second collecting pipe device 12, and the or all connecting pipes 14b, 16b of the second row of tubes 30b each connect the second header pipe 24 of the first header pipe device 10 to the second header pipe 28 of the second header pipe device 12. The connecting pipes belonging to a row of pipes 30a or 30b lie in one plane. The longitudinal axes of the or all of the connecting tubes 14a, 14b, 16a, 16b each run perpendicular to the longitudinal axes 10a, 12a of the manifold devices 10, 12.
Die Verbindungsrohre 14a, 14b, 16a, 16b bzw. die Rohrreihen 30a, 30b sind in der Gestaltung gemäß Fig. 1 im Wesentlichen nach der Art angeordnet, wie es anhand der Fig. 3a erläutert bzw. gezeigt ist. Dabei sind insbesondere Rippen bzw. Wellrippen 70 vorgesehen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass diese Gestaltung auf andere Weise ist, und zwar beispielsweise so, wie es anhand der Fig. 3b oder anhand der Fig. 3c erläutert bzw. gezeigt ist. Es kann somit insbesondere vorgesehen sein, dass die Rohrreiheπ 30a, 30b zueinander um den Betrag t/2 (halbe Teilung) versetzt angeordnet sind, und zwar insbesondere in Längsrichtung der Sammelrohreinrichtungen 10, 12 gesehen. Dabei kann vorgesehen sein, dass anstelle von jeweils durchgehenden gemeinsamen Wellrippen 70 (vgl. Fig. 3a) jeweils zwei getrennte Wellrippen 70a, 70b vorgesehen sind (vgl. Fig. 3b). Es kann aber auch vor- gesehen sein, dass jeweils eine gemeinsame, abgesetzte Wellrippe 70 vorgesehen ist (vgl. Fig. 3c).The connecting tubes 14a, 14b, 16a, 16b or the tube rows 30a, 30b are arranged in the design according to FIG. 1 essentially according to the type as explained or shown with reference to FIG. 3a. In particular, ribs or corrugated ribs 70 are provided. However, it can also be provided that this design is different, for example, as explained or shown with reference to FIG. 3b or with reference to FIG. 3c. It can thus be provided in particular that the row of pipes π 30a, 30b are offset from one another by the amount t / 2 (half division), in particular in the longitudinal direction of the collecting pipe devices 10, 12. It can be provided that two separate corrugated ribs 70a, 70b are provided in each case instead of continuous corrugated ribs 70 (see FIG. 3a) (see FIG. 3b). However, it can also be provided that a common, offset corrugated fin 70 is provided in each case (cf. FIG. 3c).
Die Verbindungsrohre 14a, 14b, 16a, 16b sind zwischen ihren entgegengesetzten Enden gerade gestaltet und als Flachrohre ausgebildet. Die Ebenen, die durch die Haupterstreckungsrichtung der jeweiligen Flachrohre aufgespannt werden, liegen erstrecken sich jeweils senkrecht zu den Längsachsen 10a, 12a der Sammelrohreinrichtungen 10, 12.The connecting pipes 14a, 14b, 16a, 16b are designed straight between their opposite ends and are designed as flat pipes. The planes that are spanned by the main direction of extension of the respective flat tubes are each perpendicular to the longitudinal axes 10a, 12a of the header tubes 10, 12.
Die jeweiligen entgegengesetzten Endbereiche der Flachrohre sind aller- dings in bevorzugter Gestaltung um die Längesachse des betreffenden Flachrohres verdreht, und zwar bevorzugt um 90°, es können aber auch abweichende Verdrehwinkel gegeben sein. Bei Gestaltungen bei denen der Verdrehwinkel 90° beträgt ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Haupterstreckungsrichtung dieser Enden - im Querschnitt senkrecht zur Längs- achse des jeweiligen Flachrohres betrachtet - in Richtung der Längsachsen 10a, 1 a gelegen ist. Zwischen diesen Enden ist die entsprechende Haupt- erstreckungsrichtung der bzw. sämtlicher Flachrohre - wie bereits erwähnt - im Wesentlichen senkrecht zu de'n Längsachsen 10a, 1 a der Sammel- rohreinrichtungen 10, 12. Dies hat den Vorteil, dass kleinere (In- nen)Querschnitte der Sammelrohre 10, 12 realisiert werden können. So ist beispielsweise in der Gestaltung nach Fig. 14 und 15 der EP 0 814433 B1 der Innendurchmesser der Sammelrohre nach unten durch die Flachrohrbreite begrenzt, was erfindungsgemäß nicht zwangsläufig sein muss. Es kann aber auch nach der Erfindung der jeweilige Innendurchmesser der Sammelrohre größer sein als die Flachrohrbreite.The respective opposite end regions of the flat tubes are, however, twisted in a preferred design about the longitudinal axis of the flat tube in question, and preferably by 90 °, but there may also be different twist angles. In designs in which the angle of rotation is 90 °, it is preferably provided that the main direction of extension of these ends - in cross section perpendicular to the longitudinal considered axis of the respective flat tube - is located in the direction of the longitudinal axes 10a, 1 a. Between these ends of the respective main direction of extent is of or all flat tubes - as already mentioned - substantially perpendicular to de 'n longitudinal axes 10a, 1 a of the collection tube devices 10, 12. This has the advantage that smaller NEN (in- ) Cross sections of the manifolds 10, 12 can be realized. For example, in the design according to FIGS. 14 and 15 of EP 0 814433 B1, the inside diameter of the header tubes is limited at the bottom by the flat tube width, which according to the invention does not necessarily have to be. However, according to the invention, the respective inner diameter of the header tubes can also be larger than the flat tube width.
Die bzw. sämtliche Sammelrohre 22, 24, 26, 28 weisen in vorteilhafter Gestaltung einen kreisförmigen Innenquerschnitt auf, und zwar insbesondere durchgehend. Besonders bevorzugt kann auch ihr Außenmantel kreis- bzw. zylinderförmig gestaltet sein.The or all header tubes 22, 24, 26, 28 advantageously have a circular inner cross section, in particular continuously. Its outer jacket can also be particularly preferably circular or cylindrical.
Mit ihren jeweils entgegengesetzten Enden (der Vebindungsrohre), die besonders vorteilhaft so ausgebildet sein können, dass die dort jeweils vorge- sehenen Öffnungen stirnseitig angeordnet sind, sind diese Verbindungsrohre 14a. 16a, 14b, 16b jeweils in die Sammelrohreinrichtungen 10, 12 eingesteckt, so dass die beiden Sammelrohreinrichtungen 10, 12 über jedes der Verbindungsrohre 14a, 16a, 14b, 16b strömungstechnisch verbunden sind. Die Verbindungsrohre 14a, 16a münden einerseits in das erste Sammelrohr 22 der ersten Sammelrohreinrichtung 10 und andererseits in das erste Sammelrohr 26 der zweiten Sammelrohreinrichtung 12, und die Verbindungsrohre 14b, 16b münden einerseits in das zweite Sammelrohr 24 der ersten Sammelrohreinrichtung 10 und andererseits in das zweite Sammelrohr 28 der zweiten Sammelrohreinrichtung 12. Hierzu sind entsprechende Öffnungen in den Mantelflächen der Sammelrohre ausgebildet, die in vorteilhafter Gestaltung jeweils schlitzförmig sind, und besonders bevorzugt sich in Längsrichtung des betreffenden Sammelrohres erstrecken. Es kann auch vorgesehen sein, dass solche Schlitze so dimensioniert sind, dass sie die Enden mehrerer Verbindungsrohre aufnehmen können. Bevorzugt ist aber auch, dass jeder Schlitz genau ein Verbindungsrohr aufnimmt. Die Verbindungsrohre 14a, 16a, 14b, 16b sind in diesen Bereichen jeweils mit den betreffenden Sammelrohren 22, 24, 26, 28 bzw. Sammelrohreinrichtungen verbunden, insbesondere verlötet, vorzugsweise hartverlötet.With their respective opposite ends (the connecting pipes), which can be particularly advantageously designed such that the openings provided there are arranged on the end face, these connecting pipes 14a. 16a, 14b, 16b are each inserted into the manifold devices 10, 12, so that the two manifold devices 10, 12 are fluidically connected via each of the connecting pipes 14a, 16a, 14b, 16b. The connecting pipes 14a, 16a open on the one hand into the first collecting pipe 22 of the first collecting pipe device 10 and on the other hand into the first collecting pipe 26 of the second collecting pipe device 12, and the connecting pipes 14b, 16b open out on the one hand into the second collecting pipe 24 of the first collecting pipe device 10 and on the other hand into the second Collecting pipe 28 of the second collecting pipe device 12. For this purpose, corresponding openings are formed in the lateral surfaces of the collecting pipes, each of which, in an advantageous embodiment, are slot-shaped and particularly preferably extend in the longitudinal direction of the relevant collecting pipe. It can also be provided that such slots are dimensioned such that they can accommodate the ends of a plurality of connecting pipes. But is preferred also that each slot receives exactly one connecting pipe. The connecting pipes 14a, 16a, 14b, 16b are each connected in these areas to the relevant collecting pipes 22, 24, 26, 28 or collecting pipe devices, in particular soldered, preferably brazed.
