EP2930455A1 - Heat exchanger - Google Patents

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EP2930455A1
EP2930455A1 EP15163043.1A EP15163043A EP2930455A1 EP 2930455 A1 EP2930455 A1 EP 2930455A1 EP 15163043 A EP15163043 A EP 15163043A EP 2930455 A1 EP2930455 A1 EP 2930455A1
Authority
EP
European Patent Office
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heat exchanger
fluid
tubes
section
inlet
Prior art date
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Granted
Application number
EP15163043.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2930455B1 (en
Inventor
Gottfried DÜRR
Christoph Walter
Igor Tschemeris
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 International GmbH
Original Assignee
Mahle International GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Mahle International GmbH filed Critical Mahle International GmbH
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Publication of EP2930455B1 publication Critical patent/EP2930455B1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535—Heat-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
    • F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05391—Assemblies 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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    • F28D1/05341—Assemblies 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0202—Header boxes having their inner space divided by partitions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F28F9/0278—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of stacked distribution plates or perforated plates arranged over end plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/02—Evaporators
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
    • F28F2009/222—Particular guide plates, baffles or deflectors, e.g. having particular orientation relative to an elongated casing or conduit

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger with a tube block with tubes for the heat transfer between a first fluid flowing through the tubes and a second fluid flowing around the tubes, in particular an evaporator.
  • Heat exchangers and in particular also evaporators are widely known in the prior art.
  • evaporators have also become known for various refrigerants, in particular for R134a or R744, which is also known as CO 2 .
  • a so-called start-stop device is increasingly used to save fuel, which shuts off the drive motor during a brief vehicle standstill, such as in front of a traffic light.
  • This is in a belt-driven compressor of the refrigeration cycle of the air conditioning of the air compressor and
  • the refrigerant does not circulate in the refrigerant medium cycle in such a stop phase.
  • the compressor is turned off and thus the fluid flow stopped in the fluid circuit, while continuing to flow through the evaporator in the air conditioner air. During the stop phase, this increases the temperature in the evaporator.
  • the refrigeration cycle is also switched on again and the fluid begins to flow through the refrigeration circuit again, so that the evaporator cools down again
  • the evaporator is firstly flown through on one of the two sides, viewed transversely to the direction of air flow, and thereafter the refrigerant is deflected in width to the other side, viewed transversely to the direction of air flow.
  • the evaporator cools first on one side and then on the other side, viewed in the width direction of the evaporator and thus viewed transversely to the air flow direction.
  • a heat exchanger with a tube block with tubes for heat transfer between a first fluid flowing through the tubes and a second fluid flowing around the tubes the heat exchanger having an inlet and outlet header and a diversion header, wherein the inlet and outlet header is formed such that the first fluid flows via a feed into the inlet and outlet collector and flows out via an outlet from the inlet and outlet collector, wherein the deflection collector causes a deflection of the fluid from one tube to another tube, wherein the tubes spaced are arranged to each other and extend between the inlet and outlet collector and the Umlenksammler, wherein the tube block is divided into at least four sections which are successively flowed through by the first fluid, wherein a first portion and a second sections in the width direction of the heat exchanger ne lie in one plane and lie in the air flow direction in a plane and a third section and a fourth section in the width direction of the heat exchanger are adjacent and lie in the air flow direction in a plane, wherein the first
  • first the first section and then the second section are flowed through, which lie next to one another in the air flow direction and thus the temperature distribution in the width of the heat exchanger is substantially homogeneous and hardly or hardly occurs in the vehicle interior on the driver side and on the passenger side sets a temperature delay.
  • first deflection in the width of the heat exchanger is provided, which is aligned transversely to the air flow direction.
  • a second deflection in the width of the heat exchanger is provided, which is aligned transversely to the air flow direction.
  • a third deflection in the depth of the heat exchanger is provided, which is aligned in the air flow direction or opposite thereto. As a result, the first fluid is transferred between the first level and the second level.
  • first deflection in the width and / or the second deflection in the width and / or the third deflection in the depth in the inlet and outlet collector is or are formed. This will be a Space-saving solution achieved. Also, no additional components are needed, which reduces the cost.
  • first, second, third and / or fourth sections a plurality of tubes and / or pipe pairs are each arranged with two tubes, which are traversed by the first fluid. As a result, an improved distribution in the plane transverse to the direction of air flow is achieved.
  • the inlet and outlet collector is designed such that in the first, second, third and / or fourth sections, the first fluid can be distributed to a plurality of tubes, these tubes are flowed through by the first fluid, the fluid can be deflected by the Umlenksammler in other tubes and the other tubes are flowed through by the first fluid and then the first fluid is again flowed into the inlet and outlet collector.
  • the inlet and outlet collector is advantageous for the inlet and outlet collector to be designed such that it distributes the first fluid to the tubes or to tubes of tube pairs of the first section, the second section, the third section and the fourth section, respectively. This in turn achieves improved homogeneity.
  • inlet and outlet header prefferably be designed such that it extracts the first fluid from the tubes or from the respective tubes Collecting tubes from tube pairs of the first section, the second section, the third section and the fourth section.
  • the inlet and outlet header is designed such that it forwards the first fluid from the first section into the second section and that it forwards the first fluid from the second section into the third section and that it is the first fluid from the third section to the fourth section.
  • the inlet and outlet collector prefferably be formed from a disk arrangement having a plurality of disk layers, openings being provided in the disks at least in intermediate layers in order to distribute and / or collect and / or forward the first fluid , Due to the disc arrangement a good pressure resistance is achieved in a small space.
  • the inlet and outlet collector is formed from a disk arrangement with a plurality of disk layers, wherein one of the edge disks has openings for introducing or connecting the pipes. This also promotes the compressive strength of the heat exchanger.
  • the inlet and outlet collector is formed from a disk arrangement with a plurality of disk layers, wherein another of the edge disks has openings for admitting and / or discharging the first fluid. This also promotes the compressive strength of the heat exchanger.
  • connection pipe is or are provided as the supply and / or discharge, which is or are connected to one of the edge disks and which or which have an opening or openings which are provided with an opening or communicate with openings in the edge disk.
  • first and / or the second connecting tube have sections which extend in the width direction of the heat exchanger.
  • various configurations can be realized, which extend the connection pipes.
  • connection pipe are each connected to a connection flange or jointly to a connection flange which is or are arranged in front of the pipe block or laterally of the pipe block in the air flow direction.
  • first and the second connecting pipe are formed as a common tube with a partition wall disposed therein.
  • the deflection collector is formed from a disk arrangement with a plurality of disk layers, wherein openings are provided in the disks at least in intermediate layers in order to deflect the first fluid from one pipe to another pipe. This promotes the compressive strength of the heat exchanger.
  • the deflection collector is formed from a disk arrangement with a plurality of disk layers, wherein one of the edge disks has openings for insertion or connection of the pipes. This also promotes the compressive strength of the heat exchanger.
  • the deflector may be formed of a plurality of pipe bends, each connecting two pipes.
  • the pipe bend can also be formed integrally with the two tubes.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a heat exchanger 1 with a tube block 2, which has tubes 3 for heat transfer between a first fluid flowing through the tubes 3 and a second fluid flowing around the tubes 3.
  • the first fluid is preferably a refrigerant, in particular R744 or also called CO 2 .
  • the second fluid is preferably air.
  • the tube block 2 has a plurality of tubes, which are preferably arranged in the air flow direction 4 in two rows of tubes.
  • only one tube 3 can be arranged in the direction of air flow 4, which then preferably has a separating web along the tube 3, in order to produce two separately flowable floods.
  • a plurality of tubes 3 are arranged adjacent to each other. It is advantageous if in each case between two tubes 3, a rib 5, such as a corrugated fin, is provided, which improves the heat transfer from the second fluid to the tube 3.
  • the heat exchanger 1 has an inlet and outlet header at one end of the tubes 3 and a deflection collector 7 at the other end of the tubes 3.
  • the inlet and outlet header 6 is designed such that the first fluid can flow via a feed 8 into the inlet and outlet header 6 and via a discharge 9 can flow out of the inlet and outlet collector 6 again.
  • the supply 8 and the discharge 9 are preferably formed by tubes which rest over part of their extension to the inlet and outlet collector and extend over a further part of their extension freely in the air until they end at a flange 10, which for Connection to a cooling circuit is used.
  • the tubes of the feed 8 and the discharge 9 extend transversely to the direction of air flow 4, beyond the lateral edge of the heat exchanger 1 and the tube block 2 protrude and then take a curved or multi-curved course to the flange 10, the front of Tube block 2 is arranged in the air flow direction.
  • the flange 10 may also be arranged laterally of the tube block 2 or behind the tube block 2.
  • the diverter collector 7 serves to effect a deflection of the first fluid from one pipe 3 into another pipe 3. As a result, the first fluid flows twice across the air flow direction 4 before being directed to the next section. Since the tubes 3 are arranged at a distance from each other and extend between the inlet and outlet header 6 and the deflection collector 7, the double flow is realized. It may well be advantageous if between the tubes 3, the ribs 5 are arranged.
  • the tube block 2 is divided into at least four sections. These sections are defined such that the first fluid flows through the sections one after the other.
  • a first portion and a second portions are defined, which are considered in the width direction of the heat exchanger 1 side by side and lie in the air flow direction in a plane.
  • a third portion and a fourth portion are defined, which are also considered in the width direction of the heat exchanger side by side and When viewed in the air flow direction lie in a plane, wherein the first and the second gate in the air flow direction in front of or behind the third and the fourth section.
  • FIG. 3 In FIG. 3 the four sections 101, 102, 103 and 104 are shown.
  • the portions 101 and 102 are viewed in a plane in the air flow direction, and the portions 103 and 104 are viewed in a plane in the air flow direction.
