WO2012059344A2 - Wärmetauscher - Google Patents

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WO2012059344A2
WO2012059344A2 PCT/EP2011/068460 EP2011068460W WO2012059344A2 WO 2012059344 A2 WO2012059344 A2 WO 2012059344A2 EP 2011068460 W EP2011068460 W EP 2011068460W WO 2012059344 A2 WO2012059344 A2 WO 2012059344A2
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Niels Liengaard
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BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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    • F28F1/022Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
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    • F28F2210/00Heat exchange conduits
    • F28F2210/10Particular layout, e.g. for uniform temperature distribution

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchanger, in particular for use in a household refrigerator.
  • a heat exchanger with a meandering in a plane shaped heat exchanger tube and portions of the heat exchanger tube interconnecting fins is known in which the heat exchanger tube has a flattened cross-section.
  • the flattened cross-section reduces the volume-to-surface ratio of the heat exchanger tube, allowing for a fast flow
  • Heat exchanger is driven by a fan, this requires one
  • Object of the present invention is therefore to provide a heat exchanger which can achieve the high efficiency of the heat exchanger described above, but which, when installed in a domestic refrigerator, takes up less space than the former.
  • the object is achieved by a heat exchanger with a meandering shaped heat exchanger tube and webs, which are the sections of the heat exchanger tube connect together and so with the heat exchanger tube together
  • the fabric is formed surrounding an interior space.
  • Heat exchanger to produce throughout, which spreads over the entire extent of the fabric, it is sufficient in this heat exchanger to put the interior under positive or negative pressure.
  • the inner space has at least one opening with a dimension which is greater than the distance between mutually adjacent webs or the distance between sections of the heat exchanger tube connected by the webs, then this opening can expediently be used to generate the overpressure or underpressure
  • the fan can be mounted independently of the heat exchanger in a refrigerator; However, it is preferably combined with the heat exchanger in a unit to be mounted in a refrigeration unit as a unit.
  • the sheet is tubular, so that it has two openings on opposite end faces, and at one of these openings, the fan may be mounted.
  • the second opening is preferably blocked by a wall element.
  • the sheet is shaped as a cylindrical tube.
  • a cylindrical tube can be obtained from a plate-shaped heat exchanger in a simple and inexpensive manner by bending.
  • the cross section of the heat exchanger tube is expediently greater in a direction perpendicular to the surface of the sheet than in a direction tangential to the surface.
  • the webs are preferably formed as in a direction perpendicular to the surface of the sheet extending lamellae.
  • the heat exchanger tube may be an extrusion profile, preferably a multiport extrusion profile.
  • the heat exchanger tube may have at least one projecting into its inner cavity rib.
  • the rib may terminate in the cavity, but it may also extend to an opposite side of the heat exchanger tube and thus divide its free cross section into a plurality of parallel channels.
  • Subject matter of the invention is further a refrigeration device, in particular a household refrigerating appliance, which has a heat exchanger according to one of the preceding claims.
  • the heat exchanger according to the invention is used in such a refrigerator as a condenser.
  • a fan is preferably arranged or operated in such a refrigeration device so that it sucks in air from the heat exchanger and blows against a compressor arranged adjacent.
  • Fig. 1 is a perspective view of a heat exchanger in conventional
  • Sheet form a perspective view of a bent into a cylindrical tube heat exchanger according to a first embodiment of the invention
  • Fig. 3 is an axial section through the heat exchanger of Fig. 2;
  • Fig. 4 shows a first alternative cross-section of the invention in the
  • Heat exchanger used heat exchanger tube a second alternative cross section of the heat exchanger tube; 6 shows a schematic horizontal partial section through a refrigeration device which is equipped with the heat exchanger according to the first embodiment;
  • FIG. 7 shows a radial section through a heat exchanger in the form of a
  • Rectangular tube according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of a heat exchanger 1 of the type known from DE 10 2008 019 359 A1, which serves as a basic building block for the manufacture of a heat exchanger according to the present invention.
  • a heat exchanger tube 2 this
  • conventional heat exchanger is manufactured as a multi-port extrusion profile (MPE profile) made of aluminum. It comprises a plurality of parallel rectilinear sections 3 connected in series by arches 4.
  • the heat exchanger tube 2 has an elongate cross section, wherein the longitudinal axis of the cross section is parallel to the axis of curvature of the sheets 4. Adjacent rectilinear portions 3 are connected by a plurality of plate-shaped fins 5.
