專利名稱：用于超臨界制冷循環(huán)的熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特別是用于超臨界制冷循環(huán)的熱交換器。
背景技術(shù)：
由于制冷過程是在最大約為120bar的高壓下進行，所以用于超臨界制冷循環(huán)的熱交換器要求管和集流器具有耐壓的結(jié)構(gòu)。這種熱交換器已在DE-A199 06 289、DE-A 100 07 159以及WO 98/51983 A中公開。這種已公開的熱交換器有時在以CO2(R744)為工作介質(zhì)的超臨界制冷循環(huán)中用作氣體冷卻器；它的特征基本在于一個包括兩個集流管的單列結(jié)構(gòu)，即由擠壓成形的多室管構(gòu)成的一列扁平管，管的端部固定在集流管中并通過例如釬焊密封。如DE-A 100 07 159所述，制冷劑呈蛇形在氣體冷卻器中穿流，也就是說具有多流程，其中，制冷劑在一個垂直氣流方向的平面內(nèi)折流，即在氣體冷卻器的高度上或?qū)挾壬险哿鳌?br> 在一種由EP-B 414 433公開的制冷劑冷凝器中，兩個單列的熱交換器沿氣流方向前后排列，并在制冷劑側(cè)串聯(lián)(即所謂的雙熱交換器)。在這種公開的冷凝器中，制冷劑和空氣以相互交叉逆流的方式流動，也就是說，制冷劑從背風(fēng)側(cè)的熱交換器(管列)進入，并通過迎風(fēng)側(cè)的熱交換器(管列)離開冷凝器。其中，熱交換器的每個管列分成管組或管段，這樣就使待冷凝的制冷劑的流體端面逐漸減小。管列由擠壓成形的扁平管構(gòu)成，在它們之間布置著波紋翅片。每個管列與集流管一起形成了一個熱交換器單元，它與另一個熱交換器單元通過管件在制冷劑側(cè)相連。
EP-B 401 752中則公開了一種類似的多列熱交換器，即一種汽車空調(diào)系統(tǒng)制冷劑冷凝器。在這里，制冷劑是一種的傳統(tǒng)制冷劑如R134a，它也是和周圍空氣以交叉逆流的方式流動，其中，一般有四個管列在空氣側(cè)前后排列。這里的管是帶有平翅片的圓管，也就是說，這里是一個機械連接而成的熱交換器芯體。
在汽車空調(diào)系統(tǒng)中，在汽車發(fā)動機艙中的冷凝器布置在冷卻液/空氣冷卻器之前。從冷凝器排出的熱空氣緊接著穿流經(jīng)過冷卻液/空氣冷卻器。這種布置也用于本文開頭所提及的那種CO2空調(diào)系統(tǒng)的氣體冷卻器，因此，這種單列結(jié)構(gòu)的端面相對很大，以配合位于其后的冷卻液/空氣冷卻器。這種結(jié)構(gòu)和布置具有各種缺點一方面，氣體冷卻器布置在冷卻液冷卻器之前會影響冷卻液冷卻器的有效功率，這是由于氣體冷卻器一方面使壓力側(cè)的壓降加大，而另一方面又將自身的熱量散發(fā)到穿流而過的空氣中從而使空氣變熱。在另一個方面，布置在冷卻液冷卻器之前的氣體冷卻器根據(jù)行駛速度或風(fēng)機功率在特定的運行點只接受一定數(shù)量的空氣。也就是說，汽車的空氣調(diào)節(jié)從外部來說取決于汽車的行駛狀態(tài)。因此，一個作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的問題在于，制造一種特別是用于超臨界制冷循環(huán)的熱交換器以避免上述缺陷。
J.M.Yin，C.W.Bullard和P.S.Hrnjak在論文“Design Strategies for R744Gas Coolers”(發(fā)表在IIF-IIR Commission B1，B2，Purdue University USA-2000上)中將氣體冷卻器的兩種結(jié)構(gòu)放在一起進行了比較，即所謂的多程熱交換器(multi-pass heat exchanger)，也就是單列的、被多程穿流的熱交換器，和多列的逆流熱交換器，后者中設(shè)置了三個在制冷劑側(cè)串聯(lián)的管列。由于制冷劑CO2(R 744)在超臨界的狀態(tài)下即以單相進入到氣體冷卻器中，它具有一個相對很高的溫度梯度，這與在恒溫下冷凝的傳統(tǒng)制冷劑(R134a)不同。這個溫度梯度在一個三列的逆流熱交換器中可以被有效地減少，因此論文作者優(yōu)先地選擇了這種方案。