EP2926073A1 - Wärmeübertrager - Google Patents

Wärmeübertrager

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EP2926073A1
EP2926073A1 EP13799266.5A EP13799266A EP2926073A1 EP 2926073 A1 EP2926073 A1 EP 2926073A1 EP 13799266 A EP13799266 A EP 13799266A EP 2926073 A1 EP2926073 A1 EP 2926073A1
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EP
European Patent Office
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flow channel
heat exchanger
refrigerant
unit
region
Prior art date
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EP13799266.5A
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English (en)
French (fr)
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EP2926073B1 (de
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Uwe FÖRSTER
Gottfried DÜRR
Herbert Hofmann
Christoph Walter
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Mahle International GmbH
Original Assignee
Mahle Behr GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2926073A1 publication Critical patent/EP2926073A1/de
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Publication of EP2926073B1 publication Critical patent/EP2926073B1/de
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    • F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0084—Condensers

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger with a first flow channel for a refrigerant, with a second flow channel for a refrigerant and with a third flow channel for a coolant, wherein the first flow channel a first region for first cooling of the refrigerant and a second region for further cooling of the refrigerant wherein in the first flow channel, the refrigerant can be flowed in a high-pressure phase and in the second flow channel, the refrigerant in a low-pressure phase is ström bar.
  • condensers are used to cool a refrigerant to the condensation temperature and then condense the refrigerant. This occurs in particular with refrigerants which experience at least one phase transition from gaseous to liquid within the refrigerant circuit.
  • capacitors have a collector in which a volume of refrigerant can be held in order to compensate for volume fluctuations in the refrigerant circuit. As a result, a stable supercooling of the refrigerant can be achieved.
  • additional means for drying and / or filtering the refrigerant are provided in the collector.
  • the collector is usually arranged on the capacitor. It is flowed through by the refrigerant, which has already passed through a part of the condenser. After flowing through the collector, the refrigerant is returned to the condenser and subcooled in a subcooling section below the condensation temperature.
  • capacitors are known in which the refrigerant undergoes no phase transition. These capacitors regularly have only one cooling section, in which the refrigerant is brought into thermal contact with a coolant.
  • heat exchangers which after the condensation section and the subcooling an internal heat exchanger is connected downstream.
  • a collector is preferably arranged between the condensation section and the subcooling section. While heat transfer takes place between a refrigerant and a coolant within the condensation section and the subcooling section, a heat transfer takes place in the internal heat exchanger between the refrigerant in two different states, namely in a high pressure phase and a low pressure phase.
  • a disadvantage of the devices known from the prior art is in particular that when using CO 2 (R744) as refrigerant high pressures within the refrigerant circuit occur, which burden the previously known heat exchanger beyond their load limits.
  • the heat Transformer characterized by a compact design and cost-effective production.
  • An embodiment of the invention relates to a heat exchanger having a first flow channel for a refrigerant, with a second flow channel for a refrigerant and with a third flow channel for a coolant, wherein the first flow channel has a first area for first cooling of the refrigerant and a second area for further cooling of the refrigerant, wherein in the first flow channel, the refrigerant is flowable in a high pressure phase and in the second flow channel, the refrigerant is flowable in a low pressure phase, wherein a first heat transfer between the refrigerant in the first region of the first flow channel and the coolant takes place in the third flow channel and a second heat transfer takes place between the refrigerant in the second region of the first flow channel and the refrigerant in the second flow channel.
  • the temperature of the refrigerant can be further lowered in the high pressure phase.
  • the cooling capacity in the refrigerant circuit can be increased overall.
  • the second region of the first flow channel and the second flow channel form a first unit and the first region of the first flow channel and the third flow channel form a second unit, wherein the first unit and the second Unit can be connected as a unit ..
  • the heat exchanger has an accumulator which stores a storage volume for having storage of the refrigerant and / or means for filtering and / or means for drying the refrigerant.
  • the accumulator serves as a storage medium for the refrigerant.
  • it stores the refrigerant in the low pressure phase between. This compensates for volumetric fluctuations in the refrigerant or compensates for refrigerant losses that may arise, for example, from leaks.
  • the accumulator may advantageously comprise means for drying and / or filtering the refrigerant. This has an advantageous effect on the quality of the refrigerant and thus also on the efficiency of the refrigerant circuit.
  • the accumulator is assigned to the heat exchanger.
  • the heat exchanger By assigning the additional accumulator to the heat exchanger, it may be particularly advantageous if the heat exchanger itself must be made as compact as possible.
  • the accumulator can be installed independently of the heat exchanger in the vehicle.
  • the refrigerant transfers from the second region of the first flow channel into the second flow channel via the accumulator.
  • the refrigerant passing through the accumulator can be ensured that volume fluctuations of the refrigerant can be fully compensated at any time. Overall, it improves the efficiency of the refrigerant circuit.
  • the third flow channel is adjacent to the first region of the first flow channel and the second flow channel is adjacent to the second region of the first flow channel.
  • first unit and / or the second unit is formed in Stapeialnbauweise.
  • a construction in stacking disk design is particularly simple and particularly cost-effective due to the small number of different elements.
  • first unit and / or the second unit is formed in tube-rib construction.
  • first unit and / or the second unit is formed by a plurality of tubes, wherein the tubes are adjacent to each other and at least partially in thermal contact with each other, wherein the tubes of each the refrigerant and / or the coolant can flow through.
  • the flow of the refrigerant and the coolant in pipes is particularly advantageous, in particular with regard to the pressure resistance of the heat exchanger.
  • a particularly high compressive strength can be achieved.
  • the first unit and / or the second unit is formed by a plurality of tubes, wherein between the tubes turbulence inserts are arranged, wherein the arrangement of tubes and turbulence inserts is encased by a housing, wherein the tubes of a Coolant and / or a refrigerant can be flowed through and can flow around a coolant and / or a coolant.
  • a structure in which a part of the tubes is flowed through by a first fluid and at the same time flows around a second fluid is particularly advantageous, since in this way a particularly high heat transfer can be realized.
  • a preferred embodiment of the invention is characterized in that the heat exchanger is formed in a stacked disk construction, wherein the stacking of individual disc elements, a heat exchanger block is formed and formed between the disc elements channels, wherein a first number of channels is associated with the first flow channel, a second number the channels is associated with the second flow channel and a third number of the channels is associated with the third flow channel.