  • the fins 5, like the heat exchanger tube 2 are preferably made of aluminum and are glued or soldered to the sections 3.
  • the heat exchanger 1 forms a substantially flat, rectangular plate, wherein two opposite edges 6 of the rectangle are formed by straight sections 3 of the heat exchanger tube 2 and the sheets 4 are each at the two other edges 7 of the rectangle.
  • Fig. 2 shows a heat exchanger 8, by deforming the conventional
  • Heat exchanger 1 of FIG. 1 is obtained to a tube.
  • the two rectangular edges 7 are facing each other, and the rectangular edges 6 are deformed into circles, so that the entire heat exchanger 8 has the shape of a cylinder with open end faces.
  • the fins 5 are now oriented radially with respect to a longitudinal axis of the cylinder.
  • To the Ends of the heat exchanger tube 2 are each soldered to a radially oriented fitting 9, via the refrigerant can flow or drain.
  • Fig. 3 shows the tubular heat exchanger 1 of Fig. 2 in a section along its longitudinal axis, supplemented by a plate 10 which closes one of the open end faces of the tube, and a frame 11 with a fan 12 mounted thereon, on the opposite Front side of the tube coaxial with the longitudinal axis of the
  • Heat exchanger 8 is arranged.
  • the fan 12 When the fan 12 is in operation, it generates depending on the direction in the surrounded by the heat exchanger 8 inner cavity 13, a positive or negative pressure, the air flow in the radial direction between the slats 5 and now bent annularly about the longitudinal axis sections 3 of Heat exchanger tube 2 drives therethrough.
  • the axial extent L of the cavity 13 is between 1 to 4 times its diameter D, so that the pressure drop in the longitudinal direction of the cavity 13 is negligible. It is therefore despite a total compact design a very uniform distribution of air flow over the entire surface of the heat exchanger 8, both in the axial and in
  • the heat exchanger tube 2 shown in section in FIG. 1 is a simple tube with inside and outside smooth walls and a cross-section which is greatly flattened in the axial direction of the heat exchanger. That the longest dimension of the tube cross-section is oriented in the radial direction. It is at least three times the axially oriented shortest dimension.
  • the channels 16 are fluidically parallel to the connecting pieces 9 connected, but it is also conceivable, via correspondingly shaped connecting pieces 9 to establish a serial connection between the channels 16.
  • a plurality of ribs 17 are provided which project alternately from the two broad sides 15 in the inner channel 16, but without reaching the respective opposite broad side 15.
  • Fig. 6 shows an example of the arrangement of the heat exchanger 1 according to the invention in a household refrigerator. Shown is a horizontal section through a near-bottom rear portion of the refrigerator. A heat-insulating wall 18 separates a storage chamber 19 from a machine room 20 recessed in a conventional manner at the back of the machine. In the machine room 20, the heat exchanger 8 and a compressor 21 are shown. In addition, further units, in particular an evaporator for the condensate discharged from the storage chamber 19, in the
  • the heat exchanger 8 is parallel to the longitudinal direction of the longitudinal axis of the
  • Engine room 20 aligned, and the running direction of the fan 12 is selected so that this sucks air from the cavity 13 of the heat exchanger 1 and blows against the compressor 21.
  • the fan 12 ensures at the same time a uniform flow through the heat exchanger 1 and an efficient cooling of the compressor 21st
  • the evaporator 8 could also be mounted in direct contact with a side wall 22 of the engine room so that it obstructs the end face of the heat exchanger 8 opposite the fan 12.
  • FIG. 7 shows a second embodiment of a heat exchanger according to the invention, designated by 23.
  • This heat exchanger 23 comprises four heat exchangers 1 of the type shown in FIG. 1, which are assembled into a tubular arrangement of square cross-section.
  • the heat exchangers 1 can be fluidically connected in series or in parallel.
  • a fan 12 is mounted at a front side of the tubular arrangement.

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Abstract

Ein Wärmetauscher (8) umfasst ein mäandernd geformtes Wärmetauscherrohr (2) und Abschnitte (3) des Wärmetauscherrohrs (2) miteinander verbindende Stege (5). Das Wärmetauscherrohr (2) und die Stege (5) bilden ein Flächengebilde, das einen Innenraum (13) umgibt.