J.Peterson、A.Hafner和G..Skaugen在他們的論文“Development of compact heat exchangers für CO2 air-conditioning systems”(發(fā)表在Int.J.Refrig.Vol.21，No.3pp.180-193，1998上)中也得出了類似的結(jié)論。并且文中也描述了這種逆流熱交換器(counter flow heat exchanger)，它具有一個較小的端面，并且在氣流方向上的深度加大，從而成為具有優(yōu)點的氣體冷卻器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種本文開頭所提及的熱交換器，它考慮到超臨界制冷循環(huán)的條件如壓力和溫度梯度，并具有盡可能高的性能系數(shù)(COP，即Coefficient of Performance)。此外，這種熱交換器的尺寸應(yīng)使它能夠方便地安裝在汽車的發(fā)動機艙中，并有足夠的冷卻空氣供給它。
這個目的由具有權(quán)利要求1所述特征的熱交換器實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，這種優(yōu)選地以逆流方式運行的熱交換器具有至少四個管列，它們沿氣流方向前后排列。逆流在這里是指，優(yōu)選為CO2的流動介質(zhì)首先進入到背風(fēng)側(cè)的管列中，然后再從迎風(fēng)側(cè)的管列流出。因此，進入到熱交換器中的冷卻空氣將遇到已經(jīng)在至少三個管列中冷卻或預(yù)冷卻的流動介質(zhì)。在這四個被介質(zhì)依次穿流的管列中，溫差大約為100攝氏度的溫度梯度在足夠低的壓降條件下在空氣側(cè)被有效地減少。通過熱交換器的至少四列的結(jié)構(gòu)，端面被縮小，從而使熱交換器具有緊湊的尺寸，接近于一個立方體。這樣就具有以下的優(yōu)點熱交換器，特別是當(dāng)它作為汽車CO2空調(diào)系統(tǒng)中的氣體冷卻器時，可以安裝在汽車發(fā)動機艙中的任一位置。這樣，它就不再布置在冷卻液冷卻器之前，因為這種布置具有前文中所述的缺點。熱交換器的冷卻可以通過另外的空氣通道和一個特殊的風(fēng)機進行。因此也使它不再受汽車行駛狀態(tài)的限制，從而也保證了汽車內(nèi)部空氣調(diào)節(jié)的穩(wěn)定。此外，根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的性能系數(shù)(COP)并不低于可比的、根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的熱交換器。
按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施形式，至少五個或最佳的是六個管列前后排列。這樣在不明顯加大空氣側(cè)的壓降及重量的情況下，進一步提高了熱交換器的功率。
按照本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施形式，管為扁平管，優(yōu)選為擠壓成形的多室管，并且翅片為波紋翅片，它們共同形成一個釬焊而成的、耐壓的、功率高的熱交換器芯體。
在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施形式中，一個列的所有管被平行穿流，并且各管列優(yōu)選地被依次穿流，其中，從管列到管列之間分別出現(xiàn)所謂在深度上的折流。因此，各管列被交替地從上往下再從下往上穿流。這樣，流動介質(zhì)在管中就具有了更長的流路，從而被有效地冷卻。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施形式中，各管列具有管段或管組，它們可被依次穿流——流動介質(zhì)則在一個管列的“寬度上”折流。這樣就實現(xiàn)了以下優(yōu)點流動介質(zhì)的流路更長，被冷卻程度更高。