CN101903735A - 热交换系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热交换系统(1)，带有热交换模块(2，21，22)，包括带有热交换器(3)的至少一个第一热交换模块(21)，其中，热交换模块(2，21，22)的外边界通过流入面(41)和流出面(42)如此地形成，即，为了在传输流体(5)与于运行状态中流过热交换器(3)的热介质(6)之间的热量交换，传输流体(5)可通过流入面(41)而被供应给热交换模块(2，21，22)，可被使得与热交换器(3)形成流动接触，且可通过流出面(42)而从热交换模块(2)中重新被导出。根据本发明，在此设置有带有清洁活门(71)的清洁系统(7)。

Description

热交换系统

本发明涉及一种根据独立权利要求1的前序部分的热交换系统

热交换系统的应用在不计其数的应用场合中由现有技术可知。热交换器被应用在冷却设备(Kühlanlagen)中、举例而言在日常的家用冰箱中，在用于建筑物的空调设备中或在各类交通工具中，特别是在机动车、飞机和船舶中，在内燃机中(作为水冷却器或油冷却器)，在冷却剂回路(Kühlmittelkreisen)中(作为冷凝器或蒸发器)，以及在无数的其它的不同的、对本领域技术人员而言均熟知的应用场合中。

在此，存在有各种各样的、合理地将来自完全不同的应用场合的热交换器加以分类的可能性。一种尝试是，根据不同类型热交换器的构造或者制造进行区分。

因此，可按所谓的“薄板式热交换器”(作为一方面)和“迷你通道热交换器”或“微通道热交换器”(作为另一方面)进行划分。

长久以来为人熟知的薄板式热交换器，如所有类型的热交换器一样，用于两种媒介之间的热量的传递，举例而言(但不仅仅)用于从冷却媒介到空气的或相反的传递，就如其举例而言由传统的家用冰箱而已知的那样，在其中，为了在冰箱的内部产生冷却功率(Kühlleistung)而通过热交换器将热量放出至环境空气。

在此，在热交换器之外的环境媒介，即，举例而言，水、油或常简单地为环境空气(其举例而言吸收热量，或，热量由其传递到热交换器上)相应地被冷却(abgekühlt)或加热

第二媒介可例如为液态的载冷体或者载热体

或蒸发的或者冷凝的制冷剂

在每种情况中，环境媒介(即，举例而言，空气)具有与在热交换系统中循环的第二媒介(即，举例而言，冷却剂)相比显著地(wesentlich)更小的热传递系数。这通过用于两种媒介的强烈地不同的热传递面积来补偿：带有大的热传递系数的媒介在这样的管道(Rohr)中流动，该管道在外侧上通过薄的板片(肋条、薄板)而具有明显增大的表面，在该表面处发生例如与空气的热传递。

图3显示了一种这样的已知的薄板式热交换器的元件的简单的例子。在实际中，热交换器在此由大量的这种根据图3的元件所形成。

在此，外表面积

相对于内表面积的比例依赖于薄板几何尺寸(＝管道直径、管道布置和管道间距)且依赖于薄板间距(Lamellenabstand)。薄板间距针对不同的应用场合而作不同选择。然而，纯粹地在热力学方面，其应尽可能地小，但又不应小至如下程度，即，使得空气侧的压力损失(Druckverlust)过大。经济的理想值为大约2mm，这对于液化器(Verflüssiger)和中间冷却器(Rückühler)而言是典型的值。

这种所谓的薄板式热交换器的制造根据长期以来已知的标准化的工序来实现：薄板利用压力机(Presse)和专用工具来冲裁且彼此放置成垛。随后，管道被插入且被机械地或液压地扩张(aufgeweitet)，从而在管道和薄板之间形成非常好的接触且由此形成良好的热传递。各个管道则通过弯管和聚集管道(Sammelrohr)及分配管道(Verteilrohr)而彼此相连接，常常是彼此相焊接。

在此，效率基本由如下事实来确定，即，在薄板表面和空气之间被传递的热量必须通过经过薄板的热传导

而被传递至管道。薄板的传导能力越高或者厚度越大，然而还有，管道之间的间距越小，则热传递越有效。此处，人们提及薄板效率。因此，目前大多使用铝作为薄板材料，其具有相对于经济上的条件而言的高的导热能力