Description

Wärmetauscher
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere zur Verwendung in einem Haushaltskältegerät. Aus DE 10 2008 019 359 A1 ist ein Wärmetauscher mit einem in einer Ebene mäandernd geformten Wärmetauscherrohr und Abschnitte des Wärmetauscherrohrs miteinander verbindenden Lamellen bekannt, bei dem das Wärmetauscherrohr einen abgeflachten Querschnitt aufweist. Der abgeflachte Querschnitt verringert das Verhältnis von Volumen zu Oberfläche des Wärmetauscherrohrs und ermöglicht so einen schnellen
Temperaturausgleich zwischen einem in dem Rohr zirkulierenden Wärmeträgerfluid und einem das Rohr und die Lamellen umgebenden Medium. Um einen schnellen Austausch dieses Mediums zu ermöglichen, benötigt der bekannte, im wesentlichen plattenförmige Verdampfer ausreichenden Freiraum auf beiden Seiten der Platte, in dem sich das Medium bewegen kann. Dies erschwert den Einsatz des bekannten Wärmetauschers in einem Kältegerät. Wenn die Luftzirkulation durch den Wärmetauscher durch Konvektion angetrieben sein soll, muss die Platte im wesentlichen horizontal montiert sein, und beim Hindurchströmen durch die Platte erwärmte Luft muss frei nach oben abfließen können. Bei Haushaltskältegeräten herkömmlicher Bauform ist kein Einbauplatz verfügbar, der diese Anforderungen befriedigend erfüllt. Wenn die Luftzirkulation durch den
Wärmetauscher von einem Ventilator angetrieben wird, benötigt dieser einen
beträchtlichen Abstand von dem Wärmetauscher, um eine gleichmäßige Verteilung des von ihm angetriebenen Luftstroms auf die gesamte Platte des Wärmetauschers und damit eine effiziente Ausnutzung des Wärmetauschers zu erreichen. Ein solcher großer Abstand geht zu Lasten des nutzbaren Innenraumvolumens des Kältegeräts.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, einen Wärmetauscher zu schaffen, der die hohe Effektivität des eingangs beschriebenen Wärmetauschers erreichen kann, der aber, wenn er in einem Haushaltskältegerät eingebaut wird, weniger Platz als ersterer beansprucht.
Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Wärmetauscher mit einem mäandernd geformten Wärmetauscherrohr und Stegen, die die Abschnitte des Wärmetauscherrohrs miteinander verbinden und so mit dem Wärmetauscherrohr zusammen ein
Flächengebilde bilden, das Flächengebilde einen Innenraum umgebend geformt ist. Um einen intensiven Luftstrom zwischen den Rohrabschnitten und Stege des
Wärmetauschers hindurch zu erzeugen, der sich über die gesamte Ausdehnung des Flächengebildes verteilt, genügt es bei diesem Wärmetauscher, den Innenraum unter Über- oder Unterdruck zu setzen.
Wenn der Innenraum wenigstens eine Öffnung mit einer Abmessung aufweist, die größer als der Abstand zwischen zueinander benachbarten Stegen oder der Abstand zwischen durch die Stege verbundenen Abschnitten des Wärmetauscherrohrs ist, dann kann an dieser Öffnung zweckmäßigerweise zum Erzeugen des Über- oder Unterdrucks ein
Ventilator angebracht werden. Der Ventilator kann unabhängig von dem Wärmetauscher in einem Kältegerät montiert sein; vorzugsweise ist er jedoch mit dem Wärmetauscher in einer in einem Kältegerät als Einheit zu montierenden Baugruppe zusammengefasst. Vorzugsweise ist das Flächengebilde rohrförmig ausgebildet, so dass es zwei Öffnungen an einander gegenüberliegenden Stirnseiten aufweist, und an einer dieser Öffnungen der Ventilator angebracht sein kann.
Um einen zum Wärmeaustausch nicht wesentlich beitragenden Luftstrom durch die zweite Öffnung des Rohrs zu unterdrücken, ist die zweite Öffnung vorzugsweise durch ein Wandelement versperrt.
Vorzugsweise ist das Flächengebilde als zylindrisches Rohr geformt. Ein solches zylindrisches Rohr kann aus einem plattenförmigen Wärmetauscher auf einfache und preiswerte Weise durch Biegen erhalten werden.
Der Querschnitt des Wärmetauscherrohrs ist zweckmäßigerweise in einer zur Oberfläche des Flächengebildes senkrechten Richtung größer als in einer zu der Oberfläche tangentialen Richtung.