  • the air flows according to the arrows 105 to the tube block 106 and it flows first to the sections 103 and 104 at. These lie in the air flow direction 105 in front of the sections 101 and 102.
  • the first fluid flows according to arrow 107 first in the first section 101, flows through the tubes 108, is deflected in the Umlenksammler 110 and flows through the tubes 109, before it flows back to the inlet and outlet header 111. Subsequently, the first fluid is directed in accordance with arrow 112 from the first portion 101 in the second portion 102 and thus deflected in width. The first fluid then flows through the tubes 113, is deflected in the Umlenksammler 110 and flows through the tubes 114, before it flows back to the inlet and outlet header 111. Subsequently, the first fluid is directed in accordance with arrow 115 from the second portion 102 in the third portion 103 and thus deflected in depth.
  • the first fluid then flows through the tubes 116, is deflected in the Umlenksammler 110 and flows through the tubes 117, before it flows back to the inlet and outlet header 111. Subsequently, the first fluid is directed according to arrow 118 from the third section 103 in the fourth section 104 and thus deflected in width. The first fluid then flows through the tubes 119, is deflected in the Umlenksammler 110 and flows through the tubes 120 before it flows back to the inlet and outlet header 111. From there, the first fluid is discharged via the discharge pipe according to arrow 121.
  • a first deflection in the width of Heat exchanger 1 is provided, which is aligned transversely to the air flow direction 105.
  • a second deflection in the width of the heat exchanger is provided between the third section 103 and the fourth section 104, which is oriented transversely to the air flow direction 105.
  • a third deflection in the depth of the heat exchanger 100 is provided between the second portion 102 and the third portion 103, which is aligned in the air flow direction 105 or opposite thereto.
  • the first deflection in the width and / or the second deflection in the width and / or the third deflection in the depth in the inlet and outlet header 6 are formed. This will be in FIG. 3 shown only schematically, this being in the FIGS. 1 and 2 is designed accordingly.
  • FIG. 3 also schematically shows, in the first, second, third and / or fourth sections 101, 102, 103 and 104, a plurality of tubes 108, 109, 113, 114, 116, 117, 119 and 120 or pipe pairs 108, 109th , 113 and 114; 116 and 117; 119 and 120 are provided, wherein in the tube pairs two tubes are arranged adjacent to each other, which are preferably flowed through by the first fluid in succession.
  • the inlet and outlet collector is designed such that in the first, second, third and / or fourth sections 101, 102, 103, 104, the first fluid can be distributed to a plurality of tubes 108, 113, 116 and 119, these tubes can be traversed by the first fluid, the fluid from the Umlenksammler 7 in further tubes 109, 114, 117, 120 is deflected and the other tubes 109, 114, 117 and 120 are flowed through by the first fluid and then the first fluid back into the Inlet and outlet header 6 can be flowed.
  • the inlet and outlet collector is designed such that it the first fluid on the tubes or on each tube 108, 113, 116 and 119 of pairs of tubes of the first section, the second section of the third section and the fourth section 101, 102, 103 and 104 distributed.
  • the inlet and outlet header is configured to receive the first fluid from the tubes 109, 114, 117 and 120 or from respective tubes of tube pairs of the first section, the second section, the third section and the fourth section 101, 102, 103 and 104 collects.
  • the inlet and outlet header is designed such that it forwards the first fluid from the first section 101 into the second section 102 and that it forwards the first fluid from the second section 102 into the third section 103 and that it is the first fluid from the third section 103 into the fourth section 104.
  • overflow paths are provided between the sections, these are indicated by the arrows 112, 115 and 118. These overflow paths are formed by fluid channels which are formed in the inlet and outlet header.
  • the inlet and outlet collector 7 consists of a disk arrangement with a plurality of disk layers, see also FIG. 6 , In FIG. 6 such an inlet and outlet header 200 is shown. It consists of three discs 201, 202 and 203 and has further tubes 204, 205 and 206.
  • the tubes 204 and 206 correspond to the inlet pipes and outlet pipes 8, 9 of the FIG. 1 .
  • the tube 205 with its channels corresponds to the transfer channels with the reference numerals 112 and 118 of FIG. 3 ,
  • openings are provided in the disks to distribute and / or collect and / or transfer the first fluid.
  • openings for insertion or connection of the tubes 209 are provided in one of the edge discs 201 .
  • openings for admitting and / or discharging the first fluid from the tubes 204 and 206, respectively, are provided as supply and discharge, respectively.
  • the tube 205 with its channels 207 and 208 is preferably formed as a deep-drawn part and is in FIG. 7 shown in detail. It's two formed adjacent arcuate or U-shaped walls which are integrally formed, wherein the central wall 201 is formed together. On its underside, the tube is open and it is placed there on the top edge disc 203 and soldered.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of a section through a heat exchanger 300.
  • the heat exchanger has a tube block 201 with two rows of tubes 302, which are arranged one behind the other in the air flow direction 303.
  • each collector 304, 305 are arranged, wherein the collector 304, the inlet and outlet collector and the collector 305 of the Umlenksammler.
  • the collectors 304, 305 are each formed of disk stacks.
  • the discs 306, 307 and 308 are provided at the collector 305.
  • the disc 308 has openings communicating with and advantageously receiving the tubes 302, or alternatively the tubes are connected to the discs 308.
  • the disc 307 has openings to redirect fluid flow of one tube 302 into one fluid stream into another, preferably adjacent, tube 302 in the same row.
  • the disk 306 is advantageously designed as an edge disk and cover plate without openings.
  • the collector 304, the discs 309, 310 and 311 are provided.
  • the disc 309 has openings communicating with and advantageously accommodating the tubes 302, or the tubes are alternatively connected to the discs 309.
  • the disc 310 has openings to distribute the fluid flow from the fluid inlet to the tubes 302 of a section and / or to pass fluid flow from one section to another section.
  • the disc 311 is formed as an edge disc and cover plate, said edge disc 311 has openings 315, 316 to a first fluid from a feed 312 in the tube block in order to discharge a first fluid to a discharge 313, further preferably openings 317, 318 may be provided to allow a fluid into a transfer passage 314 to be able to forward the first fluid from one section to another section.
  • FIG. 1 shows, furthermore, that a first and a second connecting pipe 11, 12 are provided as feed 8 and as discharge 9, which are connected to one of the edge disks 13 of a collector and which have at least one opening or openings, which with at least one opening or with Openings in the edge disc 13 communicate.
  • FIG. 4 shown in a view from above. It can be seen that the tubes 11, 12 extend only about half the length of the heat exchanger 1 in width. Between the tubes 11, 12, a further tube 14 is arranged, which the transfer channels 207, 208 according to FIG. 6 having. This tube 14 extends substantially over the entire width of the heat exchanger 1, viewed transversely to the air flow direction.
  • the first and the second connecting pipe 11,12 are connected together with a connecting flange 10, wherein the connecting flange is arranged in the air flow direction in front of the tube block 2.
  • the connection flange 10 can also be arranged laterally of the tube block 2 or behind the tube block.
  • a separate flange can also be provided for each of the tubes 11, 12.
  • the first and the second connecting pipe 11, 12 may be formed as a common tube with a partition wall disposed therein.
  • FIG. 2 shows an alternative embodiment of a heat exchanger after FIG. 1 , wherein the heat exchanger 50 of the FIG. 2 essentially only by the design of the connecting pipes 51, 52 from the heat exchanger of the FIG. 1 with the connection pipes 11, 12 different.
  • the tubes extend with their connections to the flange 53 in the width direction of the heat exchanger in the opposite direction than in FIG. 1 shown.
  • the tube 52 terminates substantially right flush with the tube block 2 and is closed there. In this case, the tube 52 projects centrally in the direction opposite to the direction of air flow 4 to the front, there is angled and extends approximately S-shaped to the flange 53.
  • the tube 51 also ends substantially flush right with the tube block 2 and is closed there.
  • the tube 51 extends over approximately the entire width of the heat exchanger 50 on the collector 54. Forms on one side of a U-shaped arc and is guided on the front of the collector 54 back to the left, where it is angled and against the air flow direction 4 to guided in front. From there it runs approximately s-shaped to the flange 53. Die FIG. 5 shows this in a view from above again for better representation.
  • the flow can be modified under the U-shaped arc in the connecting pipe.
  • a serpentine be provided by eight tubes instead of four tubes or it can be provided in each case a parallel flow of two tubes or a mixed form thereof.
  • the deflection collector is shown in each case as a disk arrangement.
  • the Umlenksammler may also be formed of a plurality of pipe bends, which are respectively connected to the tubes.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit einem Rohrblock mit Rohren für die Wärmeübertragung zwischen einem die Rohre durchströmenden ersten Fluid und einem die Rohre umströmenden zweiten Fluid, wobei der Wärmeübertrager einen Ein- und Austrittssammler und einen Umlenkungssammler aufweist, wobei der Ein- und Austrittssammler derart ausgebildet ist, dass das erste Fluid über eine Zuführung in den Ein- und Austrittssammler strömt und über eine Abführung aus dem Ein- und Austrittssammler ausströmt, wobei der Umlenksammler eine Umlenkung des Fluids aus einem Rohr in ein anderes Rohr bewirkt, wobei die Rohre beabstandet zueinander angeordnet sind und zwischen dem Ein- und Austrittssammler und dem Umlenksammler verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrblock in zumindest vier Abschnitte unterteilt ist, die nacheinander von dem ersten Fluid durchströmbar sind, wobei ein erster Abschnitt und ein zweiter Abschnitte in Breitenrichtung des Wärmeübertragers nebeneinander liegen und in Luftströmungsrichtung in einer Ebene liegen und ein dritter Abschnitt und ein vierter Abschnitt in Breitenrichtung des Wärmeübertragers nebeneinander liegen und in Luftströmungsrichtung in einer Ebene liegen, wobei der erste und der zweite Anschnitt in Luftströmungsrichtung vor oder hinter dem dritten und dem vierten Abschnitt liegen.The invention relates to a heat exchanger having a tube block with tubes for the heat transfer between a first fluid flowing through the tubes and a second fluid flowing around the tubes, wherein the heat exchanger has an inlet and outlet collector and a deflection collector, wherein the inlet and outlet collector is formed in that the first fluid flows via a feed into the inlet and outlet header and flows out via an outlet from the inlet and outlet header, wherein the deflection header effects a deflection of the fluid from one tube into another tube, the tubes being arranged at a distance from one another and run between the inlet and outlet collector and the Umlenksammler, characterized in that the tube block is divided into at least four sections, which are successively flowed through by the first fluid, wherein a first portion and a second sections in the width direction of the heat exchanger nebenein lie on the other and in the air flow direction in a plane and a third section and a fourth section in the width direction of the heat exchanger are adjacent and lie in the air flow direction in a plane, the first and the second gate in the air flow direction before or after the third and the fourth section ,

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit einem Rohrblock mit Rohren für die Wärmeübertragung zwischen einem die Rohre durchströmenden ersten Fluids und einem die Rohre umströmenden zweiten Fluids, wie insbesondere einen Verdampfer.The invention relates to a heat exchanger with a tube block with tubes for the heat transfer between a first fluid flowing through the tubes and a second fluid flowing around the tubes, in particular an evaporator.