  • one or more of the flow channels experience one or more deflections of their flow direction, as a result of which the fluid flows in the flow channels can run in cocurrent and / or countercurrent and / or crosstalk.
  • the fluid flows can be advantageously controlled.
  • the heat transfer can be significantly increased and the efficiency of the refrigerant circuit can be improved.
  • it is advantageous if the accumulator has the second region of the first flow channel and the second flow channel, wherein within the accumulator heat transfer takes place between the second region of the first flow channel and the second flow channel
  • a further preferred embodiment is characterized in that the accumulator and the heat exchanger are designed as a structural unit.
  • An assembly of the accumulator and the heat exchanger is advantageous because the required space can be reduced overall. In addition, a simpler installation in the vehicle is possible because no additional piping between the heat exchanger and the accumulator must be provided.
  • the refrigerant is CO 2 (R744). It may also be expedient if the heat exchanger has a compressive strength that allows internal pressures greater than 100 bar
  • the compressive strength of 100 bar and more is particularly advantageous for the areas through which the high-pressure refrigerant flows. Also for the area through which the low-pressure refrigerant and the coolant flow, this pressure resistance may be advantageous.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a heat exchanger with an inner cooling section and an inner heat exchanger
  • FIG. 2 shows a perspective view of a heat exchanger according to FIG. 1 and an additional accumulator
  • FIG. 3 shows a sectional view through a heat exchanger with a plurality of flow channels for a low-pressure refrigerant, a high-pressure refrigerant and a coolant
  • FIG. 3 shows a sectional view through a heat exchanger with a plurality of flow channels for a low-pressure refrigerant, a high-pressure refrigerant and a coolant
  • FIG. 4 shows a perspective view of a heat exchanger with a cooling path and an accumulator in which an internal heat exchanger is integrated.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a heat exchanger 1.
  • the heat exchanger 1 is subdivided into a cooling section 6 and into an internal heat exchanger 5.
  • a refrigerant in a high-pressure phase (high-pressure refrigerant) 2 is brought into thermal contact with a coolant 3, so that a heat transfer from the high-pressure refrigerant 2 to the coolant 3 is formed.
  • the high-pressure refrigerant 2 is thus further cooled.
  • the high-pressure refrigerant 2 flows via a Fiuideiniass 7 in the Abkühlumble 6, inside the Abkühlzone 6 is a plurality of flow channels arranged net, which are partially flowed through by the high-pressure refrigerant 2 and partially flowed through by the coolant 3.
  • a Fiuideiniass 7 in the Abkühlrange 6 inside the Abkühlrange 6 is a plurality of flow channels arranged net, which are partially flowed through by the high-pressure refrigerant 2 and partially flowed through by the coolant 3.
  • Within the internal heat exchanger 5 also a plurality of flow channels are arranged, wherein a number of these flow channels is associated with the low-pressure refrigerant 4 and a further number of channels is associated with the high-pressure refrigerant 2. Both the flow channels in the internal heat exchanger 5 and in the cooling section 6 are not shown for reasons of clarity.
  • the flow channels for the high-pressure refrigerant 2, the coolant 3 and the low-pressure refrigerant 4 can be arranged within the heat exchanger in any order.
  • the flow channels of the different fluids can be arranged, for example, alternately.
  • an arrangement may be provided in which a plurality of flow channels for the same fluid are arranged adjacent to each other.
  • the flow of the high-pressure refrigerant 2 through the heat exchanger 1 extends along the fluid inlet 7 through the flow channels in the interior of the cooling section 6 along the flow channels in the inner heat exchanger 5 and finally from the Fiuidauslass 8 for out of the heat exchanger 1 addition.
  • the coolant 3 flows via the Fiuideiniass 9 in the cooling section 6 of the heat exchanger 1 and there along the flow channels within the Abkühlumble 6 to Fiuidauslass 10. There it flows out of the heat exchanger 1 from.
  • the low-pressure refrigerant 4 flows via a Fiuideiniass 1 1 in the inner heat exchanger 5 and there along the associated flow channels through the inner heat exchanger 5. It finally flows through the Fiuidauslass 12 from the inner heat exchanger 5.
  • deflections may be provided, whereby the flow direction of the individual fluids is deflected. In this case, areas can be generated in which two fluids flow in cocurrent or in countercurrent to each other.
  • the high-pressure refrigerant 2 is within the refrigerant circuit, which is not shown in FIG. 1, via an expansion valve, also not shown! in a low-pressure phase and thus transferred to the low-pressure refrigerant 4.
  • FIG. 2 shows a further schematic view of the heat exchanger 1, as already shown in FIG. 1.
  • the identical with the Fig. 1 features of the heat exchanger 1 are designated by identical reference numerals.
  • an accumulator 13 is shown in FIG.
  • This accumulator 13 serves to store the low-pressure refrigerant 4, which flows into the accumulator 13 via a fluid inlet 14 and flows out of the accumulator 13 via a fluid outlet 15.
  • the accumulator 13 may include means for filtering, cleaning and drying the low-pressure refrigerant 4. Via a storage volume in the interior of the accumulator 13, a fluctuation of the refrigerant volume within the refrigerant circuit can be compensated. This ensures a stable cooling of the refrigerant 2, 4 within the refrigerant circuit. Likewise, leaks within the refrigerant circuit can be at least partially compensated.
  • the accumulator 13 is arranged immediately in front of the fluid inlet 1 1 of the heat exchanger 1.
  • the low-pressure refrigerant 4 thus flows directly from the accumulator 13 into the internal heat exchanger 5 of the heat exchanger 1.
  • the accumulator 13 can be designed as a separate component, which is arranged in the vicinity of the heat exchanger 1.
  • an integration of the accumulator in the heat exchanger is providable.
  • the design of the heat exchanger and the accumulator in a structural unit is particularly advantageous in terms of the required installation space of the structural unit.
  • Fig. 3 shows a sectional view through a heat exchanger.
  • the arrangement of the various flow channels 23, 24, 25 is shown.
  • the high-pressure refrigerant 20 is assigned the first flow channel 23, which divides into a first region 23a and a second region 23b.
  • the high-pressure refrigerant 20 comes into thermal contact with a coolant 21, whereby a heat transfer between the high-pressure refrigerant 20 and the coolant 21 is formed.