Um einen Wärmetausch auf großer Oberfläche bei geringem Strömungswiderstand für zwischen den Stegen und den durch sie verbundenen Leitungsabschnitten zirkulierende Luft zu ermöglichen, sind die Stege vorzugsweise als sich in einer zur Oberfläche des Flächengebildes senkrechten Richtung erstreckende Lamellen ausgebildet.
Das Wärmetauscherrohr kann ein Extrusionsprofil, vorzugsweise ein Multiport- Extrusionsprofil sein.
Um den Wärmeübergang zwischen dem Wärmetauscherrohr und dem in ihn
zirkulierenden Wärmetauscherfluid zu intensivieren, kann das Wärmetauscherrohr wenigstens eine in seinen inneren Hohlraum vorspringende Rippe aufweisen. Die Rippe kann in dem Hohlraum enden, sie kann aber auch bis zu einer gegenüberliegenden Seite des Wärmetauscherrohrs reichen und dessen freien Querschnitt so in mehrere parallele Kanäle unterteilen.
Erfindungsgegenstand ist ferner ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, das einen Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
Vorzugsweise dient der erfindungsgemäße Wärmetauscher in einem solchen Kältegerät als Verflüssiger.
Ein Ventilator ist in einem solchen Kältegerät vorzugsweise so angeordnet bzw. betrieben, dass er um Luft aus dem Wärmetauscher ansaugt und gegen einen benachbart angeordneten Verdichter bläst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers in herkömmlicher
Plattenform; eine perspektivische Ansicht eines zu einem zylindrischen Rohr gebogenen Wärmetauschers gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung;
Fig. 3 einen axialen Schnitt durch den Wärmetauscher der Fig. 2; Fig. 4 einen ersten alternativen Querschnitt des in dem erfindungsgemäßen
Wärmetauscher verwendeten Wärmetauscherrohrs; einen zweiten alternativen Querschnitt des Wärmetauscherrohrs; Fig. 6 einen schematischen horizontalen Teilschnitt durch ein Kältegerät, das mit dem Wärmetauscher gemäß der ersten Ausgestaltung ausgestattet ist; und
Fig. 7 einen radialen Schnitt durch einen Wärmetauscher in Form eines
Rechteckrohrs gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers 1 vom aus DE 10 2008 019 359 A1 bekannten Typ, der als Grundbaustein für die Fertigung eines Wärmetauschers gemäß der vorliegenden Erfindung dient. Ein Wärmetauscherrohr 2 dieses
herkömmlichen Wärmetauschers ist als Multiport-Extrusionsprofil (MPE- Profil) aus Aluminium gefertigt. Es umfasst eine Mehrzahl von parallelen geradlinigen Abschnitten 3, die durch Bögen 4 in Reihe verbunden sind. Das Wärmetauscherrohr 2 hat einen langgestreckten Querschnitt, wobei die Längsachse des Querschnitts parallel zur Krümmungsachse der Bögen 4 ist. Zueinander benachbarte geradlinige Abschnitte 3 sind durch eine Vielzahl von plattenförmigen Lamellen 5 verbunden. Die Lamellen 5 bestehen wie das Wärmetauscherrohr 2 vorzugsweise aus Aluminium und sind an den Abschnitten 3 verklebt oder verlötet.
Der Wärmetauscher 1 bildet eine im wesentlichen ebene, rechteckige Platte, wobei zwei sich gegenüberliegende Kanten 6 des Rechtecks durch geradlinige Abschnitte 3 des Wärmetauscherrohrs 2 gebildet sind und die Bögen 4 jeweils an den zwei anderen Kanten 7 des Rechtecks liegen.
Fig. 2 zeigt einen Wärmetauscher 8, der durch Verformen des herkömmlichen
Wärmetauschers 1 der Fig. 1 zu einem Rohr erhalten ist. Die zwei Rechteckkanten 7 sind einander zugewandt, und die Rechteckkanten 6 sind zu Kreisen verformt, so dass der gesamte Wärmetauscher 8 die Gestalt eines Zylinders mit offenen Stirnseiten hat. Die Lamellen 5 sind nun radial in Bezug auf eine Längsachse des Zylinders orientiert. An die Enden des Wärmetauscherrohrs 2 ist jeweils ein radial orientiertes Anschlussstück 9 angelötet, über die Kältemittel zu- bzw. abfließen kann.
