EP1926619A1 - Stationary automotive air-conditioning system and method - Google Patents

Stationary automotive air-conditioning system and method

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Publication number
EP1926619A1
EP1926619A1 EP06805647A EP06805647A EP1926619A1 EP 1926619 A1 EP1926619 A1 EP 1926619A1 EP 06805647 A EP06805647 A EP 06805647A EP 06805647 A EP06805647 A EP 06805647A EP 1926619 A1 EP1926619 A1 EP 1926619A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
refrigerant
heat exchanger
medium
evaporator
carrying
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Withdrawn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
EP06805647A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ralf Manski
Bernd Schäfer
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 EP1926619A1 publication Critical patent/EP1926619A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00321Heat exchangers for air-conditioning devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00492Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices comprising regenerative heating or cooling means, e.g. heat accumulators
    • B60H1/005Regenerative cooling means, e.g. cold accumulators
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    • 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
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    • F28D7/0025Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one medium being in heat conductive contact with the conduits for the other medium the conduits for one medium or the conduits for both media being flat tubes or arrays of tubes
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    • F28F2255/16Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes extruded
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Definitions

  • the invention relates to a system for auxiliary air conditioning of a motor vehicle, in particular a commercial vehicle, with cold storage according to the preamble of claim 1, and a method for operating such a system.
  • a system for heating and cooling an interior of a vehicle is known, with a first air conditioning unit, which is intended to heat or cool a front portion of the interior, and a second air conditioner, which is provided for this purpose to heat or cool a rear portion of the interior, wherein the first air conditioner, a first connectable to a refrigerant circuit evaporator and the second air conditioner is associated with a second connectable to the refrigerant circuit evaporator.
  • the second evaporator is arranged in a latent storage in order to charge it with cold.
  • a first heat exchanger is arranged, which is designed to be discharged via a heat or refrigerant circuit from the latent memory cooling to cool the rear region of the Interior to transfer an air stream.
  • the system allows the sleeper to cool both while driving and while stationary. Such a system still leaves something to be desired.
  • a system for stationary air conditioning of a motor vehicle in particular a commercial vehicle, with a refrigerant circuit, in which at least one compressor and at least one heat exchanger are arranged and in which a refrigerant flows, as well as a refrigerant carrier circuit is provided, in which at least one Pump, at least one heat exchanger and at least one cold storage are arranged and in which a refrigerant medium flows, wherein the heat exchanger of the refrigerant circuit and the heat exchanger of the refrigerant circuit integrated are formed as a heat exchanger.
  • the heat exchanger is preferably provided for cooling the sleeping cabin, ie the rear area.
  • the integrated design reduces the overall space for the air conditioning of the rear area.
  • the heat exchanger which serves as an evaporator in normal operation, may be connected in parallel or in series with a second evaporator, in particular the evaporator of the front region.
  • an expansion element is preferably provided before each evaporator, but in particular before the first evaporator after the condenser. In the case of a series connection, the expansion element between the two evaporators can be omitted.
  • the heat exchanger used in the inventive system for stationary air conditioning is preferably a heat exchanger having a plurality of juxtaposed, the refrigerant leading tubes and at least one brine area in which the refrigerant medium is provided, wherein at least one heat transfer area forming element, which is part of the brine area is, on a pipe carrying the refrigerant rests on at least two sides, but in particular surrounds the refrigerant pipe leading on at least three sides, at least in partial areas.
  • the tube carrying the refrigerant can also be arranged completely within the element forming a heat transfer region. The arrangement of at least a portion of the refrigerant pipe leading in a heat transfer region forming element results in a very good heat transfer.
  • the heat exchanger may in this case also be designed in several parts, it also being possible for control elements, for example an expansion valve, to be arranged between the individual regions of the heat exchanger through which the refrigerant flows and / or optionally also the regions through which the refrigerant flows.
  • the element forming a heat transfer region can also have a region, for example a connection region or one or more connecting webs, in which no coolant medium is located, and which is arranged between two or more regions carrying the coolant medium.
  • the region may preferably lie flat on the pipe carrying the refrigerant, in particular of its narrow end face, but it may also be arranged at least partially spaced from the pipe carrying the refrigerant.
  • the pipe carrying the refrigerant in the element forming a heat transfer region may be inserted into the element which leads to the coolant medium and forms a heat transfer region, or it may be formed directly therein, the coolant carrier
  • the medium surrounds the refrigerant from all sides, wherein in particular a tube-in-tube arrangement is provided.
  • the element forming a heat transfer region can be formed by a tube with a U-shaped cross section, in particular with a plurality of chambers, which can also be subdivided into channels (for example multi-chambered tubes).
  • the inner dimensions of the element forming a heat transfer region preferably correspond to the outer dimensions of the pipe carrying the refrigerant in the corresponding region, so that the tubes lie flat against one another.
  • a one-piece design for example. Formed by a corresponding extruded tube with at least two channels is possible.
  • the pipe carrying the refrigerant and the refrigerant carrying pipe is preferably formed as a double-walled flat tube in the case of an arrangement completely within the heat transfer region forming member, wherein the refrigerant is in the central region and the refrigerant medium in the outer region.
  • the double-walled flat tube webs which connect the outer with the inner flat tube.
  • the pipe carrying the refrigerant medium need not completely surround the pipe carrying the refrigerant. In this case, preferably exactly three sides of the pipe carrying the refrigerant are surrounded by the pipe carrying the refrigerant medium.
  • the tube carrying the coolant medium may in this case be formed with a U-shaped cross-section and the tube carrying the refrigerant, which is preferably a flat tube, partially, ie over a part of its circumference, surrounded, wherein zugt the largest part of the refrigerant pipe leading inside the refrigerant carrying pipe is arranged.
  • the pipe carrying the refrigerant or the channels of the pipe carrying the refrigerant preferably end in a collector.
  • both a separately formed heat exchanger can be arranged with a brine area in addition to a conventional heat exchanger, whereby two expansion elements can be provided as well as the brine area be integrated directly into the heat exchanger.
  • the tubes or channels leading to the coolant medium preferably end in a coolant medium collecting container formed separately from the collector.
  • Flat tube rows of the evaporator and the elements forming a heat transfer area are preferably aligned with one another, so that the air flow resistance is as low as possible.
  • the rows of flat tubes may also be staggered, or the elements forming a heat transfer region with the tubes carrying the refrigerant therein may be twisted relative to the other flat tubes of the evaporator.
  • a Hoflutige embodiment of the tubes in which the heat transfer region forming elements are integrated, i. several rows with the refrigerant medium pipes leading, is also possible, as their deflections in width and / or depth.
  • the coolant region is preferably made of aluminum, in particular internally and / or externally coated aluminum (aluminum being understood as meaning an aluminum alloy), optionally also copper, a copper-zinc alloy, synthetic resin or plastic.
  • An aluminum container has the advantage that it can be easily soldered to the other parts of the evaporator.
  • This is preferably a extruded flat tube having a plurality of channels, wherein a part of the channels containing the refrigerant and the other part of the channels containing the refrigerant.
  • the configuration can also be multi-part.
  • the storage medium provided in the cold storage which is cooled by the refrigerant and, if necessary, the cold is returned to the refrigerant, it is preferably a PCM material (phase change material), the preferred congruent melting media, in particular decanol, tetra- , Penta- or hexadecane, LiCIO 3 3H 2 O, aqueous salt solutions or organic hydrates, or is formed therefrom. Nucleating agents which accelerate crystal formation can also be provided in the storage medium.
  • PCM material phase change material
  • the phase transition temperature of the storage medium is preferably in a range of -5 ° C to 30 c C, preferably from 1 0 C to 20 0 C, in particular from 2 ° C to 15 ° C, particularly preferably from 4 0 C to 12 0 C, or from -5 0 C to 5 0 C.
  • Inside the cold storage deposits such as ribbed plates, preferably made of aluminum, but other metals or plastics are suitable, or other turbulence inserts, such as nonwovens or knits, for example. Plastic or metal, or Foams, for example. Metal foams or plastic foams, be provided.
  • the inserts serve to improve the heat transport and to increase the internal surface to accelerate the crystallization of the latent medium. As a particularly favorable storage medium and water can be provided.
  • the heat exchanger preferably has the following dimensions (with regard to the dimensions, reference is made to FIGS. 9, 10 and 14):
  • the total depth B of the heat exchanger is preferably 10 to 90 mm, in particular 30 to 80 mm or 10 to 40, particularly preferably 60 +/- 10 mm or 20 +/- 10 mm.
  • the width B2 of the flat tubes of the first flat tube row is preferably approximately the sum of the widths B3 and B4 of the flat tubes of the second flat tube row and thus preferably a maximum of 0.5 ⁇ total depth B of the heat exchanger.
  • the width B2 can also be equal to the width B3, so that the same flat tubes can be used for the first flat tube row and the thicker portion of the second flat tube row.
  • the thickness b2 of the flat tubes of the first flat tube row is preferably 1.2 to 3.5 mm, in particular 2.0 +/- 0.5 mm.
  • the thickness b3 of the flat tubes of the second row of flat tubes preferably corresponds to the thickness b2 of the flat tubes of the first row of flat tubes, that is to say preferably 1.2 to 3.5 mm, in particular 2.0 ⁇ 0.5 mm.
  • the width B4 of the thinner flat tubes of the second flat tube row or of the thinner area thereof preferably corresponds to the width B3 of the thinner flat tubes of the second flat tube row or to the width of the thicker region of the second flat tube row.
  • the thickness b4 of the thinner flat tubes of the second flat tube row and of the thinner region of the second flat tube row is preferably smaller than the thickness b3 of the thicker flat tubes of the second flat tube row or of the thicker region of the second flat tube row. It is preferably 0.8 to 2.5 mm, in particular 1, 2 to 2.0 mm.
  • the width B6 of the elements forming a heat transfer region is preferably from 5 to 40 mm, with particular preference being given to the latter
  • Width B4 is equivalent, so that the thinner flat tubes of the second flat tube row or the thinner area of the same as far as possible inside the U-shaped heat transfer area forming elements can be added, resulting in a large heat transfer surface, which results in a fast loading and also, if necessary, a good heat absorption.
  • the thickness b6 of the elements forming a heat transfer region preferably corresponds to the thickness b3, but may also be larger, so that the elements forming a heat transfer region and the thinner flat tubes of the second flat tube row or their thinner region are traversed by a sufficient amount of refrigerant medium and refrigerant.
  • the dimensions are preferably 2.5 to 8.0 mm, in particular 3.5 to 7.0 mm.
  • the distance h2 of the flat tubes of the first row of flat tubes is preferably 4 to 12 mm, in particular 8 +/- 2 mm.
  • the distance h6 of the elements forming a heat transfer region is preferably 3 to 8 mm, particularly preferably 4 to 7 mm.
  • the transverse dimension q of the heat exchanger is preferably 5 to 15 mm, in particular 10 +/- 3 mm.
  • the height H1 of the refrigerant medium collecting container is preferably 3 to 25 mm, in particular 3 to 15 mm, but is preferably as small as possible in order to save installation space and to keep the cross-section through which air can flow as large as possible.
  • the heat exchanger which is arranged in a system according to the invention for stationary air conditioning, preferably both refrigerant and refrigerant medium is flowed through in the loading operation, but the Fan is switched off so that it is not traversed by air.
  • a flap can be provided which can block or open the airway.
  • the heat exchanger preferably flows through both air and refrigerant, and during operation of the auxiliary air conditioning, the heat exchanger preferably flows through both air and the refrigerant medium.
  • FIG. 1 is a schematic view of a system for stationary air conditioning according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a schematic view of a stationary air conditioning system according to the second embodiment
  • FIG. 3 is a perspective view of an exploded heat exchanger with collector and expansion valve according to the first embodiment of a heat exchanger, as it can be used in a system according to the invention
  • FIG. 4 is a detail view of the upper, right portion of FIG. 3,
  • FIG. 5 is a detail view of the lower, right portion of FIG. 3,
  • FIG. 6 shows the heat exchanger of FIG. 3 in a perspective view
  • FIG. 7 is a plan view of a first variant of the first embodiment in exploded view to illustrate the assembly
  • FIG. 8 a section corresponding to FIG. 7 in the region of the flat tubes, FIG.
  • FIG. 10 shows the detail view of FIG. 9 in the assembled state
  • FIG. 11 is an exploded view of the heat exchanger of Fig. 7 to illustrate the further assembly
  • FIG. 13 is a detail view of the left upper portion of FIG. 12 in a non-sectional view
  • FIG. 14 is a detail view of the right upper portion of FIG. 12;
  • 16 is a side view of the heat exchanger according to the first embodiment of a heat exchanger
  • 17 is a detailed perspective view of a heat exchanger according to a second variant of the first embodiment of a heat exchanger without upper header
  • FIG. 18 is a perspective view of the heat exchanger according to the second variant of the first embodiment without upper and lower collecting tank showing the flow of the refrigerant through the heat exchanger,
  • FIG. 20 shows a section across the heat exchanger of FIG. 19, FIG.
  • FIG. 21 is a detail view of the lower portion of FIG. 20;
  • FIG. 23 shows a section in the longitudinal direction of the heat exchanger of FIG.
  • 26 shows a section through a heat exchanger according to a seventh variant of the first exemplary embodiment
  • 27 shows a section through a heat exchanger according to an eighth variant of the first embodiment
  • Fig. 29 is a detail view of a section across the heat exchanger according to the third embodiment.
  • FIG. 30 is a perspective view of a heat exchanger according to the third embodiment
  • FIG. 1 A system for auxiliary air conditioning, in particular for a commercial vehicle with a sleeping compartment to be cooled if necessary by means of a heat exchanger 1, according to the first embodiment is shown in Fig. 1.
  • the system comprises a refrigerant circuit 2, shown in dotted lines in Fig. 1, with a front branch 2 'and a rear branch 2 ", in the common part of the circuit 2 a compressor 3 and a condenser 4 are arranged. before the circuit 2 branches.
  • a first expansion element 5 and a first, conventional evaporator 6 is arranged, which is part of a front air conditioner 7.
  • Downstream of the evaporator 6 may optionally be provided a further expansion element 8, hereinafter referred to as downstream expansion element 8, as shown in Fig. 1, before the front branch 2 'is merged again with the rear branch 2 "and then to the compressor 3.
  • This further, downstream expansion element 8 serves to increase the pressure in the area of the evaporator 6, as a result of which the temperature of the refrigerant is correspondingly increased and thereby icing of the evaporator 6 can be safely avoided.
  • the downstream expansion element 8 may also be omitted.
  • a second expansion element 9 and said heat exchanger 1 are arranged in the rear branch 2 "
  • the heat exchanger 1 like a conventional heat exchanger (cf., for example, DE 102 56 665 A1), flows through cooling air and is part of the cooling air Rear air conditioning system 10, which is arranged in the sleeping cabin, but the heat exchanger 1 differs by its construction of conventional heat exchangers explained in detail later on with reference to various exemplary embodiments with variants.
  • the heat exchanger 1 through which refrigerant flows from the refrigerant circuit 2 is also part of a refrigerant medium circuit 11, shown in FIG. 1 by solid lines, and is also flowed through by a brine medium flowing in it, in the present case brine.
  • the coolant medium circuit 11 has, in addition to the heat exchanger 1, a pump 12 arranged in front of it, a cold storage 13 arranged after the heat exchanger 1, and a shut-off valve 14 arranged after the cold storage 13.