  • the second region 23b of the first flow channel 23 the heat transfer between the high-pressure refrigerant 20 and the low-pressure refrigerant 22 takes place.
  • the flow channel 23 is in thermal contact with another flow channel 24.
  • the flow channel 24 in this case has a plurality of rib elements 26, which serve to increase the heat transfer surface.
  • the example shown in FIG. 3 for the arrangement of the flow channels within a heat exchanger provides that the heat transfer between the high-pressure refrigerant 20 and the coolant 21 takes place via flow channels in ribbed construction.
  • the first region 23a of the flow channels 23 flows through the refrigerant, wherein the flow channels 24 are arranged between the flow channels 23 and by a coolant, such as the ambient air or cooling water, flows through.
  • the first region 23a flows around the coolant 21.
  • the first regions 23a of the flow channels 23 are substantially bypassed by the coolant 21 while flowing through the high-pressure refrigerant 20.
  • the operation of the Abkssel Schemes 27 corresponds to the ordinary
  • a tube-fin heat exchanger in which a fluid flows through a first number of tubes while this number of tubes is flowed around by a second fluid.
  • the arrangement shown in FIG. 3 can be encased by a housing.
  • the housing can thereby be flowed through by the coolant, whereby the pipes through which the refrigerant flows are flowed around.
  • the heat transfer between the high-pressure refrigerant 20 and the low-pressure refrigerant 22 takes place between the second region 23b of the flow channels 23 of the high-pressure refrigerant 20 and the flow channels 25 of the low-pressure refrigerant 22.
  • the region of FIG. 3, which is formed by the flow channels 24 and the first region 23 of the first flow channels 23, corresponds to the cooling section 27.
  • the region of FIG. 3, which extends through the second region 23 b of the first flow channels 23 and the flow channels 25 is formed corresponds to the internal heat exchanger 28th
  • the Abkühfpiece 27 can be represented by brought together in thermally conductive contact flow channels. It is also conceivable to use a liquid coolant.
  • the first unit of the heat exchanger, which is formed by the second region 23b of the first flow channel 23 and the second flow channel 25 and the second unit of the heat exchanger, which is formed from the first region 23a of the first flow channel 23 and the third flow channel 24 can optionally by a construction in stacking disk construction, in pipe-fin construction or by a juxtaposition of pipes, which are flowed through by the refrigerant or the coolant to be formed.
  • an arrangement of tubes, between soft turbulence inserts are arranged, providable, wherein the tubes and turbulence inserts are then flowed around by either the refrigerant or the coolant.
  • a housing is advantageously provided, which surrounds the arrangement of tubes and turbulence inserts.
  • the heat exchanger 30 now only consists of a cooling section, in which the high-pressure refrigerant 39 is brought into thermal contact with the coolant 40.
  • the structure of the heat exchanger 30 essentially corresponds to the cooling section 6 of the heat exchanger 1 of FIG. 1.
  • an additional accumulator 31 is arranged in FIG. 4. Through this, a low-pressure refrigerant 41 flows in via the fluid inlet 32 and out of the accumulator 31 out of the fluid outlet 33. In addition, the high-pressure refrigerant 39, which has flowed out of the fluid outlet 36 of the heat exchanger 30, flows into the accumulator 31.
  • the accumulator 31 has in particular the second region 34 of the first flow channel, which is brought into thermally conductive contact with the low-pressure refrigerant 41.
  • the accumulator 31 may have in its interior a plurality of flow channels.
  • the accumulator 31 of FIG. 4 can be designed as a separate component as shown. In alternative embodiments, it may also be integrated directly into the heat exchanger 30.
  • the positioning of the fluid inlets and the fluid outlets represents only one possibility of the arrangement.
  • the fluid inlets and fluid outlets can be arbitrarily arranged on the heat exchanger and the accumulator.
  • Advantageous solutions result in particular by the choice of the internal structure of the Heat exchanger.
  • the fluid inlets and the fluid outlets are advantageously arranged on the two outer disc elements closing off the stack.
  • FIGS. 1 to 4 of the respective heat exchanger surrounding refrigerant circuit is not shown.
  • the embodiments of Figs. 1 to 4 are merely exemplary in nature and do not provide a conclusive list and illustration of the embodiments. They are not of a restrictive nature.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager (1, 30) mit einem ersten Strömungskanal (23) für ein Kältemittel (2, 20, 39), mit einem zweiten Strömungskanal (25) für ein Kältemittel (4, 22, 41 ) und mit einem dritten Strömungskanal (24) für ein Kühlmittel (3, 21, 40), wobei der erste Strömungskanal (23) einen ersten Bereich (23a) zur ersten Abkühlung des Kältemittels (2, 20, 39) und einen zweiten Bereich (23b) zur weiteren Abkühlung des Kältemittels (2, 20, 39) aufweist, wobei im ersten Strömungskanal (23) das Kältemittel (2, 20, 39) in einer Hochdruckphase strömbar ist und im zweiten Strömungskanal (25) das Kältemittel (4, 22, 41) in einer Niederdruckphase strömbar ist, wobei ein erster Wärmeübertrag zwischen dem Kältemittel im ersten Bereich (23a) des ersten Strömungskanals (23) und dem Kühlmittel im dritten Strömungskana! (24) stattfindet und ein zweiter Wärmeübertrag zwischen dem Kältemittel im zweiten Bereich (23b) des ersten Strömungskanals (23) und dem Kältemittel im zweiten Strömungskanal (25) stattfindet.

Description

Wärmeübertrager
Beschreibung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit einem ersten Strömungskanal für ein Kältemittel, mit einem zweiten Strömungskanal für ein Kältemittel und mit einem dritten Strömungskanal für ein Kühlmittel, wobei der erste Strömungskanal einen ersten Bereich zur ersten Abkühlung des Kältemittels und einen zweiten Bereich zur weiteren Abkühlung des Kältemittels aufweist, wobei im ersten Strömungskanal das Kältemittel in einer Hochdruckphase strömbar ist und im zweiten Strömungskanal das Kältemittel in einer Niederdruckphase ström bar ist.