Fig. 3 zeigt den rohrförmigen Wärmetauscher 1 der Fig. 2 in einem Schnitt entlang seiner Längsachse, ergänzt um eine Platte 10, die eine der offenen Stirnseiten des Rohrs verschließt, und um einen Rahmen 11 mit einem daran montierten Ventilator 12, der an der gegenüberliegenden Stirnseite des Rohrs koaxial zur Längsachse des
Wärmetauschers 8 angeordnet ist. Wenn der Ventilator 12 in Betrieb ist, erzeugt er je nach Laufrichtung in dem von dem Wärmetauscher 8 umgebenen inneren Hohlraum 13 einen Über- oder Unterdruck, der eine Luftströmung in radialer Richtung zwischen den Lamellen 5 und den nun ringförmig um die Längsachse gebogenen Abschnitten 3 des Wärmetauscherrohrs 2 hindurch antreibt. Die axiale Ausdehnung L des Hohlraums 13 beträgt zwischen dem 1- bis 4fachen seines Durchmessers D, so dass der Druckabfall in Längsrichtung des Hohlraums 13 vernachlässigbar ist. Es wird daher trotz insgesamt kompakter Bauform eine sehr gleichmäßige Verteilung der Luftströmung über die gesamte Oberfläche des Wärmetauschers 8, sowohl in axialer als auch in
Umfangsrichtung, erzielt.
Das in Fig. 1 im Schnitt gezeigte Wärmetauscherrohr 2 ist ein einfaches Rohr mit innen und außen glatten Wänden und einem in der axialen Richtung des Wärmetauschers stark abgeflachten Querschnitt. D.h. die längste Abmessung des Rohrquerschnitts ist in der radialen Richtung orientiert. Sie beträgt wenigstens das Dreifache der in axialer Richtung orientierten kürzesten Abmessung.
Um den Wärmeaustausch zwischen dem Rohr 2 und dem in ihm zirkulierenden
Wärmeträgerfluid zu intensivieren, ist es nützlich, die innere Oberfläche des Rohrs 2 zu vergrößern. Dies kann, wie in dem alternativen Querschnitt der Fig. 4 gezeigt, dadurch geschehen, dass ein oder mehrere Stege 14 einander gegenüberliegende Breitseiten 15 des Wärmetauscherrohrs 2 miteinander verbinden und so dessen inneren Hohlraum in mehrere nebeneinander herlaufende Kanäle 16 unterteilen. Über die an die Enden des Wärmetauscherrohrs 2 angefügten Anschlussstücke 9 stehen diese Kanäle 16
miteinander in Verbindung stehen und werden mit Wärmeträgerfluid versorgt.
Vorzugsweise sind die Kanäle 16 an den Anschlussstücken 9 strömungstechnisch parallel geschaltet, denkbar ist aber auch, über entsprechend geformte Anschlussstücke 9 eine serielle Verbindung zwischen den Kanälen 16 herzustellen.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Alternative sind anstelle des die Breitseiten 15 miteinander verbindenden Stegs 14 mehrere Rippen 17 vorgesehen, die jeweils alternierend von den zwei Breitseiten 15 in den inneren Kanal 16 hinein vorspringen, ohne jedoch die jeweils gegenüberliegende Breitseite 15 zu erreichen.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel für die Anordnung des erfindungsgemäßen Wärmetauschers 1 in einem Haushaltskältegerät. Gezeigt ist ein horizontaler Schnitt durch einen bodennahen rückwärtigen Bereich des Kältegeräts. Eine wärmeisolierende Wand 18 trennt eine Lagerkammer 19 von einem in an sich bekannter Weise an der Rückseite des Geräts ausgesparten Maschinenraum 20. In dem Maschinenraum 20 sind der Wärmetauscher 8 und ein Verdichter 21 gezeigt. Zusätzlich können weitere Aggregate, insbesondere ein Verdunster für aus der Lagerkammer 19 abgeleitetes Kondenswasser, in dem
Maschinenraum 20 untergebracht sein.
Der Wärmetauscher 8 ist mit seiner Längsachse parallel zur Längsrichtung des
Maschinenraums 20 ausgerichtet, und die Laufrichtung des Ventilators 12 ist so gewählt, dass dieser Luft aus dem Hohlraum 13 des Wärmetauschers 1 ansaugt und gegen den Verdichter 21 bläst. So gewährleistet der Ventilator 12 gleichzeitig eine gleichmäßige Durchströmung des Wärmetauschers 1 als auch eine effiziente Kühlung des Verdichters 21.
