用于冷却剂的冷凝器组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的冷凝器组件。
【背景技术】
[0002]通过应用冷却剂R1234yf代替至今为止的冷却剂R134a，在机动车辆空调设施中在冷却剂循环的范围中得到不能忽略的功率降低。为了提高冷却剂循环的功率，已经液化的冷却剂的更大程度的过冷例如是可能的，即将冷却剂在过冷区域中冷却到低于冷却剂的冷凝温度的温度。
[0003]机动车辆空调设施的用于冷却剂的具有这种用于提高功率的附件的冷凝器组件例如从DE 10 2010 039 511 Al中已知。所述已知的冷凝器组件提出在冷却剂冷凝器组件的第一长边上的收集容器、两个收集管、在过热区域中的换热管以冷却蒸汽状的冷却剂、用于冷凝冷却剂的冷凝区域和过冷区域，其中过冷区域构成为具有三个冷却部段，其中至少两个换热管作为第一过冷并联部段以传导流体的方式并联地加载有冷却剂，从第一过冷并联部段流出的冷却剂通到第一过冷中间流动通道中。所述第一过冷中间流动通道通到作为第二过冷并联部段的至少两个换热管中。所述第二过冷并联部段通到第二过冷中间流动通道中。第二过冷中间流动通道通到作为第三过冷并联部段的至少两个换热管中，其中出口设置在冷却剂冷凝器组件的第二长边上。
[0004]通过增大的、由三个串联连接的区域形成的过冷路段一一在冷凝器组件的总大小类似的情况下一一得到减小的冷凝区域，由此冷却剂循环中的高压增大。因此，这种冷凝器组件还未实现在冷却功率和效率方面的期望。
【发明内容】
[0005]因此，本发明的目的是提供一种冷凝器组件，所述冷凝器组件具有更好的冷却功率和更高的效率。
[0006]所述目的通过具有权利要求1的特征的冷凝器组件来实现。有利的设计方案是从属权利要求的主题。
[0007]通过冷凝器组件的下述设计方案，其中第一组的换热管的百分比计的份额从26.1621n (S/dm2)-40.746 ^ P ^ 25.491n (S/dm2) -27.842 得出，其中端面(S)具有宽度与高度的在0.5至1.0的范围中的比值，端面在1dm2至30dm 2的范围中并且端面的面积以dm2为单位(以自然对数的自变量)说明，得出相对于下述冷凝器组件的优化的冷却功率，所述冷凝器组件具有第一组件的换热管的关于上述关系更大或更小的百分比计的份额。
[0008]尤其优选地，第一组的换热管的百分比计的份额从26.1621n (S/dm2) -35.746 ^ P ^ 25.491n (S/dm2) -32.842 得出。
[0009]这种设计方案尤其能应用于具有过冷区域的冷凝器，所述过冷区域在每个冷却部段中具有分别带有至少两个管的三个冷却部段。
[0010]作为冷却剂能够使用R134、R1234yf，但是也能够使用其他的近似具有与R134或R1234yf类似的特性的冷却剂。
[0011]在Lh与Lv的比值为0.5时，百分比计的份额优选通过26.1621n(S/dm2)-40.746 ^ P ^ 26.1621η(S/dm2)-30得出，并且在Lh与Lv的比值为1.0时，百分比计的份额优选通过 25.491n (S/dm2)-35 ^ P ^ 25.491n (S/dm2) -27.842 得出。
[0012]优选地，冷凝器组件具有至少四个串联连接的区域，其中串联连接的区域中的第一区域占据总端面的所述百分比计的份额。在此，串联连接的区域的百分比计的份额能够沿冷却剂的从第一区域到第二区域的正常的流动方向减少。此外，串联连接的区域的百分比计的份额能够沿冷却剂的从第二区域到第三区域的正常的流动方向减少。
[0013]优选地，串联连接的区域的百分比计的份额沿冷却剂的正常的流动方向在串联开始时减少并且在串联结束时恒定。
[0014]在一个优选的冷凝器组件中，沿冷却剂的正常的流动方向串联连接的六个区域中的第一区域的百分比计的份额大于第二区域的百分比计的份额，并且第三区域的百分比计的份额优选分别与第四区域的、第五区域的和第六区域的百分比计的份额同样大。
[0015]在端面的正方形的设计方案中，沿冷却剂的正常的流动方向串联连接的六个区域中的第一区域的百分比计的份额优选是第二区域的百分比计的份额的两倍大，并且第三区域的百分比计的份额优选分别与第四区域的、第五区域的和第六区域的百分比计的份额同样大，其中第三、第四、第五和第六区域的百分比计的份额的总和与第二区域的百分比计的份额同样大，并且第一区域的百分比计的份额与其余区域的百分比计的份额的总和同样大。
[0016]转向区域优选设置在收集管之内，其中收集管的容纳冷却剂的体积沿冷却剂的正常的流动方向在第一区域和第二区域之间的第一转向区域中优选大于在第二区域和第三区域之间的第二转向区域中，其中在第三区域之后优选设置有收集容器。
[0017]本发明特别适合于具有分别带有至少两个换热管的三流道的过冷区域的冷凝器组件，然而也能够用于其他的冷凝器组件，例如具有单流道的过冷区域和三流道的冷凝区域的冷凝器组件。