Stand der TechnikState of the art

Wärmeübertrager und insbesondere auch Verdampfer sind im Stand der Technik vielfältig bekannt. So sind Verdampfer auch für verschiedene Kältemittel bekannt geworden, wie insbesondere für R134a oder R744, das auch als CO2 bekannt ist.Heat exchangers and in particular also evaporators are widely known in the prior art. Thus, evaporators have also become known for various refrigerants, in particular for R134a or R744, which is also known as CO 2 .

Diesbezüglich werden die folgenden Druckschriften zum stand der Technik genannt. DE 10 2008 025 910 A1 , DE 10 2006 046 671 A1 und DE 10 2005 059 919 A1 .In this regard, the following references are called the prior art. DE 10 2008 025 910 A1 . DE 10 2006 046 671 A1 and DE 10 2005 059 919 A1 ,

Bei modernen Kraftfahrzeugen wird zur Kraftstoffeinsparung immer häufiger eine so genannte Start-Stopp-Vorrichtung eingesetzt, welche bei einem kurzzeitigen Fahrzeugstillstand, wie beispielsweise vor einer Ampel, den Antriebsmotor abschaltet. Damit steht bei einem riemengetriebenen Kompressor des Kältekreislaufs der Klimaanlage der Klimakompressor und damit zirkuliert das Kältemittel in einer solchen Stoppphase nicht im Kälternittelkreislauf.In modern motor vehicles, a so-called start-stop device is increasingly used to save fuel, which shuts off the drive motor during a brief vehicle standstill, such as in front of a traffic light. This is in a belt-driven compressor of the refrigeration cycle of the air conditioning of the air compressor and Thus, the refrigerant does not circulate in the refrigerant medium cycle in such a stop phase.

Der bisherige typische Einsatzfall für Verdampfer sieht einen kontinuierlichen Betrieb des Kältekreislaufes vor.The previous typical application for evaporator provides for a continuous operation of the refrigeration cycle.

Bei Fahrzeuge mit sogenannter Start-Stopp-Vorrichtung wird, wie oben beschrieben der Kompressor abgeschaltet und damit der Fluidstrom im Fluidkreislauf stillgesetzt, während weiterhin Luft durch den Verdampfer in dem Klimagerät durchströmt. Während der Stopp-Phase steigt dadurch die Temperatur im Verdampfer an. Beim Wiedereinschalten des Kompressors wird auch der Kältekreislauf wieder eingeschaltet und das Fluid beginnt wieder durch den Kältekreislauf zu strömen, so dass sich der Verdampfer wieder abkühltIn vehicles with so-called start-stop device, as described above, the compressor is turned off and thus the fluid flow stopped in the fluid circuit, while continuing to flow through the evaporator in the air conditioner air. During the stop phase, this increases the temperature in the evaporator. When the compressor is switched back on, the refrigeration cycle is also switched on again and the fluid begins to flow through the refrigeration circuit again, so that the evaporator cools down again

Bei den gemäß dem Stand der Technik ausgebildeten Verdampfern wird der Verdampfer zu erst auf einer der beiden Seiten quer zur Luftströmungsrichtung betrachtet durchströmt und danach erfolgt eine Umlenkung des Kältemittels in der Breite auf die andere Seite, quer zur Luftströmungsrichtung betrachtet. Dadurch kühlt sich der Verdampfer erst auf der einen Seite ab und dann auf der anderen Seite, in Breitenrichtung des Verdampfers betrachtet und damit quer zur Luftströmungsrichtung betrachtet. Dies führt dazu, dass die kalte Luft beim Wiedereinschalten des Kältekreislaufs auf der Fahrerseite und auf der Beifahrerseite mit einer zeitlichen Verzögerung von bis zu 15 Sekunden im Fahrzeuginnenraum ankommt. Es resultiert daher eine unterschiedlich schnelle Bereitstellung von kalter temperierter Luft auf der Fahrerseite und auf der Beifahrerseite nach dem Wiedereinschalten des Kältekreislaufs.In the case of the evaporators designed according to the prior art, the evaporator is firstly flown through on one of the two sides, viewed transversely to the direction of air flow, and thereafter the refrigerant is deflected in width to the other side, viewed transversely to the direction of air flow. As a result, the evaporator cools first on one side and then on the other side, viewed in the width direction of the evaporator and thus viewed transversely to the air flow direction. This results in the cold air arriving at the driver's side and on the passenger side with a time delay of up to 15 seconds in the vehicle interior when the refrigeration cycle is restarted. It therefore results in a different speed provision of cold tempered air on the driver side and on the passenger side after restarting the refrigeration cycle.

Bei Kraftfahrzeugen wird dies als inakzeptabel angesehen, weshalb beim Wiedereinschalten des Motors nach einer Stopp-Phase die Luft sowohl auf Beifahrer als auch Fahrerseite möglichst zeitgleich abzukühlen ist. Eine lange zeitliche Verzögerung ist zu vermeiden.For motor vehicles, this is considered unacceptable, which is why when the engine is restarted after a stop phase, the air on both Passenger and driver side as possible to cool at the same time. A long delay is to be avoided.

Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, VorteilePresentation of the invention, object, solution, advantages

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Wärmeübertrager zu schaffen, welcher derart aufgebaut ist, dass insbesondere nach Stopp-Phasen bei einem Start-Stopp-Betrieb eine gleichmäßigere Kältewirkung zweigt und keine oder nur eine geringe zeitliche Verzögerung im Abkühlverhalten der Luft über die Breite des Wärmeübertragers zeigt.It is the object of the invention to provide a heat exchanger which is constructed such that, in particular after stop phases in a start-stop operation, a more uniform cooling effect branches and no or only a slight time delay in the cooling behavior of the air over the width of the Heat exchanger shows.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit einem Rohrblock mit Rohren für die Wärmeübertragung zwischen einem die Rohre durchströmenden ersten Fluid und einem die Rohre umströmenden zweiten Fluid, wobei der Wärmeübertrager einen Ein- und Austrittssammler und einen Umlenkungssammler aufweist, wobei der Ein- und Austrittssammler derart ausgebildet ist, dass das erste Fluid über eine Zuführung in den Ein-und Austrittssammler strömt und über eine Abführung aus dem Ein- und Austrittssammler ausströmt, wobei der Umlenksammler eine Umlenkung des Fluids aus einem Rohr in ein anderes Rohr bewirkt, wobei die Rohre beabstandet zueinander angeordnet sind und zwischen dem Ein- und Austrittssammler und dem Umlenksammler verlaufen, wobei der Rohrblock in zumindest vier Abschnitte unterteilt ist, die nacheinander von dem ersten Fluid durchströmbar sind, wobei ein erster Abschnitt und ein zweiter Abschnitte in Breitenrichtung des Wärmeübertragers nebeneinander liegen und in Luftströmungsrichtung in einer Ebene liegen und ein dritter Abschnitt und ein vierter Abschnitt in Breitenrichtung des Wärmeübertragers nebeneinander liegen und in Luftströmungsrichtung in einer Ebene liegen, wobei der erste und der zweite Anschnitt in Luftströmungsrichtung vor oder hinter dem dritten und dem vierten Abschnitt liegen. Dadurch wird erfindungsgemäß erreicht, dass zuerst der erste Abschnitt und danach der zweite Abschnitt durchströmt werden, die in Luftströmungsrichtung nebeneinander liegen und somit die Temperaturverteilung in der Breite des Wärmeübertragers im Wesentlichen homogen ist und im Fahrzeuginnenraum auf der Fahrerseite und auf der Beifahrerseite sich keine oder kaum eine Temperaturverzögerung einstellt.In one embodiment of the invention relates to a heat exchanger with a tube block with tubes for heat transfer between a first fluid flowing through the tubes and a second fluid flowing around the tubes, the heat exchanger having an inlet and outlet header and a diversion header, wherein the inlet and outlet header is formed such that the first fluid flows via a feed into the inlet and outlet collector and flows out via an outlet from the inlet and outlet collector, wherein the deflection collector causes a deflection of the fluid from one tube to another tube, wherein the tubes spaced are arranged to each other and extend between the inlet and outlet collector and the Umlenksammler, wherein the tube block is divided into at least four sections which are successively flowed through by the first fluid, wherein a first portion and a second sections in the width direction of the heat exchanger ne lie in one plane and lie in the air flow direction in a plane and a third section and a fourth section in the width direction of the heat exchanger are adjacent and lie in the air flow direction in a plane, wherein the first and the second gate in the air flow direction before or after the third and the fourth section. As a result, according to the invention, first the first section and then the second section are flowed through, which lie next to one another in the air flow direction and thus the temperature distribution in the width of the heat exchanger is substantially homogeneous and hardly or hardly occurs in the vehicle interior on the driver side and on the passenger side sets a temperature delay.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt eine erste Umlenkung in der Breite des Wärmeübertragers vorgesehen ist, die quer zur Luftströmungsrichtung ausgerichtet ist. Dadurch wird erfindungsgemäß erreicht, dass zuerst der erste Abschnitt und danach der zweite Abschnitt durchströmt werden, die in Luftströmungsrichtung betrachtet nebeneinander in einer Ebene liegen.It is particularly advantageous if between the first portion and the second portion, a first deflection in the width of the heat exchanger is provided, which is aligned transversely to the air flow direction. As a result, it is achieved according to the invention that first the first section and then the second section are flowed through, which, viewed in the air flow direction, lie next to one another in a plane.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem dritten Abschnitt und dem vierten Abschnitt eine zweite Umlenkung in der Breite des Wärmeübertragers vorgesehen ist, die quer zur Luftströmungsrichtung ausgerichtet ist. Dadurch wird erfindungsgemäß erreicht, dass der dritte Abschnitt vor dem vierten Abschnitt durchströmt wird, die in Luftströmungsrichtung betrachtet nebeneinander in einer Ebene liegen. Dadurch wird die Homogenität in der Ebene quer zur Luftströmungsrichtung verbessert.Furthermore, it is advantageous if between the third section and the fourth section, a second deflection in the width of the heat exchanger is provided, which is aligned transversely to the air flow direction. As a result, it is achieved according to the invention that the third section is flowed through before the fourth section which, viewed in the air flow direction, lie next to one another in a plane. This improves the homogeneity in the plane transverse to the direction of air flow.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt eine dritte Umlenkung in der Tiefe des Wärmeübertragers vorgesehen ist, die in Luftströmungsrichtung oder entgegengesetzt dazu ausgerichtet ist. Dadurch wird zwischen der ersten Ebene und der zweiten Ebene das erste Fluid übergeleitet.It is advantageous if between the second portion and the third portion, a third deflection in the depth of the heat exchanger is provided, which is aligned in the air flow direction or opposite thereto. As a result, the first fluid is transferred between the first level and the second level.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die erste Umlenkung in der Breite und/oder die zweite Umlenkung in der Breite und/oder die dritte Umlenkung in der Tiefe in dem Ein- und Austrittssammler ausgebildet ist bzw. sind. Dadurch wird eine platzsparende Lösung erreicht. Auch werden keine zusätzlichen Bauteile benötigt, was die Kosten senkt.It is also advantageous if the first deflection in the width and / or the second deflection in the width and / or the third deflection in the depth in the inlet and outlet collector is or are formed. This will be a Space-saving solution achieved. Also, no additional components are needed, which reduces the cost.