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施形式中，若干或全部的管列可以被分成管段，這樣可以進一步延長流路。管段中管的數(shù)量大致等于管列中管的數(shù)量的一半，但也可以是其它的數(shù)量，從而形成各不相同的管段。這樣，舉例來說，在管水平布置的情況下，在芯體下部或上部區(qū)域的流體速度就發(fā)生變化，從而也改變了傳熱。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施形式中，每個管列具有各自的波紋翅片，也就是說，相鄰管列的波紋翅片之間為隔熱或絕熱。這樣就使流動介質(zhì)被最大程度地冷卻。
但在本發(fā)明的其它實施形式中，也可優(yōu)選地為相鄰的管列，例如兩個管列，設(shè)置一個共同的即連續(xù)的波紋翅片。這主要是在制造方面具有優(yōu)點。
在本發(fā)明的其它優(yōu)選實施形式中，為所有的管列設(shè)置了一個共同的、連續(xù)的波紋翅片，也就是說在各管列之間形成熱耦合。這樣，就形成了流動介質(zhì)的另一個溫度曲線。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施形式中，相鄰管列的管對準(zhǔn)中心布置，這對于例如連續(xù)的波紋翅片來說是必需滿足的條件。這樣在空氣側(cè)的壓降就會減少。
但在本發(fā)明的其它實施形式中，管也可以相互錯位布置，這雖然會使空氣側(cè)的壓降加大，但卻提高了熱交換器的功率。
在本發(fā)明的其它實施形式中，熱交換器的端面為正方形，或者在高度和寬度上接近一個正方形。寬度與高度之間的優(yōu)選比例關(guān)系為0.8到1.2。其優(yōu)點在于，一個在端面之后或之前的風(fēng)機就足以滿足冷卻空氣的輸送，因為它足以覆蓋端面。
在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施形式中，端面的面積為4到16dm2。這樣，與傳統(tǒng)的熱交換器相比，在深度同時加大的情況下，端面縮小，也就是說，熱交換器具有一個緊湊的、近似于立體形的形狀，并可以布置在發(fā)動機艙中任一位置。而冷卻液冷卻器的功率就不會再受到位于它前面的冷凝器或氣體冷卻器的影響。
在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施形式中，上述的熱交換器具有多處改進，并被用作以CO2為工作介質(zhì)的汽車空調(diào)系統(tǒng)的超臨界制冷循環(huán)中的氣體冷卻器。這樣，上述所有優(yōu)點都被實現(xiàn)。


下面通過實施例和附圖對本發(fā)明進行詳細說明。其中，圖1a、1b、1c分別是根據(jù)本發(fā)明的熱交換器所具有的四列、五列和六列結(jié)構(gòu)的示意圖，圖2a、2b中是具有四列結(jié)構(gòu)的熱交換器，其中，最后的兩或三列分成了管段，
圖3a、3b中是根據(jù)本發(fā)明的、具有四列結(jié)構(gòu)的熱交換器，其中，所有的列分成了帶有相同或不同布置的管段，圖4中是根據(jù)本發(fā)明的熱交換器，它包括扁平管和被隔熱的波紋翅片，圖5中是根據(jù)本發(fā)明的、具有四列結(jié)構(gòu)的熱交換器，其中，每兩個相鄰的管列具有一個共同的波紋翅片，圖6中是根據(jù)本發(fā)明的、具有四列結(jié)構(gòu)的熱交換器，它帶有連續(xù)的波紋翅片，圖7中是根據(jù)本發(fā)明的、具有四列結(jié)構(gòu)的熱交換器，它帶有錯位布置的管，圖8是顯示熱交換器的功率與管列數(shù)量之間關(guān)系的曲線圖，其中，每個管列具有一個管段，圖9是與圖8相似的曲線圖，但每個管列具有兩個管段。
具體實施例方式
圖1a、1b和1c是根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的第一實施例的示意圖，所述熱交換器被設(shè)計為用于超臨界制冷循環(huán)的氣體冷卻器。這種氣體冷卻器尤其是可以用于以CO2(R744)作為制冷劑的汽車空調(diào)系統(tǒng)。