  • the heat exchanger 1 in the rear branch 2 "has a smaller power than the evaporator 6 in the parallel front branch 2 'of the refrigerant circuit 2.
  • the heat exchanger 1 is not air-flowed in the loading operation, but the heat exchanger 1 becomes in this operating state flows through both refrigerant and the refrigerant medium, whereby the refrigerant medium from the expanded, cold refrigerant is cooled to below 0 0 C.
  • the air-side barrier of the heat exchanger 1 prevents icing of the same due to the accumulating and icing in an air flow condensate out
  • the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 11 cools, after it has exited the heat exchanger 1 and comes to the cold storage 13, the cold storage medium containing cold storage 13, which undergoes a phase change and stores the cold.
  • the evaporator 6 is shut off on the air side, ie the assigned to him, in this case driven by the vehicle engine fan is off.
  • the compressor 3 which is also driven by the motor vehicle engine, is present, so that the refrigerant does not circulate in the refrigerant circuit 2 either.
  • the valve 14 is in this open operating state and the electrically driven pump 12 circulates the refrigerant medium, so that it absorbs heat in the heat exchanger 1 and emits in the cold storage 13.
  • the heat exchanger 1 is traversed by air, driven by an electrically operated fan, so that the air flowing through the heat exchanger 1, the sleeping cabin supplied air is cooled by the cold refrigerant medium.
  • FIG. 2 Before discussing the design of the heat exchanger 1 in detail, a second exemplary embodiment of a system for auxiliary air conditioning is described below with reference to FIG. 2, in which a corresponding heat exchanger 1 is arranged.
  • the system according to the second embodiment wherein the same and equivalent components are provided with the same reference numerals as in the first embodiment, has substantially the same elements, but instead of a parallel connection of the front and rear air conditioners 7 and 10 is a series circuit The same is provided in the cooling operation, so that in principle the rear branch 2 "is connected behind the front branch 2.
  • the optional expansion element 8 of the front branch 2" is omitted, the expansion element 9 becomes optional, ie it can be omitted with appropriate design.
  • the refrigerant medium circuit 11 is constructed the same as in the first embodiment.
  • the function of the air conditioning system shown in FIG. 2 is as follows:
  • the cold accumulator 13 flows, circulated by the compressor 3, refrigerant in the refrigerant circuit 2.
  • the heated in consequence of the compression refrigerant in the condenser 4 is cooled.
  • the front branch it is expanded in the expansion element 5 and cooled down further, before it flows to the air flowing through the vehicle interior.
  • Evaporator 6 passes where it extracts heat from the same air flowing through it and thus cools it.
  • the refrigerant is further expanded.
  • the refrigerant which has been heated as a result of the compression and slightly cooled in the condenser 4 is expanded in the expansion element 9 and cooled further before it reaches the heat exchanger 1.
  • the heat exchanger 1 is not air-flowed in the loading operation, but the heat exchanger 1 becomes in this operating state flows through both refrigerant and the refrigerant medium, whereby the refrigerant medium from the expanded, cold refrigerant is cooled to below 0 0 C.
  • the air-side barrier of the heat exchanger 1 prevents icing of the same due to the accumulating and icing in an air flow condensate out
  • the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 11 cools after it has left the heat exchanger 1 and comes to the cold storage 13, the cold storage medium contained in the cold storage 13, which undergoes a phase change and stores the cold.
  • the evaporator 6 is shut off on the air side, ie the assigned to him, in this case driven by the vehicle engine fan is off. Furthermore, in the present case also driven by the motor vehicle engine compressor 3, so that the refrigerant does not circulate in the refrigerant circuit 2, which is why no significant heat absorption takes place in the evaporator 6 side of the refrigerant.
  • the valve 14 of the refrigerant circuit 11 is opened in this operating state and the electrically driven pump 12 circulates the refrigerant medium so that it absorbs heat in the heat exchanger 1 and discharges in the cold storage tank 13.
  • the heat exchanger 1 is traversed by air, driven by an electrically operated fan, so that the air flowing through the heat exchanger 1, the sleeping cabin supplied air is cooled by the cold refrigerant medium.
  • a double-row evaporator 101 is provided.
  • the first row of flat tubes is formed by a series of conventional, multi-chamber, extruded flat tubes 107, each of which ends with their ends into a collector 103 (cf., for example, FIG.
  • the structure of the first row corresponds to the conventional heat exchanger.
  • the second row of flat tubes is formed by two flat tubes 107 'and 106 arranged directly next to one another, the flat tubes 107' being arranged upstream of the air and having a thickness corresponding to the flat tubes 107 of the first row of flat tubes, but only approximately half as long in cross section.
  • the air outlet downstream arranged the flat tubes 106 are in the present case almost as long as the flat tubes 107 'but significantly thinner and are on three sides surrounded by U-shaped tubes in their cross section (U-tubes, in the present case with multiple channels), which is is the heat transfer region forming elements 105 that form the brine region 104 in conjunction with upper and lower refrigerant storage tanks 110.
  • the inner dimensions of the elements forming a heat transfer region 105 correspond to the outer dimensions of the flat tubes 106, so that they rest tightly against one another.
  • the heat transfer region forming elements 105 are slightly shorter than the flat tubes 106, 107 and 107 'is formed so that the flat tubes 106, 107 and 107' extend beyond these discs and into the collector 103, while the in their cross section as a U-shaped Tubes formed a heat transfer area forming elements 105 only into the loading boxes protrude, hereinafter referred to as refrigerant tank sump 110, which are arranged below or above the collector 103 downstream of the heat exchanger 101.
  • refrigerant tank sump 110 For the connection of the cold carrier region 104 to a coolant medium circuit in which the coolant medium, in the present case brine flows, are presently arranged on opposite sides of the refrigerant storage tank 110 nozzle 113.
  • a partition wall is centrally provided in the upper refrigerant header tank 110, so that the refrigerant medium flows downward on one side through the heat transfer region forming members 105 and on the other side upward, ie, is deflected once. Any other flow patterns are possible.
  • the brine area is flowed through in the opposite direction directly to the adjacent refrigerant flow, that is, from left to right when referring to FIG. 18, while the refrigerant flow in the corresponding area extends from right to left.
  • a double-row arrangement of the heat transfer region forming elements 105 is also possible, so that a deflection in the depth can be done.
  • a separate pre-assembly of heat exchanger (without brine area) and brine area.
  • the two assemblies are pushed into each other after pre-assembly, as shown in the drawing, and then soldered together.
  • the two assemblies can be soldered separately and then pushed into each other. Also mechanically joined heat exchangers are possible.
  • the flat tubes 106, 107, 107 'as well as the tubes forming the heat transfer region forming elements 105 are extruded tubes according to the present embodiment.
  • the heat exchanger 101 has the following dimensions (with regard to the dimensions, reference is made to FIGS. 9, 10 and 14):
  • Width B2 of the flat tubes 107 of the first flat tube row 30 mm thickness b2 of the flat tubes 107 of the first flat tube row: 3 mm width B3 of the flat tubes 107 'of the second flat tube row: 15 mm thickness b3 of the flat tubes 107' of the second flat tube row: 3 mm width B4 of the flat tubes 106 of the second flat tube row: 14 mm thickness b4 of the flat tubes 106 of the second flat tube row: 1, 5 mm width B6 of the elements 105: 14 mm thickness b6 of the elements 105: 5 mm distance h2 of the flat tubes 107 of the first flat tube row: 6 mm distance h6 of FIG Elements 105: 4 mm
  • flat-section tubes 106 and 107 'formed in one piece and presently again extruded are provided with different thicknesses instead of separately formed flat tubes 106 and 107'.
  • the brine area is pushed laterally onto the thinner area of the flat tubes, wherein the soldering can take place before or after the pushing on.
  • the thicker regions of the second row of flat tubes have a width which corresponds to the width of the flat tubes of the first row of flat tubes.
  • the thinner region is in the present case somewhat narrower than the thicker region.
  • the flat tubes of the heat exchanger as well as the heat transfer region forming elements are bent in a U-shape in their longitudinal direction, so that the lower reservoir omitted.
  • the upper header tanks each have a plurality of partitions in order to ensure a flow through the flat tubes of the heat exchanger and the elements forming a heat transfer region.
  • a construction with respect to the collector 203 two-row evaporator 201 is provided at a cold carrier region 204 is structurally integrated into the evaporator 201.
  • the second row of flat tubes is represented by flat tubes 207 'which correspond in their thickness to the flat tubes 207 of the first row of flat tubes arranged on the air upstream side, but their width is reduced by approximately 50%, so that in the present case only four instead of eight chambers are used in the corresponding multi-chamber rows.
  • Flat tubes are provided.
  • the cold carrier region 204 is arranged with a further series of flat tubes 206 which open into the same collectors 203 as the adjacent flat tubes 207'.
  • the flat tubes 206 are thinner and narrower than the flat tubes 207 '.
  • On the outside, they are surrounded in the heat transfer region by a heat transfer region-forming element 205 on all sides, wherein the heat transfer region-forming element 205 is also formed as a flat tube, but with a slightly larger thickness and a slightly smaller width than the adjacent flat tubes 207 '.
  • the flat tubes, which form the elements 205 forming a heat transfer region, end in coolant medium collecting containers 210 arranged below or above the collectors 203, through which the flat tubes 206 protrude and terminate in the collectors 203 (see FIG. 22).
  • the flat tubes 206 and the flat tubes forming the element 205 are formed separately, with the flat tubes 206 inserted into the flat tubes and centered by means of ribs that are perpendicular to the air flow direction.
  • the corresponding arrangement can also be formed by double-walled tubes, so that the flat tubes 206 and the flat tubes forming the element 205 are formed integrally with one another.
  • the one-piece design offers advantages in the assembly, but the cutting to length of the flat tubes is much more complex.
  • the flat tubes 207 ', 206 and the flat tubes forming the element 205 end in a flattened manner as seen in the air flow direction, while they are rounded off in the direction of air flow.
  • the ends of the flat tubes can also be designed differently, in particular both ends can be rounded.
  • the cold storage area together with the refrigerant storage tank 210 is preassembled and installed as an assembly in the evaporator 201 in the same step as the flat tubes 207 and 207 '.
  • the entire evaporator 201 is then soldered in a single work step.
  • the previously mentioned module can also be pre-soldered, but this makes the production more expensive and therefore only makes sense in special cases, in particular if no secure prefixing of the individual components of the assembly is possible, so that the tightness of the brine region 204 can not be guaranteed.
  • connection of the brine area 204 is carried out after soldering in a known manner, so that via the one side provided on the upper refrigerant reservoir 210 side nozzle 213 refrigerant medium in the heat exchanger and over the other provided on the other side nozzle 213 comes out of this again, wherein it is deflected by a partition which is arranged in the upper refrigerant storage tank 210.
  • the heat transfer region forming member 105 is formed such that the middle refrigerant medium channel 109 'is opened on a side later disposed on the side of the flat tube 106.
  • the flat tube forming the element 105 is U-shaped bent around the region of the opened, central channel 109 ', wherein the closed channels 109 form the legs which are spaced from one another and receive the flat tube 106 between them.
  • the element 105 thus has a plurality, in the present case two times three channels 109, on the side surfaces of the flat tube 106th lie, while the opened, central channel 109 'forms a connecting web 109 "between the two halves of the element 105.
  • the element 105 forming a heat transfer region is embodied such that-with the central coolant medium channel 109 'once again opened-the connecting web 109 "is designed to rest against the flat tube 106.
  • the walls of the central coolant medium channel 109 ' are compressed approximately centrally and thus free of the coolant medium. Together they form a connecting web 109 "between the two halves of the heat transfer region-forming element 105 filled with the coolant medium.
  • the connecting web completely disappears between the two halves of the element forming a heat transfer region over at least a substantial portion of the length of the flat tube 106.
  • the element 105 forming a heat transfer region lies in each case flat on mutually opposite side surfaces of the flat tube 106 at.
  • the connecting webs 109 "are completely omitted, ie the element 105 forming a heat transfer region is formed in two parts, wherein the two halves formed separately in each case lie flat on opposite side surfaces of the flat tube 106 abut.
  • the heat exchanger used in the system according to the invention for stationary air conditioning is preferably a heat exchanger having a plurality of juxtaposed, the refrigerant-carrying tubes and at least one brine area, in which the refrigerant medium is provided, wherein at least one heat transfer area forming element which part the refrigerant carrier region is applied to a pipe carrying the refrigerant at least two sides, but in particular surrounds the pipe carrying the refrigerant at least in three sub-areas on at least three sides.
  • the pipe carrying the refrigerant may also be arranged completely within the element forming a heat transfer region.
  • a single-row evaporator is provided.
  • the tube 306 is integrated into, or formed in, the refrigerant carrying member, a heat transfer region forming member 305.
  • the heat transfer region forming member 305 is in the form of a flat tube.
  • the refrigerant pipe 306 may also be inserted into the flat tube 305.
  • the coolant medium or the brine surrounds the refrigerant-carrying pipe 306 from all sides, in the present case in the form of a pipe-in-pipe arrangement.
  • FIG. 29 shows, for the third embodiment, that the heat transfer region forming elements 305 are formed slightly shorter than the flat tubes 306, so that the flat tubes 306 extend beyond them the collectors 303 protrude, while the flat-tube formed a heat transfer region forming elements 305 only up to the refrigerant carrier sump 310, the lower or above the collector 303 are arranged in the heat exchanger 301.
  • nozzles 313 are arranged on opposite sides of the coolant medium collecting container 310.
  • the brine area is directly flowed through in the same direction to the adjacent refrigerant flow, that is to say from left to right when reference is made to FIG. 30, while the refrigerant flow also runs from right to left in the corresponding area.
  • An opposite flow of refrigerant and refrigerant is also conceivable.
  • the nozzle 317 on the heat exchanger 301 serve to supply and discharge of the refrigerant.
  • the depth B can be kept low, since it is essentially determined by the depth of the heat transfer region forming elements 305.
  • the overall depth B is 10 to 40 mm, in this case about 20 mm.

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Abstract

The invention relates to a system for providing the stationary air-conditioning of a motor vehicle, especially of a utility vehicle. Said system comprises a refrigeration cycle (2) in which at least one compressor (3) and at least one heat-exchanger (1) are arranged and in which a refrigerant flows, and a secondary refrigeration cycle (11) in which at least one pump (12) at least one heat exchanger (1) and at least one cold accumulator (13) are arranged and in which a secondary refrigerant flows, the heat exchanger (1) of the refrigeration cycle (2) and the heat exchanger (1) of the secondary refrigeration cycle (11) being configured as an integrated heat exchanger (1). The invention also relates to a method for operating said system.

Description

SYSTEM UND VERFÄHREN ZUR STANDKLIMATISIERUNG EINES FAHRZEUGS SYSTEM AND METHOD FOR THE LIFE-LIMITATION OF A VEHICLE
Die Erfindung betrifft ein System zur Standklimatisierung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit Kältespeicher gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 , sowie ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Systems.The invention relates to a system for auxiliary air conditioning of a motor vehicle, in particular a commercial vehicle, with cold storage according to the preamble of claim 1, and a method for operating such a system.
