WO2005088219A1 - Heat exchanger for a motor vehicle air conditioning system - Google Patents

Heat exchanger for a motor vehicle air conditioning system Download PDF

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WO2005088219A1
WO2005088219A1 PCT/EP2005/002537 EP2005002537W WO2005088219A1 WO 2005088219 A1 WO2005088219 A1 WO 2005088219A1 EP 2005002537 W EP2005002537 W EP 2005002537W WO 2005088219 A1 WO2005088219 A1 WO 2005088219A1
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heat exchanger
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air
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PCT/EP2005/002537
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Frank Obrist
Norbert Tessendorf
Peter Kuhn
Martin Graz
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Obrist Engineering Gmbh
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Definitions

  • Heat exchangers of this type are known in numerous embodiments, e.g. show the US 5941303 and the prior art mentioned there.
  • This literature like DE 10306786, essentially deals with the configuration of the connection distributors and the flow guides that can be achieved by them for the medium flowing through the numerous pipes. What they have in common is that the pipes that open into the connection manifold to enlarge their outer, i.e. air-side surface, have corrugated ribs, since the air-side heat transfer is many times worse than that on the inside pipe surface in contact with the operating medium of the air conditioning system.
  • these wavy ribs were not shown to simplify the drawing, but the second paragraph of the detailed description shows that they were considered necessary. Leaving them out would mean that, with the same compact construction required for vehicles, there is not a sufficiently large heat transfer area on the air side to achieve sufficient heat transfer for the air conditioning system.
  • hydrophilic coatings can be provided, which can be applied to surfaces 4 to 7 in different thicknesses (if necessary in heat treatment processes).
  • coatings with chromium nitride (CrN), titanium dioxide (TiO 2 ), zirconium-niobium compounds (Zr-2.5Nb) or similar compounds are suitable.
  • coatings with monodisperse nano and / or microparticles can also be used.
  • a polyvinylpyrrolidone coating can be provided.
  • a step-like course of the bottom surface of the longitudinal channels 55, 58 can be achieved by milling into a light metal plate, e.g. be produced with a milling tool rotating about a vertical axis, so that the upwardly directed step surfaces 59 to 62 have a semicircular cross section, through which there results an upward directed flow guide centering towards the flow axis.
  • FIG. 23 shows a further embodiment of a flat tube 2 according to the invention in a perspective view. It has alternating V-shaped depressions 80 and V-shaped elevations 81, which are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the flat tube. Since both the stiffeners 80 and the elevations 81 continuously flatten towards the edge of the tube, a largely non-corrugated side edge 82 of the flat tube results. Numerous inner channels 3 with corresponding openings end on the narrow end face 83 of the flat tube.
  • the rolling tool preferably uses the indentations (ribbing) as a guide and brings the flat tube 2 to the desired width and height at the end.
  • the cutting edges for cutting the flat tube to length are integrated in such a rolling tool.
  • the flat tube can be fitted into a rectangular slot in a connection distributor and soldered there.
  • the longitudinal channels 101 to 104 in the form of slot-shaped recesses can be produced by milling in with a disk milling cutter or a grinding disk, so that the upward radii 59 result from the tool radius.

Abstract

The heat exchanger (1) for a motor vehicle air conditioning system has mutually parallel and vertically arranged flat tubes (2), the ends of which join each of two headers (10, 18). The opposed and mutually spaced surfaces of adjacent flat tubes (2) define air flow channels (8, 9) allowing condensed moisture to flow away easily and preventing the accumulation of dirt. The heat exchanger (1) is compact and yet has a sufficiently large surface area on the air side because of the close spacing of the flat tubes (2). The correspondingly large number of flat tubes (2) produces a large flow cross-section on the working fluid side with correspondingly little pressure loss, so that the flat tubes (2) can be traversed more than once through the action of flow deflectors in the headers of the heat exchanger (1). The close spacing is achieved by bunching the tube ends (35) together at the connection point and incorporating a bend (36). Bead-like raised portions (11) of the flat tubes (2) running parallel to each other and obliquely to the longitudinal direction of the flat tubes (2) give both the air-side flow channels (8, 9) and the internal channels for the air conditioner working fluid within the flat tubes (2) an undulating form which promotes heat transfer. The smooth surface of the flat tubes (2) on the air side with its hydrophilic coating promotes the drainage of moisture from the heat exchanger (1) and thus makes it more effective for both cooling and heating a switchable air conditioning system without generating large quantities of steam when the system is switched to heating mode.

Description

Wärmetauscher einer Fahrzeugklimaanlage Heat exchanger of a vehicle air conditioning system
Die Erfindung betrifft einen Luft-/Kältemittel- Wärmetauscher, insbesondere für eine Kfz- Klimaanlage, mit mehreren, parallel zueinander verlaufenden, von Luft umströmten Flachrohren, in denen Kältemittel geführt ist, wobei einander gegenüberstehende Wandungen benachbarter Flachrohre zwischen sich Strömungskanäle für eine Luftströmung bilden und wobei melirere Flachrohre endseitig gemeinsam in mindestens einem Anschlussverteiler (10, 18) münden, wobei ein Anschlussverteiler einen Rohranschluss f r die Einbindung in ein Rohrsystem aufweist.The invention relates to an air / refrigerant heat exchanger, in particular for a motor vehicle air conditioning system, with a plurality of parallel, air-flowed flat tubes in which refrigerant is guided, opposing walls of adjacent flat tubes forming flow channels for air flow between them The flat end of the flat pipes jointly terminate in at least one connection distributor (10, 18), a connection distributor having a pipe connection for integration into a pipe system.
Wärmetauscher dieser Art sind in zahlreichen Ausführungsformen bekannt, wie z.B. die US 5941303 und der dort genannte Stand der Technik zeigen. Diese Literatur befasst sich ebenso wie die DE 10306786 im Wesentlichen mit der Ausgestaltung der Anschlussverteiler und die durch diese erzielbaren Strömlingsführungen für das die zahlreichen Rohre durchströmende Medium. Ihnen ist gemeinsam, dass die in die Anschlussverteiler mündenden Rohre zur Ner- grösserung ihrer äusseren, d.h. luftseitigen Oberfläche, wellenförmig profilierte Rippen aufweisen, da der luftseitige Wärmeübergang um ein Vielfaches schlechter ist als derjenige an der mit dem Betriebsmedium der Klimaanlage in Kontakt stehenden innenseitigen Rohroberfläche. In den Zeichnungen der US 5941303 wurden diese wellenförmigen Rippen zwar zur Vereinfachung der zeichnerischen Darstellung nicht abgebildet, jedoch zeigt der zweite Absatz der detaillierten Beschreibung, dass solche als notwendig angesehen worden sind. Dir Weglassen hätte zur Folge, dass bei gleicher, für Fahrzeuge notwendiger, kompakter Bauweise luftseitig keine ausreichend große Wärmeübergangsfläche zur Verfügung steht, um eine für die Klimaanlage ausreichende Wärmeübertragung zu erzielen.Heat exchangers of this type are known in numerous embodiments, e.g. show the US 5941303 and the prior art mentioned there. This literature, like DE 10306786, essentially deals with the configuration of the connection distributors and the flow guides that can be achieved by them for the medium flowing through the numerous pipes. What they have in common is that the pipes that open into the connection manifold to enlarge their outer, i.e. air-side surface, have corrugated ribs, since the air-side heat transfer is many times worse than that on the inside pipe surface in contact with the operating medium of the air conditioning system. In the drawings of US Pat. No. 5,941,303, these wavy ribs were not shown to simplify the drawing, but the second paragraph of the detailed description shows that they were considered necessary. Leaving them out would mean that, with the same compact construction required for vehicles, there is not a sufficiently large heat transfer area on the air side to achieve sufficient heat transfer for the air conditioning system.