在圖1a中是一個四列的管系統(tǒng)，它用于一個被制冷劑CO2穿流并被周圍空氣冷卻的氣體冷卻器1，而氣流方向用箭頭L表示。氣體冷卻器1具有四個沿氣流方向前后排列的管列1.1、1.2、1.3、1.4，它們分別具有相互平行的管，這些管在圖中用箭頭R表示。1.1到1.4中的每個管列具有相同數(shù)量的管，各自被平行穿流。各管列在制冷劑側(cè)串聯(lián)，也就是說，它們通過由虛線箭頭V表示的制冷劑連接相互連接在一起。這種連接V被稱為制冷劑“在深度上”的折流，在這里，深度方向與氣流方向L相反。制冷劑首先進入背風(fēng)側(cè)的列1.1，這一過程由一個虛線箭頭E表示，然后制冷劑在各管列中穿流并在深度上三次折流，在迎風(fēng)側(cè)的列1.4中穿流后通過出口A離開氣體冷卻器，這一過程由一個虛線箭頭A表示?？諝夂椭评鋭┑倪@種流體模型被稱為交叉逆流。制冷劑CO2在進入氣體冷卻器即管列1.1時，壓力大致為125bar，溫度大致為130攝氏度。通過管列1.4進入氣體冷卻器1的空氣的溫度約為45度。由于CO2空調(diào)裝置在超臨界區(qū)域工作，所以散熱不是通過在恒定溫度下的冷凝——如在具有R134a的制冷循環(huán)的情況下——進行，而是在溫度不斷下降的情況下，例如在一個從130攝氏度到大約50攝氏度的溫度梯度下進行。這種80攝氏度的溫差隨著在各管列1.1到1.4中的穿流逐步遞減。上述數(shù)值僅是舉例，在一些情況下溫差還會更大，例如為大約100攝氏度。氣體冷卻器1具有一個所謂加肋的端面，即管列1.4的表面，它被空氣加載，并且大小為B×H(寬度×高度)。上述定義適合所有符合本發(fā)明的氣體冷卻器。
圖1b中是本發(fā)明的另一個實施例，即一個氣體冷卻器2具有五個管列2.1、2.2、2.3、2.4、2.5，它們沿氣流方向L前后排列，并在制冷劑側(cè)串聯(lián)。在這里，和圖1a中相同的部件使用相同的標(biāo)記制冷劑在E處進入，在A處流出，各管列通過連接V相互連接。因此，氣體冷卻器2與氣體冷卻器1的區(qū)別在于多了一個管列，這樣就使氣體冷卻器2的功率相對于氣體冷卻器1而提高(參見圖8)。
圖1c中是本發(fā)明的另一個實施例，即一個氣體冷卻器3具有六個管列3.1到3.6。它也是以與圖1a和1b中相同的流體模型即交叉逆流為基礎(chǔ)。制冷劑在E處進入后，直到制冷劑從A處流出，它在深度上沿與氣流方向L相反的方向進行了五次折流V。這些在示意圖中所示的氣體冷卻器1、2、3在結(jié)構(gòu)上通過本文開頭所提及的現(xiàn)有技術(shù)中的方式形成，舉例來說，由并聯(lián)的、擠壓成形的多室管形成，它們的管端固定在集流管中并密封。連接V可以通過彎管或折流室實現(xiàn)。
圖2a和圖2b中是本發(fā)明的另一個實施例，在這里，在一個管列之內(nèi)，折流在寬度上進行(或者也在高度上)，即在管列的平面之內(nèi)。
圖2a是氣體冷卻器4的示意圖，它具有四個管列4.1、4.2、4.3、4.4，以及一個制冷劑進口E、一個制冷劑出口A和各管列4.1到4.4之間的連接V，即在深度上的三次折流。兩個首先被制冷劑穿流的管列4.1、4.2是被平行穿流的，而在隨后的管列4.3、4.4中制冷劑在寬度上折流(對于沿水平畫出的管而言，它是在高度上的折流)。管列4.3被分成兩個管段(管組)3a、3b，它們分別由在方向上相反的三個及兩個箭頭表示，管列4.4則被分為兩個管段4a、4b。從管段3a到管段3b的折流由箭頭U表示，而從管段4a到管段4b的折流則由另一個箭頭U表示。因此，制冷劑在管列4.3、4.4中所經(jīng)過的流程是在管列4.1、4.2中兩倍，同時，從附圖中可以看出，將管列4.3、4.4分成管段時，管段的劃分是不同的。
圖2b中是圖2中所示的氣體冷卻器5的實施例的進一步改型，它同樣具有四個管列5.1、5.2、5.3、5.4。在這里，對于相同的部件或符號也使用了相同的字母標(biāo)記。第一個管列5.1被平行穿流，而之后的管列5.2到5.4則分別在寬度上出現(xiàn)折流U，在這里，管列5.2到5.4對稱地分成相同的管段2a、2b、3a、3b、4a、4b。由于流體斷面的不同，下部區(qū)域2a、3a、4a中的流動速度低于上部區(qū)域2b、3b、4b。通過將管列以這種方式分成管段，并通過在寬度上的折流將管段連接，從而進一步提高了氣體冷卻器的功率(參見圖9)。
