DE69019633T2

DE69019633T2 - Duplex-Wärmetauscher.

Info

Publication number: DE69019633T2
Application number: DE69019633T
Authority: DE
Inventors: Hironaka Sasaki; Tetsuya Tategami; Hirohiki Watanabe
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1989-08-23
Filing date: 1990-08-14
Publication date: 1995-11-30
Anticipated expiration: 2010-08-15
Also published as: EP0643278A3; AU6122990A; EP0643278A2; AU637807B2; EP0643278B1; EP0414433A2; DE69019633D1; ATE155233T1; JPH0384395A; DE69031047T2; CA2023499A1; EP0414433A3; JP3030036B2; EP0414433B1; ATE123138T1; CA2023499C; DE69031047D1

Description

Duplex-Wärmetauscher

Die Erfindung betrifft einen aus zwei Kühlgliedern bestehenden Duplex-Wärmetauscher.
In der in den Rahmen von Artikel 54 Absatz 3 EPÜ fallenden EP-O 401 752 ist ein Kühler einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage mit nebeneinander angeordeten Kühlkörpern beschrieben, die mechanisch mittels in ihren gewellten Bereichen miteinander verbunden sind, deren mittlere Wärmeübergangszahl λm jedoch etwa 20% unter der Wärmeübergangszahl λ des Materials der gerippten Teile der zwei benachbarten Kühlkörper im Verbindungsbereich zwischen jeweils zwei Kühlkörpern ist.
Die US-A-3 229 760 beschreibt einen Wärmetauscher, insbesondere einen Gliederheizkörper mit in einem Gehäuse angeordneten Kühllamellen, wobei in dem Gehäuse eine Vielzahl von im Abstand zueinander angeordneten Flüssigkeitskanälen und eine Schutzeinrichtung für die Kühllamellen vorgesehen sind.
Die US-A-3 229 760 beschreibt die Befestigungsanordnung zur Anbringung eines Ölkühlers an einem Radiator in - bezogen auf den Kühlluftstrom - Hintereinanderlage.
In der japanischen Patent-Veröffentlichung Kokai 63-34466 ist ein Register-Wärmetauscher mit einer Vielzahl von flachen Röhren beschrieben, die mittels eines Paares von Sammelkanälen miteinander verbunden und mit gewellten Kühlrippen zwischen den einander benachbarten Röhren versehen sind. Im Betrieb findet Wärmetausch zwischen dem Kühlmittel und der durch die Zwischenräume zwischen den Röhren strömenden Umgebungsluft statt, solange Kühlmittel durch den von den flachen Röhren gebildeten Kühlkreis fliegt. Der bekannte Register-Wärmetauscher kann ohne Beeinträchtigung der Wärmetauscherleistung in der Strömungsrichtung der Luft schmaler als die anderen bekannten Wärmetauscher hergestellt werden, aus welchem Grunde sich die Wärmetauscher dieser Bauart in der Praxis besser bewährt haben als die anderen Wärmetauscher, beispielsweise als Wärmetauscher mit zick-zack-förmiger Kühlkanalführung.
Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung eines Duplex-Wärmetauschers zugrunde, der eine Erhöhung der Wärmetauscherleistung ohne wesentliche Vergößerung seiner Dimensionen ermöglicht.