[0018]其他有利的设计方案通过下述附图描述并且通过从属权利要求来描述。
【附图说明】
[0019]在下文中，基于至少一个实施例根据附图详细阐述本发明。附图示出:
[0020]图1示出根据第一实施例的具有三个冷却部段的冷凝器组件的示意图；
[0021]图2示出图1的冷凝器组件的换热面的局部示意图；
[0022]图3示出根据第二实施例的具有三个冷却部段的冷凝器组件的示意图；以及
[0023]图4示出第一区域的换热管的百分比计的份额关于换热的端面积的图表。
【具体实施方式】
[0024]冷凝器组件I是具有在冷却剂循环中设置的蒸发器和压缩器的汽车空调设施(未详细示出)的一部分，所述冷凝器组件以侧向设置的方式具有第一长边和第二长边LI或L2。冷凝器组件I通常装入汽车中，使得两个长边L1、L2基本上沿竖直方向(y方向)延伸并且沿z方向彼此间隔开地设置。冷凝器组件I的深度沿X方向延伸，其中X方向对应于穿过冷凝器组件I的空气流动方向，即与车辆的正常的行驶方向相反地伸展。在下文中，相应的方向说明用于描述冷凝器组件I。
[0025]在第一长边LI上在冷凝器组件I上方设置有入口 2，穿过所述入口，在冷却剂循环中循环的冷却剂、在此为R1234yf到达冷凝器组件I中。在冷凝器组件I的每个长边L1、L2上设置有当前连续的收集管3。收集管3经由通过扁平管形成的换热管4以本身已知的方式彼此连接。在收集管3中设置有导向板，以便预设冷却剂穿过换热管4的流动路径(在附图中示意地通过箭头表示)并且将各个转向区域彼此分开。在换热管4之间以已知的方式设置有波形肋片5，所述波形肋片与换热管4热连接并且机械连接，并且换热管4的进而冷凝器组件I的换热面增大。
[0026]冷凝器组件I的换热区域当前在明显更大的上部区域中被z形地穿流，其中在冷却剂在所述上部区域的下部端部上倾斜地与入口 2相对置地流动到平行于设置在第二长边L2上的收集管3以常规方式构成的收集容器6中之前，平行设置的、沿一个方向由冷却剂穿流的换热管4的高度进而数量向下大幅减小，其中在所述收集容器中设置有干燥器和过滤器(未示出)。在此，将所述上部区域的平行地沿一个方向被穿流的换热管4的上部的组称作为第一流动路径(第一区域A)，将所述上部区域的平行地并且反向于上部的组被穿流的换热管A的中间的组称作为第二流动路径(第二区域B)并且将所述上部区域的平行地并且反向于中间的组被穿流的换热管4的下部的组称作为第三流动路径(第三区域C)。所述各个区域A-C分别经由所述转向区域串联连接。由于下述功能:在冷凝器组件I的相应的上部区域中将过热的、气态的冷却剂冷却到饱和温度，所以第一区域A也称作过热区域。第二和第三区域B和C整体上称作冷凝区域，因为在该区域中，冷却到饱和温度的冷却剂冷凝并且随后作为液体到达收集容器6中。
[0027]在收集容器6之后，作为较小的下部区域设有过冷区域7以作为冷凝器组件I的另一部分，在冷凝区域中液化的冷却剂输送给所述过冷区域。从收集容器6的下部的端部区域开始，所述过冷区域7在此同样被z形地穿流。过冷区域7根据DE 10 2010 039 511Al通过分别由两个彼此平行伸展的换热管构成的三个冷却部段以及在其之间设置在收集管3中的转向区域形成，其中在结束时，冷却剂经由设置在第一长边LI上的收集管3到达出口 8。相应于较大的上部区域A-C的区域的名称，以由冷却剂正常穿流的顺序将所述换热管称作为区域D、E和F。冷却剂在过冷区域7中在各个冷却部段之间的转向在此在收集管3中通过导向板、相应于在较大的上部区域中的转向进行，所述转向然而也能够以任意其他方式进行，即收集管3例如也能够在过冷区域7之上终止并且转向能够通过分开地构成的转向区域进行。
[0028]收集管3、换热管2、波形肋片5和可能的转向区域通常由金属、在此由铝构成。各个构件在此以材料配合的方式作为焊接连接彼此连接，然而也可考虑其他具有相应构造的制造。
[0029]在下文中，详细阐述用于冷凝器组件I的优化的冷却功率的流动路径的设计方案。在此，在下文中将位于yz平面中并且沿z方向通过换热管4在收集管3之间的(自由的)长度Lh限定并且沿y方向通过相应的最上部的或最下部的波形肋片的上棱边和下棱边的间距Lv限定的面称作为端面S，即端面S由LhXLv得出。在下文中，也将Lh称作为宽度，也将Lv称作为高度。各个换热管4在端面S的区域中的(自由的)长度Lh在所描述的实施方案中分别相等。然而，在替选的实施方案中，所述长度也能够是不同的。此外，所有换热管4构成为具有彼此相对应的并且在换热管4的长度之上恒定的自由流动横截面，并且所有换热管4在冷凝器组件I的高度之上等距地设置。
[0030]冷却剂在换热区域A-C之内以及根据过冷区域D-E的整个流动路径由于转向分别近似作为3XLh得出，其中在各个区域A-F之内，分别设有多个平行伸展的换热管4，并