圖3a和3b中是本發(fā)明的其它實施例，在這里，每個管列均被分成管段，并且在每個管列中折流在寬度上進行。
圖3a中是一個四列的氣體冷卻器6，它具有四個管列6.1、6.2、6.3、6.4，其中，每個管列分別分成不同的管段1a、1b、2a、2b、3a、3b和4a、4b。箭頭的數(shù)量代表著每個管段中管的數(shù)量，也就是說，管段在這里分別具有兩個或三個管，它們依次交替出現(xiàn)。從圖中可以清楚地看出，在一個管列中，從一個三管的管段到一個兩管的管段，在寬度上出現(xiàn)折流，而從這個兩管的管段到一個三管的管段，折流出現(xiàn)在深度上，如此依次進行。從折流到折流，流體斷面也在不斷交替，因此制冷劑的流動速度也在不斷變化，這樣，在氣體冷卻器6的內(nèi)部就產(chǎn)生了局部不同的傳熱條件。
圖3b中是氣體冷卻器7，它是氣體冷卻器6的一個變型，也就是說，在每列的管段的布置方面有不同。與氣體冷卻器6的區(qū)別僅在于，具有兩個管的管段位于上部，而具有三個管的管段位于下部。在這里，在深度上的折流V分別出現(xiàn)在一個位于上部的兩管管段1b、2b、3b到一個位于下部的三管管段2a、3a、4a之間。通過這種將每個管列分成兩個管段的方式，進一步提高了氣體冷卻器的功率(參見圖9)。
圖4中是四列的氣體冷卻器8的結(jié)構(gòu)圖，它具有四個管列8.1、8.2、8.3、8.4，它們被空氣沿箭頭L所示的流動方向穿流。按照前面的實施例，制冷劑首先穿流經(jīng)過管列8.1，最后經(jīng)過管列8.4。每個管列8.1到8.4具有相互間對準(zhǔn)中心的扁平管9，由于系統(tǒng)內(nèi)部的高壓，它們優(yōu)選地由擠壓成形的多室扁平管構(gòu)成，這與本文開頭所提及的現(xiàn)有技術(shù)相同。在各列8.1到8.4的扁平管之間布置著波紋翅片10，空氣從它們上面掠過。在各管列之間分別有一個連續(xù)的間隙s，也就是說，無論波紋翅片10還是扁平管9都被隔熱，它們之間不存在直接的導(dǎo)熱連接。距離h是翅片高度，距離b是管的寬度。扁平管9之間的所謂橫向跨度tR為tR＝h+b。所有四個管列中的管跨度tR均相同。
圖5中是四列的氣體冷卻器11的另一個實施例，它具有四個管列11.1、11.2、11.3、11.4。氣流方向還是用箭頭L表示。兩個列，即第一組的兩個列11.1、11.2及后一組的兩個列11.3和11.4分別具有一個共同的、連續(xù)的波紋翅片12、13。這樣，管列11.1、11.2中的扁平管9通過連續(xù)的波紋翅片12實現(xiàn)熱耦合，同樣，在列11.3和11.4中通過連續(xù)的波紋翅片13也出現(xiàn)了熱耦合。而在兩個雙列之間卻有一個與氣流方向垂直的間隙s，它起到了隔熱的作用。
圖6中是本發(fā)明的另一個實施例，即一個四列的氣體冷卻器14的結(jié)構(gòu)。這四個列14.1到14.4具有共同并連續(xù)的波紋翅片15，也就是說，所有的管列相互之間為熱耦合。當(dāng)熱的制冷劑進入到第一個管列14.1中時，熱量可以沿著溫度梯度的方向通過波紋翅片15散發(fā)，也就是說沿著與氣流方向L相反的方向。
圖7中是本發(fā)明的另一個實施例，即一個四列的氣體冷卻器16，它具有四個管列16.1、16.2、16.3、16.4，沿氣流方向L看，它們的扁平管9相互錯位布置。因此各管列16.1至16.4一如圖4一具有各自的波紋翅片10，也就是說，管列通過間隙s被隔熱。通過這種錯位布置，改善了扁平管9上朝向空氣的窄面的傳熱。