Die - jeweils - beiden Übergangsbereiche zwischen den beiden verdrehten bzw. verdrillten Endbereichen 32 bzw. 34, einerseits, und dem zwischen diesen Enden gelegenen Bereich, andererseits, können beispielsweise als Anschlag dienen; mit anderen Worten können die Verbindungsrohre 14a, 16a, 14b, 16b mit ihren Enden 32, 34 jeweils in ein Sammelrohr soweit eingeschoben werden bis der zwischen diesen Enden gelegene Bereich - der gegenüber den Enden verdreht ist bzw. umgekehrt, an das jeweils betroffene Sammelrohr anschlägt. Diese Übergangsbereiche können somit eine Montagehilfe bilden. Die Enden können allerdings auch so eingeschoben sein, dass es nicht zu einem Anschlagen im vorgenannten Sinne kommt.The - in each case - two transition regions between the two twisted or twisted end regions 32 and 34, on the one hand, and the region located between these ends, on the other hand, can serve, for example, as a stop; in other words, the ends of the connecting pipes 14a, 16a, 14b, 16b can each be inserted into a collecting pipe until the region located between these ends - which is twisted relative to the ends or vice versa - strikes the respective collecting pipe , These transition areas can thus form an assembly aid. However, the ends can also be inserted in such a way that there is no striking in the aforementioned sense.
Zwischen jeweils benachbarten Verbindungsrohren 14a, 16a der ersten Rohrreihe 30a werden jeweils Zwischenräume 36a, 38a, 40a für die Luftströmung gebildet. In entsprechender Weise werden zwischen jeweils be- nachbarten Verbindungsrohren 14b, 16b der zweiten Rohrreihe 30b jeweils Zwischenräume 36b, 38b, 40b für die Luftströmung gebildet. Quer zur Längsrichtung der Verbindungsrohre 14a, 16a, 14b, 16b kann der Wärmeübertrager 1 somit von Luft durchströmt werden, so dass im Betrieb zwischen dem durch die Verbindungsrohre 14a, 16a, 14b, 16b strömenden Medium und der durch die Zwischenräume 36a, 38a, 40a, 36b, 38b, 40b strömenden Luft Wärme übertragen werden kann. Die strömende Luft sowie deren Strömungsrichtung ist in Fig. 1 schematisch durch die Pfeilenden bzw. Pfeile 42 angedeutet. In den Zwischenräumen 36a, 38a, 40a sind vorteilhafter Weise Rippen angeordnet. Diese können in Luftströmrichtung von Luft durchströmt werden.Gaps 36a, 38a, 40a for the air flow are respectively formed between adjacent connecting pipes 14a, 16a of the first row of pipes 30a. Correspondingly, gaps 36b, 38b, 40b for the air flow are formed between adjacent connecting pipes 14b, 16b of the second row of pipes 30b. Air can thus flow through the heat exchanger 1 transversely to the longitudinal direction of the connecting pipes 14a, 16a, 14b, 16b, so that, during operation, the medium flowing through the connecting pipes 14a, 16a, 14b, 16b and the medium through the spaces 36a, 38a, 40a , 36b, 38b, 40b flowing air heat can be transferred. The flowing air and its direction of flow is indicated schematically in FIG. 1 by the arrow ends or arrows 42. Ribs are advantageously arranged in the spaces 36a, 38a, 40a. Air can flow through these in the air flow direction.
Das erste Sammelrohr 22 der ersten Sammelrohreinrichtung 10, das erste Sammelrohr 26 der zweiten Sammelrohreinrichtung 12, und die in diese Sammelrohre 22, 26 mit ihren Enden mündenden Verbindungsrohre 14a, 16a bilden einen ersten Teil-Wärmeübertrager bzw. ersten Teilkühler 44a des Wärmeübertragers 1 ; in entsprechender Weise bilden das zweite Sammelrohr 24 der ersten Sammelrohreinrichtung 10, das zweite Sammelrohr 28 der zweiten Sammelrohreinrichtung 12, und die in diese Sammelrohre 24, 28 mit ihren Enden mündenden Verbindungsrohre 14b, 16b einen zweiten Teil- Wärmeübertrager bzw. zweiten Teilkühler 44a des Wärmeübertragers 1. Diese Teil-Wärmeübertrager 44a, 44b sind in Luftströmrichtung 42 hintereinander angeordnet, wobei in besonders zu bevorzugender Ausbildung die Zwischenräume 36a, 38a, 40a der ersten Teil-Wärmeübertragers 44a mit denen des zweiten Teil-Wärmeübertragers fluchten.The first header pipe 22 of the first header pipe device 10, the first header pipe 26 of the second header pipe device 12, and the connecting pipes 14a, which open into these header pipes 22, 26 with their ends. 16a form a first partial heat exchanger or first partial cooler 44a of the heat exchanger 1; In a corresponding manner, the second header pipe 24 of the first header pipe device 10, the second header pipe 28 of the second header pipe device 12, and the connecting pipes 14b, 16b opening at the ends of these header pipes 24, 28 form a second partial heat exchanger or second partial cooler 44a of the heat exchanger 1. These partial heat exchangers 44a, 44b are arranged one behind the other in the air flow direction 42, the gaps 36a, 38a, 40a of the first partial heat exchanger 44a being aligned with those of the second partial heat exchanger in a particularly preferred embodiment.
In Längsrichtung der Sammelrohre 22, 24, 26, 28 gesehen weist der Wärmeübertrager 1 oben und unten jeweils eine Abschlussplatte 46, 48 auf. Diese Abschlussplatten 46, 48 können beispielsweise so sein, dass sie die An- Ordnung der Verbindungsrohre - in deren Längsrichtung gesehen sowie quer dazu - im Wesentlichen abdecken. Sie können insbesondere beide Verbindungsrohrreihen abdecken. Sie können auch so sein, dass sie zusätzlich die Sammelrohre oben bzw. unten abdecken; diese können aber auch jeweils endseitig von den Abschlussplatten 46, 48 verschiedene Verschlüsse auf- weisen. Die Abschlussplatten 46, 48 können beispielsweise von Blechen gebildet werden.Seen in the longitudinal direction of the collecting pipes 22, 24, 26, 28, the heat exchanger 1 has an end plate 46, 48 at the top and bottom. These end plates 46, 48 can, for example, be such that they essentially cover the arrangement of the connecting pipes - viewed in the longitudinal direction thereof and transversely thereto. In particular, you can cover both rows of connecting pipes. They can also be such that they additionally cover the header pipes at the top or bottom; however, these can also have different closures at the ends of the end plates 46, 48. The end plates 46, 48 can be formed, for example, by metal sheets.
Ein bzw. mehrere Sammelrohre 22, 24 sind mit jeweils zumindest einer Trennwand 50, 52 versehen. Durch solche Trennwände 50, 52 können ver- schiedene Kammern 54, 56 bzw. 58, 60 in dem jeweiligen Sammelrohr 22 bzw. 24 ausgebildet werden. Dies kann insbesondere so sein, dass die Trennwand 50 bzw. 52 Kammern 54, 56 bzw. 58, 60 trennt, die in Axialrichtung des betreffenden Sammelrohres benachbart angeordnet sein.One or more manifolds 22, 24 are each provided with at least one partition 50, 52. Such chambers 50, 52 can be used to form different chambers 54, 56 and 58, 60 in the respective header 22 and 24, respectively. In particular, this can be such that the partition 50 or 52 separates chambers 54, 56 or 58, 60 which are arranged adjacent in the axial direction of the relevant collecting tube.