Auch ist es vorteilhaft, wenn jeweils zwei Rohre eines Rohrpaars ausgehend von dem Ein- und Austrittssammler von dem ersten Fluid nacheinander durchströmbar sind, wobei das erste Fluid im Umlenksammler von dem ersten Rohr in das zweite Rohr umlenkbar ist. Dadurch wird eine bessere Homogenität erreicht, weil das Fluid zweifach in einem Abschnitt strömt.It is also advantageous if in each case two tubes of a pair of tubes, starting from the inlet and outlet collector of the first fluid can be flowed through successively, wherein the first fluid is deflected in Umlenksammler of the first tube into the second tube. As a result, a better homogeneity is achieved because the fluid flows twice in a section.

Auch ist es vorteilhaft, wenn in den ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Abschnitten eine Vielzahl von Rohren und/oder von Rohrpaaren mit jeweils zwei Rohren angeordnet sind, die von dem ersten Fluid durchströmbar sind. Dadurch wird eine verbesserte Verteilung in der Ebene quer zur Luftströmungsrichtung erreicht.It is also advantageous if in the first, second, third and / or fourth sections a plurality of tubes and / or pipe pairs are each arranged with two tubes, which are traversed by the first fluid. As a result, an improved distribution in the plane transverse to the direction of air flow is achieved.

Auch ist es vorteilhaft, wenn der Ein- und Austrittssammler derart ausgebildet ist, dass in den ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Abschnitten das erste Fluid auf eine Vielzahl von Rohren verteilbar ist, diese Rohre von dem ersten Fluid durchströmbar sind, das Fluid von dem Umlenksammler in weitere Rohre umlenkbar ist und die weiteren Rohre von dem ersten Fluid durchströmbar sind und danach das erste Fluid wieder in den Ein- und Austrittssammler einströmbar ist.It is also advantageous if the inlet and outlet collector is designed such that in the first, second, third and / or fourth sections, the first fluid can be distributed to a plurality of tubes, these tubes are flowed through by the first fluid, the fluid can be deflected by the Umlenksammler in other tubes and the other tubes are flowed through by the first fluid and then the first fluid is again flowed into the inlet and outlet collector.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Ein- und Austrittssammler derart ausgebildet ist, dass er das erste Fluid auf die Rohre oder auf jeweils Rohre von Rohrpaaren des ersten Abschnitts, des zweiten Abschnitts, des dritten Abschnitts und des vierten Abschnitts jeweils verteilt. Dadurch wird wiederum eine verbesserte Homogenität erreicht.Furthermore, it is advantageous for the inlet and outlet collector to be designed such that it distributes the first fluid to the tubes or to tubes of tube pairs of the first section, the second section, the third section and the fourth section, respectively. This in turn achieves improved homogeneity.

Auch ist es zweckmäßig, wenn der Ein- und Austrittssammler derart ausgebildet ist, dass er das erste Fluid aus den Rohren oder aus jeweiligen Rohre von Rohrpaaren des ersten Abschnitts, des zweiten Abschnitts, des dritten Abschnitts und des vierten Abschnitts sammelt.It is also expedient for the inlet and outlet header to be designed such that it extracts the first fluid from the tubes or from the respective tubes Collecting tubes from tube pairs of the first section, the second section, the third section and the fourth section.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Ein- und Austrittssammler derart ausgebildet ist, dass er das erste Fluid von dem ersten Abschnitt in den zweiten Abschnitt weiterleitet und dass er das erste Fluid von dem zweiten Abschnitt in den dritten Abschnitt weiterleitet und dass er das erste Fluid von dem dritten Abschnitt in den vierten Abschnitt weiterleitet.Furthermore, it is advantageous if the inlet and outlet header is designed such that it forwards the first fluid from the first section into the second section and that it forwards the first fluid from the second section into the third section and that it is the first fluid from the third section to the fourth section.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn der Ein- und Austrittssammler aus einer Scheibenanordnung mit einer Mehrzahl von Scheibenlagen ausgebildet ist, wobei zumindest in Zwischenlagen Öffnungen in den Scheiben vorgesehen sind, um das erste Fluid zu verteilen und/oder zu sammeln und/oder weiterzuleiten. Durch die Scheibenanordnung wird eine gute Druckfestigkeit bei kleinem Bauraum erreicht.In one exemplary embodiment, it is expedient for the inlet and outlet collector to be formed from a disk arrangement having a plurality of disk layers, openings being provided in the disks at least in intermediate layers in order to distribute and / or collect and / or forward the first fluid , Due to the disc arrangement a good pressure resistance is achieved in a small space.

Auch ist es vorteilhaft, wenn der Ein- und Austrittssammler aus einer Scheibenanordnung mit einer Mehrzahl von Scheibenlagen ausgebildet ist, wobei eine der Randscheiben Öffnungen zum Einführen oder Verbinden der Rohre aufweist. Auch dies fördert die Druckfestigkeit des Wärmeübertragers.It is also advantageous if the inlet and outlet collector is formed from a disk arrangement with a plurality of disk layers, wherein one of the edge disks has openings for introducing or connecting the pipes. This also promotes the compressive strength of the heat exchanger.

Auch ist es vorteilhaft, wenn der Ein- und Austrittssammler aus einer Scheibenanordnung mit einer Mehrzahl von Scheibenlagen ausgebildet ist, wobei eine andere der Randscheiben Öffnungen zum Einlassen und/oder Auslassen des ersten Fluids aufweist. Auch dies fördert die Druckfestigkeit des Wärmeübertragers.It is also advantageous if the inlet and outlet collector is formed from a disk arrangement with a plurality of disk layers, wherein another of the edge disks has openings for admitting and / or discharging the first fluid. This also promotes the compressive strength of the heat exchanger.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn als Zuführung und/oder Abführung ein erstes und/oder ein zweites Anschlussrohr vorgesehen ist bzw. sind, das oder die mit einer der Randscheiben verbunden ist oder sind und welches bzw. welche eine Öffnung oder Öffnungen aufweisen, welche mit einer Öffnung oder mit Öffnungen in der Randscheibe kommunizieren. So kann in einer einfachen Art und Weise eine Anschlusskonfiguration erzeugt werden, die platzsparend und druckfest ist.It is particularly advantageous if a first and / or a second connection pipe is or are provided as the supply and / or discharge, which is or are connected to one of the edge disks and which or which have an opening or openings which are provided with an opening or communicate with openings in the edge disk. Thus, in a simple manner, a connection configuration can be produced which is space-saving and pressure-resistant.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn das erste und/oder das zweite Anschlussrohr Abschnitte aufweisen, welche sich in Breitenrichtung des Wärmeübertragers erstrecken. Dabei können vielfältige Ausgestaltungen realisiert werden, die die Anschlussrohre verlaufen.Furthermore, it is expedient if the first and / or the second connecting tube have sections which extend in the width direction of the heat exchanger. In this case, various configurations can be realized, which extend the connection pipes.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das erste und/oder das zweite Anschlussrohr mit jeweils einem Anschlussflansch oder gemeinsam mit einem Anschlussflansch verbunden sind, die oder der in Luftströmungsrichtung vor dem Rohrblock oder seitlich des Rohrblocks angeordnet ist oder sind. So kann je nach vorhandenem Bauraum eine unterschiedliche, günstige Anschlusskonfiguration gewählt werden.It is particularly advantageous if the first and / or the second connection pipe are each connected to a connection flange or jointly to a connection flange which is or are arranged in front of the pipe block or laterally of the pipe block in the air flow direction. Thus, depending on the available space a different, favorable connection configuration can be selected.

Besonders vorteilhaft ist es bei einem Ausführungsbeispiel, wenn das erste und das zweite Anschlussrohr als ein gemeinsames Rohr mit einer darin angeordneten Trennwand ausgebildet sind.
Auch ist es zweckmäßig, wenn der Umlenksammler aus einer Scheibenanordnung mit einer Mehrzahl von Scheibenlagen ausgebildet ist, wobei zumindest in Zwischenlagen Öffnungen in den Scheiben vorgesehen sind, um das erste Fluid von einem Rohr auf ein weiteres Rohr umzulenken. Dies fördert die Druckfestigkeit des Wärmeübertragers.It is particularly advantageous in one embodiment, when the first and the second connecting pipe are formed as a common tube with a partition wall disposed therein.
It is also expedient if the deflection collector is formed from a disk arrangement with a plurality of disk layers, wherein openings are provided in the disks at least in intermediate layers in order to deflect the first fluid from one pipe to another pipe. This promotes the compressive strength of the heat exchanger.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Umlenksammler aus einer Scheibenanordnung mit einer Mehrzahl von Scheibenlagen ausgebildet ist, wobei eine der Randscheiben Öffnungen zum Einführen oder Verbinden der Rohre aufweist. Dies fördert ebenso die Druckfestigkeit des Wärmeübertragers.Furthermore, it is advantageous if the deflection collector is formed from a disk arrangement with a plurality of disk layers, wherein one of the edge disks has openings for insertion or connection of the pipes. This also promotes the compressive strength of the heat exchanger.

Alternativ kann der Umlenksammler aus einer Vielzahl von Rohrbögen gebildet sein, die jeweils zwei Rohre verbinden. Dabei kann der Rohrbogen auch einteilig mit den beiden Rohren ausgebildet sein.Alternatively, the deflector may be formed of a plurality of pipe bends, each connecting two pipes. In this case, the pipe bend can also be formed integrally with the two tubes.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die nachfolgende Figurenbeschreibung und durch die Unteransprüche beschrieben.Further advantageous embodiments are described by the following description of the figures and by the subclaims.