圖8是一個曲線圖，在圖中顯示了根據(jù)本發(fā)明、具有不同端面的氣體冷卻器的功率，與管列數(shù)量之間的關(guān)系，其中，管列被平行穿流，即形成了一個單一的管段。各上升曲線段分別代表不同的端面，端面的大小參見曲線圖旁右上角的圖例。具有最高功率的氣體冷卻器也具有最大的端面，即302×300mm2＝9.06dm2。最下面的曲線段(帶有星號)具有最小的端面，即202×200mm2＝4.04dm2。根據(jù)本發(fā)明的氣體冷卻器的功率隨著管列數(shù)量的增多而提高，在這里，四列到八列的氣體冷卻器的值被測得并被記錄。而一個兩列的氣體冷卻器被選作根據(jù)本發(fā)明的氣體冷卻器的對比基礎(chǔ)，所選的兩列系統(tǒng)的端面為20dm2，深度為16mm。這種已公開的、根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的氣體冷卻器的功率在曲線圖中由兩條水平直線表示，也就是說，位于下面的水平線表示在怠速的情況下，功率為7.7kW，而位于它上面的水平線表示當(dāng)在第二擋中汽車速度為32km/h時，功率大約為8.2kW。從這一比較可以看出，至少在端面較大的情況下，根據(jù)本發(fā)明的氣體冷卻器可達到高于現(xiàn)有技術(shù)的功率。
圖9是與圖8相似的曲線圖，但圖中所示的值以不同的氣體冷卻器為基礎(chǔ)，其所具有的列分別包括兩個管段，也就是說，四列、五列、六列、七列或八列的系統(tǒng)中的每個管列分別在寬度上出現(xiàn)折流。每個曲線段所代表的端面還是參見圖例；這些端面與圖8中的曲線圖所示相同。通過比較兩個曲線圖可以清楚地看出，盡管端面大小相同，但在寬度出現(xiàn)折流或每列有兩個管段的情況下，氣體冷卻器可以達到更高的效率，而且在端面更大的情況下，其功率明顯的高出現(xiàn)有技術(shù)，這里的現(xiàn)有技術(shù)與圖8的曲線圖中所示一致。此外，作為基礎(chǔ)的端面近似正方形，端面面積優(yōu)選為4到9dm2，換句話說，根據(jù)本發(fā)明的氣體冷卻器的尺寸“便于使用”。
權(quán)利要求
1.用于超臨界制冷循環(huán)的熱交換器，包括一個由管和翅片構(gòu)成的芯體，其中，翅片被一種包括空氣的氣態(tài)介質(zhì)掠過，并且布置成多個列的管在相對于氣態(tài)介質(zhì)的交叉逆流中被包括制冷劑的第二介質(zhì)穿流，其特征在于，至少四個管列(1.1、1.2、1.3、1.4)沿氣態(tài)介質(zhì)的流動方向L前后排列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于，至少五個管列(2.1、2.2、2.3、2.4、2.5)前后排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱交換器，其特征在于，六個管列(3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6)前后排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3所述的熱交換器，其特征在于，管由扁平管(9)，翅片是波紋翅片(10、12、13、15)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱交換器，其特征在于，扁平管(9)是擠壓成形的多室管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中之一所述的熱交換器，其特征在于，管列(1.1、1.2、1.3、1.4)的管R被平行穿流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱交換器，其特征在于，管列(1.1到1.4；2.1到2.5；3.1到3.6)被依次穿流。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到5中之一所述的熱交換器，其特征在于，至少一個管列(4.3、4.4)被分成包括若干管的管段(3a、3b、4a、4b)，它們被依次穿流。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱交換器，其特征在于，分成管段(3a、3b、4a、4b)的管列(4.3、4.4)沿氣態(tài)介質(zhì)的流動方向L布置在未被分段的管列(4.1、4.2)之前。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱交換器，其特征在于，所有管列(6.1到6.4；7.1到7.4)被分成管段(1a、1b、2a、2b、3a、3b、4a、4b)，它們被依次穿流。