Eine Trennwand 50, 52 kann beispielsweise - wie in Fig. 1 gezeigt - auf der Eintrittsseite bzw. Kältemitteleintrittsseite bzw. dem oder den dort angeordneten Sammelrohren 22, 24 vorgesehen sein, bzw. in den Sammelrohren in denen die Eintrittsöffnungen für den Eintritt von erstem Medium, wie CO2, angeordnet sind. Gemäß Fig. 1 weisen beide Sammelrohre 22, 24, die auf der Kältemitteleintrittsseite liegen, jeweils eine Trennwand 50, 52 auf; es kann insbesondere vorgesehen sein, dass alle Sammelrohre 22, 44 der ersten Sammelrohrein- richtung jeweils eine Trennwand 50, 52 aufweisen.A partition 50, 52 can, for example - as shown in FIG. 1 - be provided on the inlet side or refrigerant inlet side or the manifold 22 or 24 arranged there, or in the manifolds in which the inlet openings for the entry of the first medium , such as CO 2 , are arranged. 1, both header pipes 22, 24, which are on the refrigerant inlet side, each have a partition 50, 52; In particular, it can be provided that all header pipes 22, 44 of the first header pipe device each have a partition 50, 52.
Die Trennwände 50, 52, die in verschiedenen bzw. den beiden Sammelrohren 22, 24 der gleichen Sammelrohreinrichtung 10 angeordnet sind, können so positioniert sein, dass sie flächen- bzw. volumengleiche Bereiche abgren- zen. Dies kann insbesondere so sein, dass die in dem einen 22 der Sammelrohre 22, 24 durch die dort positionierte Trennwand 50 abgegrenzten Bereiche flächen- bzw. volumengleich mit den Bereichen sind, die in dem anderen 24 der beiden Sammelrohre 22, 24 durch die dort vorgesehene Trennwand 52 abgegrenzt werden. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass diese bei- den Sammelrohre 22, 24 gleich lang sind. Es kann auch unabhängig von der Lage solcher Trennwände 50, 52 vorgesehen sein, dass die Sammelrohre 22, 24 bzw. 26, 28 der gleichen Sammelrohreinrichtung 10 bzw. 12 gleich lang sind. Ferner kann vorgesehen sein, dass alle Sammelrohre 22, 24, 26, 28 gleich lang sind. In vorteilhafter Gestaltung sind ferner aller Verbindungs- röhre 14a, 14b, 16a, 16b gleich lang.The dividing walls 50, 52, which are arranged in different or in the two header pipes 22, 24 of the same header pipe device 10, can be positioned such that they delimit areas with the same area or volume. In particular, this can be such that the areas delimited in one 22 of the collecting pipes 22, 24 by the partition 50 positioned there are of the same area or volume as the areas which are in the other 24 of the two collecting pipes 22, 24 by the areas provided there Partition 52 are delimited. In particular, it is provided that these two manifolds 22, 24 have the same length. Regardless of the position of such partition walls 50, 52, it can also be provided that the header tubes 22, 24 or 26, 28 of the same header tube device 10 or 12 are of the same length. Furthermore, it can be provided that all manifolds 22, 24, 26, 28 have the same length. In an advantageous embodiment, all connecting tubes 14a, 14b, 16a, 16b are of the same length.
Es kann - wie in Fig. 1 gezeigt - vorgesehen sein, dass die Sammelrohre 22, 24, 26, 28 - und insbesondere die jeweils benachbarten 22, 24 bzw. 26, 28 - an ihren Enden miteinander fluchten.It can be provided, as shown in FIG. 1, that the header tubes 22, 24, 26, 28 - and in particular the respectively adjacent 22, 24 and 26, 28 - are aligned with one another at their ends.
In der Gestaltung gemäß Fig. 1 weisen die (beiden) Sammelrohre 22, 24 der ersten Sammelrohreinrichtung 10, die auf der Kältemitteleintrittsseite liegen, jeweils eine Trennwand 50, 52 auf, die den Bereich der "warmen" und der "kälteren" Zone trennen. Die beiden Trennwände grenzen dort flächenglei- ehe bzw. volumengleiche Bereiche ab. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Trennwände 50, 52 unterschiedliche Bereiche oder geringfügig unterschiedliche Bereiche abgrenzen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, den der Frischluft zugewandten Bereich um 1 bis 3 Flach- bzw. Verbindungsrohre unterschiedlich zu gestalten. Besonders vorteilhaft ist aber vorgese- hen, dass die Trennwände 50, 52 so gelegen sind, dass in den hierdurch voneinander getrennten Bereichen der Sammelrohre 22, 24 der gleichen Sammelrohreinrichtung 10 jeweils die gleiche Anzahl an Verbindungsrohren mündet.In the design according to FIG. 1, the (two) header pipes 22, 24 of the first header pipe device 10, which are located on the refrigerant inlet side, each have a partition 50, 52 which separate the area of the "warm" and the "colder" zone. The two partitions delimit areas with the same area or volume. It can also be provided that the partitions 50, 52 delimit different areas or slightly different areas. For example, provision can be made to design the area facing the fresh air differently by 1 to 3 flat or connecting pipes. However, it is particularly advantageous hen that the partitions 50, 52 are located such that the same number of connecting pipes each opens in the regions of the collecting pipes 22, 24 of the same collecting pipe device 10 which are separated from one another thereby.
Das durch die Eintrittsöffnung 18 eintretenden Kältemittel hat dort vorteilhafter Weise eine Eintrittstemperatur, die im Bereich von 150°C bis 180°C liegt. Mittels der quer zu den Verbindungsrohren strömenden Luft wird dieses Kältemittel entlang der Strömungswege abgekühlt. Dies kann beispielsweise so erfolgen, dass die Austrittstemperatur des Kältemittels ca. 50 bis 140 Kelvin unterhalb der Eintrittstemperatur liegt. Beispielsweise kann die Eintrittstemperatur ca. 180°C und die Austrittstemperatur ca. 45°C betragen.The refrigerant entering through the inlet opening 18 advantageously has an inlet temperature there that is in the range from 150 ° C. to 180 ° C. This refrigerant is cooled along the flow paths by means of the air flowing transversely to the connecting pipes. This can be done, for example, in such a way that the outlet temperature of the refrigerant is approximately 50 to 140 Kelvin below the inlet temperature. For example, the inlet temperature can be approximately 180 ° C and the outlet temperature approximately 45 ° C.
Die Eintrittsöffnung 18 des Wärmeübertragers bildet eine gemeinsame Ein- trittsöffnung, durch welche das anschließend - in Strömungsrichtung - auf die beiden Teil-Wärmeübertrager 44a, 44b aufgeteilte Medium eintritt. Zum Eintritt in die beiden Teil-Wärmeübertrager 44a, 44b ist stromabwärts der Eintrittsöffnung 18 eine in Fig. 1 nicht dargestellte Eintrittsöffnung im ersten Sammelrohr 22 der ersten Sammelrohreinrichtung 10 vorgesehen, sowie eine ebenfalls in Fig. 1 nicht dargestellte Eintrittsöffnung im zweiten Sammelrohr 24 der ersten Sammelrohreinrichtung 10. In entsprechender Weise bildet die Austrittsöffnung 20 des Wärmeübertragers 1 eine gemeinsame Austrittsöffnung, wobei im ersten Sammelrohr 22 der ersten Sammelrohreinrichtung 10 sowie im zweiten Sammelrohr 24 der ersten Sammelrohreinrichtung 10 jeweils nicht dargestellte Austrittsöffnungen vorgesehen sind, die stromaufwärts der Austrittsöffnung 20 vorgesehen sind.The inlet opening 18 of the heat exchanger forms a common inlet opening through which the medium subsequently divided - in the direction of flow - onto the two partial heat exchangers 44a, 44b enters. For entry into the two partial heat exchangers 44a, 44b, downstream of the inlet opening 18, an inlet opening, not shown in FIG. 1, is provided in the first header pipe 22 of the first header pipe device 10, and an inlet opening, also not shown in FIG. 1, in the second header pipe 24 of the first In a corresponding manner, the outlet opening 20 of the heat exchanger 1 forms a common outlet opening, outlet openings (not shown), which are provided upstream of the outlet opening 20, being provided in the first header 22 of the first header 10 and in the second header 24 of the first header 10.
Das Medium wird in der Gestaltung nach Fig. 1 so geleitet, dass es auf der Eintrittsseite, die hier auf der Seite der ersten Sammelrohreinrichtung 10 ge- legen ist, auch wieder austritt; es kann auch vorgesehen sein, dass die Eintrittsseite und die Austrittsseite des Wärmeübertragers 1 auf verschiedenen Seiten gelegen sind, also beispielsweise die Eintrittsseite auf der Seite der ersten Sammelrohreinrichtung 10 und die Austrittsseite auf der Seite der zweiten Sammelrohreinrichtung 12, wobei dann Austrittsöffnungen in dem ersten 26 und zweiten Sammelrohr 28 der zweiten Sammelrohreinrichtung 12 vorgesehen sind, und die gemeinsame Austrittsöffnung 20 stromabwärts dieser Austrittsöffnungen auf der Seite der zweiten Sammelrohreinrichtung 12 gelegen ist.In the design according to FIG. 1, the medium is guided in such a way that it also exits on the entry side, which is located here on the side of the first header pipe device 10; It can also be provided that the inlet side and the outlet side of the heat exchanger 1 are located on different sides, for example the inlet side on the side of the first header pipe device 10 and the outlet side on the side of the second header pipe device 12, with outlet openings in the first 26 and second header pipe 28 of the second header pipe device 12 are provided, and the common outlet opening 20 is located downstream of these outlet openings on the side of the second header pipe device 12.