Stand der Technik
In Kältemittelkreisläufen von Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge werden Kondensatoren eingesetzt, um ein Kältemittel auf die Kondensationstemperatur abzukühlen und anschließend das Kältemittel zu kondensieren. Dies geschieht insbesondere bei Kältemitteln, die innerhalb des Kältemittelkreislaufes zumindest einen Phasenübergang von gasförmig zu flüssig erfahren. Regelmäßig weisen Kondensatoren einen Sammler auf, in welchem ein Kältemittelvolumen vorgehalten werden kann, um Volumen- Schwankungen im Kältemittelkreislauf auszugleichen. Dadurch kann eine stabile Unterkühlung des Kältemittels erreicht werden. Oftmals sind in dem Sammler zusätzliche Mittel zur Trocknung und/oder Filterung des Kältemittels vorgesehen. Der Sammler ist im Regelfall am Kondensator angeordnet. Er wird von dem Kältemittel durchströmt, welches bereits einen Teil des Kondensators durchströmt hat, Nach dem Durchströmen des Sammlers wird das Kälte- mittel in den Kondensator zurückgeleitet und in einer Unterkühlungsstrecke unter die Kondensationstemperatur unterkühlt.
Auch sind Kondensatoren bekannt, bei denen das Kältemittel keinen Phasenübergang erfährt. Diese Kondensatoren weisen regelmäßig nur eine Abkühlstrecke auf, in welcher das Kältemittel mit einem Kühlmittel in thermischen Kontakt gebracht wird.
Weiterhin sind Wärmeübertrager bekannt, denen nach der Kondensationsstrecke und der Unterkühlstrecke ein innerer Wärmeübertrager nachgeschaltet ist. Ein Sammler ist dabei vorzugsweise zwischen der Kondensationsstrecke und der Unter- kühlstrecke angeordnet. Während innerhalb der Kondensationsstrecke und der Unterkühlstrecke ein Wärmeübertrag zwischen einem Kältemittel und einem Kühlmittel stattfindet, findet im inneren Wärmeübertrager ein Wärmeübertrag zwischen dem Kältemittel in zwei verschiedenen Zuständen, nämlich in einer Hochdruckphase und einer Niederdruckphase, statt.
Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen ist insbesondere, dass bei der Verwendung von CO2 (R744) als Kältemittel hohe Drücke innerhalb des Kältemittelkreislaufes auftreten, die die bisher bekannten Wärmeübertrager über ihre Belastungsgrenzen hinaus belasten.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Wärmeübertrager bereitzustellen, der mit hohen Drücken, wie sie beispielsweise beim Einsatz von CO2 (R744) auftreten, beaufschlagt werden kann. Darüber hinaus soll sich der Wärme- Übertrager durch ein kompakte Bauform und eine kostengünstige Herstellung auszeichnen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch einen Wärmeübertrager mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit einem ersten Strömungskanal für ein Kältemittel, mit einem zweiten Strömungskanal für ein Kältemittel und mit einem dritten Strömungskanal für ein Kühlmittel, wobei der erste Strömungskanal einen ersten Bereich zur ersten Abkühlung des Kältemittels und ei- nen zweiten Bereich zur weiteren Abkühlung des Kältemittels aufweist, wobei im ersten Strömungskanal das Kältemittel in einer Hochdruckphase strömbar ist und im zweiten Strömungskanal das Kältemittel in einer Niederdruckphase strömbar ist, wobei ein erster Wärmeübertrag zwischen dem Kältemittel im ersten Bereich des ersten Strömungskanals und dem Kühlmittel im dritten Strömungskanal stattfindet und ein zweiter Wärmeübertrag zwischen dem Kältemittel im zweiten Bereich des ersten Strömungskanals und dem Kältemittel im zweiten Strömungskanal stattfindet.
Durch einen zusätzlichen Wärmeübertrag zwischen dem Kältemittel in seiner Hochdruckphase und dem Kältemittel in seiner Niederdruckphase, kann die Temperatur des Kältemittels in der Hochdruckphase noch weiter abgesenkt werden. Dadurch kann die Kühlleistung im Kältemittelkreislauf insgesamt erhöht werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der der zweite Bereich des ersten Strömungskanals und der zweite Strömungskanal eine erste Einheit bilden und der erste Bereich des ersten Strömungskanals und der dritte Strömungskanal eine zweite Einheit bilden, wobei die erste Einheit und die zweite Einheit als Baueinheit verbindbar sind..
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, kann es vorgesehen sein, dass der Wärmeübertrager einen Akkumulator aufweist, der ein Speichervolumen zur Be- vorratung des Kältemittels aufweist und/oder Mittel zur Filterung und/oder Mittel zur Trocknung des Kältemittels.
Der Akkumulator dient als Speichermedium für das Kältemittel. Vorteilhafterweise speichert er das Kältemittel in der Niederdruckphase zwischen. Dies dient zum Aus- gleich von Volumenschwankungen des Kältemittels oder zur Kompensation von Kältemittelverlusten, die beispielsweise durch Leckagen entstehen können. Zusätzlich kann der Akkumulator vorteilhafterweise Mittel zur Trocknung und/oder Filterung des Kältemittels aufweisen. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Qualität des Kältemittels und damit auch auf die Effizienz des Kältemittelkreislaufes aus.
Auch kann es vorteilhaft sein, wenn der Akkumulator dem Wärmeübertrager zugeordnet ist.
Durch eine Zuordnung des zusätzlichen Akkumulators zum Wärmeübertrager, kann besonders vorteilhaft sein, wenn der Wärmeübertrager selbst möglichst kompakt ausgeführt sein muss. Der Akkumulator kann dabei unabhängig vom Wärmeübertrager im Fahrzeug verbaut werden.
Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel kann es vorgese- hen sein, dass der Kältemittel übertritt aus dem zweiten Bereich des ersten Strömungskanals in den zweiten Strömungskanal über den Akkumulator führt.
Durch den Kältemittelübertritt durch den Akkumulator kann sichergestellt werden, dass Volumenschwankungen des Kältemittels zu jeder Zeit vollständig ausgeglichen werden können. Insgesamt verbessert die die Effizienz des Kältemittelkreislaufes.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn dem ersten Bereich des ersten Strömungskanals der dritte Strömungskanal benachbart ist und dem zweiten Bereich des ersten Strömungskanals der zweite Strömungskanal benachbart ist. Durch die Anordnung der Strömungskanäle in dieser Weise wird der Wärmeübertrag zwischen dem Kältemittel im ersten Bereich des ersten Strömungskanals und dem Kühlmittel im dritten Strömungskanal und außerdem der Wärmeübertrag zwischen dem Kältemittel im zweiten Bereich des ersten Strömungskanals und dem Kältemittel im zweiten Strömungskanal begünstigt.