Der erfindungsgemäße Duplex-Wärmetauscher besteht aus zwei Kühlkörpern mit einem Rohrregister aus parallelen flachen, an ihren Enden mit einem Paar von Sammelkanälen verbundenen Röhren und Kühlrippen zwischen benachbarten Röhren, wobei die Kühlräume der in geringem Abstand nebeneinander in einem Luftstrom liegenden Kühlkörper in Reihe hintereinander liegen und in den Sammelkanälen mindestens eines der Kühlkörper Trennwände vorgesehen sind zum Zwecke der Teilung des Kühlraumes des Kühlkörpers in mindestens zwei hintereinander liegende Kühlmittelkanäle, die mittels zick-zack-förmigen Trennwänden gebildet sind, durch die das Kühlmittel mäanderartig im Gegenstrom zum Luftstrom durch die hintereinandergeschalteten Kühlkörper geleitet wird. Es weisen der auf der Luftabströmseite (leewärts) gelegene Kühlkörper einen mit einer Zuflußleitung verbundenen Kühlmitteleinlaß und der auf der Luftzuströmseite (luvwärts) gelegene Kühlkörper einen mit einer Kühlmittelabflußleitung verbundenen Kühlmittelauslaß auf, wobei die von den verbundenen Röhren auf der Abflußseite gebildeten Kühlmittelkanäle einen kleineren Querschnitt als die auf der Zuflußseite gelegenen Kühlmittelkanäle aufweisen, so daß die Wärmetauscher leistung des auf der Luftabströmseite gelegenen Kühlkörpers größer ist als die des auf der Luftzuströmseite gelegenen Kühlkörpers.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Duplex-Wärmetauscher aus zwei Kühlkörpernn mit den Merkmalen des Patentanspruches 7.
Die Erfindung wird nachstehend beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnung erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Wiedergabe eines Duplex-Wärmetauschers bei getrennter Darstellung des vorderen und des hinteren Kühlkörpers
Fig. 2 eine Gesamtansicht des in Fig. 1 dargestellten Duplex- Wärmetauschers
Fig. 3 eine Sicht von oben auf Fig. 2
Fig. 4 eine Seitenansicht des in Fig. 2 dargestellten Duplex- Wärmetauschers
Fig. 5 eine perspektivische Wiedergabe eines Sammlers, von Röhren und Kühlrippen des vorderen bzw. hinteren Wärmetauschergliedes
Fig. 6 einen Schnitt nach 6 - 6 durch Fig. 2
Fig. 7 eine vergrößerte Schnittdarstellung des vorderen oder hinteren Kühlkörpers mit derselben Blickrichtung wie Fig. 6
Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht der Röhren und Kühlrippen
Fig. 9 eine schematische Darstellung des Kühlmittelumlaufes in dem Duplex-Wärmetauscher gemäß Fig. 1
Fig. 10 eine perspektivische Wiedergabe eines Sammlers, von Röhren und Kühlrippen des vorderen bzw. hinteren Wärmetauschergliedes
Fig. 6 einen Schnitt nach 6 - 6 durch Fig. 2
Fig. 7 eine vergrößerte Schnittdarstellung des vorderen oder hinteren Kühlkörpers mit derselben Blickrichtung wie Fig. 6
Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht der Röhren und Kühlrippen
Fig. 9 eine schematische Darstellung des Kühlmittelumlaufes in dem Duplex-Wärmetauscher gemäß Fig. 1
Fig. 10 eine perspektivische Wiedergabe einer anderen Ausführungsform eines Duplex-Wärmetauschers bei getrennter Darstellung des vorderen und des hinteren Kühlkörpers
Fig. 11 eine schematische Darstellung des Kühlmittelumlaufes in dem Duplex-Wärmetauscher gemäß Fig. 10
Fig. 12 eine perspektivische Wiedergabe einer dritten Ausführungsform eines Duplex-Wärmetauschers bei getrennter Darstellung des vorderen und des hinteren Kühlkörpergliedes
Fig. 13 eine Seitenansicht des Duplex-Wärmetauschers gemäß Fig. 12
Fig. 14 eine perspektivische Wiedergabe einer vierten Ausführungsform eines Duplex-Wärmetauschers