Im Bereich der Eintrittsöffnung 18 sowie der Austrittsöffnung 20 ist jeweils ein Flansch bzw. Fluidanschlussstück 62, 64 für das eintretendende bzw. austretende Medium vorgesehen, in dem die Eintrittsöffnung 18 bzw. die Austrittsöffnung 20 vorgesehen ist.In the area of the inlet opening 18 and the outlet opening 20, a flange or fluid connection piece 62, 64 for the entering or exiting medium is provided, in which the inlet opening 18 or the outlet opening 20 is provided.
In der Gestaltung nach Fig. 1 wirken die bzw. wirkt eine Sammelrohreinrichtung - bzw. jeweils deren Sammelrohre - als Umlenkeinrichtung.In the design according to FIG. 1, the manifold device - or respectively its manifold - acts as a deflection device.
Nachdem das Kältemittel beider Rohrreihen 30a, 30b den Wärmeübertrager 1 in seiner Breite durchströmt hat, wird es in den beiden gegenüberliegenden Sammelrohren 26, 28 umgelenkt, um dann auf der Eintrittseite den Wärmeübertrager 1 wieder zu verlassen.After the refrigerant of both rows of pipes 30a, 30b has flowed through the width of the heat exchanger 1, it is deflected in the two opposite collecting pipes 26, 28 in order to then leave the heat exchanger 1 again on the inlet side.
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das Medium bzw. Kältemittel durch Verwendung mehrerer Trennwände serpentinenartig geführt wird. Dies kann z.B. dazu führen, das der Ein- und Austritt des Kältemittels diagonal positioniert ist. Mehr Trennwände, die zum Teil in den Sammelrohren der ersten Sammelrohreinrichtung und zum Teil in den Sammelrohren der zweiten Sammelrohreinrichtung positioniert werden können, können aber auch so angeordnet sein, dass das Kältemittel auf der Eintrittsseite wieder austritt.However, it can also be provided that the medium or refrigerant is guided in a serpentine manner by using several partition walls. This can e.g. cause the refrigerant inlet and outlet to be positioned diagonally. However, more partition walls, which can be positioned partly in the header pipes of the first header pipe device and partly in the header pipes of the second header pipe device, can also be arranged such that the refrigerant emerges again on the inlet side.
Es kann auch vorgesehen sein, dass zwischen der warmen und der kalten Zone bzw. jeweils benachbarten, in entgegengesetzten Richtungen durchströmten Verbindungsrohren des gleichen Teil-Wärmeübertragers bzw. der jeweils gleichen Rohrreihe ein thermische Trennung gegeben ist. Diese kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die Sammelrohre an den Stellen, wo die Trennwand zu liegen kommt, eine andere Teilung erhält, so dass die Rippe dort nur an einem der (jeweils zwei) benachbarten Verbindungs- bzw. Flachrohre einer oder einer jeweiligen Verbindungs- bzw. Flachrohrrei- he verlötet ist.It can also be provided that there is a thermal separation between the warm and the cold zone or respectively adjacent connecting pipes of the same partial heat exchanger or respectively the same row of pipes through which flow flows in opposite directions. This can be achieved, for example, by giving the header pipes a different division at the points where the partition wall is to be located, so that the rib there only on one of the (two) adjacent connections or flat tubes of one or a respective connection or flat tube row is soldered.
Die Teilung bzw. der Abstand benachbarter Verbindungs- bzw. Flachrohre kann jeweils gleich sein. Es kann dabei vorgesehen sein, dass zur Erreichung einer thermischen Trennung im Übergangsbereich zwischen einer bzw. der kälteren Zone und einer bzw. der wärmeren Zone ein größerer Abstand zwischen den benachbarten, in verschiedenen Richtungen durchströmten Verbindungsrohren der jeweils gleichen Verbindungsrohrreihe 30a, 30b gegeben ist. Es kann vorgesehen sein, dass die Ausdehnung sämtlicher Rippen in Richtung der Längsachsen 10a, 12a der Sammelrohreinrichtungen identisch ist. Diese Rippen können beispielsweise mit den jeweils (in Längsrichtung 10a, 12a gesehen) benachbarten Verbindungsrohren verlötet sein. Es kann auch vorgesehen sein, das sich die Rippen jeweils über beide Teil- Wärmeübertrager erstrecken, so dass zwischen jeweils benachbarten Verbindungsrohren jeweils eine für beide Teil-Wärmeübertrager bzw. beide Rohrreihen 30a, 30b gemeinsame Rippe vorgesehen ist.The division or the distance between adjacent connecting or flat tubes can be the same in each case. It can be provided that, in order to achieve a thermal separation in the transition area between one or the colder zone and one or the warmer zone, there is a greater distance between the adjacent connecting pipes through which the same connecting pipe row 30a, 30b flows in different directions. It can be provided that the expansion of all the ribs in the direction of the longitudinal axes 10a, 12a of the header pipe devices is identical. These ribs can, for example, be soldered to the respective connecting tubes (seen in the longitudinal direction 10a, 12a). It can also be provided that the ribs each extend over both partial heat exchangers, so that a rib common to both partial heat exchangers or both tube rows 30a, 30b is provided between adjacent connecting pipes.
Sofern eine thermische Trennung vorgesehen ist, kann vorgesehen sein, dass in dem Bereich, in dem zur thermischen Trennung ein größerer Abstand benachbarter Verbindungsrohre gegeben ist, die dort angeordnete Rippe oder die dort angeordneten Rippen jeweils nur an einem der dort in Längsrichtung 10a, 12a benachbarten Verbindungsrohre verlötet ist.If a thermal separation is provided, it can be provided that in the area in which there is a greater distance between adjacent connecting pipes for thermal separation, the rib arranged there or the ribs arranged there in each case only on one of the adjacent ones in the longitudinal direction 10a, 12a there Connection tubes is soldered.
Rippen können in den Verbindungsrohrreihen 30a, 30b jeweils auch zwischen der oberen Abschlussplatte 46 und dem in Längsrichtung 10a, 12a benachbartem Verbindungsrohr 14a bzw. 14b gegeben sein. Ferner können Rippen in den Verbindungsrohrreihen 30a, 30b jeweils auch zwischen der unteren Abschlussplatte 48 und dem in Längsrichtung 10a, 12a benachbar- tem Verbindungsrohr 14a bzw. 14b einer jeweiligen Verbindungsrohrreihe gegeben sein.Ribs can also be provided in the connecting tube rows 30a, 30b in each case between the upper end plate 46 and the connecting tube 14a or 14b adjacent in the longitudinal direction 10a, 12a. Furthermore, ribs in the connecting pipe rows 30a, 30b can also be provided between the lower end plate 48 and the connecting pipe 14a or 14b adjacent in the longitudinal direction 10a, 12a of a respective connecting pipe row.
In vorteilhafter Gestaltung ist der Wärmtauscher 1, der die beiden Teil- Wärmeübertrager 44a, 44b aufweist, einstückig gestaltet bzw. zu einem einstückigen Teil verbunden. Er kann in vorteilhafter Ausbildung als Lötkon- struktion gestaltetet sein.In an advantageous embodiment, the heat exchanger 1, which has the two partial heat exchangers 44a, 44b, is designed in one piece or as one connected in one piece. In an advantageous embodiment, it can be designed as a solder construction.
Anstelle eines Sammelrohres, das durch eine Trennwand 50, 52 in Kam- mern 54, 56, 58, 60 unterteilt ist, können auch separate axial beabstandete bzw. aufeinander folgende Sammelrohrabschnitte vorgesehen sein, wobei vorzugsweise, die Querschnitte solcher Sammelrohrabschnitte identisch sind, und diese konzentrisch angeordnet sind.Instead of a header pipe, which is divided into chambers 54, 56, 58, 60 by a partition 50, 52, separate axially spaced or successive header pipe sections can also be provided, the cross sections of such header pipe sections preferably being identical, and these are arranged concentrically.