Aus der DE 102 56 665 A1 ist ein System zum Heizen und Kühlen eines Innenraums eines Fahrzeugs bekannt, mit einem ersten Klimagerät, das dazu vorgesehen ist, einen vorderen Bereich des Innenraums zu heizen oder zu kühlen, und einem zweiten Klimagerät, das dazu vorgesehen ist, einen hinteren Bereich des Innenraums zu heizen oder zu kühlen, wobei dem ersten Klimagerät ein erster mit einem Kältekreis verbindbarer Verdampfer und dem zweiten Klimagerät ein zweiter mit dem Kältekreis verbindbarer Verdampfer zugeordnet ist. Hierbei ist der zweite Verdampfer in einem Latentspeicher angeordnet, um diesen mit Kälte zu laden. Ferner ist im zweiten Klimagerät ein erster Wärmetauscher angeordnet, der dazu ausgelegt ist, über einen Wärme- beziehungsweise Kälteträgerkreislauf aus dem Latentspeicher abgeführte Kälte zur Kühlung des hinteren Bereichs des Innenraums auf einen Luftstrom zu übertragen. Beispielsweise bei Nutzfahrzeugen ermöglicht es das System die Schlafkabine sowohl während der Fahrt als auch im Stand zu kühlen. Ein derartiges System lässt noch Wünsche offen.From DE 102 56 665 A1 a system for heating and cooling an interior of a vehicle is known, with a first air conditioning unit, which is intended to heat or cool a front portion of the interior, and a second air conditioner, which is provided for this purpose to heat or cool a rear portion of the interior, wherein the first air conditioner, a first connectable to a refrigerant circuit evaporator and the second air conditioner is associated with a second connectable to the refrigerant circuit evaporator. In this case, the second evaporator is arranged in a latent storage in order to charge it with cold. Further, in the second air conditioner, a first heat exchanger is arranged, which is designed to be discharged via a heat or refrigerant circuit from the latent memory cooling to cool the rear region of the Interior to transfer an air stream. For example, in commercial vehicles, the system allows the sleeper to cool both while driving and while stationary. Such a system still leaves something to be desired.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes System zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine System mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Based on this prior art, it is an object of the invention to provide an improved system. This object is achieved by a system having the features of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist ein System zur Standklimatisierung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit einem Kältemittel-Kreislauf, in welchem mindestens ein Kompressor und mindestens ein Wärmetauscher angeordnet sind und in welchem ein Kältemittel strömt, sowie einem Kälte- träger-Kreislauf vorgesehen, in dem mindestens eine Pumpe, mindestens ein Wärmetauscher und mindestens ein Kältespeicher angeordnet sind und in dem ein Kälteträgermedium strömt, wobei der Wärmetauscher des Kältemittel-Kreislaufs und der Wärmetauscher des Kälteträger-Kreislaufs integriert als ein Wärmetauscher ausgebildet sind. Dabei ist der Wärmetauscher be- vorzugt für eine Kühlung des Schlafkabine, d.h. des Fondbereichs, vorgesehen. Durch die integrierte Ausgestaltung verringert sich der Gesamtbauraum für die Klimatisierung des Fondbereichs. Ferner vereinfacht sich die Schaltung des Systems zur Standklimatisierung. Der Wärmetauscher, welcher im Normalbetrieb als Verdampfer dient, kann parallel oder in Reihe mit einem zweiten Verdampfer, insbesondere dem Verdampfer des Frontbereichs, geschaltet sein. Dabei ist vorzugsweise vor jedem Verdampfer, insbesondere aber vor dem ersten Verdampfer nach dem Kondensator, ein Expansionsorgan vorgesehen. Im Falle einer Reihenschaltung kann das Expansionsorgan zwischen den beiden Verdampfern entfallen. Beim im erfindungsgemäßen System zur Standklimatisierung verwendeten Wärmetauscher handelt es sich vorzugsweise um einen Wärmetauscher mit einer Mehrzahl nebeneinanderliegend angeordneter, das Kältemittel führender Rohre und mit wenigstens einem Kälteträgerbereich, in welchem das Kälteträgermedium vorgesehen ist, wobei mindestens ein einen Wärmeübergangsbereich bildendes Element, welches Teil des Kälteträgerbereich ist, an einem das Kältemittel führenden Rohr an mindestens zwei Seiten anliegt, insbesondere aber das das Kältemittel führende Rohr auf mindestens drei Seiten zumindest in Teilbereichen umgibt. Dabei kann das das Kältemit- tel führende Rohr auch vollständig innerhalb des einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elements angeordnet sein. Die Anordnung zumindest eines Teilbereichs des das Kältemittel führenden Rohres in einem einen Wärmeübergangsbereich bildenden Element ergibt einen sehr guten Wärmeübergang. Der Wärmetauscher kann hierbei auch mehrteilig ausgebildet sein, wobei gegebenenfalls zwischen den einzelnen vom Kältemittel durchströmten Bereichen des Wärmetauscher und/oder gegebenenfalls auch den vom Kälteträgermedium durchströmten Bereichen auch Regelorgane, bspw. ein Expansionsventil, angeordnet sein können. Das einen Wärmeübergangsbereich bildende Element kann auch einen Bereich, beispielsweise einen Ver- bindungsbereich oder einen oder mehrere Verbindungsstege aufweisen, in welchem sich kein Kälteträgermedium befindet, und der zwischen zwei oder mehr das Kälteträgermedium führenden Bereichen angeordnet ist. Der Bereich kann vorzugsweise flächig am das Kältemittel führenden Rohr, insbesondere von dessen schmaler Stirnfläche, anliegen, jedoch kann er auch zumindest bereichsweise beabstandet vom das Kältemittel führenden Rohr angeordnet sein.According to the invention, a system for stationary air conditioning of a motor vehicle, in particular a commercial vehicle, with a refrigerant circuit, in which at least one compressor and at least one heat exchanger are arranged and in which a refrigerant flows, as well as a refrigerant carrier circuit is provided, in which at least one Pump, at least one heat exchanger and at least one cold storage are arranged and in which a refrigerant medium flows, wherein the heat exchanger of the refrigerant circuit and the heat exchanger of the refrigerant circuit integrated are formed as a heat exchanger. In this case, the heat exchanger is preferably provided for cooling the sleeping cabin, ie the rear area. The integrated design reduces the overall space for the air conditioning of the rear area. Furthermore, simplifies the circuit of the system for stationary air conditioning. The heat exchanger, which serves as an evaporator in normal operation, may be connected in parallel or in series with a second evaporator, in particular the evaporator of the front region. In this case, an expansion element is preferably provided before each evaporator, but in particular before the first evaporator after the condenser. In the case of a series connection, the expansion element between the two evaporators can be omitted. The heat exchanger used in the inventive system for stationary air conditioning is preferably a heat exchanger having a plurality of juxtaposed, the refrigerant leading tubes and at least one brine area in which the refrigerant medium is provided, wherein at least one heat transfer area forming element, which is part of the brine area is, on a pipe carrying the refrigerant rests on at least two sides, but in particular surrounds the refrigerant pipe leading on at least three sides, at least in partial areas. In this case, the tube carrying the refrigerant can also be arranged completely within the element forming a heat transfer region. The arrangement of at least a portion of the refrigerant pipe leading in a heat transfer region forming element results in a very good heat transfer. The heat exchanger may in this case also be designed in several parts, it also being possible for control elements, for example an expansion valve, to be arranged between the individual regions of the heat exchanger through which the refrigerant flows and / or optionally also the regions through which the refrigerant flows. The element forming a heat transfer region can also have a region, for example a connection region or one or more connecting webs, in which no coolant medium is located, and which is arranged between two or more regions carrying the coolant medium. The region may preferably lie flat on the pipe carrying the refrigerant, in particular of its narrow end face, but it may also be arranged at least partially spaced from the pipe carrying the refrigerant.
Bei einer Anordnung des das Kältemittel führenden Rohres im einen Wärmeübergangsbereich bildenden Element kann es in das das Kälteträgerme- dium führende, einen Wärmeübergangsbereich bildende Element eingesteckt sein oder aber direkt hierin ausgebildet sein, wobei das Kälteträger- - A - medium bevorzugt das Kältemittel von allen Seiten umgibt, wobei insbesondere eine Rohr-in-Rohr-Anordnung vorgesehen ist.In the case of an arrangement of the pipe carrying the refrigerant in the element forming a heat transfer region, it may be inserted into the element which leads to the coolant medium and forms a heat transfer region, or it may be formed directly therein, the coolant carrier Preferably, the medium surrounds the refrigerant from all sides, wherein in particular a tube-in-tube arrangement is provided.
Ebenfalls kann das einen Wärmeübergangsbereich bildende Element durch ein Rohr mit U-förmigem Querschnitt gebildet sein, insbesondere mit mehreren Kammern, die auch kanalartig unterteilt sein können (bspw. Mehrkam- merrohre). Hierbei entsprechen bevorzugt die Innenabmessungen des einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elements den Außenabmessungen des das Kältemittel führenden Rohres im entsprechenden Bereich, so dass die Rohre flächig aneinander anliegen. Auch eine einstückige Ausgestaltung, bspw. gebildet durch ein entsprechend extrudiertes Rohr mit mindestens zwei Kanälen, ist möglich.Likewise, the element forming a heat transfer region can be formed by a tube with a U-shaped cross section, in particular with a plurality of chambers, which can also be subdivided into channels (for example multi-chambered tubes). In this case, the inner dimensions of the element forming a heat transfer region preferably correspond to the outer dimensions of the pipe carrying the refrigerant in the corresponding region, so that the tubes lie flat against one another. Also, a one-piece design, for example. Formed by a corresponding extruded tube with at least two channels is possible.
Das das Kältemittel führende und das das Kälteträgermedium führende Rohr ist im Falle einer Anordnung vollständig innerhalb des einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elements bevorzugt als ein doppelwandiges Flachrohr ausgebildet, wobei sich das Kältemittel im zentralen Bereich und das Kälteträgermedium im äußeren Bereich befindet. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das doppelwandige Flachrohr Stege auf, die das außen liegende mit dem innen liegenden Flachrohr verbinden. Dadurch, dass der Kälteträgerbereich direkten Luftkontakt hat, ergibt sich eine sehr gute Dynamik beim Wärmeübergang, so dass im Bedarfsfall die Kälteleistung schnell zur Verfügung steht.The pipe carrying the refrigerant and the refrigerant carrying pipe is preferably formed as a double-walled flat tube in the case of an arrangement completely within the heat transfer region forming member, wherein the refrigerant is in the central region and the refrigerant medium in the outer region. According to a further preferred embodiment, the double-walled flat tube webs, which connect the outer with the inner flat tube. The fact that the brine area has direct air contact, results in a very good dynamics in the heat transfer, so that, if necessary, the cooling capacity is available quickly.
Das das Kälteträgermedium führende Rohr braucht das das Kältemittel führende Rohr nicht vollständig umgeben. Dabei sind vorzugsweise genau drei Seiten des das Kältemittel führenden Rohres vom das Kälteträgermedium führenden Rohr umgeben. Das das Kälteträgermedium führende Rohr kann dabei mit einem U-förmigen Querschnitt ausgebildet sein und das das Käl- temittel führende Rohr, wobei es sich vorzugsweise um ein Flachrohr handelt, teilweise, d.h. über einen Teil seines Umfangs, umgeben, wobei bevor- zugt der größte Teil des das Kältemittel führenden Rohres im Inneren des das Kälteträgermedium führenden Rohres angeordnet ist.The pipe carrying the refrigerant medium need not completely surround the pipe carrying the refrigerant. In this case, preferably exactly three sides of the pipe carrying the refrigerant are surrounded by the pipe carrying the refrigerant medium. The tube carrying the coolant medium may in this case be formed with a U-shaped cross-section and the tube carrying the refrigerant, which is preferably a flat tube, partially, ie over a part of its circumference, surrounded, wherein zugt the largest part of the refrigerant pipe leading inside the refrigerant carrying pipe is arranged.
Das das Kältemittel führende Rohr beziehungsweise die das Kältemittel füh- renden Kanäle des Rohres enden bevorzugt in einem Sammler. Dabei kann sowohl ein getrennt ausgebildeter Wärmetauscher mit Kälteträgerbereich neben einem herkömmlichen Wärmetauscher angeordnet sein, wobei auch zwei Expansionsorgane vorgesehen sein können, als auch der Kälteträgerbereich direkt in den Wärmetauscher integriert sein.The pipe carrying the refrigerant or the channels of the pipe carrying the refrigerant preferably end in a collector. In this case, both a separately formed heat exchanger can be arranged with a brine area in addition to a conventional heat exchanger, whereby two expansion elements can be provided as well as the brine area be integrated directly into the heat exchanger.
Die das Kälteträgermedium führenden Rohre beziehungsweise Kanäle enden bevorzugt in einem getrennt vom Sammler ausgebildeten Kälteträgermedium-Sammelbehälter.The tubes or channels leading to the coolant medium preferably end in a coolant medium collecting container formed separately from the collector.
Bevorzugt fluchten Flachrohrreihen des Verdampfers und die einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elemente miteinander, so dass der Luftströmungswiderstand möglichst gering ist. Jedoch können die Flachrohrreihen auch versetzt angeordnet sein, oder die einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elemente mit den hierin angeordneten, das Kältemittel führenden Rohren können gegenüber den anderen Flachrohren des Verdampfers verdreht angeordnet sein. Eine mehrflutige Ausgestaltung der Rohre, in welchen die einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elemente integriert sind, d.h. mehrere Reihen mit das Kälteträgermedium führenden Rohren, ist ebenfalls möglich, wie deren Umlenkungen in der Breite und/oder Tiefe.Flat tube rows of the evaporator and the elements forming a heat transfer area are preferably aligned with one another, so that the air flow resistance is as low as possible. However, the rows of flat tubes may also be staggered, or the elements forming a heat transfer region with the tubes carrying the refrigerant therein may be twisted relative to the other flat tubes of the evaporator. A mehrflutige embodiment of the tubes in which the heat transfer region forming elements are integrated, i. several rows with the refrigerant medium pipes leading, is also possible, as their deflections in width and / or depth.
Der Kälteträgerbereich besteht bevorzugt aus Aluminium, insbesondere innen und/oder außen beschichtetem Aluminium (wobei unter Aluminium auch eine Aluminiumlegierung zu verstehen ist), gegebenenfalls auch Kupfer, einer Kupfer-Zink-Legierung, Kunstharz oder Kunststoff. Ein Aluminium- Behälter hat den Vorteil, dass er sich mit den übrigen Teilen des Verdampfers problemlos verlöten lässt. Dabei handelt es sich bevorzugt um ein stranggepresstes Flachrohr, das eine Mehrzahl von Kanälen aufweist, wobei ein Teil der Kanäle das Kälteträgermedium und der andere Teil der Kanäle das Kältemittel enthalten. Die Ausgestaltung kann jedoch auch mehrteilig sein.The coolant region is preferably made of aluminum, in particular internally and / or externally coated aluminum (aluminum being understood as meaning an aluminum alloy), optionally also copper, a copper-zinc alloy, synthetic resin or plastic. An aluminum container has the advantage that it can be easily soldered to the other parts of the evaporator. This is preferably a extruded flat tube having a plurality of channels, wherein a part of the channels containing the refrigerant and the other part of the channels containing the refrigerant. However, the configuration can also be multi-part.