Die Ausrüstung der Rohre mit Rippen, einschließlich ihrer Verlötung mit den Rohren, ist mit einem großen Aufwand verbunden und oft fehlerhaft aufgrund von unvollständig hergestellten Lötkontakten entlang der über verhältnismässig große Strecken verlaufenden Lötbereiche. Die dabei zwischen den Rohren und ihren Rippen ausgebildeten zahlreichen Winkelräume bilden Sammelstellen für sich aus der Luft absetzende, teilweise organischeThe equipment of the tubes with fins, including their soldering to the tubes, is associated with a great deal of effort and is often faulty due to incompletely produced solder contacts along the soldering areas which run over relatively large distances. The numerous angular spaces formed between the tubes and their fins form collection points for airborne, partially organic ones
BESTÄTIGUΝGSKOPIE Schmutzpartikel, mit der Folge von hygienischen Belastungen und Geruchsbildung in der vom Wärmetauscher in den Fahrgastraum strömenden Luft. Auch bilden die Oberflächen der gewellten Rippen und diese Winkelräume umfangreichen Sammelraum für Nässe, die sich beim Kühlbetrieb der Klimaanlage durch Kondensation aus der abgekühlten uft ausbildet und somit nicht nach unten wegfließen kann. Ein wahlweiser Betrieb eines solchen Wärmetauschers zum Heizen mittels der Klimaanlage würde ausserdem zu einem plötzlichen Verdampfen der gesamten Nässe und Kondensieren an der Frontscheibe des Fahrzeuges führen, so dass stattdessen mit entsprechendem Aufwand eine Möglichkeit zur Umschaltung auf einen parallel geschalteten zweiten Wärmetauscher vorzusehen ist.BESTÄTIGUΝGSKOPIE Dirt particles, with the consequence of hygienic loads and odors in the air flowing from the heat exchanger into the passenger compartment. The surfaces of the corrugated ribs and these angular spaces also form an extensive collecting space for moisture, which is formed by condensation from the cooled air during cooling operation of the air conditioning system and thus cannot flow downward. An optional operation of such a heat exchanger for heating by means of the air conditioning system would also lead to a sudden evaporation of the entire wetness and condensation on the windshield of the vehicle, so that instead a corresponding switch to a second heat exchanger connected in parallel has to be provided with corresponding effort.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher der genannten Art bereitzustellen, bei dem eine verbesserte Wärmeübertragung zwischen Kältemittel und Luft ermöglicht ist. Ferner soll der Wärmetauscher bei kompakter Bauweise eine reduzierte Schmutz- und Nässeanfälligkeit aufweisen, so dass er sowohl im Kühlbetrieb als auch im Heizbetrieb insbesondere einer CO2-Klimaanlage verwendbar ist.The invention has for its object to provide a heat exchanger of the type mentioned, in which an improved heat transfer between the refrigerant and air is made possible. Furthermore, the heat exchanger in a compact design should have a reduced susceptibility to dirt and moisture, so that it can be used both in cooling mode and in heating mode, in particular in a CO 2 air conditioning system.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, dass in einander gegenüberstehenden Wandungen benachbarter Flacl rohre längliche Vertiefungen und/oder Erhebungen derart angeordnet sind, dass Längsachsen der Vertiefungen und/oder Erhebungen schräg zu einer Strömungsrichtung der Luftströmung und/oder schräg zu einer Strömungsrichtung der Kältemittelströmung orientiert sind. Die Aufgabe wird ferner dadurch gelöst, dass ein Flächenverhältnis zwischen der inneren, kältemittelseitigen Oberfläche und der äußeren, luftseitigen Oberfläche der Flachrohre (2) zwischen 0,7 und 1,5, insbesondere etwa von 1 eingestellt ist.This object is achieved in that elongated depressions and / or elevations are arranged in mutually opposing walls of adjacent flac tubes such that longitudinal axes of the depressions and / or elevations are oriented obliquely to a flow direction of the air flow and / or obliquely to a flow direction of the refrigerant flow , The object is further achieved in that an area ratio between the inner, refrigerant-side surface and the outer, air-side surface of the flat tubes (2) is set between 0.7 and 1.5, in particular approximately 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigenAdvantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims and the following description can be found with reference to the drawings. Show it
Fig. 1 eine Gesamtansicht eines erfindungsgemässen Wärmetauschers in Richtung der Luft- anströmung, Fig. 2 eine Seitenansicht des Wärmetauschers nach Fig.1 mit Darstellung seiner gekippten Montageposition, Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines durch Ausprägungen gewellten Flachrohres eines erfindungsgemässen Wärmetauschers,1 shows an overall view of a heat exchanger according to the invention in the direction of the air flow, FIG. 2 shows a side view of the heat exchanger according to FIG. 1, showing its tilted mounting position, 3 is a perspective view of a flat tube corrugated by stampings of a heat exchanger according to the invention,
Fig. 4 eine perspektivische Teilansicht gegen die von Luft angeströmte Vorderseite des Wärmetauschers,4 is a partial perspective view against the air flow front side of the heat exchanger,
Fig. 5 einen Teilquerschnitt durch einen wellenförmigen Luftkanal,5 shows a partial cross section through a wave-shaped air duct,
Fig. 6 einen vertikalen Längsschnitt durch einen Teil eines bodenseitigen Anschlussverteilers, mit angeschlossenen, paarweise gebündelten Flachrohren,6 shows a vertical longitudinal section through part of a bottom-side connection distributor with connected flat tubes bundled in pairs,
Fig. 7 eine Seitenansicht des Anschlussverteilers nach Fig.6,7 shows a side view of the connection distributor according to FIG. 6,
Fig. 8 einen vertikalen Längsschnitt durch den anschlussseitigen Bereich von in Dreieran- ordnung gebündelten Flachrohren,8 shows a vertical longitudinal section through the connection-side area of flat tubes bundled in a three-way arrangement,
Fig. 9 einen vertikalen Längsschnitt durch den anschlussseitigen Bereich von ungebündelten Flachrohren,9 is a vertical longitudinal section through the connection-side region of unbundled flat tubes,
Fig. 10 einen Horizontalschnitt durch den kopfseitigen Anschlussverteiler,10 is a horizontal section through the head-side connection distributor,
Fig. 11 einen Horizontalschnitt durch den bodenseitigen Anschlussverteiler,11 is a horizontal section through the bottom-side connection distributor,
Fig. 12 einen vertikalen Querschnitt durch einen kopfseitigen Anschlussverteiler,12 shows a vertical cross section through a head-side connection distributor,
Fig. 13 einen vertikalen Querschnitt durch einen bodenseitigen Anschlussverteiler,13 shows a vertical cross section through a bottom-side connection distributor,
Fig. 14 einen vertikalen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines kopfseitigen Anschlussverteilers,14 shows a vertical cross section through a further embodiment of a head-side connection distributor,
Fig. 15 eine perspektivische Darstellung eines Leiteinsatzes für den Zuströmkanal des Anschlussverteilers nach 13,15 shows a perspective illustration of a guide insert for the inflow channel of the connection distributor according to FIG. 13,
Fig. 16 eine Gesamtansicht eines erfindungsgemässen Wärmetauschers in Richtung der Luftanströmung, mit zur Vereinfachung der Darstellung nur teilweiser, angedeuteter Darstellung der Profilierung seiner Flachrohre,16 shows an overall view of a heat exchanger according to the invention in the direction of the air flow, with, to simplify the representation, only a partial, indicated representation of the profiling of its flat tubes,
Fig. 17 eine Seitenansicht des Wärmetauschers nach Fig.16, ohne Darstellung der Profilierung seiner Flachrohre,17 shows a side view of the heat exchanger according to FIG. 16, without showing the profiling of its flat tubes,
Fig. 18 einen Längsschnitt durch die Bodenwand des bodenseitigen Anschlussverteilers des Wärmetauschers nach Fig.16,18 shows a longitudinal section through the bottom wall of the bottom-side connection distributor of the heat exchanger according to FIG. 16,
Fig. 19 eine Aufsicht auf die Bodenwand nach Fig. 18,19 is a plan view of the bottom wall of FIG. 18,
Fig. 20 einen Vertikalschnitt durch den bodenseitigen Anschlussverteiler des Wärmetauschers nach Fig.16 und20 shows a vertical section through the bottom-side connection distributor of the heat exchanger according to FIGS. 16 and
Fig. 21 eine schematische Darstellung der Strömungsverteilung in einem erfindungsgemäßen Wärmetauscher, Fig. 22 in einer schematischen Draufsicht einen Abschnitt eines kammartigen Abstandshalters,21 shows a schematic representation of the flow distribution in a heat exchanger according to the invention, 22 is a schematic plan view of a portion of a comb-like spacer,
Fig. 23 in einer perspektivischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Flachrohres,23 is a perspective view of another embodiment of a flat tube according to the invention,
Fig. 24 einen Querschnitt durch das Flachrohr gemäß Fig. 23 entlang der Linie Z-Z,24 shows a cross section through the flat tube according to FIG. 23 along the line Z-Z,
Fig. 25 einen schematischen Querschnitt durch ein weiteres erfindungsgemäßes Flachrohr entlang der Linie Y-Y in Fig. 26,25 shows a schematic cross section through a further flat tube according to the invention along the line Y-Y in FIG. 26,
Fig. 26 das weitere erfindungsgemäße Flachrohr gemäß Fig. 25,26 the further flat tube according to the invention according to FIG. 25,
Fig. 27 eine Draufsicht auf eine weitere erfindungsgemäße Bodenwand ähnlich wie Fig. 19 undFig. 27 is a plan view of a further floor wall according to the invention similar to Fig. 19 and
Fig. 28 einen Längsschnitt durch die Bodenwand gemäß Fig. 27 entlang der Linie X-X.28 shows a longitudinal section through the bottom wall according to FIG. 27 along the line X-X.
Ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher 1 ist vorzugsweise für den Einbau im Zuluftstrom einer CO2-Fahrzeugklimaanlage vorgesehen und übernimmt entsprechend im Kühlbetrieb die Aufgabe eines Verdampfers. Hierzu ist er in einem nicht dargestellten, mit einem Gebläse kombinierten Zuströmgehäuse eingebaut. Dies erfordert kompakte Gesamtabmessungen des Wärmetauschers 1, z.B. entsprechend einer Breite von 235 mm und einer Höhe von 250 mm. Um hierbei eine der erforderlichen Leistung der Klimaanlage angemessenen Wärmeaustauschleistung zu gewährleisten, muss luftseitig eine relativ große Wärmeaustauschfläche vorgesehen werden, da auf dieser Seite der Wärmeübergang ungefähr fünfmal schlechter ist als an der vom Betriebsmedium der Klimaanlage, beispielsweise CO2, durchströmten Innenfläche der Wärmeaustauschrohre. In modifizierten Ausführungsbeispielen sind andere Kältemittel, beispielsweise Wasser, NH3, R404A, R407C, R410A, R22, SF6 etc. vorgesehen.A heat exchanger 1 according to the invention is preferably provided for installation in the supply air flow of a CO 2 vehicle air conditioning system and accordingly takes over the function of an evaporator in cooling operation. For this purpose, it is installed in an inflow housing, not shown, combined with a blower. This requires compact overall dimensions of the heat exchanger 1, for example corresponding to a width of 235 mm and a height of 250 mm. In order to ensure a heat exchange performance appropriate to the required performance of the air conditioning system, a relatively large heat exchange surface must be provided on the air side, since on this side the heat transfer is approximately five times worse than on the inner surface of the heat exchange tubes through which the operating medium of the air conditioning system, for example CO2, flows. In modified exemplary embodiments, other refrigerants, for example water, NH 3 , R404A, R407C, R410A, R22, SF6 etc., are provided.
Die WärmeaustauschiOhre sind in an sich bekannter Weise als stranggepresste Flachrohre 2 aus einer Aluminiumlegierung ausgeführt und umschliessen parallel zueinander verlaufende Innenkanale 3. Durch die Aufteilung der Flachrohre 2 in zahlreiche Innenkanäle 3 mit einem Durchmesser von z.B. 0,6 mm, bei einer Dicke der Flachrohre 2 von beispielsweise 1,2 mm, sind die Flachrohre 2 geeignet, einen hohen Innendruck von wesentlich mehr als 100 bar aufzunehmen, wie er beim Heizbetrieb einer CO -Klimaanlage zu erwarten ist. Ausserdem ergibt sich durch die zahlreichen engen Innenkanäle 3 eine für den Wärmeaustausch vorteilhafte gleichmäßige Strömungsverteilung über den Querschnitt der Flachrohre 2 mit relativ großer innerer Wärmeaustauschfläche. Der Durchmesser der Innenkanäle 3 ist bevorzugt eher klein gewählt, kann jedoch auch entsprechend der Anwendung und entsprechend dem verwendeten Kältemittel größer ausgeführt werden als angegeben.The heat exchange tubes are designed in a manner known per se as extruded flat tubes 2 made of an aluminum alloy and enclose inner channels 3 running parallel to one another. By dividing the flat tubes 2 into numerous inner channels 3 with a diameter of, for example, 0.6 mm and a thickness of the flat tubes 2 of, for example, 1.2 mm, the flat tubes 2 are suitable for absorbing a high internal pressure of substantially more than 100 bar, as is to be expected when a CO air conditioning system is operated in heating mode. In addition, the numerous narrow inner channels 3 result in a uniformly uniform flow distribution over the cross section of the flat tubes 2, which is advantageous for the heat exchange, with a relatively large one internal heat exchange surface. The diameter of the inner channels 3 is preferably chosen to be rather small, but can also be made larger than indicated, depending on the application and the refrigerant used.