Bei der Gestaltung nach Fig. 1 sind in dem jeweils gleichen Teil- Wärmeübertrager 44a, 44b eingangsseitig jeweils weniger (in der gleichen Strδmungsrichtung) parallel durchströmte Verbindungsrohre vorgesehen als ausgangsseitig.In the design according to FIG. 1, in each case the same partial heat exchanger 44a, 44b, fewer connecting tubes (in the same direction of flow) with parallel flow through connecting tubes are provided on the inlet side than on the outlet side.
Die Teil-Wärmeübertrager 44a, 44b sind in der Gestaltung gemäß Fig. 1 jeweils identisch gestaltet, und zwar insbesondere hinsichtlich der Strömungsführung zwischen der Eintrittsöffnung und der Austrittsöffnung des jeweiligen Teil-Wärmeübertrager 44a, 44b. Auch die Rippen können - insbesondere wenn nicht gemeinsame vorgesehen sind - können in beiden Teil- Wärmeübertragern 44a, 44b identisch gestaltet und angeordnet sein. Die identische Strδmungsführung kann in bestimmten Anwendungsfällen strömungstechnische Vorteile aufweisen. Besonders vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass beide Teilwärmtauscher identisch gestaltet sind, was fertigungstechnisch vorteilhaft ist, zumal insbesondere die Vielfalt unterschiedlich ges- talteter Teile reduziert werden kann. Es sei aber angemerkt, dass die jeweilige Eintritts- und Austrittsöffnungen der beiden Teil-Wärmeübertrager verschieden positioniert sein können, und zwar insbesondere so, dass sie in verschiedener Höhe und / oder um die Längsachse der Sammelrohre verdreht in entsprechende Kammern münden; sie können aber auch in gleicher Weise gestaltet sein.The partial heat exchangers 44a, 44b are each configured identically in the design according to FIG. 1, in particular with regard to the flow guidance between the inlet opening and the outlet opening of the respective partial heat exchanger 44a, 44b. The ribs, too - in particular if no common ones are provided - can be designed and arranged identically in both partial heat exchangers 44a, 44b. The identical flow control can have fluidic advantages in certain applications. It can be particularly advantageously provided that both partial heat exchangers are designed identically, which is advantageous in terms of production technology, especially since the variety of differently designed parts can be reduced. However, it should be noted that the respective inlet and outlet openings of the two partial heat exchangers can be positioned differently, in particular in such a way that they open into corresponding chambers at different heights and / or around the longitudinal axis of the header pipes; but they can also be designed in the same way.
Es ist insbesondere bei der Gestaltung gemäß Fig. 1 vorgesehen, dass das erste Medium, insbesondere Kältemittel, beim Eintritt in die erste Sammelrohreinrichtungen 10 in mindestens zwei Teilströme, vorzugsweise genau zwei Teilströme, auf die Verbindungsrohre 14a, 16a bzw. 14b, 16b, insbesondere Flachrohre, der ersten Rohrreihe 30a und der zweiten Rohrreihen 30b aufgeteilt wird. Dies kann insbesondere so sein, dass diese Aufteilung mittels des Anschlussstücks 62 für den Eintritt von erstem Medium be- wirkt wird. Beispielsweise kann hierzu vorgesehen sein, dass das Anschlussstück 62 zumindest eine Eintrittsöffnung und zumindest zwei Aus- trittsöffnungen aufweist, wobei über eine dieser Austrittsöffnungen eine Strömungsverbindung mit dem Inneren des erstem Sammelrohres 22 der ersten Sammelrohreinrichtung 10 erzeugt wird, und wobei über eine andere dieser Austrittsöffnungen eine Strömungsverbindung mit dem Inneren des zweiten Sammelrohres 24 der ersten Sammelrohreinrichtung 10 erzeugt wird. Entsprechende Öffnungen, die das Eintreten des Mediums in die Sammelrohre 22, 24 ermöglichen, sind in den Sammelrohren 22, 24 vorgesehen. Der Volumenstrom des ersten Mediums kann dabei beispielsweise im Verhältnis von 50%:50% aufgeteilt werden; aber auch aufweichende Verhältnisse sind bevorzugt.It is provided in particular in the design according to FIG. 1 that the first medium, in particular refrigerant, preferably at least when entering the first manifold devices 10 in exactly two partial flows two partial flows, on which connecting pipes 14a, 16a or 14b, 16b, in particular flat pipes, of the first row of pipes 30a and the second row of pipes 30b is divided. In particular, this can be such that this division is effected by means of the connection piece 62 for the entry of the first medium. For example, it can be provided for this that the connecting piece 62 has at least one inlet opening and at least two outlet openings, a flow connection being produced via one of these outlet openings to the interior of the first header pipe 22 of the first header pipe device 10, and one via another of these outlet openings Flow connection is generated with the interior of the second header pipe 24 of the first header pipe device 10. Corresponding openings, which enable the medium to enter the manifolds 22, 24, are provided in the manifolds 22, 24. The volume flow of the first medium can be divided, for example, in a ratio of 50%: 50%; however, softening ratios are also preferred.
Das Kältemittel tritt - vorzugsweise unter Berücksichtigung der Lage der wärmsten Zone - über den Flansch in beide Rohrreihen gleichzeitig ein.The refrigerant enters the two rows of pipes at the same time - preferably taking into account the location of the warmest zone.
Der Wärmeübertrager 1 gemäß Fig. 1 weist - insbesondere durch Verwendung zweier schmaler Flachrohrreihen und / oder durch Verwendung dün- newandiger Sammelrohre ein geringes Gewicht auf. Ein kostenintensives Übergangsstück entfällt und die Lötsicherheit wird erhöht. Ein kältemittelsei- tiger Druckabfall wird reduziert. Alle Flachrohre tragen zur Kälteleistung bei, was eine Leistungssteigerung bewirkt.The heat exchanger 1 according to FIG. 1 has a low weight, in particular by using two narrow rows of flat tubes and / or by using thin-walled header tubes. A cost-intensive transition piece is eliminated and the soldering security is increased. A pressure drop on the refrigerant side is reduced. All flat tubes contribute to the cooling capacity, which results in an increase in performance.
Fig. 2 zeigt schematisch die Strömungsführung zur Gestaltung nach Fig. 1. Fig. 2 kann auch entnommen werden, dass das erste Medium beim Eintritt in die erste Sammelrohreinrichtung 10 in zwei Teilströme auf die Flachrohre bzw. Verbindungsrohre 14a, 16a bzw. 14b, 16b, der ersten Rohrreihe (30a) und der zweiten Rohrreihe (30b) aufgeteilt wird. Fig. 3a, 3b und 3c zeigen - jeweils in teilgeschnittener Ansicht - beispielhafte Ausführungsformen für die Rohrreihen 30a, 30b bzw. deren Relativanordnung bzw. beispielhafte Ausführungsformen für die Gestaltung von Rippen die zwischen Verbindungsrohren der Rohrreihen angeordnet sind. Diese in den Fig. 3a bis 3c gezeigten Gestaltungen können in bevorzugter Weiterbildung bei erfindungsgemäßen Gestaltungen gegeben sein, und zwar insbesondere bei der Gestaltung gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2. Angemerkt sei hierzu, dass die Anzahl der Rippen bzw. Verbindungsrohre (je Reihe) in der Regel größer bzw. deutlich größer ist als es in den Fig. 3a bis 3b schematisch bzw. ausschnittsweise gezeigt ist.FIG. 2 schematically shows the flow guidance for the design according to FIG. 1. FIG. 2 can also be seen that the first medium enters the first manifold device 10 in two partial flows onto the flat pipes or connecting pipes 14a, 16a or 14b, 16b , the first row of tubes (30a) and the second row of tubes (30b) is divided. 3a, 3b and 3c show - each in a partially sectioned view - exemplary embodiments for the rows of pipes 30a, 30b or their relative arrangement or exemplary embodiments for the design of fins which are arranged between connecting pipes of the rows of pipes. These designs shown in FIGS. 3a to 3c can be given in a preferred further development in designs according to the invention, in particular in the design according to FIG. 1 or FIG. 2. It should be noted here that the number of fins or connecting tubes (each Row) is generally larger or significantly larger than is shown schematically or in sections in FIGS. 3a to 3b.
Bei den Gestaltungen gemäß den Fig. 3a bis 3c ist vorgesehen, dass Wellrippen bzw. Rippen 70 in Zwischenräumen 36a, 36b bzw. 38a, 38b bzw. 40a, 40b, vorzugsweise in allen Zwischenräumen 36a, 36b, 38a, 38b, 40a, 40b, positioniert sind, die zwischen jeweils benachbarten Verbindungsrohren 14a- 14a, bzw.14a-16a bzw. 16a-16a bzw. 14b-14b, bzw.14b-16b bzw. 16b-16b der Rohrreihen 30a, 30b gegeben sind.3a to 3c, corrugated ribs or ribs 70 are provided in spaces 36a, 36b or 38a, 38b or 40a, 40b, preferably in all spaces 36a, 36b, 38a, 38b, 40a, 40b , are positioned, which are given between respectively adjacent connecting pipes 14a-14a, or 14a-16a, or 16a-16a, or 14b-14b, or, 14b-16b or 16b-16b of the pipe rows 30a, 30b.