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

1. Ausführungsform

Die Fig. 1 bis 9 zeigen eine Ausführungsform, in der die Erfindung an einem aus einer Aluminium-Legierung bestehenden, als Kraftfahrzeugkühler dienenden Duplex-Wärmetauschers verwirklicht ist. Das Bezugszeichen "H" bezeichnet einen Duplex-Wärmetaucher mit einem vorderen, bezogen auf den Luftstrom luvseitig gelegenen Kühlkörper "A" und einem leeseitig gelegenen Kühlkörper "B".
Der vordere Kühlkörper "A" besteht aus einer Vielzahl übereinander liegender horizontaler Röhren 1, welliger Konvektionsbleche (Lamellen) zwischen jeweils zwei einander benachbarten Röhren sowie linker und rechter Sammelrohre 3 bzw. 4. Die Röhren sind hergestellt aus stranggepreßtem Profilrohr aus einer Aluminium-Legierung. Die Röhren 1 können aus Wellrohr oder aus geschweißtem Rohr hergestellt sein. Die Lamellen haben im wesentlichen dieselbe Weite wie die Röhren und sind mit ihnen verlötet. Sie bestehen aus derselben oder einer anderen Aluminiumlegierung und sind vorzugsweise mit aus dem Blech geschnittenen und aufgebogenen öf fnungen versehen. Ein zylindrisches Rohr aus einer Aluminiumlegierung, dessen inneren und äußeren Flächen mit einem Lötmaterial beschichtet ist, dient der Herstellung der Sammler 3 und 4. Die Sammler sind in regelmäßigen Abständen mit Aufnahmeöffnungen 5 für die Röhren 1 versehen, deren Enden nach der Einführung in die öffnungen fest mit den Sammlern verlötet werden können. Abdeckplatten 6 sind an einem oberen und an einem unteren Ende des linken Sammlers 3 befestigt, in entsprechender Weise andere Abdecklatten 7 an den oberen und den unteren Enden des rechten Sammlers 4. Kappen 8 sind an der Außenseite der äußersten Lamellen befestigt.
Der hintere Kühlkörper "B" besteht den Röhren 21, Lamellen 22, einem linken Sammler 23 und einem rechten Sammler 24 mit Aufnahmeöffnungen 25, Abdeckplatten 26 und 27 sowie Kappen 28 in derselben Art wie der vordere Kühlkörper "A". Es ist jedoch der Abstand "LB" zwischen dem linken und dem rechten Sammler bei der hinteren Einheit "B" größer als der entsprechende Abstand "LA" bei dem vorderen Kühlkörper "B". Aufgrund dieses Unterschiedes der Abstände "LA" und ''LB" überdecken sich die beiden Sammler nicht, so daß die Tiefe des Duplex-Wärmetauschers in seiner Gesamtheit merklich reduziert ist. Die Folge hiervon ist eine außerordentlich kompakte Bauweise, so daß sich der benötigte Platz in beispielsweise einem Kraftfahrzeug wesentlich verringert.
Die Kühlmittelkanäle des vorderen Kühlkörpers "A" sind in Reihe hintereinander angeordnet zu denen des hinteren Kühlkörpers "B". Zu diesem Zweck ist ein Einlaßstutzen 40 am oberen Ende des linken Sammlers 23 des hinteren Kühlkörpers "B" angeordnet. Ein Auslaßstutzen 50 befindet sich am oberen Ende des linken Sammlers 3 des vorderen Kühlkörpers "A". Die linken Sammler 3 und 23 des vorderen und des hinteren Kühlkörpers "A" und "B" sind durch ein Verbindungsrohr 60 miteinander verbunden. Die Bezugsziffern 71 und 72 in den Figuren 2 und 3 bezeichnen Beschläge zur Befestigung der beiden Kühlkörper aneinander.