Beim im Kältespeicher vorgesehenen Speichermedium, welches vom Kälteträgermedium gekühlt wird und bei Bedarf die Kälte wieder an das Kälteträgermedium abgibt, handelt es sich bevorzugt um ein PCM-Material (phase change material), das bevorzugt kongruent schmelzende Medien, insbeson- dere Decanol, Tetra-, Penta- oder Hexadecan, LiCIO33H2O, wässrige Salzlösungen oder organische Hydrate enthält oder hieraus gebildet ist. Im Speichermedium können auch Keimbildner vorgesehen sein, welche die Kristallbildung beschleunigen. Die Phasenumwandlungstemperatur des Speichermediums liegt vorzugsweise in einem Bereich von -5°C bis 30cC, bevorzugt von 10C bis 200C, insbesondere von 2°C bis 15°C, insbesondere bevorzugt von 40C bis 120C oder von -50C bis 50C. Im Inneren des Kältespeichers können Einlagen, wie Rippenbleche, vorzugsweise aus Aluminium, jedoch sind auch andere Metalle oder Kunststoffe geeignet, oder andere Turbulenzeinlagen, wie Vliese oder Gestricke, bspw. aus Kunststoff oder Metall, oder Schäume, bspw. Metallschäume oder Kunststoffschäume, vorgesehen sein. Die Einlagen dienen zur Verbesserung des Wärmetransports sowie zur Erhöhung der inneren Oberfläche um die Kristallbildung des Latentmediums zu beschleunigen. Als besonders günstiges Speichermedium kann auch Wasser vorgesehen sein.In the storage medium provided in the cold storage, which is cooled by the refrigerant and, if necessary, the cold is returned to the refrigerant, it is preferably a PCM material (phase change material), the preferred congruent melting media, in particular decanol, tetra- , Penta- or hexadecane, LiCIO 3 3H 2 O, aqueous salt solutions or organic hydrates, or is formed therefrom. Nucleating agents which accelerate crystal formation can also be provided in the storage medium. The phase transition temperature of the storage medium is preferably in a range of -5 ° C to 30 c C, preferably from 1 0 C to 20 0 C, in particular from 2 ° C to 15 ° C, particularly preferably from 4 0 C to 12 0 C, or from -5 0 C to 5 0 C. Inside the cold storage deposits, such as ribbed plates, preferably made of aluminum, but other metals or plastics are suitable, or other turbulence inserts, such as nonwovens or knits, for example. Plastic or metal, or Foams, for example. Metal foams or plastic foams, be provided. The inserts serve to improve the heat transport and to increase the internal surface to accelerate the crystallization of the latent medium. As a particularly favorable storage medium and water can be provided.
Bevorzugt hat der Wärmetauscher folgende Abmessungen (bezüglich der Maße wird auf die Figuren 9, 10 und 14 verwiesen):The heat exchanger preferably has the following dimensions (with regard to the dimensions, reference is made to FIGS. 9, 10 and 14):
Die Gesamttiefe B des Wärmetauschers beträgt bevorzugt 10 bis 90 mm, insbesondere 30 bis 80 mm oder 10 bis 40, besonders bevorzugt 60 +/- 10 mm oder 20 +/- 10 mm. Die Breite B2 der Flachrohre der ersten Flachrohrreihe beträgt vorzugsweise etwa der Summe der Breiten B3 und B4 der Flachrohre der zweiten Flachrohrreihe und somit vorzugsweise maximal 0,5 x Gesamttiefe B des Wärme- tauschers. Die Breite B2 kann jedoch gemäß einer alternativen Ausführungsform, bei der möglichst viele gleiche Bauteile verwendet werden, auch gleich der Breite B3 sein, so dass die gleichen Flachrohre für die erste Flachrohrreihe und den dickeren Bereich der zweiten Flachrohrreihe verwendet werden können.The total depth B of the heat exchanger is preferably 10 to 90 mm, in particular 30 to 80 mm or 10 to 40, particularly preferably 60 +/- 10 mm or 20 +/- 10 mm. The width B2 of the flat tubes of the first flat tube row is preferably approximately the sum of the widths B3 and B4 of the flat tubes of the second flat tube row and thus preferably a maximum of 0.5 × total depth B of the heat exchanger. However, according to an alternative embodiment in which as many identical components as possible are used, the width B2 can also be equal to the width B3, so that the same flat tubes can be used for the first flat tube row and the thicker portion of the second flat tube row.
Die Dicke b2 der Flachrohre der ersten Flachrohrreihe beträgt vorzugsweise 1 ,2 bis 3,5 mm, insbesondere 2,0 +/- 0,5 mm.The thickness b2 of the flat tubes of the first flat tube row is preferably 1.2 to 3.5 mm, in particular 2.0 +/- 0.5 mm.
Die Dicke b3 der Flachrohre der zweiten Flachrohrreihe entspricht vorzugs- weise der Dicke b2 der Flachrohre der ersten Flachrohrreihe, also vorzugsweise 1 ,2 bis 3,5 mm, insbesondere 2,0 +/- 0,5 mm.The thickness b3 of the flat tubes of the second row of flat tubes preferably corresponds to the thickness b2 of the flat tubes of the first row of flat tubes, that is to say preferably 1.2 to 3.5 mm, in particular 2.0 ± 0.5 mm.
Die Breite B4 der dünneren Flachrohre der zweiten Flachrohrreihe bzw. des dünneren Bereichs derselben entspricht vorzugsweise der Breite B3 der di- ckeren Flachrohre der zweiten Flachrohrreihe bzw. der Breite des dickeren Bereichs der zweiten Flachrohrreihe.The width B4 of the thinner flat tubes of the second flat tube row or of the thinner area thereof preferably corresponds to the width B3 of the thinner flat tubes of the second flat tube row or to the width of the thicker region of the second flat tube row.
Die Dicke b4 der dünneren Flachrohre der zweiten Flachrohrreihe bzw. des dünneren Bereichs der zweiten Flachrohrreihe ist vorzugsweise kleiner als die Dicke b3 der dickeren Flachrohre der zweiten Flachrohrreihe bzw. des dickeren Bereichs der zweiten Flachrohrreihe. Sie beträgt vorzugsweise 0,8 bis 2,5 mm, insbesondere 1 ,2 bis 2,0 mm.The thickness b4 of the thinner flat tubes of the second flat tube row and of the thinner region of the second flat tube row is preferably smaller than the thickness b3 of the thicker flat tubes of the second flat tube row or of the thicker region of the second flat tube row. It is preferably 0.8 to 2.5 mm, in particular 1, 2 to 2.0 mm.
Die Breite B6 der einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elemente be- trägt vorzugsweise 5 bis 40 mm, wobei sie insbesondere bevorzugt etwa derThe width B6 of the elements forming a heat transfer region is preferably from 5 to 40 mm, with particular preference being given to the latter
Breite B4 entspricht, so dass die dünneren Flachrohre der zweiten Flachrohr- reihe bzw. der dünnere Bereich derselben möglichst weit im Inneren der U- förmigen einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elemente aufgenommen werden kann, wodurch sich eine große Wärmeübertragungsfläche ergibt, die eine schnelle Beladung und ebenso bei Bedarf eine gute Wärmeaufnahme ergibt.Width B4 is equivalent, so that the thinner flat tubes of the second flat tube row or the thinner area of the same as far as possible inside the U-shaped heat transfer area forming elements can be added, resulting in a large heat transfer surface, which results in a fast loading and also, if necessary, a good heat absorption.
Die Dicke b6 der einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elemente entspricht vorzugsweise der Dicke b3, kann jedoch auch größer sei, so dass die einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elemente und die dünneren Flachrohre der zweiten Flachrohrreihe bzw. deren dünnerer Bereich von ausreichend viel Kälteträgermedium und Kältemittel durchströmt werden. Die Abmessungen betragen vorzugsweise 2,5 bis 8,0 mm, insbesondere 3,5 bis 7,0 mm.The thickness b6 of the elements forming a heat transfer region preferably corresponds to the thickness b3, but may also be larger, so that the elements forming a heat transfer region and the thinner flat tubes of the second flat tube row or their thinner region are traversed by a sufficient amount of refrigerant medium and refrigerant. The dimensions are preferably 2.5 to 8.0 mm, in particular 3.5 to 7.0 mm.
Der Abstand h2 der Flachrohre der ersten Flachrohrreihe beträgt vorzugsweise 4 bis 12 mm, insbesondere 8 +/- 2 mm.The distance h2 of the flat tubes of the first row of flat tubes is preferably 4 to 12 mm, in particular 8 +/- 2 mm.
Der Abstand h6 der einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elemente beträgt vorzugsweise 3 bis 8 mm, insbesondere bevorzugt 4 bis 7 mm.The distance h6 of the elements forming a heat transfer region is preferably 3 to 8 mm, particularly preferably 4 to 7 mm.
Die Querteilung q des Wärmetauschers beträgt vorzugsweise 5 bis 15 mm, insbesondere 10 +/- 3 mm.The transverse dimension q of the heat exchanger is preferably 5 to 15 mm, in particular 10 +/- 3 mm.
Die Höhe H1 der Kälteträgermedium-Sammelbehälter beträgt bevorzugt 3 bis 25 mm, insbesondere 3 bis 15 mm, ist jedoch vorzugsweise so klein wie möglich, um Bauraum zu sparen und den von Luft durchströmbaren Querschnitt so groß wie möglich zu halten.The height H1 of the refrigerant medium collecting container is preferably 3 to 25 mm, in particular 3 to 15 mm, but is preferably as small as possible in order to save installation space and to keep the cross-section through which air can flow as large as possible.
Der Wärmetauscher, welcher in einem erfindungsgemäßen System zur Standklimatisierung angeordnet ist, wird vorzugsweise im Beladebetrieb sowohl Kältemittel als auch Kälteträgermedium durchströmt, wobei jedoch das Gebläse abgeschaltet ist, so dass er nicht von Luft durchströmt wird. In einer weiteren Variante, kann ersetzend oder zusätzlich eine Klappe vorgesehen sein, die den Luftweg sperren oder öffnen kann. Im Verdampferbetrieb wird der Wärmetauscher vorzugsweise sowohl von Luft als auch von Kältemittel durchströmt, und im Betrieb der Standklimatisierung wird der Wärmetauscher vorzugsweise sowohl von Luft als auch von Kälteträgermedium durchströmt.The heat exchanger, which is arranged in a system according to the invention for stationary air conditioning, preferably both refrigerant and refrigerant medium is flowed through in the loading operation, but the Fan is switched off so that it is not traversed by air. In a further variant, replacement or additionally a flap can be provided which can block or open the airway. In the evaporator operation, the heat exchanger preferably flows through both air and refrigerant, and during operation of the auxiliary air conditioning, the heat exchanger preferably flows through both air and the refrigerant medium.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Systemen und zweier Ausführungsbeispiele von in diesen Systemen verwendeten Wärmetauschern mit Varianten, teilweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung, im Einzelnen erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to two exemplary embodiments of systems according to the invention and two exemplary embodiments of heat exchangers with variants used in these systems, with particular reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Systems zur Standklimati- sierung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,1 is a schematic view of a system for stationary air conditioning according to the first embodiment,
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Systems zur Standklimatisierung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,FIG. 2 is a schematic view of a stationary air conditioning system according to the second embodiment; FIG.
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers in Explosionsdarstellung mit Sammler und Expansionsventil gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eines Wärmetauschers, wie er bei einem erfindungsgemäßen System verwendet werden kann,3 is a perspective view of an exploded heat exchanger with collector and expansion valve according to the first embodiment of a heat exchanger, as it can be used in a system according to the invention,
Fig. 4 eine Detailansicht des oberen, rechten Bereichs von Fig. 3,4 is a detail view of the upper, right portion of FIG. 3,
Fig. 5 eine Detailansicht des unteren, rechten Bereichs von Fig. 3,5 is a detail view of the lower, right portion of FIG. 3,
Fig. 6 den Wärmetauscher von Fig. 3 in einer perspektivischen Ansicht, Fig. 7 eine Draufsicht auf eine erste Variante des ersten Ausführungsbeispiels in Explosionsdarstellung zur Verdeutlichung des Zusammenbaus,6 shows the heat exchanger of FIG. 3 in a perspective view, FIG. 7 is a plan view of a first variant of the first embodiment in exploded view to illustrate the assembly,
Fig. 8 einen Fig. 7 entsprechenden Schnitt im Bereich der Flachrohre,8 a section corresponding to FIG. 7 in the region of the flat tubes, FIG.
Fig. 9 eine geschnittene von Fig. 8,9 is a section of Fig. 8,
Fig. 10 die Detailansicht von Fig. 9 in zusammengebautem Zustand,10 shows the detail view of FIG. 9 in the assembled state, FIG.
Fig. 11 eine Explosionsdarstellung des Wärmetauschers von Fig. 7 zur Verdeutlichung des weiteren Zusammenbaus,11 is an exploded view of the heat exchanger of Fig. 7 to illustrate the further assembly,
Fig. 12 einen Längsschnitt durch einen Wärmetauscher gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,12 is a longitudinal section through a heat exchanger according to the first embodiment,
Fig. 13 eine Detailansicht des linken, oberen Bereichs von Fig. 12 in nicht geschnittener Darstellung,13 is a detail view of the left upper portion of FIG. 12 in a non-sectional view,
Fig. 14 eine Detailansicht des rechten, oberen Bereichs von Fig. 12,14 is a detail view of the right upper portion of FIG. 12;
Fig. 15 eine Detailansicht eines Schnittes quer durch den Wärme- tauscher gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,15 is a detail view of a section across the heat exchanger according to the first embodiment,
Fig. 16 eine Seitenansicht des Wärmetauschers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eines Wärmetauschers, Fig. 17 eine perspektivische Detailansicht eines Wärmetauschers gemäß einer zweiten Variante des ersten Ausführungsbeispiels eines Wärmetauschers ohne oberen Sammelkasten,16 is a side view of the heat exchanger according to the first embodiment of a heat exchanger, 17 is a detailed perspective view of a heat exchanger according to a second variant of the first embodiment of a heat exchanger without upper header,
Fig. 18 eine perspektivische Ansicht des Wärmetauschers gemäß der zweiten Variante des ersten Ausführungsbeispiels ohne oberen und unteren Sammelkasten mit Darstellung des Strömungsverlaufs des Kältemittels durch den Wärmetauscher,18 is a perspective view of the heat exchanger according to the second variant of the first embodiment without upper and lower collecting tank showing the flow of the refrigerant through the heat exchanger,
Fig. 19 eine perspektivische Ansicht des Wärmetauschers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,19 is a perspective view of the heat exchanger according to the second embodiment,
Fig. 20 einen Schnitt quer durch den Wärmetauscher von Fig. 19,FIG. 20 shows a section across the heat exchanger of FIG. 19, FIG.
Fig. 21 eine Detailansicht des unteren Bereichs von Fig. 20,21 is a detail view of the lower portion of FIG. 20;
Fig. 22 einen Schnitt entlang Linie XXII-XXII von Fig. 20,22 is a section along line XXII-XXII of Fig. 20,
Fig. 23 einen Schnitt in Längsrichtung des Wärmetauschers von Fig.FIG. 23 shows a section in the longitudinal direction of the heat exchanger of FIG.