Außerdem kann es vorteilhaft sein, wenn die erste Einheit und/oder die zweite Einheit in Stapeischeibenbauweise gebildet ist.
Ein Aufbau in Stapelscheibenbauweise ist besonders einfach und aufgrund der ge- ringen Anzahl an unterschiedlichen Elementen besonders kostengünstig.
Auch ist es zu bevorzugen, wenn die erste Einheit und/oder die zweite Einheit in Rohr-Rippe-Bauweise gebildet ist. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die erste Einheit und/oder die zweite Einheit durch eine Mehrzahl von Rohren gebildet ist, wobei die Rohre benachbart zueinander angeordnet sind und zumindest teilweise in thermischen Kontakt miteinander stehen, wobei die Rohre jeweils von dem Kältemittel und/oder dem Kühlmittel durchströmbar sind.
Das Strömen des Kältemittels und des Kühlmittels in Rohren ist insbesondere hinsichtlich der Druckfestigkeit des Wärmeübertragers besonders vorteilhaft. Durch die Verwendung von Rohren lässt sich eine besonders hohe Druckfestigkeit erreichen. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die erste Einheit und/oder die zweite Einheit von einer Mehrzahl von Rohren gebildet ist, wobei zwischen den Rohren Turbulenzeinlagen angeordnet sind, wobei die Anordnung von Rohren und Turbulenzeinlagen von einem Gehäuse ummantelt ist, wobei die Rohre von einem Kühlmittel und/oder einem Kältemittel durchströmbar sind und von einem Kühlmittel und/oder einem Käl- temittel umströmbar sind. Ein Aufbau, bei der ein Teil der Rohre von einem ersten Fluid durchströmt wird und gleichzeitig von einem zweiten Fluid umströmt wird ist besonders vorteilhaft, da auf diese Weise ein besonders hoher Wärmeübertrag realisiert werden kann.
Insbesondere durch eine Mischbauweise aus einer Einheit, die in Stapelscheiben- bauweise gebildet ist und einer Einheit, die in Rohr-Rippe-Bauweise gebildet ist, lassen sich die Vorteile beider Bauweisen kombinieren.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager in Stapelscheibenbauweise gebildet ist, wobei durch das Aufeinanderstapeln von einzelnen Scheibenelementen ein Wärmeübertragerblock entsteht und zwischen den Scheibenelementen Kanäle ausgebildet sind, wobei eine erste Anzahl der Kanäle dem ersten Strömungskanal zugeordnet ist, eine zweite Anzahl der Kanäle dem zweiten Strömungskanal zugeordnet ist und eine dritte Anzahl der Kanäle dem dritten Strömungskanal zugeordnet ist.
Der Aufbau in einer Stapelscheibenbauwese ist besonders vorteilhaft, da eine große Anzahl von Gleichteilen verwendet werden kann. Je nach Ausführung des Wärmeübertragers müssen nur die beiden jeweils äußeren Scheibenelemente von den übrigen abweichen. Dadurch können die Kosten und der Herstellungsaufwand deutlich reduziert werden.
Außerdem kann es vorteilhaft sein, wenn einer oder mehrere der Strömungskanäle eine oder mehrerer Umlenkungen ihrer Strömungsrichtung erfahren, wodurch die Fluidströmungen in den Strömungskanälen zueinander im Gleichstrom und/oder im Gegenstrom und/oder im Kreuzstrom verlaufen können.
Durch Umlenkungen im Inneren des Wärmeübertragers können die Fluidströme vorteilhaft gelenkt werden. Dadurch kann der Wärmeübertrag deutlich erhöht werden und die Effizienz des Kältemittelkreislaufes verbessert werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn der Akkumulator den zweiten Bereich des ersten Strömungskanals und den zweiten Strömungskanal aufweist, wobei innerhalb des Akkumulators ein Wärmeübertrag zwischen dem zweiten Bereich des ersten Strömungskanals und dem zweiten Strömungskanal stattfindet
Eine solche Gestaltung ist vorteilhaft, da der Wärmeübertrager dadurch noch kompakter gebaut werden kann, was insbesondere hinsichtlich des zur Verfügung stehenden Bauraumes vorteilhaft ist. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator und der Wärmeübertrager als Baueinheit ausgeführt sind.
Eine Baueinheit des Akkumulators und des Wärmeübertragers ist vorteilhaft, da der benötigte Bauraum insgesamt verringert werden kann. Außerdem ist eine einfacherer Montage im Fahrzeug möglich, da keine zusätzlichen Verrohrungen zwischen dem Wärmeübertrager und dem Akkumulator vorgesehen werden müssen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Kältemittel CO2 (R744) ist. Auch kann es zweckmäßig sein, wenn der Wärmeübertrager eine Druckfestigkeit aufweist, die Innendrücke größer 100 bar erlaubt
Insbesondere bei der Verwendung von CO2 (R744) als Kältemittel ist es vorteilhaft, wenn der Wärmeübertrager hohen Innendrücken standhalten kann. Im Betrieb mit CO2 (R744) als Kältemittel können Drücke von 100 bar und mehr auftreten.