Um ohne die eingangs dargelegten Nachteile auf der luftumströmten Außenseite der Flachrohre 2 für den Wärmetauscher 1 eine ausreichend große Wärmeaustauschfläche vorzusehen, sind erfindungsgemäß benachbarte Flachrohre 2, ohne dazwischen angeordnete Wärmeaustauschrippen, eng mit einem Abstand von weniger als 3 mm und vorzugsweise mindestens angenähert 2 mm nebeneinander angeordnet, so dass die einander gegenüberstehenden Oberflächen 4, 5; 6, 7 bzw. Wandungen benachbarter Flachrohre 2 vorzugsweise weitgehend kontaktfrei zwischen sich glattflächige Strömungskanäle 8, 9 für die Luftdurchströmung bilden. Als bevorzugtes Merkmal ist in diesem Zusammenliang ferner zu nennen, dass die Flachrohre 2 in der Einbausituation mit ihrer Längsachse im wesentlichen vertikal oder in einem spitzen Winkel zur Vertikalen ausgerichtet sind, während eine Durchströmung des Wärmetauschers im wesentlichen in horizontaler Richtung erfolgt. Entlang der äußeren Oberflächen 4 bis 7 der Flachrohre 2 kann somit an ihnen kondensierendes Wasser sofort nach unten ablaufen, so dass der Wärmeübergang nicht durch Nässe beeinträchtigt wird. Durch eine glatte und unverwinkelte Gestaltung der Oberflächen 4 bis 7 ist ein Absetzen von Verunreinigungen in den Strömungskanälen 8, 9 und damit eine unhygienische Luftverunreinigung verhindert, die gegebenenfalls eine unangenehme Geruchsbildung nach sich ziehen hätte können.In order to provide a sufficiently large heat exchange surface for the heat exchanger 1 on the outside of the flat tubes 2, around which the air flows, without adjacent disadvantages, adjacent flat tubes 2 according to the invention, without heat exchange ribs arranged in between, are closely spaced apart by less than 3 mm and preferably at least approximately 2 mm arranged so that the opposing surfaces 4, 5; 6, 7 or walls of adjacent flat tubes 2 preferably form largely non-contact flow channels 8, 9 between them for the air flow. As a preferred feature in this context, it should also be mentioned that the flat tubes 2 are oriented in the installation situation with their longitudinal axis essentially vertical or at an acute angle to the vertical, while the heat exchanger flows through essentially in the horizontal direction. Along the outer surfaces 4 to 7 of the flat tubes 2, water condensing on them can thus run down immediately, so that the heat transfer is not impaired by moisture. A smooth and non-angled design of the surfaces 4 to 7 prevents contamination from settling in the flow channels 8, 9 and thus an unsanitary air pollution, which could possibly have resulted in an unpleasant odor.
Vorzugsweise sind die Oberflächen 4 bis 7 derart oberflächenbehandelt oder oberflächenstrukturiert ausgeführt, dass die natürliche Oberflächenspannung von Wasser an den Oberflächen 4 bis 7 herabgesetzt ist. Insbesondere ist vorgesehen, die Oberflächen 4 bis 7 mit einer hydrophilen Oberflächenschicht zu versehen. Eine hydrophile Oberflächenschicht kann z. B. durch eine chemische Oberflächenbehandlung der aus einer Aluminiumlegierung geformten Flachrohre mit Chromsäure erreicht werden, wie es für die Herstellung von Grundierungen z.B. im Flugzeugbau als Chromsäure- Anodisierverfahren an sich bekannt ist. Alternativ sind auch andere chemische Oberflächenbehandlungsmethoden wie Kieselsäure- Anodisierverfahren etc. anwendbar. Alternativ oder zusätzlich sind mechanische Oberflächenbehandlungen denkbar, die eine hydrophile Oberflächenstruktur an wenigstens einer der Oberflächen 4 bis 7 erzeugen. Des weiteren sind verschiedene hydrophile Beschichtungen vorsehbar, die in unterschiedlicher Dicke auf die Oberflächen 4 bis 7 (ggf. in Wärmebehand- lungsverfahren) aufgebracht sein können. Hierbei kommen beispielsweise Beschichtungen mit Chromnitrid (CrN), Titandioxid (TiO2), Zirkon-Niob- Verbindungen (Zr-2.5Nb) oder ähnlichen Verbindungen in Frage. Ganz allgemein können auch Beschichtungen mit monodispersen Nano- und/oder Mikropartikeln Anwendung finden. Weiter alternativ oder zusätzlich kann eine Polyvinylpyrrolidon-Beschichtung vorgesehen sein.Surfaces 4 to 7 are preferably surface-treated or surface-structured in such a way that the natural surface tension of water on surfaces 4 to 7 is reduced. In particular, it is provided to provide the surfaces 4 to 7 with a hydrophilic surface layer. A hydrophilic surface layer can e.g. B. can be achieved by chemical surface treatment of the flat tubes formed from an aluminum alloy with chromic acid, as is known per se for the production of primers, for example in aircraft construction, as a chromic acid anodizing process. Alternatively, other chemical surface treatment methods such as silica anodizing processes etc. can also be used. As an alternative or in addition, mechanical surface treatments are conceivable which produce a hydrophilic surface structure on at least one of the surfaces 4 to 7. There are also various hydrophilic coatings can be provided, which can be applied to surfaces 4 to 7 in different thicknesses (if necessary in heat treatment processes). For example, coatings with chromium nitride (CrN), titanium dioxide (TiO 2 ), zirconium-niobium compounds (Zr-2.5Nb) or similar compounds are suitable. In general, coatings with monodisperse nano and / or microparticles can also be used. Further alternatively or additionally, a polyvinylpyrrolidone coating can be provided.
Mit Hilfe der genannten Oberflächenbehandlungs- und -beschichtungsverfahren lassen sich hydrophile Oberflächen an den Flachrohren 2 erzeugen, die es vorteilhaft ermöglichen, dass sich auskondensiertes Wasser ohne Tropfenbildung auf den Oberflächen ausbreitet und bevorzugt einen dünnen Film bildet. Entsprechend schnell fließt das Wasser ab oder verdunstet unmittelbar, so dass eine A lsammlung von Wasser wirkungsvoll vermieden wird. Außerdem ermöglicht die Verhinderung einer Ansammlung von Wasser die Benutzung des Wärmetauschers 1 nicht nur zum Kühlen, sondern auch zum Beheizen des Fahrgastraumes eines Fahrzeuges, indem verhindert wird, dass nach Umschalten auf Heizbetrieb eine wesentliche Menge von verdampfender Nässe in den Fahrgastraum eindringt und dort auf der Windschutzscheibe auf gefährdende Weise kondensiert.With the help of the surface treatment and coating processes mentioned, hydrophilic surfaces can be produced on the flat tubes 2, which advantageously make it possible for condensed water to spread on the surfaces without the formation of drops and preferably to form a thin film. The water drains off correspondingly quickly or evaporates immediately, so that an accumulation of water is effectively avoided. In addition, the prevention of an accumulation of water enables the use of the heat exchanger 1 not only for cooling, but also for heating the passenger compartment of a vehicle, by preventing a substantial amount of evaporating moisture from entering the passenger compartment after switching to heating operation and there on the Windshield condenses in a dangerous manner.
Eine weitere Verbesserung der Nässeabweisung von den glatten Oberflächen 4 bis 7 der Flachrohre 2 sowie ein verbesserter Wärmeübergang an diesen Oberflächen 4 bis 7 ergibt sich durch mehrere, parallel zueinander verlaufende, sickenartige Ausprägungen 11, die sich durch den gesamten Querschnitt der Flachrohre 2 erstrecken, so dass diese beidseitig wellenförmig profiliert sind.A further improvement in the moisture repellency from the smooth surfaces 4 to 7 of the flat tubes 2 and an improved heat transfer to these surfaces 4 to 7 result from several, mutually parallel, bead-like features 11 which extend through the entire cross section of the flat tubes 2, so that they are wavy on both sides.
Vorzugsweise sind die Ausprägungen 11 so tief und der Abstand zwischen den Flachrohren 2 so gering, dass die konkave Seite der jeweiligen Ausprägungen 11 eines Flaclirohres 2 mit der konvexen Seite der jeweiligen Ausprägung 11 des benachbarten Flachrohres 2 in Strömungsrichtung gemeinsam wellenförmige Luftkanäle 12 begrenzen. Anders formuliert heißt das: In einander gegenüberstehenden Wandungen 4, 5; 6, 7 benachbarter Flachrohre 2 sind längliche Vertiefungen 11 derart angeordnet sind, dass den länglichen Vertiefungen entsprechend dimensionierte längliche Erhebungen direkt gegenüber liegen, so dass sich luftseitig keine wesentliche Verringerung des Durchströmungsquerschnittes ergibt. Dies ist durch die vergrös- serte Darstellung in Fig.5 veranschaulicht. Diese Darstellung verdeutlicht, dass bei einem senkrecht zu den Flachrohren 2 gemessenen Abstand „13" zwischen benachbarten Flachrohren 2 die Breite der Strömungskanäle 8, 9 sich periodisch ändert, mit einem minimalen Abstand „14" und einem maximalen Abstand entsprechend dem genannten Abstand „13". Dies führt zusammen mit der Wellenform solcher Strömungskanäle zu Verwirbelungen in der durchströmenden Luft, durch die sich der Wärmeübergang verbessert und die Abscheidung von Nässe mit ihrer Ableitung nach unten begünstigt wird.Preferably, the features 11 are so deep and the distance between the flat tubes 2 is so small that the concave side of the respective features 11 of a flacco tube 2 together with the convex side of the respective shape 11 of the adjacent flat tube 2 limit wavy air channels 12 in the flow direction. In other words, this means: In opposing walls 4, 5; 6, 7 of adjacent flat tubes 2, elongated depressions 11 are arranged in such a way that elongated elevations correspondingly dimensioned lie directly opposite the elongated depressions, so that there is no significant reduction in the flow cross-section on the air side. This is due to the Serte representation in Figure 5 illustrates. This illustration clarifies that with a distance “13” measured adjacent to the flat tubes 2 between adjacent flat tubes 2, the width of the flow channels 8, 9 changes periodically, with a minimum distance “14” and a maximum distance corresponding to said distance “13” Together with the waveform of such flow channels, this leads to eddies in the air flowing through, which improves the heat transfer and favors the separation of moisture with its downward conduction.