(约220W/mK)。管道间距应当尽可能地小，然而这导致了如下问题，即，需要大量的管道。大量的管道意味着高的成本，因为管道(一般由铜制成)与薄的铝薄板(Aluminiumlamellen)相比明显更贵。可通过如下方式降低该材料成本，即，减小管道直径和壁厚，这就是说，构造带有许多小的管道的而不是带有很少的大的管道的热交换器。在热力学上，该解决方法本是最佳的：带有小的直径的处在狭窄的间距中的非常多的管道。然而，用于管道的扩张和焊接的加工时间也是重要的成本要素。其在这种几何结构中将急剧地上升。

因此，在数年前就已开发了一种新的种类的热交换器，即，所谓的迷你通道热交换器或微通道热交换器，其根据完全不同的方法来制造，且几乎与薄板式热交换器的理想状态(Idealbild)相符：带有小的间距的许多的小的管道。

然而，作为小的管道的替代，在迷你通道热交换器中采用铝挤压型材(Aluminiumstrangpressprofile)，其具有非常多的、带有例如约为1mm的直径的小的通道。这种的同样已知的挤压型材(Strangpressprofil)例如在图2中示意性地示出。在实际中，在此，视所要求的热功率

而定，可能利用单个挤压型材(作为中心的热交换元件)就已可完成热交换器。为了获得更高的热传递功率

显然地，在单一个热交换器中同样可同时地设置有多个挤压型材，其例如通过输入管路(Zuleitungen)和排出管路(Ableitungen)以合适的组合彼此相连接，例如彼此相焊接。

这种型材可例如以合适的挤出工艺(Extrudierverfahren)简单地且以多样的形状而由众多的材料制成。然而，用于制造迷你通道热交换器的其它的制造方法同样是已知的，如举例而言，合适地成形的型材板(Profilbleche)的组装，或其它合适的方法。

该型材不可被扩张且也不需要被扩张，且其也不被插入到冲裁薄板垛(Lamellenpakete)中。

作为替代，例如在两个彼此紧靠的型材(常用的间距举例来说＜1cm)之间放置板条(Blechstreifen)、尤其铝板条，从而，通过板条和型材的交替的彼此贴靠形成热交换器垛。该垛然后在焊接炉

中被完全地焊接。

通过狭窄的间距和小的通道直径形成了带有非常高的薄板效率和非常小的填充容积(通道内侧)的热交换器。该技术的另外的优点是材料对(Materialpaarungen)(腐蚀)的避免、轻的重量(无铜)、高的压力稳定性(约100bar)、以及紧凑的结构形式(热交换器的典型的深度例如20mm)。

在移动式应用中，迷你通道热交换器在90年代期间被接受。对此而言，此处所需要的小的重量、小的散热器芯子厚度(Blocktiefe)以及受限制的尺寸是理想的前提。汽车冷却器以及用于汽车空调设备的液化器和蒸发器，目前几乎仅利用迷你通道热交换器来实现。

在静止式领域中，一方面通常需要较大的热交换器，另一方面，此处，重点较少地在于重量和紧凑性而更多地在于最佳的性能价格比。迷你通道热交换器至今为止在尺寸上过于受限，以致难以被考虑用于该目的。大量的小的模块将会须要被复杂地相连接。此外，在挤压型材中铝的用量相对较高，从而使得，在材料用量方面也几乎无法期望获得成本优势。

由于在汽车领域中的高的件数(Stückzahlen)，用于迷你通道热交换器的制造工序已被标准化和被改善，从而使得，现今该技术可被称为成熟的。在此期间，焊接炉尺寸也增大了，从而使得，已可制造约为1×2m大小的热交换器。起初的伴随联结系统(Anschlusssystem)的困难已被消除。同时，存在有多个关于如何能够将加强管道和聚集管道加以焊接的专利方法。

然而，最重要的是，当前，相对于铝而急剧上涨的铜的价格导致了，该技术对于静止式应用而言同样非常吸引人。

除了简单式系统(在其中，对于用于热量的交换的热交换器而言大致上仅一种环境媒介(如举例而言，空气)可供使用)之外，所谓的混合式冷却器(Kühler)或者混合式干冷却器(Trockenkühler)同样是已知的，如例如在文件WO90/15299或文件EP 428647B1中被公开，在其中，初级冷却循环(