17 im oberen Bereich,17 in the upper area,
Fig. 24 einen Schnitt durch einen Wärmetauscher gemäß einer fünften Variante des ersten Ausführungsbeispiels,24 shows a section through a heat exchanger according to a fifth variant of the first embodiment,
Fig. 25 einen Schnitt durch einen Wärmetauscher gemäß einer sechsten Variante des ersten Ausführungsbeispiels,25 is a section through a heat exchanger according to a sixth variant of the first embodiment,
Fig. 26 einen Schnitt durch einen Wärmetauscher gemäß einer sieb- ten Variante des ersten Ausführungsbeispiels, Fig. 27 einen Schnitt durch einen Wärmetauscher gemäß einer achten Variante des ersten Ausführungsbeispiels,26 shows a section through a heat exchanger according to a seventh variant of the first exemplary embodiment, 27 shows a section through a heat exchanger according to an eighth variant of the first embodiment,
Fig. 28 einen Schnitt in Längsrichtung durch einen Wärmetauscher gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,28 is a longitudinal section through a heat exchanger according to a third embodiment,
Fig. 29 eine Detailansicht eines Schnittes quer durch den Wärmetauscher gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel undFig. 29 is a detail view of a section across the heat exchanger according to the third embodiment and
Fig. 30 eine perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel,30 is a perspective view of a heat exchanger according to the third embodiment,
Ein System zur Standklimatisierung, insbesondere für ein Nutzfahrzeug mit einer bei Bedarf mittels eines Wärmetauschers 1 zu kühlenden Schlafkabine, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 dargestellt. Das System weist einen Kältemittel-Kreislauf 2, in Fig. 1 mit gepunkteten Linien dargestellt, mit einem Front-Zweig 2' und einem Fond-Zweig 2" auf. Im gemeinsamen Teil des Kreislaufs 2 sind ein Kompressor 3 und ein Kondensator 4 angeordnet, bevor sich der Kreislauf 2 verzweigt.A system for auxiliary air conditioning, in particular for a commercial vehicle with a sleeping compartment to be cooled if necessary by means of a heat exchanger 1, according to the first embodiment is shown in Fig. 1. The system comprises a refrigerant circuit 2, shown in dotted lines in Fig. 1, with a front branch 2 'and a rear branch 2 ", in the common part of the circuit 2 a compressor 3 and a condenser 4 are arranged. before the circuit 2 branches.
Im Front-Zweig 2' ist ein erstes Expansionsorgan 5 und ein erster, herkömmlicher Verdampfer 6 angeordnet, der Teil einer Front-Klimaanlage 7 ist. Dem Verdampfer 6 nachgeordnet kann optional ein weiteres Expansionsorgan 8, im Folgenden als nachgeschaltetes Expansionsorgan 8 bezeichnet, vorgesehen sein, wie in Fig. 1 dargestellt, bevor der Front-Zweig 2' wieder mit dem Fond-Zweig 2" zusammengeführt wird und anschließend zum Kompressor 3 führt. Dieses weitere, nachgeschaltete Expansionsorgan 8 dient zur Druckerhöhung im Bereich des Verdampfers 6, wodurch die Temperatur des Käl- temittels entsprechend erhöht und dadurch ein Vereisen des Verdampfers 6 sicher vermieden werden kann. Bei entsprechender Ausgestaltung der Lei- tung kann das nachgeschaltete Expansionsorgan 8 gegebenenfalls auch entfallen.In the front branch 2 ', a first expansion element 5 and a first, conventional evaporator 6 is arranged, which is part of a front air conditioner 7. Downstream of the evaporator 6 may optionally be provided a further expansion element 8, hereinafter referred to as downstream expansion element 8, as shown in Fig. 1, before the front branch 2 'is merged again with the rear branch 2 "and then to the compressor 3. This further, downstream expansion element 8 serves to increase the pressure in the area of the evaporator 6, as a result of which the temperature of the refrigerant is correspondingly increased and thereby icing of the evaporator 6 can be safely avoided. tion, the downstream expansion element 8 may also be omitted.
Im Fond-Zweig 2" ist ein zweites Expansionsorgan 9 und besagter Wärme- tauscher 1 angeordnet. Der Wärmetauscher 1 wird, wie ein herkömmlicher Wärmetauscher (vgl. z.B. DE 102 56 665 A1 ), im Kühlbetrieb von zu kühlender Luft durchströmt und ist Teil der Fond-Klimaanlage 10, welche in der Schlafkabine angeordnet ist. Der Wärmetauscher 1 unterscheidet sich jedoch durch seinen an späterer Stelle anhand verschiedener Ausführungs- beispiele mit Varianten im Detail erläuterten Aufbau von herkömmlichen Wärmetauschern.A second expansion element 9 and said heat exchanger 1 are arranged in the rear branch 2 "The heat exchanger 1, like a conventional heat exchanger (cf., for example, DE 102 56 665 A1), flows through cooling air and is part of the cooling air Rear air conditioning system 10, which is arranged in the sleeping cabin, but the heat exchanger 1 differs by its construction of conventional heat exchangers explained in detail later on with reference to various exemplary embodiments with variants.
Der von Kältemittel aus dem Kältemittel-Kreislauf 2 durchströmte Wärmetauscher 1 ist zudem Teil eines Kälteträgermedium-Kreislaufs 11 , in Fig. 1 mit durchgezogenen Linien dargestellt, und wird auch von einem in demselben strömenden Kälteträgermedium, vorliegend Sole, durchströmt. Der Kälteträgermedium-Kreislauf 11 weist neben dem Wärmetauscher 1 eine vor demselben angeordnete Pumpe 12, einen nach dem Wärmetauscher 1 angeordneten Kältespeicher 13 und ein nach dem Kältespeicher 13 angeordnetes Absperrventil 14 auf.The heat exchanger 1 through which refrigerant flows from the refrigerant circuit 2 is also part of a refrigerant medium circuit 11, shown in FIG. 1 by solid lines, and is also flowed through by a brine medium flowing in it, in the present case brine. The coolant medium circuit 11 has, in addition to the heat exchanger 1, a pump 12 arranged in front of it, a cold storage 13 arranged after the heat exchanger 1, and a shut-off valve 14 arranged after the cold storage 13.
Vorliegend hat der Wärmetauscher 1 im Fond-Zweig 2" eine kleinere Leistung als der Verdampfer 6 im parallelen Front-Zweig 2' des Kältemittel- Kreislaufs 2.In the present case, the heat exchanger 1 in the rear branch 2 "has a smaller power than the evaporator 6 in the parallel front branch 2 'of the refrigerant circuit 2.
Die Funktion des in Fig. 1 dargestellten Systems zur Standklimatisierung ist Folgende:The function of the air conditioning system shown in Fig. 1 is as follows:
Im Beladebetrieb des Kältespeichers 13 strömt, vom Kompressor 3 umge- wälzt, Kältemittel im Kältemittel-Kreislauf 2. Dabei wird das in Folge derIn the loading operation of the cold accumulator 13 flows, circulated by the compressor 3, refrigerant in the refrigerant circuit 2. This is due to the
Kompression erhitzte Kältemittel im Kondensator 4 abgekühlt. Im Front- Zweig wird es im Expansionsorgan 5 expandiert und so weiter abgekühlt, bevor es zum luftdurchströmten, im Fahrzeug-Innenraum befindlichen Front- Verdampfer 6 gelangt, wo es der denselben durchströmenden Luft Wärme entzieht und diese somit kühlt. Im nachgeschalteten Expansionsorgan 8 wird das Kältemittel weiter entspannt. Im Fond-Zweig 2" wird das in Folge der Kompression erhitzte und im Kondensator 4 etwas abgekühlte Kältemittel im Expansionsorgan 9 expandiert und so weiter abgekühlt, bevor es zum Wärmetauscher 1 gelangt. Der Wärmetauscher 1 ist im Beladebetrieb nicht luftdurchströmt, jedoch wird der Wärmetauscher 1 in diesem Betriebszustand sowohl von Kältemittel als auch von dem Kälteträgermedium durchströmt, wodurch das Kälteträgermedium vom expandierten, kalten Kältemittel auf unter O0C abgekühlt wird. Die luftseitige Absperrung des Wärmetauschers 1 verhindert ein Vereisen desselben infolge des sich bei einer Luftdurchströmung ansammelnden und vereisenden Kondenswassers aus der Luft. Das im Kälteträgermedium-Kreislauf 11 zirkulierende Kälteträgermedium kühlt, nachdem es aus dem Wärmetauscher 1 ausgetreten ist und zum Kältespeicher 13 kommt, das im Kältespeicher 13 enthaltende Kältespeichermedium ab, das hierbei einen Phasenwechsel durchläuft und die Kälte speichert.Compressing heated refrigerant cooled in the condenser 4. In the front Branch it is expanded in the expansion element 5 and cooled down before it passes to the air flow, located in the vehicle interior front evaporator 6, where it extracts heat from the same air flowing through and thus cools them. In the downstream expansion element 8, the refrigerant is further expanded. In the rear branch 2 ", the refrigerant which has been heated as a result of the compression and slightly cooled in the condenser 4 is expanded in the expansion element 9 and cooled further before it reaches the heat exchanger 1. The heat exchanger 1 is not air-flowed in the loading operation, but the heat exchanger 1 becomes in this operating state flows through both refrigerant and the refrigerant medium, whereby the refrigerant medium from the expanded, cold refrigerant is cooled to below 0 0 C. The air-side barrier of the heat exchanger 1 prevents icing of the same due to the accumulating and icing in an air flow condensate out The refrigerant circulating in the refrigerant circuit 11 cools, after it has exited the heat exchanger 1 and comes to the cold storage 13, the cold storage medium containing cold storage 13, which undergoes a phase change and stores the cold.
Im Normalbetrieb, d.h. bei Betrieb des Verdampfers 6 erfolgt der Kältemittel- fluss vorliegend durch die beiden Zweige 2' und 2" parallel zueinander, so dass neben dem Verdampfer 6 auch der Wärmetauscher 1 von Kältemittel durchströmt ist. Hierbei steht jedoch die Pumpe 12 des Kälteträgermedium- Kreislaufs 11 und das Ventil 14 ist geschlossen, so dass auch das Kälteträ- germedium im Wärmetauscher 1 nicht zirkuliert, sondern steht.In normal operation, i. During operation of the evaporator 6, the refrigerant flow in the present case takes place parallel to one another through the two branches 2 'and 2 ", so that refrigerant flows through the heat exchanger 1 in addition to the evaporator 6. However, the pump 12 of the refrigerant medium circuit 11 and 11 is located there The valve 14 is closed, so that the refrigerant medium in the heat exchanger 1 does not circulate, but stands.
Bei einer Klimatisierung der Schlafkabine wird der Verdampfer 6 luftseitig abgesperrt, d.h. das ihm zugeordnete, vorliegend vom Kraftfahrzeugmotor angetriebene Gebläse ist aus. Ferner steht der vorliegend ebenfalls vom Kraftfahrzeugmotor angetriebene Kompressor 3, so dass auch das Kältemittel nicht im Kältemittel-Kreislauf 2 zirkuliert. Das Ventil 14 ist in diesem Be- triebszustand geöffnet und die elektrisch angetriebene Pumpe 12 wälzt das Kälteträgermedium um, so dass es Wärme im Wärmetauscher 1 aufnimmt und im Kältespeicher 13 abgibt. Dabei wird der Wärmetauscher 1 von Luft durchströmt, angetrieben durch ein elektrisch betätigtes Gebläse, so dass die den Wärmetauscher 1 durchströmende, der Schlafkabine zugeführte Luft vom kalten Kälteträgermedium gekühlt wird.In an air-conditioning of the sleeping cabin, the evaporator 6 is shut off on the air side, ie the assigned to him, in this case driven by the vehicle engine fan is off. In addition, the compressor 3, which is also driven by the motor vehicle engine, is present, so that the refrigerant does not circulate in the refrigerant circuit 2 either. The valve 14 is in this open operating state and the electrically driven pump 12 circulates the refrigerant medium, so that it absorbs heat in the heat exchanger 1 and emits in the cold storage 13. In this case, the heat exchanger 1 is traversed by air, driven by an electrically operated fan, so that the air flowing through the heat exchanger 1, the sleeping cabin supplied air is cooled by the cold refrigerant medium.
Bevor auf die Ausgestaltung des Wärmetauschers 1 im Detail eingegangen wird, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 2 ein zweites Ausfüh- rungsbeispiel eines Systems zur Standklimatisierung beschrieben, in welchem ein entsprechender Wärmetauscher 1 angeordnet ist.Before discussing the design of the heat exchanger 1 in detail, a second exemplary embodiment of a system for auxiliary air conditioning is described below with reference to FIG. 2, in which a corresponding heat exchanger 1 is arranged.
Das System gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, bei dem gleiche und gleichwirkende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel versehen sind, weist im Wesentlichen die gleichen Elemente auf, jedoch ist an Stelle einer Parallelschaltung der Front- und Fond- Klimaanlagen 7 und 10 eine Reihenschaltung derselben im Kühlbetrieb vorgesehen, so dass im Prinzip der Fond-Zweig 2" hinter den Front-Zweig 2' geschaltet ist. Dabei entfällt das optionale Expansionsorgan 8 des Front- Zweigs 2", das Expansionsorgan 9 wird optional, d.h. es kann bei entsprechender Ausgestaltung entfallen. Der Kälteträgermedium-Kreislauf 11 ist gleich wie beim ersten Ausführungsbeispiel aufgebaut.The system according to the second embodiment, wherein the same and equivalent components are provided with the same reference numerals as in the first embodiment, has substantially the same elements, but instead of a parallel connection of the front and rear air conditioners 7 and 10 is a series circuit The same is provided in the cooling operation, so that in principle the rear branch 2 "is connected behind the front branch 2. The optional expansion element 8 of the front branch 2" is omitted, the expansion element 9 becomes optional, ie it can be omitted with appropriate design. The refrigerant medium circuit 11 is constructed the same as in the first embodiment.
Die Funktion des in Fig. 2 dargestellten Systems zur Staπdklimatisierung ist Folgende:The function of the air conditioning system shown in FIG. 2 is as follows:
Im Beladebetrieb des Kältespeichers 13 strömt, vom Kompressor 3 umgewälzt, Kältemittel im Kältemittel-Kreislauf 2. Dabei wird das in Folge der Kompression erhitzte Kältemittel im Kondensator 4 abgekühlt. Im Front- Zweig wird es im Expansionsorgan 5 expandiert und so weiter abgekühlt, bevor es zum luftdurchströmten, im Fahrzeug-Innenraum befindlichen Front- Verdampfer 6 gelangt, wo es der denselben durchströmenden Luft Wärme entzieht und diese somit kühlt. Im nachgeschalteten Expansionsorgan 8 wird das Kältemittel weiter entspannt. Im Fond-Zweig 2" wird das in Folge der Kompression erhitzte und im Kondensator 4 etwas abgekühlte Kältemittel im Expansionsorgan 9 expandiert und so weiter abgekühlt, bevor es zum Wärmetauscher 1 gelangt. Der Wärmetauscher 1 ist im Beladebetrieb nicht luftdurchströmt, jedoch wird der Wärmetauscher 1 in diesem Betriebszustand sowohl von Kältemittel als auch von dem Kälteträgermedium durchströmt, wodurch das Kälteträgermedium vom expandierten, kalten Kältemittel auf unter O0C abgekühlt wird. Die luftseitige Absperrung des Wärmetauschers 1 verhindert ein Vereisen desselben infolge des sich bei einer Luftdurchströmung ansammelnden und vereisenden Kondenswassers aus der Luft. Das im Kälteträgermedium-Kreislauf 11 zirkulierende Kälteträgermedium kühlt, nachdem es aus dem Wärmetauscher 1 ausgetreten ist und zum Kältespei- eher 13 kommt, das im Kältespeicher 13 enthaltende Kältespeichermedium ab, das hierbei einen Phasenwechsel durchläuft und die Kälte speichert.In the loading operation of the cold accumulator 13 flows, circulated by the compressor 3, refrigerant in the refrigerant circuit 2. In this case, the heated in consequence of the compression refrigerant in the condenser 4 is cooled. In the front branch, it is expanded in the expansion element 5 and cooled down further, before it flows to the air flowing through the vehicle interior. Evaporator 6 passes where it extracts heat from the same air flowing through it and thus cools it. In the downstream expansion element 8, the refrigerant is further expanded. In the rear branch 2 ", the refrigerant which has been heated as a result of the compression and slightly cooled in the condenser 4 is expanded in the expansion element 9 and cooled further before it reaches the heat exchanger 1. The heat exchanger 1 is not air-flowed in the loading operation, but the heat exchanger 1 becomes in this operating state flows through both refrigerant and the refrigerant medium, whereby the refrigerant medium from the expanded, cold refrigerant is cooled to below 0 0 C. The air-side barrier of the heat exchanger 1 prevents icing of the same due to the accumulating and icing in an air flow condensate out The refrigerant circulating in the refrigerant circuit 11 cools after it has left the heat exchanger 1 and comes to the cold storage 13, the cold storage medium contained in the cold storage 13, which undergoes a phase change and stores the cold.