Kurze Beschreibung der Figuren der ZeichnungBrief description of the figures of the drawing

Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage zumindest eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers,
Fig. 2
eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers,
Fig. 3
eine schematische Darstellung einer Verschaltung eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers,
Fig. 4
eine Teilansicht eines Wärmeübertragers nach Figur 1,
Fig. 5
eine Teilansicht eines Wärmeübertragers nach Figur 2,
Fig. 6
eine Schnittansicht eines Wärmeübertragers nach Figur 1 oder Figur 4,
Fig. 7
eine Schnittansicht eines Doppelrohrs nach Figur 6, und
Fig. 8
eine schematische Garstellung eines Schnitts eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers.
The invention will be explained in more detail on the basis of at least one embodiment with reference to the figures of the drawing. Show it:
Fig. 1
a perspective view of an embodiment of a heat exchanger according to the invention,
Fig. 2
a perspective view of an embodiment of a heat exchanger according to the invention,
Fig. 3
a schematic representation of an interconnection of a heat exchanger according to the invention,
Fig. 4
a partial view of a heat exchanger after FIG. 1 .
Fig. 5
a partial view of a heat exchanger after FIG. 2 .
Fig. 6
a sectional view of a heat exchanger after FIG. 1 or FIG. 4 .
Fig. 7
a sectional view of a double tube after FIG. 6 , and
Fig. 8
a schematic Garstellung a section of a heat exchanger according to the invention.

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung einen Wärmeübertrager 1 mit einem Rohrblock 2, welcher Rohre 3 aufweist für die Wärmeübertragung zwischen einem die Rohre 3 durchströmenden ersten Fluid und einem die Rohre 3 umströmenden zweiten Fluid. Dabei ist das erste Fluid bevorzugt ein Kältemittel, wie insbesondere R744 oder auch CO2 genannt. Das zweite Fluid ist bevorzugt Luft. Der Rohrblock 2 weist eine Vielzahl von Rohre auf, die bevorzugt in Luftströmungsrichtung 4 in zwei Reihen von Rohren angeordnet sind. FIG. 1 shows a perspective view of a heat exchanger 1 with a tube block 2, which has tubes 3 for heat transfer between a first fluid flowing through the tubes 3 and a second fluid flowing around the tubes 3. In this case, the first fluid is preferably a refrigerant, in particular R744 or also called CO 2 . The second fluid is preferably air. The tube block 2 has a plurality of tubes, which are preferably arranged in the air flow direction 4 in two rows of tubes.

Dabei kann alternativ auch nur ein Rohr 3 in Luftströmungsrichtung 4 betrachtet angeordnet sein, welches bevorzugt dann aber einen Trennsteg entlang des Rohrs 3 aufweist, um zwei separat durchströmbare Fluten zu erzeugen.In this case, alternatively, only one tube 3 can be arranged in the direction of air flow 4, which then preferably has a separating web along the tube 3, in order to produce two separately flowable floods.

In Richtung quer zur Luftströmungsrichtung 4 ist eine Vielzahl von Rohre 3 benachbart zueinander angeordnet. Dabei ist es vorteilhaft, wenn jeweils zwischen zwei Rohren 3 eine Rippe 5, wie eine Wellrippe, vorgesehen ist, welche den Wärmeübergang von dem zweiten Fluid auf das Rohr 3 verbessert.
Der Wärmeübertrager 1 weist einen Ein- und Austrittssammler an einem Ende der Rohre 3 und einen Umlenkungssammler 7 am anderen Ende der Rohre 3 auf.In the direction transverse to the air flow direction 4, a plurality of tubes 3 are arranged adjacent to each other. It is advantageous if in each case between two tubes 3, a rib 5, such as a corrugated fin, is provided, which improves the heat transfer from the second fluid to the tube 3.
The heat exchanger 1 has an inlet and outlet header at one end of the tubes 3 and a deflection collector 7 at the other end of the tubes 3.

Der Ein- und Austrittssammler 6 ist dabei derart ausgebildet, dass das erste Fluid über eine Zuführung 8 in den Ein- und Austrittssammler 6 strömen kann und über eine Abführung 9 wieder aus dem Ein- und Austrittssammler 6 ausströmen kann. Die Zuführung 8 und die Abführung 9 sind dabei bevorzugt durch Rohre ausgebildet, die über einen Teil ihrer Erstreckung an dem ein- und Austrittssammler anliegen und über einen weiteren Teil ihrer Erstreckung frei in der Luft verlaufen, bis sie an einem Flansch 10 enden, welcher zum Anschluss an einen Kältekreis dient.The inlet and outlet header 6 is designed such that the first fluid can flow via a feed 8 into the inlet and outlet header 6 and via a discharge 9 can flow out of the inlet and outlet collector 6 again. The supply 8 and the discharge 9 are preferably formed by tubes which rest over part of their extension to the inlet and outlet collector and extend over a further part of their extension freely in the air until they end at a flange 10, which for Connection to a cooling circuit is used.

In Figur 1 ist zu erkennen, dass die Rohre der Zuführung 8 und der Abführung 9 quer zur Luftströmungsrichtung 4 verlaufen, über den seitlichen Rand des Wärmeübertragers 1 bzw. des Rohrblocks 2 hinausstehen und dann einen gekrümmten oder mehrfach gekrümmten Verlauf annehmen bis zum Flansch 10, der vor dem Rohrblock 2 in Luftströmungsrichtung angeordnet ist. Alternativ kann der Flansch 10 auch seitlich des Rohrblocks 2 oder hinter dem Rohrblock 2 angeordnet sein.In FIG. 1 It can be seen that the tubes of the feed 8 and the discharge 9 extend transversely to the direction of air flow 4, beyond the lateral edge of the heat exchanger 1 and the tube block 2 protrude and then take a curved or multi-curved course to the flange 10, the front of Tube block 2 is arranged in the air flow direction. Alternatively, the flange 10 may also be arranged laterally of the tube block 2 or behind the tube block 2.

Der Umlenksammler 7 dient dazu, dass eine Umlenkung des ersten Fluids aus einem Rohr 3 in ein anderes Rohr 3 bewirkt wird. Dadurch strömt das erste Fluid zweifach quer zur Luftströmungsrichtung 4, bevor es zum nächsten Abschnitt geleitet wird. Da die Rohre 3 beabstandet zueinander angeordnet sind und zwischen dem Ein- und Austrittssammler 6 und dem Umlenksammler 7 verlaufen, wird die zweifache Durchströmung realisiert. Dabei kann es durchaus auch vorteilhaft sein, wenn zwischen den Rohren 3 die Rippen 5 angeordnet sind.The diverter collector 7 serves to effect a deflection of the first fluid from one pipe 3 into another pipe 3. As a result, the first fluid flows twice across the air flow direction 4 before being directed to the next section. Since the tubes 3 are arranged at a distance from each other and extend between the inlet and outlet header 6 and the deflection collector 7, the double flow is realized. It may well be advantageous if between the tubes 3, the ribs 5 are arranged.

Der Rohrblock 2 ist in zumindest vier Abschnitte unterteilt. Diese Abschnitte sind derart definiert, dass das erste Fluid die Abschnitte nacheinander durchströmt. Dabei sind ein erster Abschnitt und ein zweiter Abschnitte definiert, die in Breitenrichtung des Wärmeübertragers 1 betrachtet nebeneinander liegen und in Luftströmungsrichtung in einer Ebene liegen. Auch sind ein dritter Abschnitt und ein vierter Abschnitt definiert, die ebenso in Breitenrichtung des Wärmeübertragers betrachtet nebeneinander liegen und in Luftströmungsrichtung betrachtet in einer Ebene liegen, wobei der erste und der zweite Anschnitt in Luftströmungsrichtung vor oder hinter dem dritten und dem vierten Abschnitt liegen. Diesen Sachverhalt verdeutlicht die Figur 3. In Figur 3 sind die vier Abschnitte 101, 102, 103 und 104 dargestellt. Die Abschnitte 101 und 102 liegen in einer Ebene in Luftströmungsrichtung betrachtet und die Abschnitte 103 und 104 liegen in einer Ebene in Luftströmungsrichtung betrachtet. Die Luft strömt gemäß der Pfeile 105 den Rohrblock 106 an und sie strömt zuerst die Abschnitte 103 und 104 an. Diese liegen in Luftströmungsrichtung 105 vor den Abschnitten 101 und 102.The tube block 2 is divided into at least four sections. These sections are defined such that the first fluid flows through the sections one after the other. In this case, a first portion and a second portions are defined, which are considered in the width direction of the heat exchanger 1 side by side and lie in the air flow direction in a plane. Also, a third portion and a fourth portion are defined, which are also considered in the width direction of the heat exchanger side by side and When viewed in the air flow direction lie in a plane, wherein the first and the second gate in the air flow direction in front of or behind the third and the fourth section. This fact clarifies the FIG. 3 , In FIG. 3 the four sections 101, 102, 103 and 104 are shown. The portions 101 and 102 are viewed in a plane in the air flow direction, and the portions 103 and 104 are viewed in a plane in the air flow direction. The air flows according to the arrows 105 to the tube block 106 and it flows first to the sections 103 and 104 at. These lie in the air flow direction 105 in front of the sections 101 and 102.