Bei den Gestaltungen gemäß den Fig. 3a bis 3b ist insbesondere vorgese- hen, dass die die Teilung t der ersten Rohrreihe 30a der Teilung t der zweiten Rohrreihe 30b entspricht, und besonders bevorzugt jeweils konstant ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass zwischen aufeinanderfolgenden, in entgegengesetzten Richtungen durchströmten Verbindungsrohren 14a-16a bzw. 14b-16b in den jeweiligen Rohrreihen 30a, 30b ein abweichender Ab- stand dieser Verbindungsrohre bzw. eine abweichende Teilung vorgesehen ist. Dieser abweichende Abstand bzw. diese abweichende Teilung kann beispielsweise zum Zwecke einer thermischen Trennung größer sein, als zwischen den verbleibenden, jeweils benachbarten Verbindungsrohren der jeweils selben Rohrreihe 30a, 30b.In the designs according to FIGS. 3a to 3b, it is particularly provided that the pitch t of the first row of tubes 30a corresponds to the pitch t of the second row of tubes 30b, and is particularly preferably constant in each case. It can also be provided that a different spacing of these connecting pipes or a different division is provided between successive connecting pipes 14a-16a or 14b-16b in the respective pipe rows 30a, 30b. For example, for the purpose of a thermal separation, this different distance or this different division can be greater than between the remaining, respectively adjacent connecting pipes of the same row of pipes 30a, 30b.
In den Fig. 3a bis 3b verdeutlicht der jeweilige Pfeil 42 die (bevorzugte) Anströmrichtung der Luft. Es sei angemerkt, dass gleiche Bezugszeichen in den Fig. im Wesentlichen einander entsprechende Teile bezeichnen. Fig. 3a zeigt eine beispielhafte Gestaltung, bei der die Verbindungsrohre benachbarter Rohrreihen 30a, 30b im Wesentlichen nicht zueinander versetzt angeordnet sind. Senkrecht zur Längsrichtung der Rohrreihen 30a, 30b gesehen ist benachbart zu einem jeden Verbindungsrohr 14a bzw. 16a der ers- ten Rohrreihe 30a ein Verbindungsrohr 14b bzw. 16b der zweiten Rohrreihe 30b angeordnet ist. In diesem Zusammenhang sei allerdings angemerkt, dass die Anzahl der Verbindungsrohre in den beiden Rohrreihen auch verschieden sein kann, so dass nicht neben jedem Verbindungsrohr 14a bzw. 16a der ersten Rohrreihe 30a ein Verbindungsrohr 14b bzw. 16b der zweiten Rohrreihe 30b angeordnet ist. In der Gestaltung gemäß Fig. 3a sind die Verbindungsrohre 14a, 14b bzw. 16a, 16b als Flachrohre gestaltet, wobei benachbarte Flachrohre verschiedener Rohrreihen 30a, 30b im Wesentlichen gleiche Ebenen aufspannen.3a to 3b, the respective arrow 42 illustrates the (preferred) flow direction of the air. It should be noted that the same reference symbols in the figures essentially denote corresponding parts. 3a shows an exemplary design in which the connecting pipes of adjacent rows of pipes 30a, 30b are essentially not offset from one another. Seen perpendicular to the longitudinal direction of the tube rows 30a, 30b, a connection tube 14b or 16b of the second tube row 30b is arranged adjacent to each connecting tube 14a or 16a of the first tube row 30a. In this context, however, it should be noted that the number of connecting pipes in the two rows of pipes can also be different, so that a connecting pipe 14b or 16b of the second row of pipes 30b is not arranged next to each connecting pipe 14a or 16a of the first pipe row 30a. 3a, the connecting tubes 14a, 14b and 16a, 16b are designed as flat tubes, with adjacent flat tubes of different tube rows 30a, 30b spanning essentially the same planes.
Die Rippen 70 sind in der Gestaltung gemäß Fig. 3a gemeinsame bzw. durchgehende Rippen 70 für beide Rohrreihen 30a, 30b. Es ist also vorgesehen, dass sich die Rippen 70 jeweils zwischen benachbarte Verbindungsrohre 14a bzw. 16a der ersten Rohrreihe 30a und zwischen benachbarte Verbindungsrohre 14b bzw. 16b der zweiten Rohrreihe 30b erstrecken, wo- bei insbesondere dabei vorgesehen ist, dass diese Rippen 70 jeweils einstückig gestaltet sind.In the design according to FIG. 3a, the ribs 70 are common or continuous ribs 70 for both rows of pipes 30a, 30b. It is therefore provided that the ribs 70 each extend between adjacent connecting pipes 14a or 16a of the first row of pipes 30a and between adjacent connecting pipes 14b or 16b of the second row of pipes 30b, whereby in particular it is provided that these ribs 70 are each in one piece are designed.
Fig. 3b zeigt eine Gestaltung, bei der die Rohrreihen 30a, 30b zueinander um die halbe Teilung t 2 versetzt angeordnet sind. Bei der Gestaltung gemäß Fig. 3b sind für die Rohreihen 30a, 30b getrennte bzw. verschiedene Wellrippen bzw. Rippen 70a, 70b vorgesehen.3b shows a design in which the rows of pipes 30a, 30b are offset from one another by half the pitch t 2. 3b, separate or different corrugated ribs or ribs 70a, 70b are provided for the tube rows 30a, 30b.
Bei der in Fig. 3c gezeigten Gestaltung sind die Rohrreihen 30a, 30b - wie in der Gestaltung gemäß Fig. 3b - zueinander um die halbe Teilung t/2 versetzt. Die Gestaltung gemäß Fig. 3c unterscheidet sich von der in Fig. 3b gezeigten Gestaltung im Wesentlichen dadurch, dass anstelle von verschiedenen Wellrippen bzw. Rippen 70a, 70b (vgl. Fig. 3b) gemeinsame, abgesetzte Wellrippen bzw. Rippen 70 für die Rohreihen 30a, 30b vorgesehen sind. B e z u g s z e i c h e n Wärmeübertrager, GaskühleBS 38a Zwischenräume zwischen erste Sammelrohreinrichtung 14a und 16aa Längsachse von 10 38b Zwischenräume zwischen zweite Sammelrohreinrich14b und 16b tung 40a Zwischenräume zwischena Längsachse von 12 40 16a und 16aa Verbindungs- bzw. Flachrohr 40b Zwischenräume zwischenb Verbindungs- bzw. Flachrohr 14b und 16ba Verbindungs- bzw. Flachrohr 42 Pfeil, Luftströmungb Verbindungs- bzw. Flachrohr 44a erster Teil-Wärmeübertrager Eintrittsöffnung 45 von 1 Austrittsöffnung 44b zweiter Teil-Wärmeübertrager Sammelrohr von 1a Längsachse von 22 46 Abschlussplatte Sammelrohr 48 Abschlussplattea Längsachse von 24 50 50 Trennwand in 22 Sammelrohr 52 Trennwand in 24a Längsachse von 26 54 erste Kammer in 22 Sammelrohr 56 zweite Kammer in 22a Längsachse von 28 58 erste Kammer in 24a erste Rohrreihe 55 60 zweite Kammer in 24b zweite Rohrreihe 62 Flansch bzw. Anschlussstück erster Endbereich von 14a, für den Eintritt von Medium 14b, 16a, 16b 64 Flansch bzw. Anschlussstück zweiter Endbereich von 14a, für den Austritt von Medium 14b, 16a, 16b 60 70 Wellrippea Zwischenräume zwischen 70a Wellrippe 14a und 14a 70b Wellrippeb Zwischenräume zwischen 14b und 16b In the configuration shown in FIG. 3c, the rows of tubes 30a, 30b are offset from one another by half the pitch t / 2, as in the configuration according to FIG. 3b. The design according to FIG. 3c differs from the design shown in FIG. 3b essentially in that instead of different corrugated fins or ribs 70a, 70b (cf. FIG. 3b), common, offset corrugated fins or ribs 70 for the raw rows 30a , 30b are provided. Reference number heat exchanger, gas cooler BS 38a gaps between first header pipe device 14a and 16aa longitudinal axis of 10 38b gaps between second header pipe device 14b and 16b device 40a gaps betweena longitudinal axis of 12 40 16a and 16aa connecting or flat tube 40b gaps between connecting tube or flat tube 14b and 16ba Connection or flat tube 42 arrow, air flowb Connection or flat tube 44a first partial heat exchanger inlet opening 45 of 1 outlet opening 44b second partial heat exchanger header tube of 1a longitudinal axis of 22 46 end plate header tube 48 end plate longitudinal axis of 24 50 50 partition in 22 header tube 52 Partition in 24a longitudinal axis of 26 54 first chamber in 22 manifold 56 second chamber in 22a longitudinal axis of 28 58 first chamber in 24a first row of pipes 55 60 second chamber in 24b second row of pipes 62 flange or connecting piece first end area of 14a, for the entry of medium 14b, 16a, 16b 6 4 flange or connecting piece second end area of 14a, for the outlet of medium 14b, 16a, 16b 60 70 corrugated ribs spaces between 70a corrugated ribs 14a and 14a 70b corrugated ribs spaces between 14b and 16b