Im Normalbetrieb, d.h. bei Betrieb des Verdampfers 6 wird auch der Wärmetauscher 1 von Kältemittel durchströmt. Hierbei steht jedoch die Pumpe 12 des Kälteträgermedium-Kreislaufs 11 und das Ventil 14 ist geschlossen, so dass auch das Kälteträgermedium im Wärmetauscher 1 nicht zirkuliert, sondern steht und somit keine wesentliche Wärmeaufnahme seitens des Kälteträgermediums erfolgt.In normal operation, i. during operation of the evaporator 6 and the heat exchanger 1 is flowed through by refrigerant. Here, however, the pump 12 of the refrigerant circuit 11 and the valve 14 is closed, so that the refrigerant in the heat exchanger 1 does not circulate, but is and thus no significant heat absorption takes place on the part of the refrigerant.
Bei einer Klimatisierung der Schlafkabine wird der Verdampfer 6 luftseitig abgesperrt, d.h. das ihm zugeordnete, vorliegend vom Kraftfahrzeugmotor angetriebene Gebläse ist aus. Ferner steht der vorliegend ebenfalls vom Kraftfahrzeugmotor angetriebene Kompressor 3, so dass auch das Kältemittel nicht im Kältemittel-Kreislauf 2 zirkuliert, weshalb im Verdampfer 6 keine wesentliche Wärmeaufnahme seitens des Kältemittels erfolgt. Das Ventil 14 des Kälteträgermedium-Kreislaufs 11 ist in diesem Betriebszustand geöffnet und die elektrisch angetriebene Pumpe 12 wälzt das Kälteträgermedium um, so dass es Wärme im Wärmetauscher 1 aufnimmt und im Kältespeicher 13 abgibt. Dabei wird der Wärmetauscher 1 von Luft durchströmt, angetrieben durch ein elektrisch betätigtes Gebläse, so dass die den Wärmetauscher 1 durchströmende, der Schlafkabine zugeführte Luft vom kalten Kälteträgermedium gekühlt wird.In an air-conditioning of the sleeping cabin, the evaporator 6 is shut off on the air side, ie the assigned to him, in this case driven by the vehicle engine fan is off. Furthermore, in the present case also driven by the motor vehicle engine compressor 3, so that the refrigerant does not circulate in the refrigerant circuit 2, which is why no significant heat absorption takes place in the evaporator 6 side of the refrigerant. The valve 14 of the refrigerant circuit 11 is opened in this operating state and the electrically driven pump 12 circulates the refrigerant medium so that it absorbs heat in the heat exchanger 1 and discharges in the cold storage tank 13. In this case, the heat exchanger 1 is traversed by air, driven by an electrically operated fan, so that the air flowing through the heat exchanger 1, the sleeping cabin supplied air is cooled by the cold refrigerant medium.
Im Folgenden werden drei Ausführungsbeispiele möglicher Wärmetauscher mit Varianten näher erläutert, die insbesondere geeignet für ein erfindungs- gemäßes System zur Standklimatisierung geeignet sind.In the following, three exemplary embodiments of possible heat exchangers with variants are explained in more detail, which are suitable in particular suitable for a system according to the invention for stationary air conditioning.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eines Wärmetauschers 1 , wie er in einem erfindungsgemäßen System, insbesondere in einem der beiden zuvor beschriebenen System verwendet wird, ist ein zweireihiger Verdampfer 101 vorgesehen. Der vom Kälteträgermedium durchströmten, im luftdurchström- baren Bereich angeordnete Bereich des Wärmetauschers 1 , im Folgenden als Kälteträgerbereich 104 bezeichnet, ist hierbei direkt in den Verdampfer 101 integriert.According to the first embodiment of a heat exchanger 1, as it is used in a system according to the invention, in particular in one of the two systems described above, a double-row evaporator 101 is provided. The area of the heat exchanger 1, in the following referred to as the cold carrier area 104, through which the coolant medium flows and which can be flowed through in the air-permeable area, is integrated directly into the evaporator 101.
Die erste Flachrohrreihe wird durch eine Reihe herkömmlicher, mehrkammri- ger, extrudierter Flachrohre 107 gebildet, die mit ihren Enden jeweils in einen Sammler 103 münden (vgl. bspw. Fig. 14). Der Aufbau der ersten Reihe entspricht hierbei dem herkömmlicher Wärmetauscher. Vorliegend sind in den Sammlern 103 Trennwände 112 zur Vorgabe eines Strömungswegs des Käl- temittels (vorliegend R134a, jedoch kann bspw. auch CO2 verwendet werden) durch den Wärmetauscher 101 vorgesehen, so dass der Wärmetauscher 101 im Kreuzgegenstrombetrieb mit jeweils zwei Umlenkungen in der Breite durchströmt wird (vgl. Fig. 18, wobei die Strömungsrichtung des Kältemittels in einem Wärmetauscher 101 gemäß einer an späteren Stelle näher beschriebenen zweiten Variante des zweiten Ausführungsbeispiels und die Strömungsrichtung der Luft durch Pfeile dargestellt ist). Es sind jedoch auch andere Durchströmungen möglich, wobei jedoch vorzugsweise zuerst die Seite des Wärmetauschers 101 durchströmt wird, in welcher der Kälteträgerbereich 104 angeordnet ist. Ebenfalls können auch Wärmetauscher mit mehr als zwei Reihen vorgesehen sein, wobei hierbei der Kälteträgerbereich 104 vorzugsweise außen an der luftabströmseitig angeordneten Reihe angeordnet ist, die vorzugsweise zuerst vom Kältemittel durchströmt wird.The first row of flat tubes is formed by a series of conventional, multi-chamber, extruded flat tubes 107, each of which ends with their ends into a collector 103 (cf., for example, FIG. The structure of the first row corresponds to the conventional heat exchanger. In the present case, 103 partition walls 112 for specifying a flow path of the refrigerant (in the present case R134a, but can, for example. Also CO 2 are used) provided by the heat exchanger 101, so that the heat exchanger 101 in cross-counterflow operation with two deflections in width is flowed through (see Fig. 18, wherein the flow direction of the refrigerant in a heat exchanger 101 according to a second embodiment of the second embodiment described in more detail later and the flow direction of the air is shown by arrows). There are, however other flows possible, but preferably first the side of the heat exchanger 101 is flowed through, in which the refrigerant carrier portion 104 is arranged. Likewise, heat exchangers with more than two rows can also be provided, wherein in this case the cold carrier area 104 is preferably arranged outside on the row arranged downstream of the airflow, which is preferably first flowed through by the refrigerant.
Die zweite Flachrohrreihe wird vorliegend durch jeweils zwei direkt nebeneinander angeordnete Flachrohre 107' und 106 gebildet, wobei die Flachroh- re 107' luftanströmseitig angeordnet sind und eine den Flachrohren 107 der ersten Flachrohrreihe entsprechende Dicke aufweisen, jedoch im Querschnitt nur etwa halb so lang sind. Die luftabströmseitig angeordneten die Flachrohre 106 sind vorliegend nahezu ebenso lang wie die Flachrohre 107' aber deutlich dünner ausgebildet und werden auf drei Seiten von in ihrem Querschnitt U-förmig ausgebildeten Rohren (U-Rohre, vorliegend mit mehreren Kanälen) umgeben, wobei es sich um die einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elemente 105 handelt, die in Verbindung mit oberen und unteren Kälteträgermedium-Sammelbehältern 110 den Kälteträgerbereich 104 bilden. Die Innenabmessungen der einen Wärmeübergangsbereich bilden- den Elemente 105 entsprechen hierbei den Außenabmessungen der Flachrohre 106, so dass sie dicht aneinander anliegen.In the present case, the second row of flat tubes is formed by two flat tubes 107 'and 106 arranged directly next to one another, the flat tubes 107' being arranged upstream of the air and having a thickness corresponding to the flat tubes 107 of the first row of flat tubes, but only approximately half as long in cross section. The air outlet downstream arranged the flat tubes 106 are in the present case almost as long as the flat tubes 107 'but significantly thinner and are on three sides surrounded by U-shaped tubes in their cross section (U-tubes, in the present case with multiple channels), which is is the heat transfer region forming elements 105 that form the brine region 104 in conjunction with upper and lower refrigerant storage tanks 110. The inner dimensions of the elements forming a heat transfer region 105 correspond to the outer dimensions of the flat tubes 106, so that they rest tightly against one another.
Die einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elemente 105 sind etwas kürzer als die Flachrohre 106, 107 und 107' ausgebildet, so dass die Flachrohre 106, 107 und 107' Über dieseiben hinaus- und in die Sammler 103 hineinragen, während die in ihrem Querschnitt als U-förmige Rohre ausgebildeten einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elemente 105 nur bis in die Be- füllkästen ragen, im Folgenden als Kälteträgermedium-Sammelbehälter 110 bezeichnet, die unter- bzw. oberhalb der Sammler 103 luftabströmseitig im Wärmetauscher 101 angeordnet sind. Für den Anschluss des Kälteträgerbereichs 104 an einen Kälteträgermedium-Kreislauf, in dem das Kälteträger- medium, vorliegend Sole, strömt, sind vorliegend auf einander gegenüberliegenden Seiten der Kälteträgermedium-Sammelbehälter 110 Stutzen 113 angeordnet. Im oberen Kälteträgermedium-Sammelbehälter 110 ist ferner mittig eine Trennwand vorgesehen, so dass das Kälteträgermedium auf einer Seite durch die einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elemente105 nach unten und auf der anderen Seite nach oben strömt, d.h. einmal umgelenkt wird. Beliebige andere Strömungsverläufe sind möglich. Der Kälteträgerbereich wird vorliegend in entgegengesetzter Richtung direkt zum benachbarten Kältemittelstrom durchströmt, also bei Bezugnahme auf Fig. 18 von links nach rechts, während der Kältemittelstrom im entsprechenden Bereich von rechts nach links verläuft. Prinzipiell ist durchaus auch eine zweireihige Anordnung der einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elemente 105 möglich, so dass auch eine Umlenkung in der Tiefe erfolgen kann.The heat transfer region forming elements 105 are slightly shorter than the flat tubes 106, 107 and 107 'is formed so that the flat tubes 106, 107 and 107' extend beyond these discs and into the collector 103, while the in their cross section as a U-shaped Tubes formed a heat transfer area forming elements 105 only into the loading boxes protrude, hereinafter referred to as refrigerant tank sump 110, which are arranged below or above the collector 103 downstream of the heat exchanger 101. For the connection of the cold carrier region 104 to a coolant medium circuit in which the coolant medium, in the present case brine flows, are presently arranged on opposite sides of the refrigerant storage tank 110 nozzle 113. Further, a partition wall is centrally provided in the upper refrigerant header tank 110, so that the refrigerant medium flows downward on one side through the heat transfer region forming members 105 and on the other side upward, ie, is deflected once. Any other flow patterns are possible. In the present case, the brine area is flowed through in the opposite direction directly to the adjacent refrigerant flow, that is, from left to right when referring to FIG. 18, while the refrigerant flow in the corresponding area extends from right to left. In principle, a double-row arrangement of the heat transfer region forming elements 105 is also possible, so that a deflection in the depth can be done.
Für die Herstellung des Wärmetauschers 101 werden vorliegend alle Komponenten zusammengesetzt und auf bekannte Weise miteinander verlötet.For the production of the heat exchanger 101 in the present case all components are assembled and soldered together in a known manner.
Gemäß einer ersten Variante der Herstellung (vgl. Figuren 10 und 11) erfolgt eine getrennte Vormontage von Wärmetauscher (ohne Kälteträgerbereich) und Kälteträgerbereich. Die beiden Baugruppen werden nach der Vormontage ineinander geschoben, wie in der Zeichnung dargestellt, und anschließend miteinander verlötet. Die beiden Baugruppen können alternativ auch getrennt verlötet und anschließend ineinander geschoben werden. Ebenfalls sind auch mechanisch gefügte Wärmetauscher möglich.According to a first variant of the production (see Figures 10 and 11) is carried out a separate pre-assembly of heat exchanger (without brine area) and brine area. The two assemblies are pushed into each other after pre-assembly, as shown in the drawing, and then soldered together. Alternatively, the two assemblies can be soldered separately and then pushed into each other. Also mechanically joined heat exchangers are possible.
Bei den Flachrohren 106, 107, 107' sowie den Rohren, welche die einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elemente 105 bildenden, handelt es sich gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel um extrudierte Rohre. Neben extrudierten Flachrohren sind insbesondere auch geschweißte oder aus Scheiben gefalzte Flachrohre möglich. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Wärmetauscher 101 folgende Abmessungen (bezüglich der Maße wird auf die Figuren 9, 10 und 14 verwiesen):The flat tubes 106, 107, 107 'as well as the tubes forming the heat transfer region forming elements 105 are extruded tubes according to the present embodiment. In addition to extruded flat tubes, in particular also welded or disc-folded flat tubes are possible. According to the present embodiment, the heat exchanger 101 has the following dimensions (with regard to the dimensions, reference is made to FIGS. 9, 10 and 14):
Gesamttiefe B des Wärmetauschers 101 : 65 mmTotal depth B of the heat exchanger 101: 65 mm
Breite B2 der Flachrohre 107 der ersten Flachrohrreihe: 30 mm Dicke b2 der Flachrohre 107 der ersten Flachrohrreihe: 3 mm Breite B3 der Flachrohre 107' der zweiten Flachrohrreihe: 15 mm Dicke b3 der Flachrohre 107' der zweiten Flachrohrreihe: 3 mm Breite B4 der Flachrohre 106 der zweiten Flachrohrreihe: 14 mm Dicke b4 der Flachrohre 106 der zweiten Flachrohrreihe: 1 ,5 mm Breite B6 der Elemente 105: 14 mm Dicke b6 der Elemente 105: 5 mm Abstand h2 der Flachrohre 107 der ersten Flachrohrreihe: 6 mm Abstand h6 der Elemente 105: 4 mmWidth B2 of the flat tubes 107 of the first flat tube row: 30 mm thickness b2 of the flat tubes 107 of the first flat tube row: 3 mm width B3 of the flat tubes 107 'of the second flat tube row: 15 mm thickness b3 of the flat tubes 107' of the second flat tube row: 3 mm width B4 of the flat tubes 106 of the second flat tube row: 14 mm thickness b4 of the flat tubes 106 of the second flat tube row: 1, 5 mm width B6 of the elements 105: 14 mm thickness b6 of the elements 105: 5 mm distance h2 of the flat tubes 107 of the first flat tube row: 6 mm distance h6 of FIG Elements 105: 4 mm
Querteilung q des Wärmetauschers 101 : 10 mmTransverse division q of the heat exchanger 101: 10 mm
Höhe H1 der Kälteträgermedium-Sammelbehälter 110: 4 mmHeight H1 of the refrigerant storage tank 110: 4 mm
Gemäß einer zweiten Variante des Ausführungsbeispiels sind an Stelle ge- trennt ausgebildeter Flachrohre 106 und 107' einstückig ausgebildete, vorliegend wiederum extrudierte Flachrohre mit unterschiedlichen Dicken vorgesehen. Hierbei wird - entsprechend der ersten Variante des zweiten Ausführungsbeispiels - der Kälteträgerbereich seitlich auf den dünneren Bereich der Flachrohre aufgeschoben, wobei das Verlöten vor oder nach dem Auf- schieben erfolgen kann. Vorliegend weisen die dickeren Bereiche der zweiten Flachrohrreihe eine Breite auf, welche der Breite der Flachrohre der ersten Flachrohrreihe entspricht. Der dünnere Bereich ist vorliegend etwas schmäler als der dickere Bereich ausgebildet.In accordance with a second variant of the exemplary embodiment, flat-section tubes 106 and 107 'formed in one piece and presently again extruded are provided with different thicknesses instead of separately formed flat tubes 106 and 107'. In this case, according to the first variant of the second embodiment, the brine area is pushed laterally onto the thinner area of the flat tubes, wherein the soldering can take place before or after the pushing on. In the present case, the thicker regions of the second row of flat tubes have a width which corresponds to the width of the flat tubes of the first row of flat tubes. The thinner region is in the present case somewhat narrower than the thicker region.