Das erste Fluid strömt gemäß Pfeil 107 zuerst in den ersten Abschnitt 101 ein, durchströmt die Rohre 108, wird im Umlenksammler 110 umgelenkt und durchströmt die Rohre 109, bevor es wieder zum Ein- und Austrittssammler 111 strömt. Anschließend wird das erste Fluid gemäß Pfeil 112 vom ersten Abschnitt 101 in den zweiten Abschnitt 102 geleitet und damit in der Breite umgelenkt. Das erste Fluid strömt dann durch die Rohre 113, wird im Umlenksammler 110 umgelenkt und durchströmt die Rohre 114, bevor es wieder zum Ein- und Austrittssammler 111 strömt. Anschließend wird das erste Fluid gemäß Pfeil 115 vom zweiten Abschnitt 102 in den dritten Abschnitt 103 geleitet und damit in der Tiefe umgelenkt. Das erste Fluid strömt dann durch die Rohre 116, wird im Umlenksammler 110 umgelenkt und durchströmt die Rohre 117, bevor es wieder zum Ein- und Austrittssammler 111 strömt. Anschließend wird das erste Fluid gemäß Pfeil 118 vom dritten Abschnitt 103 in den vierten Abschnitt 104 geleitet und damit in der Breite umgelenkt. Das erste Fluid strömt dann durch die Rohre 119, wird im Umlenksammler 110 umgelenkt und durchströmt die Rohre 120, bevor es wieder zum Ein- und Austrittssammler 111 strömt. Von dort wird das erste Fluid gemäß Pfeil 121 über das Abführrohr ausgeleitet.The first fluid flows according to arrow 107 first in the first section 101, flows through the tubes 108, is deflected in the Umlenksammler 110 and flows through the tubes 109, before it flows back to the inlet and outlet header 111. Subsequently, the first fluid is directed in accordance with arrow 112 from the first portion 101 in the second portion 102 and thus deflected in width. The first fluid then flows through the tubes 113, is deflected in the Umlenksammler 110 and flows through the tubes 114, before it flows back to the inlet and outlet header 111. Subsequently, the first fluid is directed in accordance with arrow 115 from the second portion 102 in the third portion 103 and thus deflected in depth. The first fluid then flows through the tubes 116, is deflected in the Umlenksammler 110 and flows through the tubes 117, before it flows back to the inlet and outlet header 111. Subsequently, the first fluid is directed according to arrow 118 from the third section 103 in the fourth section 104 and thus deflected in width. The first fluid then flows through the tubes 119, is deflected in the Umlenksammler 110 and flows through the tubes 120 before it flows back to the inlet and outlet header 111. From there, the first fluid is discharged via the discharge pipe according to arrow 121.

Es ist in Figur 3 zu erkennen, dass zwischen dem ersten Abschnitt 101 und dem zweiten Abschnitt 102 eine erste Umlenkung in der Breite des Wärmeübertragers 1 vorgesehen ist, die quer zur Luftströmungsrichtung 105 ausgerichtet ist. Auch ist zu erkennen, dass zwischen dem dritten Abschnitt 103 und dem vierten Abschnitt 104 eine zweite Umlenkung in der Breite des Wärmeübertragers vorgesehen ist, die quer zur Luftströmungsrichtung 105 ausgerichtet ist. Weiterhin ist zu erkennen, dass zwischen dem zweiten Abschnitt 102 und dem dritten Abschnitt 103 eine dritte Umlenkung in der Tiefe des Wärmeübertragers 100 vorgesehen ist, die in Luftströmungsrichtung 105 oder entgegengesetzt dazu ausgerichtet ist.It is in FIG. 3 to recognize that between the first portion 101 and the second portion 102, a first deflection in the width of Heat exchanger 1 is provided, which is aligned transversely to the air flow direction 105. It can also be seen that a second deflection in the width of the heat exchanger is provided between the third section 103 and the fourth section 104, which is oriented transversely to the air flow direction 105. Furthermore, it can be seen that a third deflection in the depth of the heat exchanger 100 is provided between the second portion 102 and the third portion 103, which is aligned in the air flow direction 105 or opposite thereto.

Erfindungsgemäß ist die erste Umlenkung in der Breite und/oder die zweite Umlenkung in der Breite und/oder die dritte Umlenkung in der Tiefe in dem Ein- und Austrittssammler 6 ausgebildet. Dies wird in Figur 3 nur schematisch dargestellt, wobei dies in den Figuren 1 und 2 entsprechend ausgestaltet ist.According to the invention, the first deflection in the width and / or the second deflection in the width and / or the third deflection in the depth in the inlet and outlet header 6 are formed. This will be in FIG. 3 shown only schematically, this being in the FIGS. 1 and 2 is designed accordingly.

Wie die Figur 3 schematisch ebenso zeigt, sind in den ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Abschnitten 101, 102, 103 und 104 eine Vielzahl von Rohren 108, 109, 113, 114, 116, 117, 119 und 120 bzw. von Rohrpaaren 108, 109, 113 und 114; 116 und 117; 119 und 120 vorgesehen, wobei bei den Rohrpaaren jeweils zwei Rohren benachbart zueinander angeordnet sind, die von dem ersten Fluid bevorzugt nacheinander durchströmbar sind.As the FIG. 3 also schematically shows, in the first, second, third and / or fourth sections 101, 102, 103 and 104, a plurality of tubes 108, 109, 113, 114, 116, 117, 119 and 120 or pipe pairs 108, 109th , 113 and 114; 116 and 117; 119 and 120 are provided, wherein in the tube pairs two tubes are arranged adjacent to each other, which are preferably flowed through by the first fluid in succession.

Der Ein- und Austrittssammler ist dabei derart ausgebildet, dass in den ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Abschnitten 101, 102, 103, 104 das erste Fluid auf eine Vielzahl von Rohren 108, 113, 116 und 119 verteilbar ist, diese Rohre von dem ersten Fluid durchströmbar sind, das Fluid von dem Umlenksammler 7 in weitere Rohre 109, 114, 117, 120 umlenkbar ist und die weiteren Rohre 109, 114, 117 und 120 von dem ersten Fluid durchströmbar sind und danach das erste Fluid wieder in den Ein- und Austrittssammler 6 einströmbar ist. Dabei ist der Ein- und Austrittssammler derart ausgebildet, dass er das erste Fluid auf die Rohre oder auf jeweils Rohre 108, 113, 116 und 119 von Rohrpaaren des ersten Abschnitts, des zweiten Abschnitts, des dritten Abschnitts und des vierten Abschnitts 101, 102, 103 und 104 verteilt. Auch ist der Ein- und Austrittssammler derart ausgebildet, dass er das erste Fluid aus den Rohren 109, 114, 117 und 120 oder aus jeweiligen Rohre von Rohrpaaren des ersten Abschnitts, des zweiten Abschnitts, des dritten Abschnitts und des vierten Abschnitts 101, 102, 103 und 104 sammelt. Ebenso ist der Ein- und Austrittssammler derart ausgebildet ist, dass er das erste Fluid von dem ersten Abschnitt 101 in den zweiten Abschnitt 102 weiterleitet und dass er das erste Fluid von dem zweiten Abschnitt 102 in den dritten Abschnitt 103 weiterleitet und dass er das erste Fluid von dem dritten Abschnitt 103 in den vierten Abschnitt 104 weiterleitet. Hierfür sind Überströmwege vorgesehen zwischen den Abschnitten, diese sind mit den Pfeilen 112, 115 und 118 gekennzeichnet. Diese Überströmwege sind durch Fluidkanäle gebildet, die in dem Ein- und Austrittssammler ausgebildet sind.The inlet and outlet collector is designed such that in the first, second, third and / or fourth sections 101, 102, 103, 104, the first fluid can be distributed to a plurality of tubes 108, 113, 116 and 119, these tubes can be traversed by the first fluid, the fluid from the Umlenksammler 7 in further tubes 109, 114, 117, 120 is deflected and the other tubes 109, 114, 117 and 120 are flowed through by the first fluid and then the first fluid back into the Inlet and outlet header 6 can be flowed. In this case, the inlet and outlet collector is designed such that it the first fluid on the tubes or on each tube 108, 113, 116 and 119 of pairs of tubes of the first section, the second section of the third section and the fourth section 101, 102, 103 and 104 distributed. Also, the inlet and outlet header is configured to receive the first fluid from the tubes 109, 114, 117 and 120 or from respective tubes of tube pairs of the first section, the second section, the third section and the fourth section 101, 102, 103 and 104 collects. Likewise, the inlet and outlet header is designed such that it forwards the first fluid from the first section 101 into the second section 102 and that it forwards the first fluid from the second section 102 into the third section 103 and that it is the first fluid from the third section 103 into the fourth section 104. For this overflow paths are provided between the sections, these are indicated by the arrows 112, 115 and 118. These overflow paths are formed by fluid channels which are formed in the inlet and outlet header.

Dazu besteht der Ein- und Austrittssammler 7 aus einer Scheibenanordnung mit einer Mehrzahl von Scheibenlagen, siehe auch Figur 6. In Figur 6 ist ein solcher Ein-und Austrittssammler 200 dargestellt. Er besteht aus drei Scheiben 201, 202 und 203 und weist weitere Rohre 204, 205 und 206 auf. Die Rohre 204 und 206 entsprechen den Zulaufrohren und Ablaufrohren 8, 9 der Figur 1. Das Rohr 205 mit seinen Kanälen entspricht den Übertrittskanälen mit den Bezugszeichen 112 und 118 der Figur 3.For this purpose, the inlet and outlet collector 7 consists of a disk arrangement with a plurality of disk layers, see also FIG. 6 , In FIG. 6 such an inlet and outlet header 200 is shown. It consists of three discs 201, 202 and 203 and has further tubes 204, 205 and 206. The tubes 204 and 206 correspond to the inlet pipes and outlet pipes 8, 9 of the FIG. 1 , The tube 205 with its channels corresponds to the transfer channels with the reference numerals 112 and 118 of FIG. 3 ,

Auch sind in den Zwischenlagen 202 Öffnungen in den Scheiben vorgesehen, um das erste Fluid zu verteilen und/oder zu sammeln und/oder weiterzuleiten. In einer der Randscheiben 201 sind Öffnungen zum Einführen oder Verbinden der Rohre 209 vorgesehen. In der anderen der Randscheiben 203 sind Öffnungen zum Einlassen und/oder Auslassen des ersten Fluids aus den Rohren 204 bzw. 206 als Zuführung bzw. Abführung vorgesehen.Also, in the intermediate layers 202, openings are provided in the disks to distribute and / or collect and / or transfer the first fluid. In one of the edge discs 201 openings for insertion or connection of the tubes 209 are provided. In the other of the marginal discs 203, openings for admitting and / or discharging the first fluid from the tubes 204 and 206, respectively, are provided as supply and discharge, respectively.

Das Rohr 205 mit seinen Kanälen 207 und 208 ist bevorzugt als Tiefziehteil ausgebildet und ist in Figur 7 im Detail dargestellt. Es ist aus zwei benachbarten bogenförmigen oder u-förmigen Wandungen gebildet, die einstückig ausgebildet sind, wobei die mittige Wand 201 gemeinsam ausgebildet ist. An ihrer Unterseite ist das Rohr offen ausgebildet und es wird dort auf die oberste Randscheibe 203 aufgesetzt und verlötet.The tube 205 with its channels 207 and 208 is preferably formed as a deep-drawn part and is in FIG. 7 shown in detail. It's two formed adjacent arcuate or U-shaped walls which are integrally formed, wherein the central wall 201 is formed together. On its underside, the tube is open and it is placed there on the top edge disc 203 and soldered.