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的熱交換器，其特征在于，管段(1a到4b)具有不同數(shù)量的管。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱交換器，其特征在于，管段(1a到4b)具有數(shù)量基本相同的管。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱交換器，其特征在于，管列(6.1；6.2)的兩個管段(1a、1b；2a、2b)中的管的數(shù)量(a、b)的比例關(guān)系a/b處于0.7到1.35的范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求8到13中之一所述的熱交換器，其特征在于，管段(1a、1b；2a、2b；3a、3b；4a、4b)通過集流管相連，并被集流管中的間壁分開。
15.根據(jù)權(quán)利要求1到14中之一所述的熱交換器，其特征在于，相鄰管列之間通過折流元件(V)連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求4到15中之一所述的熱交換器，其特征在于，各管列(8.1到8.4)的波紋翅片(10)之間有隔熱結(jié)構(gòu)。
17.根據(jù)權(quán)利要求4到15中之一所述的熱交換器，其特征在于，兩個管列(11.1、11.2；11.3、11.4)具有共同的、連續(xù)的波紋翅片(12、13)。
18.根據(jù)權(quán)利要求4到15中之一所述的熱交換器，其特征在于，所有的管列(14.1到14.4)具有共同的、連續(xù)的波紋翅片(15)。
19.根據(jù)權(quán)利要求4到18中之一所述的熱交換器，其特征在于，不同管列(11.1到11.4)中的扁平管(9)相互對準(zhǔn)中心布置。
20.根據(jù)權(quán)利要求4到18中之一所述的熱交換器，其特征在于，不同管列(16.1到16.4)中的扁平管(9)相互錯位布置。
21.根據(jù)權(quán)利要求4到20中之一所述的熱交換器，其特征在于，所有管列(16.1到16.4)中的扁平管(9)的橫向跨度tR相同。
22.根據(jù)權(quán)利要求4到20中之一所述的熱交換器，其特征在于，相鄰管列之間的橫向跨度tR不同。
23.根據(jù)前面的權(quán)利要求中之一所述的熱交換器，其特征在于，芯體具有一個帶翅片的、高度為H和寬度為B的端面，B/H的比例關(guān)系在0.8到1.2的范圍內(nèi)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的熱交換器，其特征在于，該端面基本為正方形。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的熱交換器，其特征在于，該端面的面積A處于4dm2到16dm2的范圍內(nèi)。
26.根據(jù)前述的權(quán)利要求中之一所述的熱交換器，它在以R744或CO2為優(yōu)選工作介質(zhì)的汽車空調(diào)系統(tǒng)的超臨界制冷循環(huán)中被用作氣體冷卻器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱交換器(1)，特別是用于超臨界制冷循環(huán)。所述熱交換器包括一個由管(R)和翅片構(gòu)成的芯體。一種氣態(tài)介質(zhì)，特別是空氣掠過翅片。第二種介質(zhì)，特別是制冷劑，相對于氣態(tài)介質(zhì)以一種交叉逆流的方式穿流過布置成至少四個管列(1.1、1.2、1.3、1.4)的管(R)。
文檔編號F28F9/02GK1902453SQ200480040134
公開日2007年1月24日 申請日期2004年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月12日
發(fā)明者庫爾特·莫爾特, 格里特·韋爾克 申請人:貝洱兩合公司