Gemäß einer weiteren, nicht in der Zeichnung dargestellten dritten Variante des Ausführungsbeispiels sind an Stelle der die Sammler bildenden Sam- melkästen mit jeweils U-förmigem Querschnitt aus Platten gebildete Sammler vorgesehen.According to another, not shown in the drawing third variant of the embodiment, instead of the collectors forming Sammler provided milk boxes each with a U-shaped cross-section of plates collector.
Entsprechend einer vierten Variante des Ausführungsbeispiels sind die Flachrohre des Wärmetauschers wie auch die einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elemente in ihrer Längsrichtung U-förmig gebogen, so dass die unteren Sammelbehälter entfallen. Die oberen Sammelkästen weisen jeweils eine Mehrzahl von Trennwänden auf, um ein Durchströmen der Flachrohre des Wärmetauschers und der einen Wärmeübergangsbereich bilden- den Elemente sicherzustellen.According to a fourth variant of the embodiment, the flat tubes of the heat exchanger as well as the heat transfer region forming elements are bent in a U-shape in their longitudinal direction, so that the lower reservoir omitted. The upper header tanks each have a plurality of partitions in order to ensure a flow through the flat tubes of the heat exchanger and the elements forming a heat transfer region.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eines Wärmetauschers, wie er in einem erfindungsgemäßen System verwendet werden kann, bei dem gleiche oder gleichwirkende Bauteile mit um 100 höheren Bezugszeichen bezüglich des ersten Ausführungsbeispiels versehen sind, ist ein vom Aufbau bezogen auf die Sammler 203 zweireihiger Verdampfer 201 vorgesehen, bei dem ein Kälteträgerbereich 204 in den Verdampfer 201 baulich integriert ist.According to the second embodiment of a heat exchanger, as it can be used in a system according to the invention are provided in the same or equivalent components with reference numerals higher by 100 with respect to the first embodiment, a construction with respect to the collector 203 two-row evaporator 201 is provided at a cold carrier region 204 is structurally integrated into the evaporator 201.
Die zweite Flachrohrreihe wird durch Flachrohre 207', welche in ihrer Dicke den Flachrohren 207 der ersten, luftanströmseitig hiervon angeordneten Flachrohrreihe entsprechen, ihre Breite ist jedoch um ca. 50% verringert, so dass vorliegend nur vier anstelle von acht Kammern bei den entsprechenden Mehrkammer-Flachrohren vorgesehen sind.The second row of flat tubes is represented by flat tubes 207 'which correspond in their thickness to the flat tubes 207 of the first row of flat tubes arranged on the air upstream side, but their width is reduced by approximately 50%, so that in the present case only four instead of eight chambers are used in the corresponding multi-chamber rows. Flat tubes are provided.
In Luftströmungsrichtung gesehen hinter den Flachrohren 207' ist der Kälteträgerbereich 204 mit einer weiteren Reihe von Flachrohren 206 angeordnet, die in die gleichen Sammler 203 münden, wie die benachbarten Flachrohre 207'. Die Flachrohre 206 sind dünner und schmäler ausgebildet als die Flachrohre 207'. Außenseitig sind sie im Wärmeübergangsbereich von ei- nem einen Wärmeübergangsbereich bildenden Element 205 auf allen Seiten umgeben, wobei das einen Wärmeübergangsbereich bildende Element 205 ebenfalls als Flachrohr ausgebildet ist, jedoch mit einer etwas größeren Dicke und einer etwas geringeren Breite als die benachbarten Flachrohre 207'. Die Flachrohre, welche die einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elemente 205 bildenden, enden in unterhalb bzw. oberhalb der Sammler 203 angeordneten Kälteträgermedium-Sammelbehältern 210, durch welche die Flachrohre 206 hindurchragen und in den Sammlern 203 enden (vgl. Fig. 22).As seen in the direction of air flow behind the flat tubes 207 ', the cold carrier region 204 is arranged with a further series of flat tubes 206 which open into the same collectors 203 as the adjacent flat tubes 207'. The flat tubes 206 are thinner and narrower than the flat tubes 207 '. On the outside, they are surrounded in the heat transfer region by a heat transfer region-forming element 205 on all sides, wherein the heat transfer region-forming element 205 is also formed as a flat tube, but with a slightly larger thickness and a slightly smaller width than the adjacent flat tubes 207 '. The flat tubes, which form the elements 205 forming a heat transfer region, end in coolant medium collecting containers 210 arranged below or above the collectors 203, through which the flat tubes 206 protrude and terminate in the collectors 203 (see FIG. 22).
Gemäß der Darstellung von Fig. 23 sind die Flachrohre 206 und die Element 205 bildenden Flachrohre getrennt ausgebildet, wobei die Flachrohre 206 in die Flachrohre eingeschoben sind und mittels Rippen, die senkrecht zur Luftströmungsrichtung verlaufen, zentriert werden. Gemäß einer Variante kann die entsprechende Anordnung auch durch doppelwandige Rohre gebildet werden, so dass die Flachrohre 206 und die das Element 205 bildenden Flachrohre einstückig miteinander ausgebildet sind. Die einstückige Ausgestaltung bietet Vorteile bei der Montage, jedoch ist das Ablängen der Flachrohre deutlich aufwändiger.As shown in FIG. 23, the flat tubes 206 and the flat tubes forming the element 205 are formed separately, with the flat tubes 206 inserted into the flat tubes and centered by means of ribs that are perpendicular to the air flow direction. According to a variant, the corresponding arrangement can also be formed by double-walled tubes, so that the flat tubes 206 and the flat tubes forming the element 205 are formed integrally with one another. The one-piece design offers advantages in the assembly, but the cutting to length of the flat tubes is much more complex.
Vorliegend enden die Flachrohre 207', 206 und die das Element 205 bilden- den Flachrohre in Luftströmungsrichtung gesehen abgeflacht, während sie luftanströmseitig abgerundet ausgebildet sind. Dabei können die Enden der Flachrohre auch anders ausgestaltet sein, insbesondere können beide Enden abgerundet sein.In the present case, the flat tubes 207 ', 206 and the flat tubes forming the element 205 end in a flattened manner as seen in the air flow direction, while they are rounded off in the direction of air flow. In this case, the ends of the flat tubes can also be designed differently, in particular both ends can be rounded.
Für die Herstellung des Verdampfers 201 wird der Kältespeicherbereich samt Kälteträgermedium-Sammelbehälter 210 vormontiert und als Baugruppe in den Verdampfer 201 im selben Arbeitsschritt wie die Flachrohre 207 und 207' eingebaut. Anschließend erfolgt in einem einzigen Arbeitsschritt das Verlöten des gesamten Verdampfers 201. Prinzipiell kann auch die zu- vor genannte Baugruppe bereits vorverlötet werden, dies verteuert jedoch die Herstellung und ist daher nur in Sonderfällen sinnvoll, insbesondere wenn keine sichere Vorfixierung der einzelnen Bauteile der Baugruppe möglich ist, so dass die Dichtheit des Kälteträgerbereich 204 nicht gewährleistet werden kann.For the production of the evaporator 201, the cold storage area together with the refrigerant storage tank 210 is preassembled and installed as an assembly in the evaporator 201 in the same step as the flat tubes 207 and 207 '. The entire evaporator 201 is then soldered in a single work step. In principle, the previously mentioned module can also be pre-soldered, but this makes the production more expensive and therefore only makes sense in special cases, in particular if no secure prefixing of the individual components of the assembly is possible, so that the tightness of the brine region 204 can not be guaranteed.
Der Anschluss des Kälteträgerbereich 204 erfolgt nach dem Verlöten auf bekannte Weise, so dass über den einen an dem oberen Kälteträgermedium- Sammelbehälter 210 seitlich vorgesehenen Stutzen 213 Kälteträgermedium in den Wärmetauscher und über den anderen auf der anderen Seite vorgesehenen Stutzen 213 wieder aus diesem heraus gelangt, wobei es durch ei- ne Trennwand, die im oberen Kälteträgermedium-Sammelbehälter 210 angeordnet ist, umgelenkt wird.The connection of the brine area 204 is carried out after soldering in a known manner, so that via the one side provided on the upper refrigerant reservoir 210 side nozzle 213 refrigerant medium in the heat exchanger and over the other provided on the other side nozzle 213 comes out of this again, wherein it is deflected by a partition which is arranged in the upper refrigerant storage tank 210.
Im Folgenden erfolgt unter Bezugnahme auf die Figuren 24 bis 27 die Beschreibung der fünften bis neunten Variante des weiter oben beschriebenen, ersten Ausführungsbeispiels eines Wärmetauschers 101 , wie er bei einem erfindungsgemäßen System zur Standklimatisierung verwendet werden kann. Der Aufbau des Wärmetauschers entspricht hierbei dem Wärmetauscher des zweiten Ausführungsbeispiels, jedoch unterscheiden sich jeweils die einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elemente 105, die hierin integ- riert sind.In the following, with reference to Figures 24 to 27, the description of the fifth to ninth variant of the above described first embodiment of a heat exchanger 101, as it can be used in a system according to the invention for stationary air conditioning. The structure of the heat exchanger corresponds in this case to the heat exchanger of the second exemplary embodiment, but in each case the heat transfer region-forming elements 105, which are integrated herein, differ.
Gemäß der fünften Variante des ersten Ausführungsbeispiels ist das einen Wärmeübergangsbereich bildende Element 105 derart ausgebildet, dass der mittlere Kälteträgermedium-Kanal 109' auf einer Seite, die später auf der Seite des Flachrohres 106 liegend angeordnet ist, geöffnet ist. Dabei ist das das Element 105 bildende Flachrohr um den Bereich des geöffneten, mittleren Kanals 109' U-förmig gebogen, wobei die geschlossenen Kanäle 109 die Schenkel bilden, die voneinander beabstandet sind und zwischen sich das Flachrohr 106 aufnehmen. Das Element 105 weist somit mehrere, vorliegend zwei mal drei Kanäle 109 auf, die an den Seitenflächen des Flachrohres 106 anliegen, während der geöffnete, mittlere Kanal 109' einen Verbindungssteg 109" zwischen den beiden Hälften des Elements 105 bildet.According to the fifth variant of the first embodiment, the heat transfer region forming member 105 is formed such that the middle refrigerant medium channel 109 'is opened on a side later disposed on the side of the flat tube 106. In this case, the flat tube forming the element 105 is U-shaped bent around the region of the opened, central channel 109 ', wherein the closed channels 109 form the legs which are spaced from one another and receive the flat tube 106 between them. The element 105 thus has a plurality, in the present case two times three channels 109, on the side surfaces of the flat tube 106th lie, while the opened, central channel 109 'forms a connecting web 109 "between the two halves of the element 105.
Gemäß der sechsten Variante des ersten Ausführungsbeispiels ist das einen Wärmeϋbergangsbereich bildende Element 105 derart ausgebildet, dass - bei wiederum geöffnetem mittleren Kälteträgermedium-Kanal 109' - der Verbindungssteg 109" an das Flachrohr 106 anliegend ausgebildet ist.According to the sixth variant of the first exemplary embodiment, the element 105 forming a heat transfer region is embodied such that-with the central coolant medium channel 109 'once again opened-the connecting web 109 "is designed to rest against the flat tube 106.
Bei der siebten Variante des ersten Ausführungsbeispiels sind die Wände des mittleren Kälteträgermedium-Kanals 109' etwa mittig zusammengepresst und somit frei von Kälteträgermedium. Sie bilden gemeinsam einen Verbindungssteg 109" zwischen den beiden mit Kälteträgermedium befüllten Hälften des einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elements 105.In the seventh variant of the first exemplary embodiment, the walls of the central coolant medium channel 109 'are compressed approximately centrally and thus free of the coolant medium. Together they form a connecting web 109 "between the two halves of the heat transfer region-forming element 105 filled with the coolant medium.
Gemäß der achten Variante des ersten Ausführungsbeispiels entfällt der Verbindungssteg vollständig zwischen den beiden Hälften des einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elements über zumindest einen wesentlichen Bereich der Länge des Flachrohres 106. Das einen Wärmeübergangsbereich bildende Element 105 hierbei liegt jeweils flächig auf einander gege- nüberliegenden Seitenflächen des Flachrohres 106 an.According to the eighth variant of the first exemplary embodiment, the connecting web completely disappears between the two halves of the element forming a heat transfer region over at least a substantial portion of the length of the flat tube 106. The element 105 forming a heat transfer region lies in each case flat on mutually opposite side surfaces of the flat tube 106 at.