Die Figur 8 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Schnitt durch einen Wärmeübertrager 300. Der Wärmeübertrager weist einen Rohrblock 201 auf mit zwei Reihen von Rohren 302, die in Luftströmungsrichtung 303 hintereinander angeordnet sind. An den Rohrenden sind jeweils Sammler 304, 305 angeordnet, wobei der Sammler 304 der Ein- und Austrittssammler und der Sammler 305 der Umlenksammler ist.The FIG. 8 shows a schematic representation of a section through a heat exchanger 300. The heat exchanger has a tube block 201 with two rows of tubes 302, which are arranged one behind the other in the air flow direction 303. At the pipe ends each collector 304, 305 are arranged, wherein the collector 304, the inlet and outlet collector and the collector 305 of the Umlenksammler.

Die Sammler 304, 305 sind jeweils aus Scheibenstapeln gebildet. Dabei sind beim Sammler 305 die Scheiben 306, 307 und 308 vorgesehen. Die Scheibe 308 weist Öffnungen auf, die mit den Rohren 302 kommunizieren und diese auch vorteilhaft aufnehmen können oder die Rohre sind alternativ mit der Scheiben 308 verbunden. Die Scheibe 307 weist Öffnungen auf, um den Fluidstrom eines Rohrs 302 in einen Fluidstrom in ein anderes, vorteilhaft benachbartes Rohr 302 in der gleichen Reihe umzulenken. Die Scheibe 306 ist als Randscheibe und Abdeckscheibe vorteilhaft ohne Öffnungen ausgebildet.The collectors 304, 305 are each formed of disk stacks. In this case, the discs 306, 307 and 308 are provided at the collector 305. The disc 308 has openings communicating with and advantageously receiving the tubes 302, or alternatively the tubes are connected to the discs 308. The disc 307 has openings to redirect fluid flow of one tube 302 into one fluid stream into another, preferably adjacent, tube 302 in the same row. The disk 306 is advantageously designed as an edge disk and cover plate without openings.

Dabei sind beim Sammler 304 die Scheiben 309, 310 und 311 vorgesehen. Die Scheibe 309 weist Öffnungen auf, die mit den Rohren 302 kommunizieren und diese auch vorteilhaft aufnehmen können oder die Rohre sind alternativ mit der Scheiben 309 verbunden. Die Scheibe 310 weist Öffnungen auf, um den Fluidstrom vom Fluideintritt auf die Rohre 302 eines Abschnitts zu verteilen und/oder einen Fluidstrom von einem Abschnitt in einen anderen Abschnitt weiterzuleiten. Die Scheibe 311 ist als Randscheibe und Abdeckscheibe gebildet, wobei diese Randscheibe 311 Öffnungen 315, 316 aufweist, um ein erstes Fluid von einer Zuführung 312 in den Rohrblock einzulassen und um ein erstes Fluid zu einer Abführung 313 auszulassen, wobei weiterhin bevorzugt Öffnungen 317, 318 vorgesehen sein können, um ein Fluid in einen Übertrittskanal 314 einlassen zu können, um das erste Fluid von einem Abschnitt in einen weiteren Abschnitt weiterleiten zu können.In this case, the collector 304, the discs 309, 310 and 311 are provided. The disc 309 has openings communicating with and advantageously accommodating the tubes 302, or the tubes are alternatively connected to the discs 309. The disc 310 has openings to distribute the fluid flow from the fluid inlet to the tubes 302 of a section and / or to pass fluid flow from one section to another section. The disc 311 is formed as an edge disc and cover plate, said edge disc 311 has openings 315, 316 to a first fluid from a feed 312 in the tube block in order to discharge a first fluid to a discharge 313, further preferably openings 317, 318 may be provided to allow a fluid into a transfer passage 314 to be able to forward the first fluid from one section to another section.

Die Figur 1 zeigt weiterhin, dass als Zuführung 8 und als Abführung 9 ein erstes und ein zweites Anschlussrohr 11, 12 vorgesehen sind, die mit einer der Randscheiben 13 eines Sammlers verbunden sind und welche zumindest jeweils eine Öffnung oder Öffnungen aufweisen, welche mit zumindest einer Öffnung oder mit Öffnungen in der Randscheibe 13 kommunizieren. Dies wird auch in Figur 4 in einer Ansicht von oben dargestellt. Es ist dabei zu erkennen, dass die Rohre 11, 12 sich nur etwa über die halbe Länge des Wärmeübertragers 1 in der Breite erstrecken. Zwischen den Rohren 11, 12 ist ein weiteres Rohr 14 angeordnet, welches die Übertrittskanäle 207, 208 gemäß Figur 6 aufweist. Dieses Rohr 14 erstreckt sich dabei im Wesentlichen über die gesamte Breite des Wärmeübertragers 1, quer zur Luftströmungsrichtung betrachtet.The FIG. 1 shows, furthermore, that a first and a second connecting pipe 11, 12 are provided as feed 8 and as discharge 9, which are connected to one of the edge disks 13 of a collector and which have at least one opening or openings, which with at least one opening or with Openings in the edge disc 13 communicate. This is also in FIG. 4 shown in a view from above. It can be seen that the tubes 11, 12 extend only about half the length of the heat exchanger 1 in width. Between the tubes 11, 12, a further tube 14 is arranged, which the transfer channels 207, 208 according to FIG. 6 having. This tube 14 extends substantially over the entire width of the heat exchanger 1, viewed transversely to the air flow direction.

Gemäß der Figuren 1 und 4 sind das erste und das zweite Anschlussrohr 11,12 gemeinsam mit einem Anschlussflansch 10 verbunden, wobei der Anschlussflansch in Luftströmungsrichtung vor dem Rohrblock 2 angeordnet ist. Alternativ kann der Anschlussflansch 10 auch seitlich des Rohrblocks 2 oder hinter dem Rohrblock angeordnet sein. Alternativ kann auch für jeder der Rohre 11, 12 ein eigener Flansch vorgesehen sein. Alternativ können auch das erste und das zweite Anschlussrohr 11, 12 als ein gemeinsames Rohr mit einer darin angeordneten Trennwand ausgebildet sein.According to the FIGS. 1 and 4 the first and the second connecting pipe 11,12 are connected together with a connecting flange 10, wherein the connecting flange is arranged in the air flow direction in front of the tube block 2. Alternatively, the connection flange 10 can also be arranged laterally of the tube block 2 or behind the tube block. Alternatively, a separate flange can also be provided for each of the tubes 11, 12. Alternatively, the first and the second connecting pipe 11, 12 may be formed as a common tube with a partition wall disposed therein.

Die Figur 2 zeigt eine alternativ Ausgestaltung eines Wärmeübertragers nach Figur 1, wobei der Wärmeübertrager 50 der Figur 2 sich im Wesentlichen nur durch die Gestaltung der Anschlussrohre 51, 52 vom Wärmeübertrager der Figur 1 mit den Anschlussrohren 11, 12 unterscheidet. Wie in Figur 2 zu erkennen ist, verlaufen die Rohre mit ihren Anschlüssen zum Flansch 53 in Breitenrichtung des Wärmeübertragers in die entgegengesetzte Richtung als in Figur 1 gezeigt. Das Rohr 52 endet im Wesentlichen rechts bündig mit dem Rohrblock 2 und ist dort verschlossen. Dabei ragt das Rohr 52 mittig entgegen der Luftströmungsrichtung 4 nach vorn, ist dort abgewinkelt und verläuft etwa s-förmig zum Flansch 53. Das Rohr 51 endet ebenso im Wesentlichen rechts bündig mit dem Rohrblock 2 und ist dort verschlossen. Das Rohr 51 verläuft über etwa die gesamte Breite des Wärmeübertragers 50 auf dem Sammler 54. Bildet auf der einen Seite einen u-förmigen Bogen und wird auf der Vorderseite des Sammlers 54 wieder nach links geführt, wo es abgewinkelt ist und entgegen der Luftströmungsrichtung 4 nach vorn geführt ist. Von dort verläuft es etwa s-förmig zum Flansch 53. Die Figur 5 zeigt dies in einer Ansicht von oben noch einmal zur besseren Darstellung.The FIG. 2 shows an alternative embodiment of a heat exchanger after FIG. 1 , wherein the heat exchanger 50 of the FIG. 2 essentially only by the design of the connecting pipes 51, 52 from the heat exchanger of the FIG. 1 with the connection pipes 11, 12 different. As in FIG. 2 to is seen, the tubes extend with their connections to the flange 53 in the width direction of the heat exchanger in the opposite direction than in FIG. 1 shown. The tube 52 terminates substantially right flush with the tube block 2 and is closed there. In this case, the tube 52 projects centrally in the direction opposite to the direction of air flow 4 to the front, there is angled and extends approximately S-shaped to the flange 53. The tube 51 also ends substantially flush right with the tube block 2 and is closed there. The tube 51 extends over approximately the entire width of the heat exchanger 50 on the collector 54. Forms on one side of a U-shaped arc and is guided on the front of the collector 54 back to the left, where it is angled and against the air flow direction 4 to guided in front. From there it runs approximately s-shaped to the flange 53. Die FIG. 5 shows this in a view from above again for better representation.

Im Falle, dass das Anschlussrohr u-förmig ausgebildet ist und u-förmig verläuft, kann unter dem u-förmigen Bogen im Anschlussrohr die Durchströmung modifiziert sein. Dabei kann beispielsweise eine Serpentine durch acht Rohre statt durch vier Rohre vorgesehen sein oder es kann jeweils eine parallele Durchströmung von je zwei Rohren oder einen Mischform daraus vorgesehen sein.In the case that the connecting pipe is U-shaped and U-shaped, the flow can be modified under the U-shaped arc in the connecting pipe. In this case, for example, a serpentine be provided by eight tubes instead of four tubes or it can be provided in each case a parallel flow of two tubes or a mixed form thereof.

In den Figuren ist der Umlenksammler jeweils als Scheibenanordnung dargestellt. Alternativ kann der Umlenksammler auch aus einer Vielzahl von Rohrbögen gebildet sein, die mit den Rohren jeweils verbunden sind.In the figures, the deflection collector is shown in each case as a disk arrangement. Alternatively, the Umlenksammler may also be formed of a plurality of pipe bends, which are respectively connected to the tubes.