Eine Trennwand 29 ist in der Mittelebene des linken Sammlers 23 angeordnet, so daß er in eine obere und eine untere Kammer geteilt ist. Entsprechend sind Trennwände 9 im linken Sammler 3 oberhalb und unterhalb der Mittelzone angebracht. Weiterhin trennen in der Mittelzone des rechten Sammlers 4 des vorderen Kühlkörpers "B" diesen Kanal in zwei Kammern. Aufgrund der Trennungen 29, 9, 10 fließt das Kühlmittel in der in Fig. 9 dargestellten Weise derart, daß das Kühlmittel durch den Einlaßstutzen 40 in den linken Sammler 23 eintritt und in einer U-förmigen Schleife in den unteren Teil dieses Kühlkörpers strömt. Das Kühlmittel fließt durch das Verbindungsrohr 60 in die untere Kammer des linken Sammlers 3 des vorderen Kühlkörpers "A". Danach vollführt das Kühlmittel auf seinem Weg durch den vorderen Kühlkörper drei U-Schleifen von einem Rohrregister zum anderen. Nach Erreichen der oberen Kammer des linken Sammlers 3 verläßt das Kühlmittel durch den Auslaßstutzen 50. Der Wärmeaustausch erfolgt zwischen dem in der Zeichnung durch den Pfeil "W" dargestellten Luftstrom und dem durch die Röhren der Kühlkörper "A" und "B" fließenden Kühlmittel. Eine ausreichende Differenz zwischen der Kühlmittel temperatur und der Lufttemperatur ist sichergestellt dadurch, daß das Kühlmittel von dem hinteren, leewärts im Luftstrom liegenden Kühlkörper zu dem vorderen, luvwärts im Luftstrom liegenden Kühlkörper fließt. Es ist daher ein bedeutendes Merkmal, daß die Zahl der Kühlmittel-Umlenkungen in den Rohrbündeln des vorderen Kühlkörpers "A" größer als die Zahl der Umlenkungen im hinteren Kühlkörper ist. Eine solche Struktur wird hervorgerufen durch den geringeren Gesamtquerschnitt der Kühlmittelkanäle im vorderen Kühlkörper "A" gegenüber denen im hinteren Kühlkörper "B" in Übereinstimmung mit der Volumenänderung des durch den Duplex-Wärmetauscher fließenden Kühlmittels. Hierbei ist davon auszugehen, daß sich das durch den hinteren Kühlkörper "B" fließende Kühlmittel noch in einem nahezu gasförmigen Zustand mit größerem Volumen befindet, dort jedoch in seinen flüssigen Zustand mit geringerem Volumen heruntergekühlt wird. Daher ist ein größerer Kühlkanalquerschnitt im hinteren Wärmeaustauscher "B" sinnvoll für einen ausreichenden Wärmeübergang vom Kühlmittel in seinem gasförmigen Zustand in diesem Kühlkörper. Entsprechend ist ein unerwünschter Druckabbau auf ein Minimum reduziert im Hinblick darauf, daß sich der Querschnitt im vorderen Kühlkörper entsprechend der Volumenverringerung des Kühlmittels ebenfalls verringert, so daß die Wärmeleistung des Duplex-Wärmetauschers insgesamt verbesert ist. Der Durchflußquerschnitt im vorderen Kühlkörper "A" beträgt zwischen 30% und 60% des Durchflußquerschnitts des hinteren Kühlkörpers "B". Für den Fall, daß der Durchflußquerschnitt im vorderen Kühlkörper "A" unter 30% beträgt, verursacht diese übermäßige Querschnittsverringerung einerseits einen unerwünscht großen Druckverlust im Kühlkörper "A", wobei andererseits eine überflüssig große Zahl von Kühlmittelpfaden im hinteren Kühlkörper zum Zwecke der Kondensierung des Kühlmittels unter entsprechender Verringerung der Gesamt-Kühlleistung zu einer Verringerung der Durchflußleistung führt. Für den Fall andererseits, daß der Kühlkanalquerschnitt im vorderen