Anstatt wie in Fig. 6 dargestellt mit der Platte 10 zu einer Baueinheit verbunden zu sein, könnte der Verdampfer 8 auch in unmittelbarem Kontakt zu einer Seitenwand 22 des Maschinenraums montiert sein, so dass diese die dem Ventilator 12 gegenüberliegende Stirnseite des Wärmetauschers 8 versperrt.
Fig. 7 zeigt eine zweite Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers, mit 23 bezeichnet. Dieser Wärmetauscher 23 umfasst vier Wärmetauscher 1 des in Fig. 1 gezeigten Typs, die zu einer rohrförmigen Anordnung von quadratischem Querschnitt zusammengefügt sind. Die Wärmetauscher 1 können strömungstechnisch seriell oder parallel verbunden sein. An einer Stirnseite der rohrförmigen Anordnung ist ein Ventilator 12 angebracht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Wärmetauscher (8, 23) mit einem mäandernd geformten Wärmetauscherrohr (2) und Abschnitte (3) des Wärmetauscherrohrs (2) miteinander verbindenden Stegen (5), dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmetauscherrohr (2) und die Stege (5) ein einen Innenraum (13) umgebendes Flächengebilde bilden.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (13) wenigstens eine Öffnung mit einer Abmessung aufweist, die größer ist als der Abstand zwischen zueinander benachbarten Stegen (5) oder der Abstand zwischen durch die Stege (5) verbundenen Abschnitten (3) des
Wärmetauscherrohrs (2).
3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengebilde rohrförmig ausgebildet ist.
4. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das
Flächengebilde als zylindrisches Rohr geformt ist.
5. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Flächengebilde durch Biegen eines plattenförmigen Wärmetauschers (1) erhalten ist.
6. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Innenraum (13) zwei Öffnungen aufweist, wobei eine der Öffnungen durch ein Wandelement (10) versperrt ist.
7. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Ventilator (12), der angeordnet ist, um einen Luftstrom durch den Innenraum (13) anzutreiben.
8. Wärmetauscher nach Anspruch 2 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilator (12) in der wenigstens einen Öffnung angeordnet ist.
9. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Wärmetauscherrohrs (2) in einer zur Oberfläche des Flächengebildes senkrechten Richtung größer ist als in einer zu der Oberfläche tangentialen Richtung.
10. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Stege (5) als sich in einer zur Oberfläche des
Flächengebildes senkrechten Richtung erstreckende Lamellen (5) ausgebildet sind.
1 1. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Wärmetauscherrohr (2) ein Extrusionsprofil, insbesondere ein Multiport-Extrusionsprofil ist.
12. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Wärmetauscherrohr (2) wenigstens eine in seinen inneren Hohlraum (16) vorspringende Rippe (13; 16) aufweist.
13. Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, gekennzeichnet durch einen
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
14. Kältegerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (8; 23) als Verflüssiger betrieben ist.
15. Kältegerät nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Ventilator (12) angeordnet ist, um Luft aus dem Wärmetauscher (8) gegen einen Verdichter (21) zu blasen.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105556234A (zh) * 2013-03-01 2016-05-04 萨帕股份公司 多端口挤压件(mpe)设计
CN105556235B (zh) * 2013-03-01 2018-05-25 萨帕股份公司 关于基于微通道的换热器及其散热片

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008019359A1 (de) 2008-04-17 2009-10-22 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Kühl- und/oder Gefriergerät mit extrudierter Kühlmittelleitung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3908393A (en) * 1975-01-02 1975-09-30 Marcus P Eubank Air conditioning unit containing condenser with evaporative sub-cooler
JP3374015B2 (ja) * 1996-08-30 2003-02-04 シャープ株式会社 冷蔵庫
FR2786259B1 (fr) * 1998-11-20 2001-02-02 Valeo Thermique Moteur Sa Echangeur de chaleur combine, en particulier pour vehicule automobile
US7121328B1 (en) * 2000-01-18 2006-10-17 General Electric Company Condenser
NO20005974D0 (no) * 2000-11-24 2000-11-24 Sinvent As Kjöle- eller varmepumpesystem med varmeavgivelse ved endring i temperatur
TR200900786T1 (tr) * 2006-10-02 2009-06-22 Arçeli̇k Anoni̇m Şi̇rketi̇ Kondanser içeren bir soğutucu.

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008019359A1 (de) 2008-04-17 2009-10-22 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Kühl- und/oder Gefriergerät mit extrudierter Kühlmittelleitung

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