Vorzugsweise sind die sickenartigen, beispielsweise geradlinigen Ausprägungen 11 schräg zur Längsachse (Hauptachse) der Flachrohre 2 gerichtet, wie es die Darstellungen in den Fig. 2, 3 und 4 erkennen lassen. Auf diese Weise wird erreicht, dass auch die in Längsrichtung der Flachrohre 2 verlaufenden Innenkanäle 3 wellenförmig gekrümmt sind und sich auch an der Innenseite der Flachrohre 2 eine verbesserte Wärmeübertragung mit Verhinderung der Ausbildung grösserer Tropfen ergibt. Anders formuliert heißt das: In einander gegenüberstehenden Wandungen 4, 5; 6, 7 benachbarter Flachrohre 2 sind längliche, sickenförmige Vertiefungen 11 derart angeordnet, dass Längsachsen der Vertiefungen schräg zur Strömungsrichtung der Luftströmung (welche in etwa horizontal und parallel zu den Oberflächen 4 bis 7 ausgerichtet ist) und schräg zu einer Strömungsrichtung der Kältemittelströmung (welche in etwa in Richtung der Haupt- bzw. Längsachsen der Flachrohre ausgerichtet ist) orientiert sind. Den länglichen Vertiefungen liegen entsprechend dimensionierte längliche Erhebungen direkt gegenüber, so dass sich luftseitig keine wesentliche Verringerung des Durchströmungsquerschnittes ergibt.The bead-like, for example rectilinear shapes 11 are preferably directed obliquely to the longitudinal axis (main axis) of the flat tubes 2, as can be seen in the illustrations in FIGS. 2, 3 and 4. In this way it is achieved that the inner channels 3 running in the longitudinal direction of the flat tubes 2 are curved in a wave shape and that there is also an improved heat transfer on the inside of the flat tubes 2 with the prevention of the formation of larger drops. In other words, this means: In opposing walls 4, 5; 6, 7 of adjacent flat tubes 2, elongated, bead-shaped depressions 11 are arranged such that the longitudinal axes of the depressions are inclined to the direction of flow of the air flow (which is oriented approximately horizontally and parallel to the surfaces 4 to 7) and obliquely to a direction of flow of the refrigerant flow (which in is aligned approximately in the direction of the main or longitudinal axes of the flat tubes). Correspondingly dimensioned elongated elevations lie directly opposite the elongated depressions, so that there is no significant reduction in the flow cross-section on the air side.
Für eine Verbesserung des Anströmwinkels der horizontal zuströmenden Luft zu den schräg verlaufenden, sickenartigen Ausprägungen 11 und für eine Verbesserung der Ableitung von auskondensiertem Wasser ist der Wärmetauscher 1 entsprechend der Darstellung in Fig. 2 mit einem Winkel von beispielsweise 5° leicht nach vorne gekippt angeordnet.To improve the inflow angle of the horizontally flowing air to the sloping, bead-like features 11 and to improve the discharge of condensed water, the heat exchanger 1 is arranged according to the illustration in FIG. 2 at an angle of 5 °, for example, slightly tilted forward.
Die freien Endbereiche der Flachrohre 2 enden jeweils in Sekundärkammern 15, 16, 17 der beiden Anschlussverteiler 10 und 18, die bodenseitig und kopfseitig am Wärmetauscher 1 vorgesehen sind. Sie sind dort durch Verlötungen dicht eingebunden. Die die Sekundärkammern 15, 16, 17 gegenseitig begrenzenden, parallel zu den Flachrohren 2 verlaufenden Stegwände 19, 20, 21 sowie diese miteinander verbindende, längs verlaufende Stegwände 22, 23, 24 entsprechend den Darstellungen in Fig. 10 und Fig. 11 geben der den Flachrohren zugekehrten Seite der Anschlussverteiler 10, 18 eine dem maximalen Innendruck angemessene Festigkeit. Ausserdem dienen sie der Aufteilung des über Primärkanäle 25 bis 29 der beiden Anschlussverteiler 10, 18 zu- und abströmenden Betriebsmediums der Klimaanlage, um auf an sich bekannte Weise die Flachrohre 2 und den Wärmetauscher 1 in mehreren umgelenkten Teilströmen zu durchströmen, so dass sich in diesem eine weitgehend gleichmäßige Temperaturverteilung und folglich ein maximales durchschnittliches Temperaturgefälle der Wärmeübertragung ergibt. Ein Beispiel für eine solche Strömungsverteilung ist in der schematischen Darstellung der Fig. 21 anhand des dort gezeigten Anschlussverteilers 53 wiedergegeben.The free end regions of the flat tubes 2 each end in secondary chambers 15, 16, 17 of the two connection distributors 10 and 18, which are provided on the heat exchanger 1 on the bottom and on the head side. They are tightly integrated there by soldering. The secondary walls 15, 16, 17 mutually delimiting, parallel to the flat tubes 2 web walls 19, 20, 21 and connecting them together, longitudinal web walls 22, 23, 24 according to the representations in Fig. 10 and Fig. 11 give the Flat tubes facing the side of the manifold 10, 18 a strength appropriate to the maximum internal pressure. In addition, they serve to divide the operating medium of the air conditioning system that flows in and out via primary channels 25 to 29 of the two connection distributors 10, 18, in order to flow through the flat tubes 2 and the heat exchanger 1 in a plurality of deflected partial streams in a manner known per se, so that this flows through it a largely uniform temperature distribution and consequently a maximum average temperature gradient of the heat transfer results. An example of such a flow distribution is shown in the schematic illustration in FIG. 21 using the connection distributor 53 shown there.
Für eine verbesserte Aufteilung des bei diesem Ausführungsbeispiel bodenseitig zuströmenden Betriebsmediums auf die durch Stegwände 21, 23, 24 unterteilten Bereiche der Flach- rohre 2 ist in dem Zuströmkanal 33 ein Leiteinsatz 34 vorgesehen, der durch seine verwundene, schraubenartige Form zu einer Verdrehung der Strömung f hrt und damit zu einer Vermischung des Betriebsmediums der Klimaanlage beiträgt.For an improved distribution of the operating medium flowing in at the bottom in this exemplary embodiment into the regions of the flat tubes 2 divided by web walls 21, 23, 24, a guide insert 34 is provided in the inflow channel 33, which, due to its twisted, screw-like shape, causes the flow f stops and thus contributes to a mixing of the operating medium of the air conditioning system.
Um die Flachrohre 2, trotz eines vorgegebenen Abstandes zwischen den die Sekundärkammern 16, 17 begrenzenden Stegwänden 20, 21, mit geringem Abstand 13 voneinander in die Anschlussverteiler 10, 18 einbinden zu können und entsprechend im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 9 einen kleineren Abstand 13 realisieren zu können, sind in bevorzugter Ausführungsform der Erfindung entsprechend den Darstellungen der Fig. 6 und 8 zwei oder drei Flachrohre 2 miteinander gebündelt, indem der Endbereich mindestens eines der miteinander gebündelten Flachrohre2 über eine Abkröpfung 36 zur übrigen flachen Rohroberfläche seitlich versetzt ist und an dem Endbereich 37 des benachbarten Flachrohres dicht anliegt. Die gegenseitige Verlötung an den aneinander liegenden Endbereichen 35, 37 und mit der die Bündelung umschliessenden Wand 38 des Anschlussverteilers 10,18 erfolgt beispielsweise durch vorheriges Aufbringen von Lötmaterial im Tauchverfahren und Erwärmen auf Löttemperatur nach ihrer Montage. Die Anschlussverteiler 10,18 können entsprechend der Darstellung in Fig.14 vorzugsweise aus einem Strangprofil 40 mit einer Reihe von Innenkanälen 41 hergestellt sein, deren Zwischenwände 42 die Druckfestigkeit der Anschlussverteiler 10, 18 erhöhen und zur Strö- mungsfuhrung beitragen. Zur Strömungsverbindung mit den offenen Endbereichen 35, 36 der Flachrohre 2 sind diese Innenkanäle 41 durch jeweils zwei kreisbogenförmige Ausfräsungen 43,44 geöffnet, die Aufnahmeschlitze für die Flachrohre 2 bzw. Bündel von Flachrohren 2 bilden. Ein Stegteil 22' zwischen diesen Ausfräsungen 43, 44 entspricht dem Stegteil 22 der Fig.10 und dient somit der Sfrömungsaufteilung auf zwei Querschnittsbereiche 45, 46 der Flachrohre 2.In order to be able to integrate the flat tubes 2, despite a predetermined distance between the web walls 20, 21 delimiting the secondary chambers 16, 17, at a small distance 13 from one another into the connection manifolds 10, 18 and accordingly one in comparison to the exemplary embodiment of the invention according to FIG. 9 6 and 8, two or three flat tubes 2 are bundled together in a preferred embodiment of the invention, in that the end region of at least one of the bundled flat tubes 2 is offset laterally via an offset 36 to the remaining flat tube surface and lies tightly against the end region 37 of the adjacent flat tube. The mutual soldering at the end regions 35, 37 lying against one another and with the wall 38 of the connection distributor 10, 18 surrounding the bundling takes place, for example, by previously applying soldering material in the immersion process and heating to the soldering temperature after its assembly. As shown in FIG. 14, the connection distributors 10, 18 can preferably be produced from an extruded profile 40 with a row of inner channels 41, the intermediate walls 42 of which increase the pressure resistance of the connection distributors 10, 18 and contribute to the flow guidance. For flow connection to the open end regions 35, 36 of the flat tubes 2, these inner channels 41 are opened by two circular-arc-shaped cutouts 43, 44, which form receiving slots for the flat tubes 2 or bundles of flat tubes 2. A web part 22 'between these cutouts 43, 44 corresponds to the web part 22 of FIG. 10 and thus serves to divide the flow into two cross-sectional areas 45, 46 of the flat tubes 2.