Kühlkörper über 60% des Kanalquerschnitts des hinteren Kühlkörpers beträgt, erhöht ein derart kleiner Kanalquerschnitt im hinteren Kühlkörper den Druckverlust, wodurch sich die Wärmeleistung aufgrund unzureichender Austauscherfläche stark verringert. Vorteilhaft beträgt daher der Kanalquerschnitt im vorderen Kühlkörper zwischen 30% und 60%, insbesondere zwischen 35% und 50% des Kanalquerschnitts im hinteren Kühlkörper, durch welches Verhältnis eine hohe Wärmetauscherleistung bei geringem Druckverlust gewährleistet wird.
Im übrigen sollten zur Erzielung guter Ergebnisse für die vorderen und hinteren Kühlkörper die nachfolgend wiedergegebenen Parameter beachtet werden.
Es weisen vorteilhaft die Röhren eine Abstand "Wt" von 6 bis 20 mm und eine Höhe "Ht" von 1,5 bis 7 mm auf bei einer lichten Höhe "Hp" des Kühlmittelkanals von 1,0 mm oder mehr. Die Lamellen 2, 22 haben vorteilhaft eine Höhe "Hf" (das ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Röhren 1 bzw. 21) von 6 bis 16 mm und einen Wellenabstand (Fin pitch) "Fp" von 1,6 bis 4,0 mm auf.
Ein Röhrenabstand von weniger als 6 mm führt zu außerordentlich schmalen Lamellen 2, 22 zwischen den Röhren 1 bzw. 21. Ein größerer Röhrenabstand führt dagegen zu überbreiten Lammellen, was außer einer Erhöhung des Gewichtes des Duplex-Wärmetauschers zu einer Erhöhung des Luft-Strömungswiderstandes führt. Der Abstand beträgt daher zweckmäßig 6 bis 20 mm, vorteilhaft 10 bis 20 mm.
Eine Röhrenhöhe "Ht" von mehr als 7 mm erhöht den Luft-Strömungswiderstand, während eine Verringerung unter 1,5 mm die Einhaltung der inneren Höhe des Kühlmittelakanals von mahr als 1,0 mm praktisch ausschließt zweckmäßig ist daher eine Höhe von 1,5 bis 5 mm, vorteilhaft 2 bis 4 mm.
Eine lichte Höhe "Hp" des Kühlmittelkanals von weniger als 1,0 mm führt zu einem erheblichen Druckverlust im Kühlmittel und damit einer Verringerung der Wärmeübergangsleistung. Sie beträgt daher vorteilhaft zwischen und 3 mm.
Eine Lamellenhöhe von weniger als 6 mm verursacht einen erhöhten Druckverlust der durch die Lamellen strömenden Luft. wohingegen eine Lamellenhöhe von mehr als 16 mm zu einer Verringerung der Zahl der Lamellen führt, was wiederum zur Verringerung der Lamellenwirksamkeit und damit zu einer Verringerung der Gesamtleistung des Duplex-Wärmetauschers führt. Es beträgt daher dir Lamellenhöhe zweckmäßig 6 bis 16 mm, vorteilhaft 8 bis 12 mm.
Eine Verringerung des Wellenabstandes unter 1,6 mm erhöht den Druckverlust der durchströmenden Luft, während sich der Wärmeübergang bei einem Wellenabstand über 4,0 mm zunehmend verschlechtert. Der günstigste Wert für diesen Parameter beträgt zwischen 2,0 und 3,6 mm.
Wie vorstehend dargestellt stellen die Dimensionierungen der Röhren 1 und 21 und der Lamellen wichtige Parameter dar, die einen entscheidenden Einfluß auf de Leistung des Duplex-Wärmetauschers haben. Die Einhaltung der angegebenen Parameter für den Rohrabstand, Rohrhöhe, lichte Höhe des Kühlmittelkanals, Wellenhöhe und Wellenabstand führt zu einer optimalen Abstimmung zwischen Druckverlust des Kühlmittels und des Luftstromes und damit Wärmeübergangsleistung ohne wesentliche Erhöhung des Gewichtes des Duplex-Wärmetauschers.