Claims

P a t e n t a n s p r ü e h e P a t e n t a n s r u e h e
Wärmeübertrager für Kraftfahrzeuge, insbesondere Kühler zum Kühlen von Kältemittel für eine Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, mitHeat exchanger for motor vehicles, in particular coolers for cooling refrigerant for a heating or air conditioning system in a motor vehicle
einer Eintritts- (18) und einer Austrittsöffnung (20) für ein erstes Medi- um, wie Kältemittel,an inlet (18) and an outlet (20) for a first medium, such as refrigerant,
mehreren Sammelrohren (22, 24, 26 ,28), die zwei beabstandete Sammelrohreinrichtungen (10, 12) bilden, und mita plurality of manifolds (22, 24, 26, 28) which form two spaced-apart manifold devices (10, 12), and with
mehreren zwischen diesen Sammelrohreinrichtungen (10, 12) angeordneten Verbindungsrohren (14a, 14b, 16a, 16b), die zum strö- mungstechnischeπ Verbinden der beiden Sammelrohreinrichtungen (10, 12) jeweils mit ihrem einen Ende in die eine Sammelrohreinrichtung (10) und mit ihrem anderen Ende in die andere Sammel- rohreinrichtung (12) münden;a plurality of connecting pipes (14a, 14b, 16a, 16b) arranged between these collecting pipe devices (10, 12), which for fluidic connection of the two collecting pipe devices (10, 12) each with one end into the one collecting pipe device (10) and with it the other end opens into the other header pipe device (12);
wobei diese Verbindungsrohre (14a, 14b, 16a, 16b) so angeordnet sind, dass sie zumindest zwei nebeneinander liegende, parallel von dem ersten Medium durchströmbare Rohrreihen (30a, 30b) bilden, die jeweils von mehreren in Längsrichtung (10a, 10b) der Sammelrohreinrichtungen (10, 12) aufeinander folgenden Verbindungsrohren (14a, 14b, 16a, 16b) gebildet werden, zwischen denen jeweils Zwischenräume (36a, 38a, 40a, 36b, 38b, 40b) für eine Luftdurchströmung (42) gebildet werden, wobei zumindest eine der Sammelrohreinrichtungen (10, 12) so als Umlenkeinrichtung wirkt, dass in jeder der Rohreihen (30a, 30b) die Strömungsrichtung des ersten Mediums zwischen den beiden Sammelrohreinrichtungen (10, 12) zumindest einmal umgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Wechsel der Strömungsrichtungen zwischen den Sammelrohreinrichtungen (10, 12) in den Rohrreihen (30a, 30b) iden- tisch ist.wherein these connecting pipes (14a, 14b, 16a, 16b) are arranged in such a way that they form at least two adjacent rows of pipes (30a, 30b) through which the first medium can flow in parallel, each of them in the longitudinal direction (10a, 10b) of the collecting pipe devices (10, 12) successive connecting pipes (14a, 14b, 16a, 16b) are formed, between which gaps (36a, 38a, 40a, 36b, 38b, 40b) are formed for an air flow (42), wherein at least one of the manifold devices (10, 12) acts as a deflection device such that in each of the pipe rows (30a, 30b) the flow direction of the first medium between the two manifold devices (10, 12) is deflected at least once, characterized in that the number the change of the flow directions between the collecting pipe devices (10, 12) in the pipe rows (30a, 30b) is identical.
2. Wärmeübertrager für Kraftfahrzeuge, insbesondere Kühler zum Kühlen von Kältemittel für eine Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, insbesondere nach Anspruch 1, mit einer Eintritts- (18) und einer Austrittsöffnung (20) für ein erstes Medium, wie Kältemittel, mehreren Sammelrohren (22, 24, 26 ,28), die zwei beabstandete Sammelrohreinrichtungen (10, 12) bilden, und mit mehreren zwischen diesen Sammelrohreinrichtungen (10, 12) angeordneten Verbindungsrohren (14a, 14b, 16a, 16b), die zum strömungstechnischen Verbinden der beiden Sammelrohreinrichtun- gen (10, 12) jeweils mit ihrem einen Ende in die eine Sammelrohreinrichtung (10) und mit ihrem anderen Ende in die andere Sammelrohreinrichtung (12) münden; wobei diese Verbindungsrohre (14a, 14b, 16a, 16b) so angeordnet sind, dass sie zumindest zwei nebeneinander liegende, parallel von dem ersten Medium durchströmbare Rohrreihen (30a, 30b) bilden, die jeweils von mehreren in Längsrichtung (10a, 10b) der Sammelrohreinrichtungen (10, 12) aufeinander folgenden Verbindungsrohren (14a, 14b, 16a, 16b) gebildet werden, zwischen denen jeweils Zwischen- räume (36a, 38a, 40a, 36b, 38b, 40b) für eine Luftdurchströmung (42) gebildet werden, wobei zumindest eine der Sammelrohreinrichtungen (10, 12) so als Umlenkeinrichtung wirkt, dass in jeder der Rohreihen (30a, 30b) die Strömungsrichtung des ersten Mediums zwischen den beiden Sammelrohreinrichtungen (10, 12) zumindest einmal umgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Medium beim Eintritt in die erste Sammelrohreinrichtung (10) in zwei Teilströme auf die Verbindungsrohre (14a, 16a bzw. 14b, 16b), insbesondere Flachrohre, der ersten Rohrreihe (30a) und der zweiten Rohrreihe (30b) aufgeteilt wird.2. Heat exchanger for motor vehicles, in particular cooler for cooling refrigerant for a heating or air conditioning system of a motor vehicle, in particular according to claim 1, with an inlet (18) and an outlet opening (20) for a first medium, such as refrigerant, a plurality of manifolds ( 22, 24, 26, 28), which form two spaced-apart manifold devices (10, 12), and with a plurality of connecting pipes (14a, 14b, 16a, 16b) arranged between these manifold devices (10, 12), which are used for the fluidic connection of the two manifold devices - gen (10, 12) each end with one end into a header pipe device (10) and with its other end into the other header pipe device (12); wherein these connecting pipes (14a, 14b, 16a, 16b) are arranged in such a way that they form at least two adjacent rows of pipes (30a, 30b) through which the first medium can flow in parallel, each of them in the longitudinal direction (10a, 10b) of the collecting pipe devices (10, 12) successive connecting pipes (14a, 14b, 16a, 16b) are formed, between which intermediate spaces (36a, 38a, 40a, 36b, 38b, 40b) for an air flow (42) are formed, at least one of the manifold devices (10, 12) acting as a deflection device such that the flow direction in each of the pipe rows (30a, 30b) of the first medium between the two header pipes (10, 12) is deflected at least once, characterized in that the first medium enters the connecting pipes (14a, 16a and 14b, 16b) in two partial flows upon entry into the first header pipe device (10), in particular flat tubes, the first row of tubes (30a) and the second row of tubes (30b) is divided.
3. Wärmeübertrager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Sammelrohreinrichtungen (10, 12) für verschiedene Verbindungsrohrreihen (30a, 30b) voneinander verschiedene Sammelrohre (22, 24, 26, 28) aufweist.3. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that each of the manifold devices (10, 12) for different connecting pipe rows (30a, 30b) has mutually different manifolds (22, 24, 26, 28).