Zur weiteren Verbesserung des luftseitigen Wärmeübergangs an den glatten Oberflächen 4, 5; 6, 7 der Flachrohre 2 wird die zuströmende Luft bereits an der angeströmten vorderen Kante 47 der Flachrohre 2 durch deren sägezahnartige Profilierung verwirbelt. Die Fig.4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer hierzu geeigneten Kantenprofilierung. Zusätzlich oder alternativ sind an den vorderen Kanten 47 der Flachrohre 2 einer oder mehrere kammartige Abstandshalter 70 vorgesehen, von denen einer schematisch abschnittsweise in Fig. 22 dargestellt ist. Ein Abstandshalter greift mit einer Vielzahl von Zähnen 71 in einige oder alle Zwischenräume zwischen den einzelnen Flachrohren 2 ein (nicht näher dargestellt). Dazu ist der Abstandshalter 70 in etwa horizontal und quer zu den Hauptachsen paralleler Flachrohre 2 ausgerichtet auf die Kanten 47 aufgesetzt und mit den Flachrohren 2 verlötet. Im Hinblick auf eine einfache Herstellbarkeit ist ein Abstandshalter 70 aus einem lotplattierten Blech und insbesondere aus demselben Werkstoff wie die lotplattierten Bleche in den Anschlussverteilern 50, 53 hergestellt.To further improve the air-side heat transfer on the smooth surfaces 4, 5; 6, 7 of the flat tubes 2, the inflowing air is already swirled on the exposed front edge 47 of the flat tubes 2 by their sawtooth-like profiling. 4 shows an embodiment of a suitable edge profile. Additionally or alternatively, one or more comb-like spacers 70 are provided on the front edges 47 of the flat tubes 2, one of which is shown schematically in sections in FIG. 22. A spacer engages with a plurality of teeth 71 in some or all of the spaces between the individual flat tubes 2 (not shown in more detail). For this purpose, the spacer 70 is aligned approximately horizontally and transversely to the main axes of parallel flat tubes 2, placed on the edges 47 and soldered to the flat tubes 2. With a view to ease of manufacture, a spacer 70 is produced from a solder-plated sheet and in particular from the same material as the solder-plated sheets in the connection distributors 50, 53.
Der Wärmetauscher 1 ' des Ausfuhrungsbeispieles der Fig.16 bis 20 hat an einem kopfseitigen Anschlussverteiler 50 vorgesehene Anschlussrohre 51, 52 für den Zu- und Abstrom des Betriebsmediums der Klimaanlage, die mit dem gitterartigen Verteilsystem des Anschlussverteilers 50, ähnlich der Darstellung in Fig. 11, verbunden sind, um das Betriebsmedium der Klimaanlage auf die einzelnen Flachrohre 2 bzw. einen Querschnittsteil derselben zu verteilen und aus diesen wieder abzuleiten. Bei diesem Ausfübrungsbeispiel wird jedes Flachrohr 2 in vier, jeweils entgegengesetzten Richtungen durchströmt und ausserdem erfolgt durch eine mittlere Querabtrennung 49 der Anschlussverteiler 50, 53 jeweils eine Überströmung in den quer benachbarten Teil des Wärmetauschers 1 ' entsprechend einer Kreuz-Gegenstrom-Führung. Auf diese Weise kann Nachteilen aufgrund einer ungleichmässigen Verteilung der Flüssigphase auf den Gesamtquerschnitt des Wärmetauschers 1 ' der Klimaanlage entgegen gewirkt werden. Besonders bevorzugt ist eine interne Verschaltung des Wärmetauschers im Kreuz-Gegenstrom bei einer Aufteilung der Flachrohre des Wärmetauschers in zwei Blöcke ä vier Reihen entsprechend Fig. 21. Um diesen Effekt zu verstärken, kann Kältemittel in unterschiedlichen Mengen in einzelne Flachrohre geführt werden.The heat exchanger 1 'of the exemplary embodiment in FIGS. 16 to 20 has connection pipes 51, 52 provided on a head-side connection distributor 50 for the inflow and outflow of the operating medium of the air conditioning system, which are connected to the grid-like distribution system of the connection distributor 50, similar to the illustration in FIG. 11 , are connected in order to distribute the operating medium of the air conditioning system to the individual flat tubes 2 or a cross-sectional part thereof and to derive them again. In this exemplary embodiment, each flat tube 2 is flowed through in four opposite directions and, in addition, by means of a central transverse separation 49 of the connection distributors 50, 53, there is an overflow in the transversely adjacent part of the heat exchanger 1 'in accordance with a cross-counterflow guide. In this way, disadvantages due to an uneven distribution of the liquid phase on the overall cross section of the heat exchanger 1 'of the air conditioning system can be counteracted. Internal connection of the heat exchanger in cross-countercurrent is particularly preferred when the flat tubes of the heat exchanger are divided into two blocks of four rows according to FIG. 21. In order to intensify this effect, refrigerants can be fed into individual flat tubes in different amounts.
Die Möglichkeit der Aufteilung der Strömung des Betriebsmittels der Klimaanlage in eine verhältnismässig große Anzahl von Teilströmen mit mehreren Umlenkungen und entsprechend längeren Strömungswegen, ergibt sich als weiterer, wesentlicher Vorteil der Erfindung, denn bei vorgegebener Größe der luftseitigen, äußeren Wärmeübergangsfläche, ist aufgrund der größeren Anzahl von Flachrohren 2 die betriebsmittelseitige Wärmeübergangsfläche vielfach und ungefähr viermal größer als bei einem Wärmetauscher bekannter Ausführung, so dass auch ein entsprechend größerer Strömungsquerschnitt zur Verfügung steht, durch den eine Zunahme des betriebsmittelseitigen Strömungswiderstandes vermieden wird. Aufgrund dieser größeren, inneren bzw. betriebsmittelseitigen Oberfläche eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers ergibt sich ein Größenverhältnis zwischen luftseitiger und betriebs- mittelseitiger Wärmeübergangsfläche im Bereich von 0,7 bis 1,5 insbesondere in einem Bereich von 0,9 bis 1,1. Bei Kfz-Klimaanlagen üblich sind dabei 1,5 - 2,5 m2 luftseitige Oberfläche, wobei erfindungsgemäß eine entsprechend große kältemittelseitige Oberfläche vorgesehen ist.The possibility of dividing the flow of the air conditioning equipment into a relatively large number of partial flows with a plurality of deflections and correspondingly longer flow paths arises as a further, essential advantage of the invention, because given the size of the air-side outer heat transfer surface is due to the larger number of flat tubes 2, the heat transfer surface on the equipment side is many times and approximately four times larger than that of a heat exchanger of known design, so that a correspondingly larger flow cross section is also available, by means of which an increase in the flow resistance on the equipment side is avoided. Because of this larger, inner or operating-side surface of a heat exchanger according to the invention, there is a size ratio between the air-side and operating-side heat transfer surface in the range from 0.7 to 1.5, in particular in a range from 0.9 to 1.1. In the case of motor vehicle air conditioning systems, 1.5-2.5 m 2 of surface on the air side are customary, a correspondingly large surface on the refrigerant side being provided according to the invention.
Da das im Kühlbetrieb zuströmende Betriebsmedium je nach Belastung der Klimaanlage aus einem unterschiedlichen Anteil aus flüssiger und dampfförmiger Phase besteht, ergibt sich die Tendenz einer von Schwerkraft bzw. von Trägheitskräften beeinflussten, ungleichmäßigen Verteilung des Anteils an flüssiger Phase auf die Zu- und Abströmbreite des Wärmetauschers 1 ' sowie einer quer zum Wärmetauscher 1 ' ungleichmäßigen Temperaturverteilung, mit entsprechend schlechter Ausnutzung seiner theoretischen Leistungsfähigkeit. Um einer solchen ungleichmäßigen Verteilung auf die Breite des Wärmetauschers 1 ' entgegen zu wirken, hat entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung der bodenseitige Anschlussverteiler 53 eine Bodenwand 54, deren z.B. vier parallel zueinander verlaufenden und jeweils durch eine Stegwand 22" seitlich begrenzten Längskanäle 55 bis 58, sich bis zum mittleren Bereich ihrer Längserstreckung zunehmend vertiefen und anschliessend zu ihrem Ende hin abnehmend wieder verflachen. Vorzugsweise erfolgt dies kontinuierlich, d.h. in der Art einer flachen Wanne. Optional erfolgt es stufenförmig, so dass an jeder der Strömungsrichtung entgegenstehenden, aufwärts gerichteten Stufenfläche 59 bis 62 eine Strömungsstau bzw. eine Strömungsverwirbelung entsteht, durch deren zu den Flachrohren 2 hin aufwärts gerichtete Komponente ein Teil der flüssigen Phase in diese hinein gelenkt wird, anstatt in einen Seitenbereich des Wärmetauschers 1 ' gefördert zu werden.Since the operating medium flowing in cooling mode, depending on the load on the air conditioning system, consists of a different proportion of the liquid and vapor phases, there is a tendency towards an uneven distribution of the proportion of liquid phase, influenced by gravity or inertial forces, over the inflow and outflow width of the heat exchanger 1 'and an uneven temperature distribution across the heat exchanger 1', with correspondingly poor utilization of its theoretical performance. To one To counteract uneven distribution on the width of the heat exchanger 1 ', according to a further exemplary embodiment of the invention, the bottom-side connection distributor 53 has a bottom wall 54, for example four longitudinal channels 55 to 58 which run parallel to one another and are each laterally delimited by a web wall 22 " increasingly deepen towards the central area of its longitudinal extent and then flatten it again towards its end, preferably continuously, ie in the manner of a flat trough, optionally in steps, so that there is an upward step surface 59 to 62 on each upstream direction opposing the direction of flow Flow build-up or a flow swirl occurs, by means of whose component directed upwards towards the flat tubes 2, a part of the liquid phase is directed into the latter instead of being conveyed into a side region of the heat exchanger 1 '.
Ein stufenförmiger Verlauf der Bodenfläche der Längskanäle 55, 58 kann durch Einfräsen in eine Leichtmetallplatte, z.B. mit einem um eine vertikale Achse drehenden Fräswerkzeug hergestellt werden, so dass die aufwärts gerichteten Stufenflächen 59 bis 62 einen halbkreisförmigen Querschnitt haben, durch die sich an ihnen eine aufwärts gerichtete, zur Strömungsachse hin zentrierende Strömungsführung ergibt.A step-like course of the bottom surface of the longitudinal channels 55, 58 can be achieved by milling into a light metal plate, e.g. be produced with a milling tool rotating about a vertical axis, so that the upwardly directed step surfaces 59 to 62 have a semicircular cross section, through which there results an upward directed flow guide centering towards the flow axis.