2. Ausführungsform

Die Fig. 10 und 11 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Es sind in diesen Figuren dieselben Teile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet wie in der ersten Ausführungsform und von einer Wiederholung der Beschreibung dieser Teile hier Abstand genommen. Diese Ausführungsform zeigt ebenfalls einen Duplex-Wärmetauscher, der aus einem vorderen Kühlkörper "A" besteht, der in Reihe mit einem weiteren Kühlkörper "B" verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform fließt das Kühlmittel von dem oberen Bereich des vorderen Kühlkörpers in seinen unteren Bereich. Eine untere Kammer des linken Sammlers 23 des hinteren Kühlkörpers "B" ist mittels eines Verbindungsrohres 60 in flüssigkeitsleitende Verbindung mit der oberen Kammer des linken Sammlers des vorderen Kühlkörpers "A" gebracht. Infolgedessen fließt das in den hinteren Kühlkörper "B" über einen Einlaß 40 einströmende Kühlmittel in einer U-Schleife in die untere Kammer des genannten Sammlers 23 und von dort in die obere Kammer des linken Sammlers 3. Das Kühlmittel fließ zick-zack-förmig in U-Schleifen ab in den unteren Bereich des vorderen Kühlkörpers "A" und tritt dort aus.
Es ist ein wesentliches Merkmal dieser zweiten Ausführungsform, daß die Trennwände 9, 10, 29 derart angeordnet sind, daß die Durchströmquerschnitte der in Serpentinen durch den vorderen und den hinteren Kühlkörper "A" und "B" führenden Röhren vom Einlaß zum Auslaß stufenweise graduell abnehmen durch Veränderung der Zahl der Röhren in den einzelnen Registern. Die Trennwände 9, 10 29 sind derart angeordnet, daß die Röhren nacheinander Register von dreizehn, zehn, acht, sechs, fünf und vier Röhren in der genannten Richtung bilden. Diese graduell stufenweise Veringerung der Zahl der Röhren folgt sehr genau der Veränderung des Volumens des Kühlmittels und führt daher zu einem außerordentlich leistungsstarken Duplex-Wärmetauscher.
Der Wellenabstand "FpA" im vorderen Kühlkörper "A" ist größer als der Wellenabstand "FpB" im hinteren Kühlkörper "B". Dies bedeutet, daß die Transfer-Fläche pro Einheit - gesehen in der Luftströmrichtung - im vorderen Kühlkörper "A" kleiner als im hinteren Kühlkörper "B" ist. Derart unterschiedliche Wellenabstände "FpA" und "FpB" führen zu einer Erhöhung der Wärmeübergangsleistung ohne Erhöhung des Druckverlustes der strömenden Luft. Vorteilhaft beträgt der Wert zwischen 1,07 und 1,8 als Verhältnis zwischen "FpA" und "FpB". Ein Verhältnis unter 1,07 führt zu einem erhöhten Druckverlust der Luftströmung und damit einer geringeren Wärmeübergangsleistung, ein Verhältnis über 1,8 ebenfall zu einer ungenügenden Wärmeübergangsleistung als Folge eines hohen Druckverlustes. Bevorzugt beträgt das Verhältnis zwischen 1,1 und 1,6. Auch in den Fällen, in denen die Größen des vorderen und des hinteren Kühlkörpers gleich sind, sollte aus den vorstehend genannten Gründen das Verhältnis zwischen 1,07 und 1,8, vorzugsweise zwischen 1,1 und 1,6 liegen.