Claims (21)

Wärmeübertrager mit einem Rohrblock mit Rohren für die Wärmeübertragung zwischen einem die Rohre durchströmenden ersten Fluid und einem die Rohre umströmenden zweiten Fluid, wobei der Wärmeübertrager einen Ein- und Austrittssammler und einen Umlenkungssammler aufweist, wobei der Ein- und Austrittssammler derart ausgebildet ist, dass das erste Fluid über eine Zuführung in den Ein- und Austrittssammler strömt und über eine Abführung aus dem Ein- und Austrittssammler ausströmt, wobei der Umlenksammler eine Umlenkung des Fluids aus einem Rohr in ein anderes Rohr bewirkt, wobei die Rohre beabstandet zueinander angeordnet sind und zwischen dem Ein- und Austrittssammler und dem Umlenksammler verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrblock in zumindest vier Abschnitte unterteilt ist, die nacheinander von dem ersten Fluid durchströmbar sind, wobei ein erster Abschnitt und ein zweiter Abschnitte in Breitenrichtung des Wärmeübertragers nebeneinander liegen und in Luftströmungsrichtung in einer Ebene liegen und ein dritter Abschnitt und ein vierter Abschnitt in Breitenrichtung des Wärmeübertragers nebeneinander liegen und in Luftströmungsrichtung in einer Ebene liegen, wobei der erste und der zweite Anschnitt in Luftströmungsrichtung vor oder hinter dem dritten und dem vierten Abschnitt liegen.Heat exchanger with a tube block with tubes for the heat transfer between a first fluid flowing through the tubes and a second fluid flowing around the tubes, wherein the heat exchanger has an inlet and outlet header and a diverter header, wherein the inlet and outlet header is formed such that the first Fluid flows via a feed into the inlet and outlet collector and flows out via an outlet from the inlet and outlet collector, wherein the deflection collector causes a deflection of the fluid from one tube into another tube, wherein the tubes are spaced from each other and between the Ein Run - and discharge collector and the Umlenksammler, characterized in that the tube block is divided into at least four sections which are successively flowed through by the first fluid, wherein a first portion and a second portions in the width direction of the heat exchanger are adjacent to each other and in Luftströ lie in a plane and a third portion and a fourth portion in the width direction of the heat exchanger are adjacent and lie in the air flow direction in a plane, wherein the first and the second gate in the air flow direction before or after the third and the fourth section. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt eine erste Umlenkung in der Breite des Wärmeübertragers vorgesehen ist, die quer zur Luftströmungsrichtung ausgerichtet ist.Heat exchanger according to claim 1, characterized in that between the first portion and the second portion, a first deflection in the width of the heat exchanger is provided, which is aligned transversely to the air flow direction. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem dritten Abschnitt und dem vierten Abschnitt eine zweite Umlenkung in der Breite des Wärmeübertragers vorgesehen ist, die quer zur Luftströmungsrichtung ausgerichtet ist.Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that between the third portion and the fourth portion, a second deflection in the width of the heat exchanger is provided, which is aligned transversely to the air flow direction. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt eine dritte Umlenkung in der Tiefe des Wärmeübertragers vorgesehen ist, die in Luftströmungsrichtung oder entgegengesetzt dazu ausgerichtet ist.Heat exchanger according to claim 1, 2 or 3, characterized in that between the second portion and the third portion, a third deflection in the depth of the heat exchanger is provided, which is aligned in the air flow direction or opposite thereto. Wärmeübertrager einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umlenkung in der Breite und/oder die zweite Umlenkung in der Breite und/oder die dritte Umlenkung in der Tiefe in dem Ein- und Austrittssammler ausgebildet ist bzw. sind.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the first deflection in the width and / or the second deflection in the width and / or the third deflection in the depth in the inlet and outlet collector is or are formed. Wärmeübertrager einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Rohre eines Rohrpaars ausgehend von dem Ein- und Austrittssammler von dem ersten Fluid nacheinander durchströmbar sind, wobei das erste Fluid im Umlenksammler von dem ersten Rohr in das zweite Rohr umlenkbar ist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that in each case two tubes of a pair of tubes, starting from the inlet and outlet collector of the first fluid can be flowed through successively, wherein the first fluid is deflectable in Umlenksammler of the first tube into the second tube. Wärmeübertrager einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Abschnitten eine Vielzahl von Rohren und/oder von Rohrpaaren mit jeweils zwei Rohren angeordnet sind, die von dem ersten Fluid durchströmbar sind.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that in the first, second, third and / or fourth sections a plurality of tubes and / or pipe pairs are arranged, each with two tubes, which are traversed by the first fluid. Wärmeübertrager einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ein- und Austrittssammler derart ausgebildet ist, dass in den ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Abschnitten das erste Fluid auf eine Vielzahl von Rohren verteilbar ist, diese Rohre von dem ersten Fluid durchströmbar sind, das Fluid von dem Umlenksammler in weitere Rohre umlenkbar ist und die weiteren Rohre von dem ersten Fluid durchströmbar sind und danach das erste Fluid wieder in den Ein- und Austrittssammler einströmbar ist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet and outlet collector is designed such that in the first, second, third and / or fourth sections the first fluid can be distributed to a plurality of tubes, these tubes can be flowed through by the first fluid are the fluid from the Umlenksammler can be deflected into further tubes and the other tubes are flowed through by the first fluid and then the first fluid can be flowed back into the inlet and outlet collector. Wärmeübertrager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ein- und Austrittssammler derart ausgebildet ist, dass er das erste Fluid auf die Rohre oder auf jeweils Rohre von Rohrpaaren des ersten Abschnitts, des zweiten Abschnitts, des dritten Abschnitts und des vierten Abschnitts verteilt.Heat exchanger according to claim 8, characterized in that the inlet and outlet collector is designed such that it distributes the first fluid to the tubes or on respective tubes of tube pairs of the first section, the second section, the third section and the fourth section. Wärmeübertrager nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ein- und Austrittssammler derart ausgebildet ist, dass er das erste Fluid aus den Rohren oder aus jeweiligen Rohre von Rohrpaaren des ersten Abschnitts, des zweiten Abschnitts, des dritten Abschnitts und des vierten Abschnitts sammelt.Heat exchanger according to claim 8 or 9, characterized in that the inlet and outlet collector is designed such that it collects the first fluid from the tubes or from respective tubes of tube pairs of the first section, the second section, the third section and the fourth section , Wärmeübertrager nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ein- und Austrittssammler derart ausgebildet ist, dass er das erste Fluid von dem ersten Abschnitt in den zweiten Abschnitt weiterleitet und dass er das erste Fluid von dem zweiten Abschnitt in den dritten Abschnitt weiterleitet und dass er das erste Fluid von dem dritten Abschnitt in den vierten Abschnitt weiterleitet.Heat exchanger according to claim 8, 9 or 10, characterized in that the inlet and outlet header is designed such that it forwards the first fluid from the first section into the second section and that it transfers the first fluid from the second section into the third section and forwards the first fluid from the third section to the fourth section. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ein- und Austrittssammler aus einer Scheibenanordnung mit einer Mehrzahl von Scheibenlagen ausgebildet ist, wobei zumindest in Zwischenlagen Öffnungen in den Scheiben vorgesehen sind, um das erste Fluid zu verteilen und/oder zu sammeln und/oder weiterzuleiten.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet and outlet collector is formed from a disc arrangement with a plurality of disc layers, wherein at least in intermediate layers openings in the discs are provided to distribute the first fluid and / or to collect and / or forward. Wärmeübertrager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Ein- und Austrittssammler aus einer Scheibenanordnung mit einer Mehrzahl von Scheibenlagen ausgebildet ist, wobei eine der Randscheiben Öffnungen zum Einführen oder Verbinden der Rohre aufweist.Heat exchanger according to claim 12, characterized in that the inlet and outlet collector of a disc arrangement with a A plurality of disc layers is formed, wherein one of the edge discs has openings for insertion or connection of the tubes. Wärmeübertrager nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ein- und Austrittssammler aus einer Scheibenanordnung mit einer Mehrzahl von Scheibenlagen ausgebildet ist, wobei eine andere der Randscheiben Öffnungen zum Einlassen und/oder Auslassen des ersten Fluids aufweist.Heat exchanger according to claim 12 or 13, characterized in that the inlet and outlet collector is formed from a disc arrangement having a plurality of disc layers, wherein another of the edge discs has openings for admitting and / or discharging the first fluid. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Zuführung und/oder Abführung ein erstes und/oder ein zweites Anschlussrohr vorgesehen ist bzw. sind, das oder die mit einer der Randscheiben verbunden ist oder sind und welches bzw. welche eine Öffnung oder Öffnungen aufweisen, welche mit einer Öffnung oder mit Öffnungen in der Randscheibe kommunizieren.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that as a supply and / or discharge, a first and / or a second connecting pipe is or are or is or is connected to one of the edge discs and which or which or an opening Have openings which communicate with an opening or with openings in the edge disk. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Anschlussrohr Abschnitte aufweisen, welche sich in Breitenrichtung des Wärmeübertragers erstrecken.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second connecting tube have portions which extend in the width direction of the heat exchanger. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Anschlussrohr mit jeweils einem Anschlussflansch oder gemeinsam mit einem Anschlussflansch verbunden sind, die oder der in Luftströmungsrichtung vor dem Rohrblock oder seitlich des Rohrblocks angeordnet ist oder sind.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second connecting pipe are connected in each case with a connecting flange or together with a connecting flange, which or is arranged in the air flow direction in front of the tube block or laterally of the tube block or are. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Anschlussrohr als ein gemeinsames Rohr mit einer darin angeordneten Trennwand ausgebildet sind.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the first and the second Connecting pipe are formed as a common tube with a partition wall disposed therein. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenksammler aus einer Scheibenanordnung mit einer Mehrzahl von Scheibenlagen ausgebildet ist, wobei zumindest in Zwischenlagen Öffnungen in den Scheiben vorgesehen sind, um das erste Fluid von einem Rohr auf ein weiteres Rohr umzulenken.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the Umlenksammler is formed from a disc assembly having a plurality of disc layers, wherein at least in intermediate layers openings in the discs are provided to deflect the first fluid from a pipe to another pipe. Wärmeübertrager nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenksammler aus einer Scheibenanordnung mit einer Mehrzahl von Scheibenlagen ausgebildet ist, wobei eine der Randscheiben Öffnungen zum Einführen oder Verbinden der Rohre aufweist.Heat exchanger according to claim 19, characterized in that the Umlenksammler is formed of a disc assembly having a plurality of disc layers, wherein one of the edge discs has openings for insertion or connection of the tubes. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenksammler aus einer Vielzahl von Rohrbögen gebildet ist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the Umlenksammler is formed from a plurality of pipe bends.
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