In Fig. 23 ist in einer perspektivischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines er- fmdungsgemäßen Flachrohres 2 dargestellt. Es weist abwechselnd V-förmige Vertiefungen 80 sowie V-förmige Erhebungen 81 auf, die in Längsrichtung des Flachrohres hintereinander gereiht sind. Da sowohl die Versteifungen 80 als auch die Erhebungen 81 zum Rand des Rohres hin kontinuierlich flacher werden, ergibt sich eine weitgehend ungewellte Seitenkante 82 des Flachrohres. An der schmalen Stirnseite 83 des Flachrohres enden zahlreiche Innenkanäle 3 mit entsprechenden Öffnungen.23 shows a further embodiment of a flat tube 2 according to the invention in a perspective view. It has alternating V-shaped depressions 80 and V-shaped elevations 81, which are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the flat tube. Since both the stiffeners 80 and the elevations 81 continuously flatten towards the edge of the tube, a largely non-corrugated side edge 82 of the flat tube results. Numerous inner channels 3 with corresponding openings end on the narrow end face 83 of the flat tube.
In Fig. 24 ist hierzu ein Querschnitt durch das Flachrohr 2 gemäß Fig. 23 entlang der Linie Z - Z dargestellt. Dabei gehören die Punkte A und B zu einer einzelnen Erhebung 81 und die Punkte C und D zu einer gemeinsamen, an die Erhebung anschließenden Vertiefung 80. Eine Mittellinie der Flachrohr- Wandung verläuft bei „M". Man ersieht aus der Querschnittsdarstellung, dass sowohl der die Luftseite bildende Außenbereich L des Flachrohres als auch die die Kälternittelseite bildenden Innenkanäle 3 einen wellenförmigen Verlauf haben. Das Flach- röhr 2 ist erfindungsgemäß in seiner Einbaulage bevorzugt so angeordnet, dass die Spitzen der V-förmigen Vertiefungen 80 und Erhebungen 81 in vertikaler Richtung näherungsweise nach oben zeigen, sich also eine umgekehrt V-förmige Profilierung eines entsprechend ausgeführten Wärmetauschers ergibt. Dadurch ist sichergestellt, dass Kondenswasser im Bereich der Luftseite L zwanglos nach unten ablaufen kann und sich nirgends sammelt.24 shows a cross section through the flat tube 2 according to FIG. 23 along the line Z-Z. The points A and B belong to a single elevation 81 and the points C and D to a common depression 80 adjoining the elevation. A center line of the flat tube wall runs at “M”. It can be seen from the cross-sectional view that both the the outer area L of the flat tube forming the air side and the inner channels 3 forming the refrigerant side have a wave-shaped course. In its installed position, tube 2 is preferably arranged in such a way that the tips of the V-shaped recesses 80 and elevations 81 point approximately upward in the vertical direction, that is to say there is an inverted V-shaped profile of a correspondingly designed heat exchanger. This ensures that condensate can drain downward in the area of the air side L and does not collect anywhere.
Das anhand der Fig. 23 und 24 erläuterte Flachrohr lässt sich in einen vorstehend dargestellten Wärmetauscher einsetzen, so dass sämtliche zuvor dargelegten Merkmale und Vorteile entsprechend gelten. Insbesondere sind sämtliche Kombinationsmöglichkeiten mit zuvor genannten Merkmalen zu nutzen. Als zusätzlicher Vorteil ergibt sich bei einer Verwendung des anhand der Fig. 23 und 24 erläuterte Flachrohrs 2 eine erhöhte Steifigkeit sowohl in Längsais auch in Querrichtung des Flachrohres und somit eine insgesamt verbesserte Steifigkeit eines entsprechend ausgeführten Wärmetauschers. Durch eine derartige Versteifung lässt sich eine sehr hohe Formstabilität der Flachrohre erzielen und der Abstand zwischen Flachrohren 2 gegebenenfalls auf unter 1 mm verringern. Beim Einbau mehrerer anhand der Fig. 23 und 24 erläuterter Flachrohre 2 ist bevorzugt vorgesehen, jeweils zwei Flachrohre mit entgegengesetzt ausgeführten endseitigen Kröpfungen 84 zu einem Paar zusammenzufassen (vgl. Fig. 6). Dabei weisen die Kröpfungsbereiche 84 jeweils in etwa einen rechteckigen Endquerschnitt auf; Erhebungen 81 und Vertiefungen 80 verflachen in diesen Bereichen bis auf Null.The flat tube explained with reference to FIGS. 23 and 24 can be inserted into a heat exchanger shown above, so that all the features and advantages described above apply accordingly. In particular, all possible combinations with the aforementioned features are to be used. As an additional advantage, when using the flat tube 2 explained with reference to FIGS. 23 and 24, there is an increased stiffness both in the longitudinal direction and in the transverse direction of the flat tube and thus an overall improved stiffness of a correspondingly designed heat exchanger. With such a stiffening, a very high dimensional stability of the flat tubes can be achieved and the distance between flat tubes 2 may be reduced to less than 1 mm. When installing a plurality of flat tubes 2 explained with reference to FIGS. 23 and 24, it is preferably provided to combine two flat tubes with opposite cranked ends 84 to form a pair (cf. FIG. 6). The offset areas 84 each have an approximately rectangular end cross section; Elevations 81 and depressions 80 flatten to zero in these areas.
Schließlich sind in Fig. 25 ein schematischer Querschnitt entlang einer Linie Y-Y und in Fig. 26 eine perspektivische Ansicht eines weiteren erfindungsgemäßen Flachrohres 2 dargestellt. Hierbei ist ein Strangpressprofil verwendet, welches versetzt zu den Innenkanälen 3 außenseitige, rinnenartige Einbuchtungen 90 aufweist. Dadurch ergibt sich beispielsweise im Vergleich zum in den Fig. 23 und 24 hergestellten Flachrohr zum einen ein reduzierter Materialbedarf und somit ein reduziertes Bauteilgewicht. Femer ergibt sich luftseitig eine vergrößerte Oberfläche, die einen besseren Wärmetransfer ermöglicht. Gemäß Fig. 25 und 26 weist das Flachrohr 2 eine quer zur Längsachse des Flachrohres orientierte Wellenform mit mehreren (bevorzugt drei bis zehn) Vertiefungen 91 und Erhebungen 92 auf, die eine entsprechend wellenförmige Luftdurchströmung erzwingt. Die Einbuchtungen 90, die eine insgesamt rippenartige Oberflächenstruktur des Flachrohres ergeben, verlaufen in diesem Fall genau quer zur Luftströmung. Die wellenförmige Gestalt des Flachrohres wird bevorzugt endseitig (d.h. an den schmalen Stirnseiten S) beispielsweise durch einen Walzvorgang in eine flache Form übergeführt, um einen rechteckigen Querschnitt zu erhalten. Dieser Vorgang geschieht vorzugsweise mit einem kontinuierlichen Walzwerkzeug in Kältemittel-Strömungsrichtung bzw. in Richtung der Hauptachse des Flaclirohres 2. Das Walzwerkzeug nutzt die Einbuchtungen (Verrippung) bevorzugt als Führung und bringt das Flachrohr 2 am Ende auf die gewünschte Breite und Höhe. In einem derartigen Walzwerkzeug sind die Schneiden für das Ablängen des Flachrohres integriert. Entsprechend der erzeugten rechteckigen endseitigen Querschnittsform kann das Flachrohr in einen rechteckigen Schlitz in einen Anschlussverteiler eingepasst und dort verlötet werden.Finally, FIG. 25 shows a schematic cross section along a line YY and in FIG. 26 a perspective view of a further flat tube 2 according to the invention. In this case, an extruded profile is used, which has offset, channel-like indentations 90 on the outside relative to the inner channels 3. This results, for example, in comparison with the flat tube produced in FIGS. 23 and 24, on the one hand in a reduced material requirement and thus in a reduced component weight. There is also an enlarged surface on the air side, which enables better heat transfer. 25 and 26, the flat tube 2 has a wave shape oriented transversely to the longitudinal axis of the flat tube with a plurality (preferably three to ten) of depressions 91 and elevations 92, which forces a correspondingly wave-shaped air flow. In this case, the indentations 90, which result in an overall rib-like surface structure of the flat tube, run exactly at right angles to the air flow. The wavy shape of the flat tube is preferably converted into a flat shape at the end (ie on the narrow end faces S), for example by a rolling process, in order to obtain a rectangular cross section. This process is preferably carried out with a continuous rolling tool in the refrigerant flow direction or in the direction of the main axis of the flacro tube 2. The rolling tool preferably uses the indentations (ribbing) as a guide and brings the flat tube 2 to the desired width and height at the end. The cutting edges for cutting the flat tube to length are integrated in such a rolling tool. According to the rectangular cross-sectional shape generated at the end, the flat tube can be fitted into a rectangular slot in a connection distributor and soldered there.
In einem modifizierten Ausfiihrungsbeispiel weisen die Vertiefungen 91 und Erhebungen 92 eine V-förmige Gestalt (entsprechend der Variante gemäß den Fig. 23 und 24) auf, während die Einbuchtungen 90 weiterhin parallel zu den Innenkanälen 3 verlaufen. Dabei sind die Vertiefungen und Erhebungen beispielsweise durch einen Prägevorgang herzustellen, der auf ein ebenes, mit den Einbuchtungen versehenes Flachprofil anzuwenden ist. Femer sind weitere Modifikationen und Kombinationen entsprechend den vorher beschriebenen Ausfuhrungsbeispielen möglich.In a modified exemplary embodiment, the depressions 91 and elevations 92 have a V-shaped configuration (corresponding to the variant according to FIGS. 23 and 24), while the indentations 90 continue to run parallel to the inner channels 3. The depressions and elevations are to be produced, for example, by an embossing process, which is to be applied to a flat flat profile provided with the indentations. Further modifications and combinations are also possible in accordance with the exemplary embodiments described above.