3. Ausführungsform

Die in den Fig. 12 und 13 wiedergegebene dritte Ausführungsform eines Duplex-Wärmetauschers gemäß der Erfindung besteht ebenfalls aus einem vorderen Kühlkörper "A", der in Reihe mit einem weiteren Kühlkörper "B" verbunden ist und dieselbe Größe wie dieser aufweist. Die Sammler, Röhren und Lamellen sind von derselben Struktur und mit denselben Bezugsziffern bezeichnet wie in der ersten Ausführungsform, so daß ihre Darstellung hier entbehrlich ist.
Bei dieser Ausführungsform sind Steckverbinder vorgesehen zur Herstellung einer flüssigkeitsleitenden Verbindung zwischen den Kühlkörpern "A" und "B". Ein Vaterblock 80 ist mit dem unteren Ende des linken Kühlkörpers "A" verschweißt oder anderweitig verbunden. Der Vaterblock ist mit einem Rohrstutzen 81 versehen, der über einen Kühlmittelkanal 82 im Vaterblock mit dem linken Sammler 3 verbunden ist. Auf der anderen Seite ist ein Mutterblock 90 mit dem unteren Ende des linken Sammlers 23 des hinteren Kühlkörpers "B" verbunden. Der in dem Block ausgebildete Kanal 91 steht in flüssigkeitsleitender Verbindung mit dem linken Sammler 23. Zur Herstellung der Verbindung zwischen dem Vaterblock unf dem Mutterblock wird der Rohrstutzen 81 in den Kanal 91 eingeführt, wodurch die Innenräume der Blocks miteinander verbunden werden. Danach wird ein Schraubbolzen 100 durch die Bohrung 83 des Vaterblocks in der Gewindebohrung 92 des Mutterblocks verschraubt. Auf diese Weise werden die Kühlmittelkanäle des vorderen und des hinteren Kühlkörpers "A" und "B" in Reihe miteinander verbunden. Darüberhinaus ist am oberen Ende des hinteren Kühlkörpers "B" ein einen Kanal aufweisender Einlaßblock 110 angebracht. Ein Kanalblock 120 mit einem Rohrstutzen 121 und einem Einlaßstutzen 130 ist mit dem Einlaßblock 110 verbunden durch Einstekken des Rohrstutzens 121 in die öffnung des Einlaßblocks sowie Sicherung mittels des Gewindebolzens 140. Entsprechend ist ein Auslaßblock 150 mit einer Bohrung 151 am oberen Ende des linken Sammlers des vorderen Kühlkörpers "A" angebracht. Ein Kanalblock 160 mit Rohrstutzen 161 und einem Auslaßstutzen 170 ist mit dem Auslaßblock 150 verbunden durch Einstecken des Rohrstutzens 161 in die öffnung 151 des Auslaßblocks sowie Sicherung mittels des Gewindebolzens 180.
Ein derartiges Verbindungssystem aus Steckblocks zusammen mit anderen Beschlägen ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil die Kühlkörper gesondert hergestellt und auf Leckstellen geprüft werden können. Die Zusammenfügung von zwei Kühlkörpereinheiten zum Duplex-Wärmetauscher stellt dann bei Verbesserung der Produktivität einen einfachen letzten Arbeitsgang im Fertigungsablauf dar.

4. Ausführungsform

in den Fig. 14 und 15 ist eine vierte Ausführungsform eines Duplex-Wärmetauschers gemäß der Erfindung wiedergegeben. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, daß die dieselbe Gestalt aufweisenden vorderen und der hinteren Kühlkörper parallel geschaltet sind. Ein Gabelstück 200 ist als Auslaß am Fuß der linken Sammler 3 und 23 angebracht. Eine Trennwand 9 ist in der Mittelebene des linken Sammlers 3 des vorderen Kühlkörpers angeordnet, während im linken Sammler 3 zwei Trennwände 29 in der oberen bzw. unteren Hälfte vorgesehen sind. Eine weitere (nicht dargestellte) Trennwand ist in entsprechender Weise in der Mittelebene des rechten Sammlers vorgesehen. Die Trennwände bewirken einen U-förmigen Zwangsdurchlauf des durch das Gabelstück 190 in die Kühlkörper einströmenden Kühlmittels in dem vorderen Kühlkörper und einen dreifach U-förmigen Durchlauf in dem hinteren Wärmetauscher. Schließlich fließt das Kühlmittel in den unteren Kammern der linken Sammler 3 und 23 zusammen, bevor es über den gabelförmigen Auslaß 200 den Duplex-Wärmetaucher verläßt. Das Kühlmittel wird im hinteren Kühlkörper "B" in einer größeren Zahl von U-Schleifen geführt als im vorderen Kühlkörper "A", da die gesamte Kühlkanal-Länge im hinteren Kühlkörper "B" größer ist, der leewärts im Luftstrom liegt und die Kühlleistung daher geringer ist. Auf diese Weise wird mit dieser vierten Ausführungsform eines Duplex-Wärmetauschers ein gutes Gleichgewicht der Wärmeleistungen zwischen den Kühlkörpern erreicht.