Die Druckfestigkeit von 100 bar und mehr ist insbesondere für die Bereiche vorteilhaft, die von dem Hochdruckkältemittel durchströmt sind. Auch für die Bereich, die von dem Niederdruckkältemittel und dem Kühlmittel durchströmt sind, kann diese Druckfestigkeit vorteilhaft sein. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden wird die Erfindung anband von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. In den Zeichnungen zeigen;
Fig.1 eine perspektivische Ansicht eines Wärmeübertragers mit einer inneren Ab- kühlstrecke und einem inneren Wärmeübertrager,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Wärmeübertragers gemäß Figur 1 und einen zusätzlichen Akkumulator, Fig. 3 eine Schnittansicht durch einen Wärmeübertrager mit einer Mehrzahl von Strömungskanälen für ein Niederdruckkältemittel, ein Hochdruckkältemittel und ein Kühlmittel, und
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Wärmeübertragers mit einer Abkühlstre- cke und einen Akkumulator, in den ein innerer Wärmeübertrager integriert ist.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung Die Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Wärmeübertragers 1 . Der Wärmeübertrager 1 ist in eine Abkühlstrecke 6 und in einen inneren Wärmeübertrager 5 unterteilt. Innerhalb der Abkühlstrecke 6 wird ein Kältemittel in einer Hochdruckphase (Hochdruckkältemittel) 2 mit einem Kühlmittel 3 in thermischen Kontakt gebracht, so dass ein Wärmeübertrag vom Hochdruckkältemittel 2 auf das Kühlmittel 3 entsteht. Im inneren Wärmeübertrager 5 wird das Hochdruckkältemittel 2 mit dem gleichen Kältemittel, jedoch in einer Niederdruckphase (Niederdruckkältemittel) 4 in thermi- sehen Kontakt gebracht. Im inneren Wärmeübertrager 5 wird somit das Hochdruckkältemittel 2 weiter abgekühlt.
Das Hochdruckkältemittel 2 strömt über einen Fiuideiniass 7 in die Abkühlstrecke 6, Im Inneren der Abkühlstrecke 6 ist eine Mehrzahl von Strömungskanälen angeord- net, welche teilweise vom Hochdruckkältemittel 2 durchströmt werden und teilweise von dem Kühlmittel 3 durchströmt werden. Innerhalb des inneren Wärmeübertragers 5 sind ebenfalls mehrere Strömungskanäle angeordnet, wobei eine Anzahl dieser Strömungskanäle dem Niederdruckkältemittel 4 zugeordnet ist und eine weitere Anzahl der Kanäle dem Hochdruckkältemittel 2 zugeordnet ist. Sowohl die Strömungs- kanäle im inneren Wärmeübertrager 5 als auch in der Abkühlstrecke 6 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
Die Strömungskanäle für das Hochdruckkältemittel 2, das Kühlmittel 3 und das Niederdruckkältemittel 4 können innerhalb des Wärmeübertragers in beliebiger Reihen- folge angeordnet sein. Hierbei können die Strömungskanäle der unterschiedlichen Fluide beispielsweise abwechselnd angeordnet sein. Alternativ kann auch eine Anordnung vorgesehen sein, bei der mehrere Strömungskanäle für das gleiche Fluid aneinander angrenzend angeordnet sind. Die Strömung des Hochdruckkältemittels 2 durch den Wärmeübertrager 1 verläuft entlang des Fluideinlasses 7 durch die Strömungskanäle im Inneren der Abkühlstrecke 6 entlang der Strömungskanäle im inneren Wärmeübertrager 5 und schließlich aus dem Fiuidauslass 8 für aus dem Wärmeübertrager 1 hinaus. Das Kühlmittel 3 strömt über den Fiuideiniass 9 in die Abkühlstrecke 6 des Wärmeübertragers 1 ein und dort entlang der Strömungskanäle innerhalb der Abkühlstrecke 6 zum Fiuidauslass 10. Dort strömt es aus dem Wärmeübertrager 1 aus.
Das Niederdruckkältemittel 4 strömt über einen Fiuideiniass 1 1 in den inneren Wärmeübertrager 5 ein und dort entlang der ihm zugeordneten Strömungskanäle durch den inneren Wärmeübertrager 5. Es strömt schließlich über den Fiuidauslass 12 aus dem inneren Wärmeübertrager 5 aus. Im Inneren des Wärmeübertragers 1 können Umlenkungen vorgesehen sein, wodurch die Strömungsrichtung der einzelnen Fluide umgelenkt wird. Dabei können Bereiche erzeugt werden, in denen zwei Fluide im Gleichstrom oder im Gegenstrom zueinander strömen. Durch eine geschickte Anordnung der Strömungskanäle und Umlenkungen im Inneren des Wärmeübertragers 1 ist auch erreichbar, dass zwei Fluide im Kreuzstrom zueinander fließen.
Das Hochdruckkältemittel 2 wird innerhalb des Kältemittelkreislaufes, welcher in der Fig. 1 nicht dargestellt ist, über ein ebenfalls nicht dargestelltes Expansionsventi! in eine Niederdruckphase und somit zum Niederdruckkältemittel 4 überführt.
Die Fig. 2 zeigt eine weitere schematische Ansicht des Wärmeübertragers 1 , wie er bereits in Fig. 1 gezeigt wurde. Die mit der Fig. 1 identischen Merkmale des Wärmeübertragers 1 sind mit identischen Bezugszeichen bezeichnet.
Zusätzlich ist in Fig. 2 ein Akkumulator 13 gezeigt. Dieser Akkumulator 13 dient zur Bevorratung des Niederruckkältemittels 4, welches über einen Fluideinlass 14 in den Akkumulator 13 einströmt und über einen Fluidauslass 15 aus dem Akkumulator 13 ausströmt. Zusätzlich kann der Akkumulator 13 Mittel zur Filterung, Reinigung und Trocknung des Niederruckkältemittels 4 enthalten. Über ein Speichervolumen im Inneren des Akkumulators 13 kann eine Schwankung des Kältemittelvolumens innerhalb des Kältemittelkreislaufs ausgeglichen werden. Dies sorgt für eine stabile Abkühlung des Kältemittels 2, 4 innerhalb des Kältemittelkreislaufs. Ebenso können Leckagen innerhalb des Kältemittelkreislaufs zumindest teilweise ausgeglichen wer- den.
Der Akkumulator 13 ist unmittelbar vor dem Fluideinlass 1 1 des Wärmeübertragers 1 angeordnet. Das Niederruckkältemittel 4 strömt somit aus dem Akkumulator 13 direkt in den inneren Wärmeübertrager 5 des Wärmeübertragers 1. Der Akkumulator 13 kann wie in Fig. 2 gezeigt als gesondertes Bauteil ausgeführt sein, welches in der Nähe des Wärmeübertragers 1 angeordnet ist. In alternativen Ausführungsformen ist auch eine Integration des Akkumulators in den Wärmeübertrager vorsehbar. Die Ausführung des Wärmeübertragers und des Akkumulators in einer Baueinheit ist insbesondere hinsichtlich des benötigen Bauraumes der Bauein- heit vorteilhaft.