Entsprechend einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist der bodenseitige Anschlussverteiler eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers analog zu Fig. 18 / Fig. 19 mit einer Bodenwand 54' gemäß den Fig. 27 und 28 versehen. Die Bodenwand 54' ermöglicht in bevorzugter Weise eine günstige Durchleitung von Kältemittel durch unterschiedliche Bereiche des Wärmetauschers entsprechend dem grundsätzlichen Verteilungsmodus nach Fig. 21. Der erfindungsgemäße Verteilungsmodus beinhaltet dabei insbesondere eine Aufteilung des Wärmetauschers in insgesamt acht Gruppen von jeweils 20 bis 80 Flachrohren, wobei zwei hintereinander geschaltete Gruppen jeweils eine Reihe Rl bis R4 bilden und wobei die Reihen Rl bis R4 durch Stegwände 22" seitlich begrenzt sind. Zusätzlich ist der Wärmetauscher mittig in zwei Blöcke Bl, B2 unterteilt. Eine Einleitung von Kältemittel in einen mit der Bodenwand 54' versehenen Wärmetauscher erfolgt beispielhaft im Abschnitt E von oben im Bereich der Reihe Rl . Nach der Einleitung durchströmt das Kältemittel die Flachrohre der Reihe 1 im Bereich E in vertikaler Richtung von oben nach unten. Unten angelangt trifft das Kältemittel auf die Bodenwand 54' und wird auf vier parallel zueinander verlaufende, zur Reihe Rl gehörende und durch drei schmale Wandungen 100 gegeneinander abgegrenzten Längskanäle 101 bis 104 aufgeteilt. Entlang der Bodenwand 54' strömt das Kältemittel vom ersten Block Bl zum zweiten Block B2. Im zweiten Block B2 enden die Längskanäle 101 bis 104 der Reihe Rl in unterschiedlichen Bereichen, wie aus Fig. 27 ersichtlich ist. Insbesondere wird das letzte Drittel des zweiten Blocks B2 im Bereich der Reihe Rl nur noch über den Längskanal 104 versorgt (einige zugehörige Flachrohre 2 sind schematisch angedeutet). Die zweite Hälfte des Blocks B2, in dem die Endbereiche der Längskanäle 103 und 104 liegen, wird im Bereich der Reihe Rl nur über die Längskanäle 103 und 104 versorgt. In einem modifizierten Ausführungsbeispiel wird ein mittlerer Teil des Blocks B2 im Bereich der Reihe Rl ausschließlich über den Längskanal 103 versorgt. Nach einer U-förmigen Durchströmung der ersten Reihe Rl (vgl. auch Fig. 21) gelangt das Kältemittel im zweiten Block B2 in einem oberen Umkehrbereich Ul von oben in die zweite Reihe R2, die ebenfalls wieder U-förmig durchströmt wird.. Dabei sorgt die Gestaltung der Bodenwand 54' für eine erneute Aufteilung der Kältemittelströmung. Anschließend werden in gleicher Weise die Reihen R3 und R4 durchströmt, so dass das Kältemittel im Abschnitt A im Block Bl aus dem Wärmetauscher austreten kann.According to a further exemplary embodiment of the invention, the bottom-side connection distributor of a heat exchanger according to the invention is provided, analogously to FIGS. 18/19, with a bottom wall 54 ′ according to FIGS. 27 and 28. The bottom wall 54 'preferably enables a favorable passage of refrigerant through different areas of the heat exchanger in accordance with the basic distribution mode according to FIG. 21. The distribution mode according to the invention includes in particular a division of the heat exchanger into a total of eight groups of 20 to 80 flat tubes, two of which Groups connected in series each form a row Rl to R4 and the rows Rl to R4 are laterally delimited by web walls 22 ". In addition, the heat exchanger is divided in the center into two blocks Bl, B2. Refrigerant is introduced into a heat exchanger provided with the bottom wall 54 ', for example in section E from above in the area of the row R1. After the introduction, the refrigerant flows through the flat tubes of row 1 in area E in the vertical direction from top to bottom. Arrived at the bottom, the refrigerant hits the bottom wall 54 'and is divided into four longitudinal channels 101 to 104 which run parallel to one another and belong to the R 1 series and are delimited from one another by three narrow walls 100. The refrigerant flows from the first block B1 to the second block B2 along the bottom wall 54 '. In the second block B2, the longitudinal channels 101 to 104 of the row R1 end in different areas, as can be seen from FIG. 27. In particular, the last third of the second block B2 in the area of the row R1 is only supplied via the longitudinal channel 104 (some associated flat tubes 2 are indicated schematically). The second half of the block B2, in which the end regions of the longitudinal channels 103 and 104 lie, is supplied in the region of the row R1 only via the longitudinal channels 103 and 104. In a modified exemplary embodiment, a central part of the block B2 in the area of the row R1 is supplied exclusively via the longitudinal channel 103. After a U-shaped flow through the first row R1 (see also FIG. 21), the refrigerant in the second block B2 reaches the second row R2 from above in an upper reversal area U1, which is also flowed through again in a U-shape the design of the bottom wall 54 'for a new division of the refrigerant flow. The rows R3 and R4 are then flowed through in the same way, so that the refrigerant in section A in block B1 can exit the heat exchanger.
Strömungsgünstig laufen die Längskanäle, wie sich aus Fig. 28 ergibt, zu ihrem Ende hin in einem Radius 59 aus, der den Kältemittelstrom aufstaut und damit in die Flachrohre zwingt. Durch eine Aufteilung des Kältemittelstromes in mehrere Einzelströme 101 bis 104 (entsprechend der Anzahl der Längskanäle) kann jeweils eine gezielte Verteilung in den in Strömungsrichtung nachgeschalteten Block erfolgen. Dabei werden die einzelnen Ströme gezielt unterschiedlich vielen Flachrohren zugeführt. So wird bei jeder Umlenkung in einen anderen Block das Kältemittel neu verteilt.The longitudinal channels, as can be seen in FIG. 28, flow out towards their ends in a radius 59, which builds up the refrigerant flow and thus forces it into the flat tubes. By dividing the refrigerant flow into several individual flows 101 to 104 (corresponding to the number of longitudinal channels), a targeted distribution into the block downstream in the flow direction can take place. The individual streams are supplied with different numbers of flat tubes. This means that the refrigerant is redistributed each time it is redirected to a different block.
Die Längskanäle 101 bis 104 in Form von schlitzförmigen Ausnehmungen können durch Einfräsen mit einem Scheibenfräser oder einer Schleifscheibe hergestellt werden, so dass die aufwärts gerichteten Radien 59 sich aus dem Werkzeugradius ergeben. The longitudinal channels 101 to 104 in the form of slot-shaped recesses can be produced by milling in with a disk milling cutter or a grinding disk, so that the upward radii 59 result from the tool radius.

Claims

Patentansprüche claims
1. Luft-/Kältemittel- Wärmetauscher, insbesondere für eine Kfz-Klimaanlage, mit1. Air / refrigerant heat exchanger, especially for a vehicle air conditioning system, with
- melireren, parallel zueinander verlaufenden, von Luft umströmten Flachrohren (2), in denen Kältemittel geführt ist, wobei- Melireren, parallel to each other, air-flowed flat tubes (2), in which refrigerant is guided, wherein
- einander gegenüberstehende Wandungen (4, 5; 6, 7) benachbarter Flachrohre (2) zwischen sich Strömungskanäle (8, 9) für eine Luftströmung bilden und wobei- Opposing walls (4, 5; 6, 7) of adjacent flat tubes (2) form flow channels (8, 9) between them for an air flow and wherein
- mehrere Flachrohre (2) endseitig gemeinsam in mindestens einem Anschlussverteiler (10, 18) münden, wobei- Several flat tubes (2) end together in at least one connection distributor (10, 18), wherein
- mindestens ein Anschlussverteiler mindestens einen Rohranschluss (33, 51, 52) für die Einbindung in ein Rohrsystem aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass- At least one connection distributor has at least one pipe connection (33, 51, 52) for integration into a pipe system, characterized in that
- in einander gegenüberstehenden Wandungen (4, 5; 6, 7) benachbarter Flachrohre (2) längliche Vertiefungen (11, 80) und/oder Erhebungen (81) derart angeordnet sind, dass- In mutually opposing walls (4, 5; 6, 7) of adjacent flat tubes (2) elongated depressions (11, 80) and / or elevations (81) are arranged such that
- Längsachsen der Vertiefungen und/oder Erhebungen schräg zu einer Strömungsrichtung der Luftströmung und/oder schräg zu einer Strömungsrichtung der Kältemittelströmung, insbesondere schräg zu einer Hauptachse der Flachrohre (2) orientiert sind.- Longitudinal axes of the depressions and / or elevations are oriented obliquely to a flow direction of the air flow and / or obliquely to a flow direction of the refrigerant flow, in particular obliquely to a main axis of the flat tubes (2).
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that
- in einander gegenüberstehenden Wandungen (4, 5; 6, 7) benachbarter Flachrohre (2) V- förmige Vertiefungen (11) und/oder Erhebungen derart angeordnet sind, dass- In opposing walls (4, 5; 6, 7) of adjacent flat tubes (2) V-shaped depressions (11) and / or elevations are arranged such that
- die die V-Form bildenden Achsen der Vertiefungen und/oder Erhebungen schräg zu einer Strömungsrichtung der Luftströmung und oder schräg zu einer Strömungsrichtung der Kältemittelströmung, insbesondere schräg zu einer Hauptachse der Flachrohre orientiert sind.- The axes of the depressions and / or elevations forming the V-shape are oriented obliquely to a direction of flow of the air flow and or obliquely to a direction of flow of the refrigerant flow, in particular obliquely to a main axis of the flat tubes.
3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die V-Form bildenden Achsen der Vertiefungen und/oder Erhebungen sich bezüglich der Vertikalen nach unten hin öffnen. 3. Heat exchanger according to claim 2, characterized in that the axes of the depressions and / or elevations forming the V-shape open downwards with respect to the vertical.
4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Vertiefungen (11) in einem Flachrohr (2) derart sickenartig ausgebildet sind, dass sie sich durch den gesamten Rohrquerschnitt erstrecken und auf der gegenüberliegenden Seite des Flachrohres (2) eine korrespondierende Erhebung bilden, so dass das Flachrohr (2) beidseitig profiliert ist.4. Heat exchanger according to one of claims 1 to 3, characterized in that depressions (11) in a flat tube (2) are formed such that they extend through the entire tube cross-section and on the opposite side of the flat tube (2) a corresponding Form elevation so that the flat tube (2) is profiled on both sides.
5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flachrohr (2) einen Endbereich (35, 37) mit in Richtung der Hauptachse des Flaclirohres (2) konstanter rechteckiger Querschnittsform sowie einen Mittenabschnitt mit sich in Richtung der Hauptachse des Flachrohres (2) kontinuierlich ändernder Querschnittsform aufweist.5. Heat exchanger according to one of claims 1 to 4, characterized in that a flat tube (2) has an end region (35, 37) with a rectangular cross-sectional shape constant in the direction of the main axis of the flacco tube (2) and a central section with itself in the direction of the main axis of the Flat tube (2) has a continuously changing cross-sectional shape.