Gemäß einer neunten Variante des ersten Ausführungsbeispiels, welche in ihrer Darstellung der Fig. 27 entspricht, entfallen die Verbindungsstege 109" vollständig, d.h. das einen Wärmeübergangsbereich bildende Element 105 ist zweiteilig ausgebildet, wobei die beiden getrennt ausgebildeten Hälften jeweils flächig auf einander gegenüberliegenden Seitenflächen des Flachrohres 106 anliegen. Beim im erfindungsgemäßen System zur Standklimatisierung verwendeten Wärmetauscher handelt es sich vorzugsweise um einen Wärmetauscher mit einer Mehrzahl nebeneinanderliegend angeordneter, das Kältemittel führen- der Rohre und mit wenigstens einem Kälteträgerbereich, in welchem das Kälteträgermedium vorgesehen ist, wobei mindestens ein einen Wärmeübergangsbereich bildendes Element, welches Teil des Kälteträgerbereich ist, an einem das Kältemittel führenden Rohr an mindestens zwei Seiten anliegt, insbesondere aber das das Kältemittel führende Rohr auf mindestens drei Seiten zumindest in Teilbereichen umgibt. Dabei kann das das Kältemittel führende Rohr auch vollständig innerhalb des einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elements angeordnet sein.According to a ninth variant of the first exemplary embodiment, which corresponds in its representation to FIG. 27, the connecting webs 109 "are completely omitted, ie the element 105 forming a heat transfer region is formed in two parts, wherein the two halves formed separately in each case lie flat on opposite side surfaces of the flat tube 106 abut. The heat exchanger used in the system according to the invention for stationary air conditioning is preferably a heat exchanger having a plurality of juxtaposed, the refrigerant-carrying tubes and at least one brine area, in which the refrigerant medium is provided, wherein at least one heat transfer area forming element which part the refrigerant carrier region is applied to a pipe carrying the refrigerant at least two sides, but in particular surrounds the pipe carrying the refrigerant at least in three sub-areas on at least three sides. In this case, the pipe carrying the refrigerant may also be arranged completely within the element forming a heat transfer region.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel eines Wärmetauschers 301 , wie er in einem der Erfindung folgenden System verwendet wird, ist ein einreihiger Verdampfer vorgesehen. Bei der in Fig. 28 dargestellten Anordnung des das Kältemittel führenden Flachrohres 306 im einen Wärmeübergangsbereich bildenden Element 305 ist das Rohr 306 in das das Kälteträgermedium führende, einen Wärmeübergangsbereich bildende Element 305 integriert, bzw. in diesem ausgebildet. Das einen Wärmeübergangsbereich bildende Element 305 ist in Form eines Flachrohres ausgeführt. In einer Variante kann das Kältemittel führende Rohr 306 auch in das Flachrohr 305 gesteckt sein. Das Kälteträgermedium bzw. die Sole umgibt das kältemittelführende Rohr 306 von allen Seiten, vorliegend in Form einer Rohr-in-Rohr- Anordnung. Zwischen den einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elementen 305 sind für einen effektiveren Wärmeübergang auf die durchströmende bzw. zu kühlende Luft Rippen 316, insbesondere Wellrippen vorgesehen. Fig. 29 zeugt zum dritten Ausführungsbesipiel, dass die einen Wärmeüber- gangsbereich bildenden Elemente 305 sind etwas kürzer als die Flachrohre 306 ausgebildet, so dass die Flachrohre 306 über dieselben hinaus- und in die Sammler 303 hineinragen, während die als Flachrohre ausgebildeten einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elemente 305 nur bis in den Kälteträgermedium-Sammelbehälter 310, die unter- bzw. oberhalb der Sammler 303 im Wärmetauscher 301 angeordnet sind. Für den Anschluss des Kälte- trägerbereichs an einen Kälteträgermedium-Kreislauf, in dem das Kälteträgermedium, vorliegend Sole, strömt, sind vorliegend auf einander gegenüberliegenden Seiten der Kälteträgermedium-Sammelbehälter 310 Stutzen 313 angeordnet. Der Kälteträgerbereich wird vorliegend in gleicher Richtung direkt zum benachbarten Kältemittelstrom durchströmt, also bei Bezugnah- me auf Fig. 30 von links nach rechts, während der Kältemittelstrom im entsprechenden Bereich ebenfalls von rechts nach links verläuft. Ein entgegensetztes Strömen von Kälteträger und Kältemittel ist ebenfalls denkbar. Die Stutzen 317 am Wärmetauscher 301 dienen der Zu- und Abfuhr des Kältemittels.According to the third embodiment of a heat exchanger 301, as used in a system following the invention, a single-row evaporator is provided. In the arrangement of the flat tube 306 guiding the refrigerant in the heat transfer region forming member 305 shown in FIG. 28, the tube 306 is integrated into, or formed in, the refrigerant carrying member, a heat transfer region forming member 305. The heat transfer region forming member 305 is in the form of a flat tube. In a variant, the refrigerant pipe 306 may also be inserted into the flat tube 305. The coolant medium or the brine surrounds the refrigerant-carrying pipe 306 from all sides, in the present case in the form of a pipe-in-pipe arrangement. Between the heat transfer region forming elements 305 ribs 316, in particular corrugated fins are provided for a more effective heat transfer to the air flowing through or to be cooled. FIG. 29 shows, for the third embodiment, that the heat transfer region forming elements 305 are formed slightly shorter than the flat tubes 306, so that the flat tubes 306 extend beyond them the collectors 303 protrude, while the flat-tube formed a heat transfer region forming elements 305 only up to the refrigerant carrier sump 310, the lower or above the collector 303 are arranged in the heat exchanger 301. For the connection of the cold carrier region to a coolant medium circuit in which the coolant medium, in the present case brine, flows, in the present case, nozzles 313 are arranged on opposite sides of the coolant medium collecting container 310. In the present case, the brine area is directly flowed through in the same direction to the adjacent refrigerant flow, that is to say from left to right when reference is made to FIG. 30, while the refrigerant flow also runs from right to left in the corresponding area. An opposite flow of refrigerant and refrigerant is also conceivable. The nozzle 317 on the heat exchanger 301 serve to supply and discharge of the refrigerant.
Durch die Rohr-in-Rohr Anordnung lässt sich die Bautiefe B gering halten, da sie im Wesentlichen durch die Tiefe der einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elemente 305 bestimmt ist. Bevorzugt liegt die Gesamtbautiefe B bei 10 bis 40 mm, vorliegend bei etwa 20 mm. By the tube-in-tube arrangement, the depth B can be kept low, since it is essentially determined by the depth of the heat transfer region forming elements 305. Preferably, the overall depth B is 10 to 40 mm, in this case about 20 mm.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. System zur Standklimatisierung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, mit einem Kältemittel-Kreislauf (2), in welchem mindestens ein Kompressor (3) und mindestens ein Wärmetauscher (1 ) angeordnet sind und in dem ein Kältemittel strömt, sowie einem Kälteträger-Kreislauf (11), in dem mindestens eine Pumpe (12), mindestens ein Wärmetauscher (1 ) und mindestens ein Kältespeicher (13) ange- ordnet sind und in dem ein Kälteträgermedium strömt, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (1 ) des Kältemittel-Kreislaufs (2) und der Wärmetauscher (1 ) des Kälteträger-Kreislaufs (11 ) integriert als ein Wärmetauscher (1 ) ausgebildet sind.1. A system for stationary air conditioning of a motor vehicle, in particular a commercial vehicle, with a refrigerant circuit (2), in which at least one compressor (3) and at least one heat exchanger (1) are arranged and in which a refrigerant flows, and a refrigerant circuit (11), in which at least one pump (12), at least one heat exchanger (1) and at least one cold storage (13) are arranged and in which a refrigerant medium flows, characterized in that the heat exchanger (1) of the refrigerant circuit (2) and the heat exchanger (1) of the refrigerant circuit (11) integrated as a heat exchanger (1) are formed.
2. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass, der Wärmetauscher (1 ) zumindest bereichsweise sowohl vom Kältemittel als auch, vom Kälteträgermedium durchströmt wird, wobei die Strömungskanäle, in denen das Kältemittel und Kälteträgermedium strömen, zumindest bereichsweise durch eine gemeinsame Wand oder zwei flächig anei- nanderliegende Wände getrennt sind.2. System according to claim 1, characterized in that, the heat exchanger (1) is at least partially traversed by both the refrigerant and the refrigerant medium, wherein the flow channels in which the refrigerant and refrigerant flow, at least partially by a common wall or two flat adjoining walls are separated.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das3. System according to claim 1 or 2, characterized in that the
System genau einen Kompressor (3) aufweist, der das Kältemittel imSystem has exactly one compressor (3), which contains the refrigerant in the
Kältemittel-Kreislauf (2) umwälzt, wobei der Kältemittel-Kreislauf (2) verzweigt ausgebildet ist und ein Verdampfer (6) in einem Zweig (2') und der im Normalbetrieb als Verdampfer wirkende Wärmetauscher (1 ) im anderen Zweig (2") angeordnet ist.Refrigerant circuit (2) circulates, wherein the refrigerant circuit (2) is branched and an evaporator (6) in a branch (2 ') and the heat exchanger (1) acting as an evaporator in normal operation is arranged in the other branch (2 ").
4. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das System genau einen Kompressor (3) aufweist, der das Kältemittel im4. System according to claim 1 or 2, characterized in that the system has exactly one compressor (3), the refrigerant in the
Kältemittel-Kreislauf (2) umwälzt, wobei im Kältemittel-Kreislauf (2) einRefrigerant circuit (2) circulated, wherein in the refrigerant circuit (2) a
Verdampfer (6) in Reihe mit einem im Normalbetrieb als Verdampfer wirkenden Wärmetauscher (1) angeordnet ist.Evaporator (6) is arranged in series with an acting as an evaporator in normal operation heat exchanger (1).
5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Wärmetauscher (1 ), welcher zum Abkühlen von zu konditi- onierender Luft für den Kraftfahrzeug-Innenraum dient, mit einer Mehrzahl nebeneinanderliegend angeordneter, das Kältemittel führender Rohre und mit wenigstens einem Kälteträgerbereich (104; 204; 304), in welchem ein Kälteträgermedium vorgesehen ist, wobei mindestens ein einen Wärmeübergangsbereich bildendes Element (105; 205; 305), in dem ein Kälteträgermedium strömen kann, ein das Kältemittel führendes, im zu konditionierenden Luftstrom angeordnetes Rohr des Verdampfers (101 ; 201 ; 301 ) auf mindestens zwei Seiten anliegt.5. System according to any one of the preceding claims, characterized by a heat exchanger (1), which serves for cooling air to be conditioned for the motor vehicle interior, with a plurality of juxtaposed arranged, the refrigerant leading tubes and at least one cold carrier region (104 204, 304) in which a coolant medium is provided, wherein at least one heat transfer region-forming element (105; 205; 305) in which a coolant medium can flow is a pipe of the evaporator (101) which guides the coolant and is to be conditioned ; 201; 301) on at least two sides.
6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein einen Wärmeübergangsbereich bildendes Element (105; 205; 305) ein das Kältemittel führendes, im zu konditionierenden Luftstrom angeordnetes Rohr des Verdampfers (101 ; 201 : 301) auf mindestens drei Seiten umgibt.6. System according to claim 5, characterized in that at least one element (105, 205, 305) forming a heat transfer region surrounds a pipe of the evaporator (101, 201, 301) which guides the refrigerant and is arranged in the air stream to be conditioned on at least three sides.
7. System nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem einen Wärmeübergangsbereich bildendes Element (205; 306) mindestens ein das Kältemittel führendes Rohr angeordnet ist. 7. System according to claim 5 or 6, characterized in that in at least one heat transfer region forming element (205; 306) at least one pipe carrying the refrigerant is arranged.
8. System nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das das Kältemittel führende und/oder das das Kälteträgermedium führende Rohr ein doppelwand iges Flachrohr ist, wobei sich das Kältemittel im zentralen Bereich und das Kälteträgermedium im äuße- ren Bereich befindet.8. System according to one of claims 5 to 7, characterized in that the refrigerant leading and / or the refrigerant carrying pipe is a double-walled flat tube, wherein the refrigerant in the central region and the refrigerant medium is in the outer area.
9. System nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das das Kältemittel führende und das das Kälteträgermedium führende Rohr durch zwei getrennt ausgebildete Rohre gebildet ist, die in- einander geschoben sind.9. System according to any one of claims 5 to 8, characterized in that the refrigerant leading and the refrigerant carrying pipe is formed by two separately formed tubes which are pushed into each other.
10. System nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das das Kältemittel führende und das das Kälteträgermedium führende Rohr einstückig ausgebildet sind.10. System according to one of claims 5 to 9, characterized in that the refrigerant leading and the refrigerant carrying pipe are integrally formed.
11. System nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kälteträgerbereich (106) ein oder mehrere das Kältemittel führenden Rohre nicht vollständig umgreift.11. System according to any one of claims 5 to 10, characterized in that the cold carrier region (106) does not completely surround one or more tubes carrying the refrigerant.
12. System nach einem der Ansprüche 5 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kälteträgerbereich (106) ein oder mehrere das Kältemittel führende Rohre an genau drei Seiten umgreift.12. System according to any one of claims 5 to 11, characterized in that the refrigerant carrier region (106) surrounds one or more tubes carrying the refrigerant at exactly three sides.
13. System nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kälteträgerbereich (106) ein oder mehrere das Kältemittel führende Rohre an zumindest einer, insbesondere an zwei Seiten nur teilweise überdeckt.13. System according to any one of claims 5 to 12, characterized in that the coolant carrier region (106) covers one or more pipes carrying the refrigerant only partially on at least one, in particular on two sides.
14. System nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das das Kälteträgermedium führende Rohr durch ein Rohr mit U- förmigem Querschnitt gebildet ist. 14. System according to any one of claims 5 to 13, characterized in that the refrigerant carrying the tube is formed by a tube having a U-shaped cross-section.
15. System nach einem der Ansprüche 5 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass das das Kältemittel führende Rohr in einem Sammler (103; 203, 303) endet.15. The system according to any one of claims 5 to 14, characterized in that the refrigerant carrying pipe in a collector (103, 203, 303) ends.
16. System nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die das Kälteträgermedium führenden Rohre beziehungsweise Kanäle in einem Kälteträgermedium-Sammelbehälter (110; 210, 310) enden.16. System according to any one of claims 5 to 15, characterized in that the tubes or channels carrying the refrigerant medium in a refrigerant storage tank (110, 210, 310) end.
17. System nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die einen Wärmeübergangsbereich bildenden Elemente (105; 205, 305) mit dem oder den das Kältemittel führendem Rohr bzw. Rohren und mit dem Sammler (103; 203, 303) verlötet sind.17. System according to one of claims 5 to 16, characterized in that the one or more elements forming a heat transfer region (105, 205, 305) with the pipe (s) guiding the refrigerant and with the collector (103, 203, 303 ) are soldered.
18. System nach einem der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kälteträgerbereich (104) aus Aluminium, insbesondere beschichtetem Aluminium, besteht.18. System according to any one of claims 5 to 17, characterized in that the cold carrier region (104) consists of aluminum, in particular coated aluminum.
19. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kälteträgermedium durch Sole gebildet ist.19. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the refrigerant medium is formed by brine.
20. System nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermedium im Kältespeicher (13), wel- ches vom Kälteträgermedium gekühlt wird und bei Bedarf die Kälte wieder an das Kälteträgermedium abgibt, ein PCM-Material (phase change material), insbesondere Wasser ist20. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the storage medium in the cold storage (13) which is cooled by the refrigerant and, if necessary, the cold returns to the refrigerant medium, a PCM material (phase change material), in particular Water is
21. Verfahren zum Betreiben eines Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass im Beladebetrieb sowohl Kältemittel als auch Kälteträgermedium den Wärmetauscher (1 ) durchströ- men, dass im Verdampferbetrieb sowohl Luft als auch Kältemittel den Wärmetauscher (1) durchströmen und dass im Betrieb der Standklimatisierung sowohl Luft als auch Kälteträgermedium den Wärmetauscher (1 ) durchströmen. 21. A method for operating a system according to one of claims 1 to 19, characterized in that in the loading operation, both refrigerant and the refrigerant medium flow through the heat exchanger (1). men that in the evaporator operation both air and refrigerant flow through the heat exchanger (1) and that flow during operation of the stationary air conditioning both air and refrigerant the heat exchanger (1).
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