Die Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht durch einen Wärmeübertrager. Gezeigt ist die Anordnung der verschiedenen Strömungskanäle 23, 24, 25. Dem Hochdruckkältemittel 20 ist der erste Strömungskanal 23, welcher sich in einen ersten Bereich 23a und einen zweiten Bereich 23b teilt, zugeordnet. Am ersten Bereich 23a des ersten Strömungskanals 23 tritt das Hochdruckkältemittel 20 mit einem Kühlmittel 21 in thermischen Kontakt, wodurch ein Wärme Übertrag zwischen dem Hochdruckkältemittel 20 und dem Kühlmittel 21 entsteht. Am zweiten Bereich 23b des ersten Strömungskanals 23 findet der Wärmeübertrag zwischen dem Hochdruckkältemittel 20 und dem Niederdruckkältemittel 22 statt.
Um einen Wärmeübertrag zwischen dem ersten Bereich 23a des ersten Strömungskanals 23 und dem darin strömenden Hochdruckkältemittel 20 und dem Kühlmittel 21 darzustellen, ist der Strömungskanal 23 mit einem weiteren Strömungskanal 24 in thermischen Kontakt. Der Strömungskanal 24 weist hierbei eine Mehrzahl von Rippenelementen 26 auf, welche der Vergrößerung der Wärmeübertragungsfläche dienen.
Das in Fig. 3 gezeigte Beispiel für die Anordnung der Strömungskanäle innerhalb eines Wärmeübertragers sieht vor, dass der Wärmeübertrag zwischen dem Hochdruckkältemittel 20 und dem Kühlmittel 21 über Strömungskanäle in Rohrrippe- Bauweise erfolgt. Dabei ist der erste Bereich 23a der Strömungskanäle 23 von dem Kältemittel durchströmt, wobei die Strömungskanäle 24 zwischen den Strömungskanälen 23 angeordnet sind und von einem Kühlmittel, wie beispielsweise der Umge- bungsluft oder Kühlwasser, durchströmt werden. Dadurch wird der erste Bereich 23a vom Kühlmittel 21 umströmt. Die ersten Bereiche 23a der Strömungskanäle 23 werden im Wesentlichen von dem Kühlmittel 21 umströmt, während sie von dem Hochdruckkältemittel 20 durchströmt werden. Die Funktionsweise des Abkühlbereichs 27 entspricht der gewöhnlicher
Wärmeübertrager in Rohr-Rippe-Bauweise, bei der ein Fluid durch eine erste Anzahl von Rohren strömt, während diese Anzahl von Rohren von einem zweiten Fluid umströmt wird.
Die in Fig. 3 gezeigte Anordnung kann von einem Gehäuse ummantelt sein, Das Gehäuse kann dabei von dem Kühlmittel durchströmt werden wodurch die Rohre, durch welche das Kältemittel strömt, umströmt werden.
Der Wärmeübertrag zwischen dem Hochdruckkältemittel 20 und dem Niederruckkältemittel 22 findet zwischen dem zweiten Bereich 23b der Strömungskanäle 23 des Hochdruckkältemittels 20 und den Strömungskanälen 25 des Niederruckkältemittels 22 statt. Der Bereich der Fig. 3, welcher durch die Strömungskanäle 24 und den ersten Bereich 23 der ersten Strömungskanäle 23 gebildet ist, entspricht dabei der Abkühlstrecke 27. Der Bereich der Fig. 3, welcher durch den zweiten Bereich 23b der ersten Strömungskanäle 23 und die Strömungskanäle 25 gebildet ist, entspricht dem inneren Wärmeübertrager 28.
In abweichenden Ausführungen kann auch die Abkühfstrecke 27 durch miteinander in thermisch leitenden Kontakt gebrachte Strömungskanälen dargestellt werden. Dabei ist es auch vorsehbar, ein flüssiges Kühlmittel einzusetzen. Die erste Einheit des Wärmeübertragers, welche durch den zweiten Bereich 23b des ersten Strömungskanals 23 und dem zweiten Strömungskanal 25 gebildet ist und die zweite Einheit des Wärmeübertragers, welche aus dem ersten Bereich 23a des ersten Strömungskanals 23 und dem dritten Strömungskanal 24 gebildet ist, können wahlweise durch einen Aufbau in Stapelscheibenbauweise, in Rohr-Rippe-Bauweise oder durch eine Aneinanderreihung von Rohren, welche von dem Kältemittel oder dem Kühlmittel durchströmt werden gebildet sein. Alternativ ist auch eine Anordnung von Rohren, zwischen weichen Turbulenzeinlagen angeordnet sind, vorsehbar, wobei die Rohre und Turbulenzeinlagen dann von entweder dem Kältemittel oder dem Kühlmittel umströmt werden. Dabei ist vorteilhafterweise ein Gehäuse vorgesehen, welches die Anordnung von Rohren und Turbu- lenzeinlagen ummantelt.
Die Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführung des Wärmeübertragers 30. Der Wärmeübertrager 30 besteht nun nur noch aus einer Abkühlstrecke, in welcher das Hochdruckkältemittel 39 mit dem Kühlmittel 40 in thermischen Kontakt gebracht wird. Der Aufbau des Wärmeübertragers 30 entspricht im Wesentlichen der Abkühlstrecke 6 des Wärmeübertragers 1 der Fig, 1 .
Ähnlich wie in Fig. 2 ist in Fig. 4 ein zusätzlicher Akkumulator 31 angeordnet. Durch diesen strömt über den Fluideinlass 32 ein Niederdruckkältemittel 41 ein und aus dem Fluidauslass 33 aus dem Akkumulator 31 aus. Zusätzlich strömt in den Akkumulator 31 das Hochdruckkältemittel 39, welches aus dem Fluidauslass 36 des Wärmeübertragers 30 ausgeströmt ist, ein.
Der Akkumulator 31 weist hierzu insbesondere den zweiten Bereich 34 des ersten Strömungskanals auf, welcher in thermisch leitenden Kontakt mit dem Niederruckkältemittel 41 gebracht wird. Hierzu kann der Akkumulator 31 in seinem Inneren eine Mehrzahl von Strömungskanälen aufweisen.
Wie auch in Fig. 2 bereits beschrieben, kann der Akkumulator 31 der Fig. 4 als ge- sondertes Bauteil wie dargestellt ausgeführt sein. In alternativen Ausführungsformen kann er auch direkt in den Wärmeübertrager 30 integriert sein.