4. Wärmeübertrager für Kraftfahrzeuge, insbesondere Kühler zum Kühlen von Kältemittel für eine Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen ersten (44a) und einen zweiten Teil-Wärmeübertrager (44b), welche jeweils aufweisen: eine Eintrittsöffnung sowie eine Austrittsöffnung; zwei beabstandete Sammelrohre (22, 26 bzw. 24, 28); und eine Vielzahl von in Längsrichtung (22a, 26a bzw. 24a, 28a) der Sammelrohre (22, 26 bzw. 24, 28) aufeinander folgenden Verbindungsrohren (14a, 16a bzw. 14b, 16b), die zur Bildung von Strömungsverbindungen zwischen den Sammelrohren (22, 26 bzw. 24, 28) jeweils mit ihrem einen Ende in das eine und mit ihrem andere Ende in das andere Sammelrohr (22, 26 bzw. 24, 28) münden, wobei in Sammelrohrlängsrichtung (22a, 26a bzw. 24a, 28a) aufeinanderfolgende Verbindungsrohre (14a, 16a bzw. 14b, 16b) unter Bildung eines jeweiligen Zwischenraums (36a, 38a, 40a bzw. 36b, 38b, 40b) für eine quer zu den Verbindungsrohren (14a, 16a bzw. 14b, 16b) strömende Luftströmung (42) voneinander beabstandet sind, und wobei zumindest eines der beiden Sammelrohre (22, 26 bzw. 24, 28) als Umlenkeinrichtung wirkt, so dass verschiedene Gruppen von jeweils parallel durch- strömbaren Verbindungsrohren (14a, 16a bzw. 14b, 16b) in Reihe geschaltet sind, so dass sie nacheinander in entgegengesetzten Richtungen von einem ersten Medium, wie Kältemittel, durchströmbar sind, wobei die Strömungsführung dieses ersten Teil- Wärmeübertragers (44a) und dieses zweiten Teil- Wärmeübertragers (44b) für das erste Medium, wie Kältemittel, zwischen der jeweiligen Eintrittsöffnung und der jeweiligen Austrittsöffnung im Wesentlichen identisch gestaltet ist, und wobei einerseits die Eintrittsöffnungen dieser Teil-Wärmeübertrager (44a, 44b) verschaltet sind, und andererseits die Austrittsöffnungen dieser Teil- Wärmeübertrager (44a, 44b) verschaltet sind, und zwar so, dass diese Teil-Wärmeübertrager (44a, 44b) parallel von dem ersten Medium durchströmbar sind.4. Heat exchanger for motor vehicles, in particular cooler for cooling refrigerant for a heating or air conditioning system of a motor vehicle, in particular according to one of the preceding claims, characterized by a first (44a) and a second partial heat exchanger (44b), which each have: a Inlet opening and an outlet opening; two spaced manifolds (22, 26 and 24, 28); and a plurality of connecting pipes (14a, 16a or 14b, 16b) which follow one another in the longitudinal direction (22a, 26a or 24a, 28a) of the collecting pipes (22, 26 or 24, 28) and which are used to form flow connections between the collecting pipes ( 22, 26 or 24, 28) each end with one end in one and with the other end in the other header (22, 26 or 24, 28), the longitudinal direction of the header (22a, 26a or 24a, 28a ) successive connecting pipes (14a, 16a or 14b, 16b) with the formation of a respective intermediate space (36a, 38a, 40a or 36b, 38b, 40b) for an air flow flowing transversely to the connecting pipes (14a, 16a or 14b, 16b) (42) are spaced apart from one another, and at least one of the two collecting tubes (22, 26 or 24, 28) acts as a deflection device, so that different groups of connecting tubes (14a, 16a or 14b, 16b) through which flow can occur in parallel Series are connected so that they are successively in opposite directions from a first medium, such as refrigerant, can be flowed through, the flow of this first partial heat exchanger (44a) and this second partial heat exchanger (44b) for the first medium, such as refrigerant, between the respective inlet opening and the respective outlet opening being essentially identical , and on the one hand the inlet openings of these partial heat exchangers (44a, 44b) are connected, and on the other hand the outlet openings of these partial heat exchangers (44a, 44b) are connected in such a way that these partial heat exchangers (44a, 44b) are connected in parallel can be flowed through by the first medium.
5. Wärmeübertrager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teil-Wärmeübertrager im Wesentlichen identisch gestaltet sind. 5. Heat exchanger according to claim 4, characterized in that the partial heat exchangers are designed essentially identically.
6. Wärmeübertrager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsrohre (14a, 14b, 16a, 16b) jeweils als Flachrohre gestaltet sind, wobei vorzugsweise die beiden jeweiligen Endbereiche (32, 34) der Flachrohre gegenüber ei- nem jeweiligen zwischen diesen Endbereichen (32, 34) liegenden Bereich verdreht sind, und zwar besonders bevorzugt um jeweils 90°.6. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting tubes (14a, 14b, 16a, 16b) are each designed as flat tubes, preferably the two respective end regions (32, 34) of the flat tubes compared to a respective one between them End regions (32, 34) lying area are rotated, and particularly preferably by 90 °.
7. Wärmeübertrager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachrohre mit Ihren verdrehten Endbereichen jeweils in ein Sammelrohr münden, wobei in den Mündungsbereichen die im senkrecht zur Verbindungsrohrlängsachse betrachteten Querschnitt der Verbindungsrohre gegebenen längere Seiten des Querschnitts mit den Längsachsen der Sammelrohre bzw. Sammelrohreinrichtungen einen Winkel einschließen, der kleiner als 80° ist, wobei diese länge- ren Seiten vorzugsweise in den Mündungsbereichen parallel zu den Längsachsen ausgerichtet sind.7. Heat exchanger according to claim 6, characterized in that the flat tubes each open into a manifold with their twisted end regions, the longer sides of the cross section given in the mouth regions in the cross section of the connecting tubes viewed perpendicular to the longitudinal axis of the connecting tube being one with the longitudinal axes of the collecting tubes or collecting tube devices Include an angle that is less than 80 °, these longer sides preferably being aligned in the mouth regions parallel to the longitudinal axes.
8. Wärmeübertrager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teil-Wärmeübertrager (44a, 44b) und / oder Rohrreihen (30a, 30b) benachbart angeordnet sind.8. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the partial heat exchangers (44a, 44b) and / or rows of pipes (30a, 30b) are arranged adjacent.
9. Wärmeübertrager für Kraftfahrzeuge einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Zwischenräumen (36a, 38a, 40a bzw. 36b, 38b, 40b) für eine Luftdurchströ- mung (42) jeweils Rippen angeordnet sind.9. Heat exchanger for motor vehicles according to one of the preceding claims, characterized in that ribs are arranged in the intermediate spaces (36a, 38a, 40a or 36b, 38b, 40b) for an air flow (42).
10. Wärmeübertrager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelrohreinrichtungen (10, 12) jeweils von mehreren Sammelrohren mit kreisförmigem oder nahe zu kreisförmigem Innenquerschnitt gebildet werden.10. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the manifold devices (10, 12) are each formed by a plurality of manifolds with a circular or near to circular inner cross section.
11. Wärmeübertrager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Sammelrohren (22, 24) von wenigstens einer der Sammelrohreinrichtungen (10, 12) Trennwände ge- geben sind, und zwar insbesondere solche welche in Längsrichtung der Sammelrohre Bereiche des Inneren des jeweiligen Sammelrohrs trennen.11. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that in the manifolds (22, 24) of at least one of the manifold devices (10, 12) partition walls are given, in particular those which separate regions of the interior of the respective collector pipe in the longitudinal direction of the collector pipes.
12. Wärmeübertrager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten, in entgegengesetzten Richtungen durchströmbaren Verbindungsrohren, eine thermische Trennung gegeben ist, die insbesondere durch einen vergrößerten Abstand dieser Verbindungsrohre im Vergleich zum dem Abstand anderer benachbarter Verbindungsrohre der gleichen Verbindungsrohrreihe bzw. des gleichen Teil-Wärmeübertragers gebildet wird.12. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that between adjacent, flowable in opposite directions connecting pipes, there is a thermal separation, in particular by an increased distance of these connecting pipes compared to the distance of other adjacent connecting pipes of the same connecting pipe row or same partial heat exchanger is formed.
13. Vorrichtung zum Beheizen und / oder Klimatisieren der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Wärmeübertrager gemäß einem der vorangehen Ansprüche aufweist.13. A device for heating and / or air conditioning the passenger compartment of a motor vehicle, characterized in that the device has a heat exchanger according to one of the preceding claims.
14. Kraftfahrzeug mit einer Fahrgastzelle und einer Vorrichtung zum Be- heizen und / oder Klimatisieren dieser Fahrgastzelle, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Beheizen und / oder Klimatisieren dieser Fahrgastzelle einen Wärmeübertrager gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 aufweist. 14. Motor vehicle with a passenger compartment and a device for heating and / or air conditioning this passenger compartment, characterized in that the device for heating and / or air conditioning this passenger compartment has a heat exchanger according to one of claims 1 to 11.
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