Claims

1. Duplex-Wärmetauscher, bestehend aus Kühlkörpern (A und B) mit einem Rohrregister aus parallelen flachen, an ihren Enden mit einem Paar von Sammelkanälen (3, 4 und 23, 24) verbundenen Röhren (1, 21) und Kühlrippen zwischen benachbarten Röhren, wobei die Kühlräume der in geringem Abstand nebeneinander in einem Luftstrom liegenden Kühlkörpern (A, B) in Reihe hintereinander geschaltet und in den Sainmelkanälen mindestens eines der Kühlkörper Trennwände (9, 29) vorgesehen sind zur Zwecke der Teilung des Kühlraumes des Kühlkörpers in mindestens zwei sich mäanderartig durch die Trennwände gebildeten zick-zack-förmigen Umlenkungen hintereinander liegende Kühlmittelkanäle, durch die das Kühlmittel im Gegenstrom zum Luftstrom durch die hintereinandergeschalteten Kühlkörper geleitet wird, von denen der auf der Luftabströmseite (leewärts) gelegene Kühlkörper einen mit einer Zuflußleitung verbundenen Kühlmitteleinlaß und der auf der Luftzuströmseite (luvwärts) gelegene Kühlkörper einen mit einer Kühlmittelabflußleitung verbundenen Kühlmittelauslaß aufweist und die Querschnitte der von den verbundenen Röhren gebildeten Kühlmittelkanäle auf der Abflußseite kleiner als auf der Zuflußseite sind, so daß die Wärmetauscherleistung des auf der Luftabströmseite gelegenen Kühlkörpers größer als die des auf der Luftzuströmseite gelegenen Kühlkörpers ist.

2. Duplex-Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Rippen des leewärts gelegenen Kühlkörpers kleiner als der Abstand der Rippen des luvwärts gelegenen Kühlkörpers ist.

3. Duplex-Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Umlenkungen im Kühlmittelkreis des luvwärtigen Kühlkörpers größer als im leewärtigen Kühlkörper.

4. Duplex-Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der einzelnen Kühlmittelkanäle auf der Seite des Kühlmittelabflusses etwa 30% bis 60% des Querschnittes der Kühlmittelkanäle auf der Seite Kühlmittelzuflusses beträgt.

5. Duplex-Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querschnitt der Kühlmittelkanäle von der Einlaufseite zur Abflußseite kontinuierlich verringert.

6. Duplex-Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichhet, daß die Breite der Röhren 6 - 20 mm, ihre Höhe 1,5 - 7.0 mm, die Höhe der durch die Röhren gebildeten Kühlmittelkanäle 1,0 mm oder mehr, die Rippenhöhe 6 - 16 mm und der Rippenabstand 1,6 - 4,0 mm betragen.

7. Duplex-Wärmetauscher aus zwei Kühlkörpern mit je einem Rohrregister aus parallelen flachen, an ihren Enden mit einem Paar von Sammelkanälen verbundenen Röhren und Kühlrippen zwischen benachbarten Röhren, wobei die Enden jedes der Röhren mit einem Paar von Sammelkanälen flüssigkeitsleitend verbunden sind und die Kühlräume der in geringem Abstand parallel nebeneinander in einem Luftstrom liegenden Kühlkörpern in Reihe hintereinander geschaltet sind, so daß das Kühlmittel gleichzeitig durch die Kühlmittelkanäle des Kühlkörpers fließt, die mäanderartig in U-förmigen Umlenkungen durch den Kühlkörper geführt sind mit Hilfe von mindestens einer Trennwand in mindestens einem der Sammelkanäle, wobei die Zahl der U-förmigen Umlenkungen des Kühlmittels im leewärtigen, dh. auf der Luftabströmseite gelegenen Kühlkörper größer als die im luvwärtigen Kühlkörper ist, so daß die Gesamtlänge der Kühlmittelkanäle im ersteren größer als im letzteren ist.