Insbesondere die Positionierung der Fluideinlässe und der Fluidauslässe stellt nur eine Möglichkeit der Anordnung dar. Die Fluideinlässe und Fluidauslässe können beliebig am Wärmeübertrager und am Akkumulator angeordnet werden. Vorteilhafte Lösungen ergeben sich insbesondere durch die Wahl des inneren Aufbaus des Wärmeübertragers. So sind bei einer Ausführung in Stapelscheibenbauweise die Fluideinlässe und die Fluidauslässe vorteilhafterweise an den beiden den Stapel abschließenden äußeren Scheibenelementen angeordnet.
In allen Fig. 1 bis 4 ist der jeweils den Wärmeübertrager umgebende Kältemittelkreis- lauf nicht dargestellt. Die Ausführungsbeispiele der Fig. 1 bis 4 haben lediglich beispielhaften Charakter und stellen keine abschließende Aufzählung und Darstellung der Ausführungsformen dar. Sie besitzen keinen beschränkenden Charakter.

Claims

Patentansprüche
1 . Wärmeübertrager (1 , 30) mit einem ersten Strömungskanal (23) für ein Kältemittel (2, 20, 39), mit einem zweiten Strömungskanal (25) für ein Kältemittel (4, 22, 41 ) und mit einem dritten Strömungskanal (24) für ein Kühlmittel (3, 21 , 40), wobei der erste Strömungskanal (23) einen ersten Bereich (23a) zur ersten Abkühlung des Kältemittels (2, 20, 39) und einen zweiten Bereich (23b) zur weiteren Abkühlung des Kältemittels (2, 20, 39) aufweist, wobei im ersten Strömungskanal (23) das Kältemittel (2, 20, 39) in einer Hochdruckphase strömbar ist und im zweiten Strömungskanal (25) das Kältemittel (4, 22, 41 ) in einer Niederdruckphase strömbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Wärmeübertrag zwischen dem Kältemittel im ersten Bereich (23a) des ersten Strömungskanals (23) und dem Kühlmittel im dritten Strömungskanal (24) stattfindet und ein zweiter Wärmeübertrag zwischen dem Kältemittel im zweiten Bereich (23b) des ersten Strömungskanals (23) und dem Kältemittel im zweiten Strömungskanal (25) stattfindet.
2. Wärmeübertrager (1 , 30) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (23b) des ersten Strömungskanals (23) und der zweite Strömungskanal (25) eine erste Einheit bilden und der erste Bereich (23a) des ersten Strömungskanals (23) und der dritte Strömungskanal (24) eine zweite Einheit bilden, wobei die erste Einheit und die zweite Einheit als Baueinheit verbindbar sind.
3. Wärmeübertrager (1 , 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (1 , 30) einen Akkumulator (13, 31 ) aufweist, der ein Speichervolumen zur Bevorratung des Kältemittels (4, 22, 41 ) aufweist und/oder Mittel zur Filterung und/oder Mittel zur Trocknung des Kältemittels (4, 22, 41 ).
4. Wärmeübertrager (1 , 30) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (13, 31 ) dem Wärmeübertrager (1 , 30) zugeordnet ist.
5. Wärmeübertrager (1 , 30) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittelübertritt aus dem zweiten Bereich (23b) des ersten Strömungskanals (23) in den zweiten Strömungskanal (25) über den Akkumulator (13, 31 ) führt,
8. Wärmeübertrager (1 , 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Bereich (23a) des ersten Strömungskanals (23) der dritte Strömungskanal (24) benachbart ist, und dem zweiten Bereich (23b) des ersten Strömungskanals (23) der zweite Strömungskanal (25) benachbart ist.
7. Wärmeübertrager (1 , 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Einheit und/oder die zweite Einheit in Stapelscheibenbauweise gebildet ist.
8. Wärmeübertrager (1 , 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Einheit und/oder die zweite Einheit in Rohr- Rippe-Bauweise gebildet ist.
9. Wärmeübertrager (1 , 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Einheit und/oder die zweite Einheit durch eine Mehrzahl von Rohren gebildet ist, wobei die Rohre benachbart zueinander angeordnet sind und zumindest teilweise in thermischen Kontakt miteinander stehen, wobei die Rohre jeweils von dem Kältemittel (2, 4, 20, 22, 39, 41 ) und/oder dem Kühlmittel (3, 21 , 40) durchströmbar sind.
10. Wärmeübertrager (1 , 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Einheit und/oder die zweite Einheit von einer Mehrzahl von Rohren gebildet ist, wobei zwischen den Rohren Turbulenzeinlagen (26) angeordnet sind, wobei die Anordnung von Rohren und Turbulenzeinlagen (26) von einem Gehäuse ummantelt ist, wobei die Rohre von einem Kühlmittel (3, 21 , 40) und/oder einem Kältemittel (2, 4, 20, 22, 39, 41 ) durch- strömbar sind und von einem Kühlmittel (3, 21 , 40) und/oder einem Kältemittel (2, 4, 20, 22, 39, 41 ) umströmbar sind.
1 1 . Wärmeübertrager (1 , 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere der Strömungskanäle (23, 24, 25) eine oder mehrerer Umlenkungen ihrer Strömungsrichtung erfahren, wodurch die Fluidströmungen in den Strömungskanälen (23, 24, 25) zueinander im Gleichstrom und/oder im Gegenstrom und/oder im Kreuzstrom verlaufen können.
12. Wärmeübertrager (1 , 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator (31 ) den zweiten Bereich (23b, 34) des ersten Strömungskanals (23) und den zweiten Strömungskanal (25) aufweist, wobei innerhalb des Akkumulators (31 ) ein Wärmeübertrag zwischen dem zweiten Bereich (23b, 34) des ersten Strömungskanals (23) und dem zweiten Strömungskanal (25) stattfindet.
13. Wärmeübertrager (1 , 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Akkumulator (13, 31 ) und der Wärmeübertrager (1 , 30) als Baueinheit ausgeführt ist.
14. Wärmeübertrager (1 , 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kältemittel CO2 (R744) ist.
15. Wärmeübertrager (1 , 30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (1 , 30) eine Druckfestigkeit aufweist, die Innendrücke größer 100 bar erlaubt.
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