6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass einander gegenüberstehende Oberflächen (4, 5; 6, 7) zweier benachbarter Flachrohre (2) derart angeordnet sind, dass eine oder mehrere (konkave) Vertiefungen eines Flachrohres (2) mit einer oder mehreren (konvexen) Erhebungen des benachbarten Flachrohres (2) in Richtung der zwischen den benachbarten Flachrohren geführten Luftströmung gemeinsam wellenförmige Luftkanäle (8, 9) begrenzen.6. Heat exchanger according to one of claims 1 to 5, characterized in that opposing surfaces (4, 5; 6, 7) of two adjacent flat tubes (2) are arranged such that one or more (concave) depressions of a flat tube (2) with one or more (convex) elevations of the adjacent flat tube (2) in the direction of the air flow guided between the adjacent flat tubes jointly limit undulating air channels (8, 9).
7. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptachsen mehrerer Flachrohre (2) in einer Einbaulage des Wärmetauschers (1) mit der Vertikalen jeweils einen spitzen Winkel einschließen.7. Heat exchanger according to one of claims 1 to 6, characterized in that the main axes of a plurality of flat tubes (2) each include an acute angle with the vertical in an installed position of the heat exchanger (1).
8. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass einander gegenüberstehende Oberflächen (4, 5; 6, 7) benachbarter Flachrohre (2) hydrophile Beschichtungen und/oder eine die Oberflächenspannung von Wasser herabsetzende Oberflächeneigenschaft aufweisen.8. Heat exchanger according to one of claims 1 to 7, characterized in that mutually opposing surfaces (4, 5; 6, 7) of adjacent flat tubes (2) have hydrophilic coatings and / or a surface property reducing the surface tension of water.
9. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die schmalen Stirnseiten mehrerer benachbarter Flachrohre (2) mit wenigstens einem gemeinsamen Abstandshalter verbunden sind. 9. Heat exchanger according to one of claims 1 to 8, characterized in that the narrow end faces of a plurality of adjacent flat tubes (2) are connected to at least one common spacer.
10. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Flachrohren (2) mittels eines kammartigen Abstandshalters miteinander verbunden sind, wobei der Abstandshalter in Zwischenräume zwischen einander gegenüberliegenden Oberflächen (4, 5; 6, 7) benachbarter Flachrohre (2) eingreift.10. Heat exchanger according to one of claims 1 to 8, characterized in that a plurality of flat tubes (2) are connected to one another by means of a comb-like spacer, the spacer in spaces between opposing surfaces (4, 5; 6, 7) of adjacent flat tubes (2) intervenes.
11. Luft-/Kältemittel- Wärmetauscher, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit11. Air / refrigerant heat exchanger, in particular according to one of claims 1 to 10, with
- mehreren, parallel zueinander verlaufenden, von Luft umströmten Flachrohren (2), in denen Kältemittel geführt ist, wobei- Several, parallel to each other, air-flowed flat tubes (2), in which refrigerant is guided, wherein
- einander gegenüberstehende Wandungen (4, 5; 6, 7) benachbarter Flachrohre (2) zwischen sich Strömungskanäle (8, 9) für eine Luftströmung bilden und wobei- Opposing walls (4, 5; 6, 7) of adjacent flat tubes (2) form flow channels (8, 9) between them for an air flow and wherein
- mehrere Flachrohre (2) endseitig gemeinsam in mindestens einem Anschlussverteiler (10, 18) münden, wobei- Several flat tubes (2) end together in at least one connection distributor (10, 18), wherein
- mindestens ein Anschlussverteiler mindestens einen Rohranschluss (33, 51, 52) für die Einbindung in ein Rohrsystem aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flächenverhältnis zwischen der inneren, kältemittelseitigen Oberfläche und der äußeren, luftseitigen Oberfläche der Flachrohre (2) zwischen 0,7 und 1,5, insbesondere etwa von 1 eingestellt ist.- At least one connection distributor has at least one pipe connection (33, 51, 52) for integration into a pipe system, characterized in that an area ratio between the inner, refrigerant-side surface and the outer, air-side surface of the flat pipes (2) is between 0.7 and 1.5, in particular approximately 1.
12. Wärmetauscher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einander gegenüberstehenden Wandungen (4, 5; 6, 7) benachbarter Flachrohre (2) längliche Vertiefungen (11, 80, 91) und/oder Erhebungen (81, 92) derart angeordnet sind, dass12. Heat exchanger according to claim 11, characterized in that elongated depressions (11, 80, 91) and / or elevations (81, 92) are arranged in mutually opposing walls (4, 5; 6, 7) of adjacent flat tubes (2) that
- Längsachsen der Vertiefungen und/oder Erhebungen schräg zu einer Strömungsrichtung der Luftströmung und/oder schräg zu einer Strömungsrichtung der Kältemittelströmung, insbesondere schräg zu einer Hauptachse der Flachrohre (2) orientiert sind.- Longitudinal axes of the depressions and / or elevations are oriented obliquely to a flow direction of the air flow and / or obliquely to a flow direction of the refrigerant flow, in particular obliquely to a main axis of the flat tubes (2).
13. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Flachrohre (2) miteinander gebündelt sind, wobei die Endbereiche (35) mindestens eines der miteinander gebündelten Flachrohre (2) über eine Abkröpfung (36) zur übrigen flachen Rohroberfläche seitlich versetzt ist und an dem Endbereich (37) des benachbarten Flachrohres (2) anliegt. 13. Heat exchanger according to one of claims 1 to 12, characterized in that two or more flat tubes (2) are bundled together, the end regions (35) of at least one of the bundled flat tubes (2) via an offset (36) to the remaining flat Pipe surface is laterally offset and abuts the end region (37) of the adjacent flat tube (2).
14. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1' bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussverteiler (10,18) zahheiche, durch Stegwände (19,20,21) voneinander getrennte, sekundäre Kammern (15,16,17) aufweisen, in denen jeweils der Endbereich (35,37) eines Flachrohres (2) oder die Endbereiche (35,37) eines Bündels von Flachrohren (2) offen enden, wobei jeweils mehrere sekundäre Kammern (15,16,17) mit einer gemeinsamen Primärkammer (25 bis 29) des Anschlussverteilers (10,18) verbunden sind, über die die Zu- oder Abströmung der Flachrohre (2) verläuft.14. Heat exchanger according to one of claims 1 ' to 13, characterized in that the connection distributors (10, 18) have numerous, secondary chambers (15, 16, 17) separated from one another by web walls (19, 20, 21), in which in each case the end region (35, 37) of a flat tube (2) or the end regions (35, 37) of a bundle of flat tubes (2) end openly, in each case a plurality of secondary chambers (15, 16, 17) with a common primary chamber (25 to 29) of the connection distributor (10, 18) are connected, via which the inflow or outflow of the flat tubes (2) runs.
15. Wärmetauscher nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussverteiler (10,18) mit ihren durch Kanäle (25 ',26') gebildeten Primärkammern (25 bis 29) aus einem Innenkanäle (41) aufweisenden Strangprofil (40) bestehen.15. The heat exchanger according to claim 14, characterized in that the connection distributors (10, 18) with their primary chambers (25 to 29) formed by channels (25 ', 26') consist of an extruded profile (40) having inner channels (41).
16. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Primärkammer (25 ',26') als Längskanal des Anschlussverteilers (10,18) einen durch ein Fräswerkzeug gebildeten, flachen Kreisbogenquerschnitt (43,44) aufweist.16. Heat exchanger according to one of claims 1 to 15, characterized in that at least one primary chamber (25 ', 26') as the longitudinal channel of the connection distributor (10, 18) has a flat circular arc cross-section (43, 44) formed by a milling tool.
17. Wärmetauscher nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zuströmkanal (33) eines bodenseitigen Anschlussverteilers (10) für die Strömungsverteilung ein Leiteinsatz (34) angeordnet ist, der aus einem gerippten, um seine Längsachse schraübenartig verdrehten Strangprofil bestellt.17. Heat exchanger according to claim 16, characterized in that a guide insert (34) is arranged in an inflow channel (33) of a bottom-side connection distributor (10) for the flow distribution, which orders from a ribbed extruded profile twisted about its longitudinal axis.
18. Wärmetauscher nach Anspmch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohranschlüsse (51, 52) an einem kopfseitigen Anschlussverteiler (51) vorgesehen sind und eine Bodenplatte (54) des bodenseitigen Anschlussverteilers (53) mit ihrer Innenseite mindestens einen Längskanal (55-58) bildet, der sich bis zum mittleren Bereich seiner Längserstreckung zunehmend vertieft und anschliessend bis zu seinem Ende hin abnehmend sich wieder verflacht.18. Heat exchanger according to Anspmch 14, characterized in that the pipe connections (51, 52) are provided on a head-side connection distributor (51) and a bottom plate (54) of the bottom-side connection distributor (53) has at least one longitudinal channel (55-58) with its inside. forms, which deepens increasingly to the central area of its longitudinal extent and then flattens again towards the end.
19. Wärmetauscher nach Anspmch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die in Strömungsrichtung des jeweiligen Längskanals (55-58) vorhandene Abnahme der Vertiefung stufenförmig über vertikale Stufenflächen (59-62) erfolgt. 19. Heat exchanger according to Anspmch 17 or 18, characterized in that at least the decrease in the depression present in the flow direction of the respective longitudinal channel (55-58) takes place in a step-like manner via vertical step surfaces (59-62).
20. Wärmetauscher nach Ansprach 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohranschlüsse (51, 52) an einem kopfseitigen Anschlussverteiler (51) vorgesehen sind und eine Bodenplatte (54') des bodenseitigen Anschlussverteilers (53) innenseitig wenigstens zwei Längskanäle (101 bis 104) aufweist, die eine Aufteilung des Kältemittelstromes in mindestens zwei Kältemittelströme ermöglicht, wobei die Kältemittelströme wenigstens teilweise unterschiedlichen Flachrohren (2) und/oder einer unterschiedlichen Anzahl von Flachrohren (2) zuführbar sind.20. The heat exchanger according to spoke 14, characterized in that the pipe connections (51, 52) are provided on a head-side connection distributor (51) and a bottom plate (54 ') of the bottom-side connection distributor (53) has at least two longitudinal channels (101 to 104) on the inside which enables the refrigerant flow to be divided into at least two refrigerant flows, the refrigerant flows being able to be fed at least partially to different flat tubes (2) and / or to a different number of flat tubes (2).
21. Wärmetauscher nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der in Strömungsrichtung des jeweiligen Längskanals (101-104) vorhandene Radius (59) durch einen Radius des Bearbeitungswerkzeugs erzeugt wird. 21. Heat exchanger according to claim 20, characterized in that at least the radius (59) present in the flow direction of the respective longitudinal channel (101-104) is generated by a radius of the machining tool.
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