Kühlkreislauf)的待冷却的气态的或液态的媒介流过薄板式热交换器，且其通过冷却薄板将待导出的热量部分作为显热而部分作为潜热(latenten

)地放出至空气流。一个或多个通风机(Ventilatoren)将该空气流输送通过热交换器且有利地具有可变的转速。潜热的导出通过液态的媒介(优选水)来实现，其在其特定值(例如传导率、硬度、碳酸盐含量等)方面被加以匹配，且各作为形成液滴的液态薄膜而被供应到空气侧的热传递面上。直接地在热交换器元件下方，过量的水滴回到集聚盘(Sammelschale)中。喷洒式热交换器概念同样是已知的，在该处，水被喷洒到薄板式热交换器上且完全被蒸发，且在此，汽化能(Verdunstungsenergie)如在湿润中被用于能量的优化那样地被用于改善热传递。此处，同样可以不带有水过量(Wasserüberschuss)的方式来运行，然而必须避免沉积物形成，为此，使用例如VE水。

显然，在特别的情况中，除水之外，同样可考虑其它的冷却流体(如举例而言，油)。

与通常的方法(如举例而言在敞开式冷却塔中的)相比，热交换器的薄板的湿润或喷洒的操作方式引起了显著的能量的节省和水的节省，然而，不利的是与薄板连接的被湿润的或被喷洒的热交换器管道的材料选择的制约，在此处，热交换器管道不得与电解液结合而形成腐蚀。

因此，在混合式热传递之下所应理解的是，带有管道的薄板式热传递装置的热传递的、借助于水的适宜的湿润或喷洒的显著的改善。在此，首先必需的是，如此地调节在薄板垛中的空气速度，即，使得，不会在薄板表面上形成水拖动(Wassermitriβ)。这有利地通过通风机的转速调节或通过其它的合适的措施来实现。

在此，不利的是，被喷洒的或起湿润作用的水与溶解的离子一起作为电解液而起作用，这可在通常所使用的材料对(热交换器的铜管道和铝薄板)中导致很多的腐蚀问题。

在此，作为用于热交换器的合适的表面保护，如下是已知的，即，举例而言使用所谓的阳离子电泳浸漆(Tauchlackierung)。此外，材料对例如铜管道与铜薄板、铝管道与铝薄板、以及不锈钢管道与不锈钢薄板被使用，以便应对接触腐蚀(Kontaktkorrosion)的问题。如下同样是已知的，即，热交换器完全地被镀锌。在此，关于pH值、水硬度、氯含量、传导率等等，对于循环水或喷洒水的质量提出了高的要求，以便一方面阻止由于汽化而在浓缩时在薄板上形成沉积物，另一方面阻止过高含量的化学反应性的物质(其在其侧可与沉积物一起导致腐蚀)的形成。

为了获得较高的热传递功率

(与举例而言在来自汽车技术或家用技术的小的热交换器中所已知的那些相比)，迄今在较大的热传递系统中尝试采用先前所描述的混合式技术。

实现较大的热传递功率的另一可能性原理上在于，尝试通过多个单独的热交换部件的互相联接、举例而言通过AI-MCHX-模块的联接来获得较大的交换功率。

在此，在所有迄今已知的热交换系统中的一个问题是热交换系统的系统部件的污染，这在运行状态中基本上无法避免。热交换器(冷却空气例如借助相应的通风装置(Lüfter)而被引导经过该热交换器)可能由于在冷却空气中包含的所有类型的污染物而随着时间越来越严重地被污染，这例如可导致如下，即，热交换器的表面的热传递系数被降低，从而使热传递功率降低。这可能导致增加的运行成本，或在极端的情况中热交换系统完全无法再产生所要求的热交换功率，这在最坏的情况中可导致严重的破坏。举例而言，所联结的、待冷却的机器(例如数据处理设备或内燃机或其它机器)过热且由此而损坏。然而还有对物品的损害，如举例而言，对食品的损害，食品存储在冷藏室(Kühlhaus)中、可例如在不足的冷却的情形下腐坏。

因此，热交换系统须被定期地清洁，然而这在已知的系统中是麻烦的，因此是复杂且昂贵的。此外，在许多已知的热交换系统中，必需打开壳体，以便于例如对热交换器本身或其它主要的部件(在热交换器的壳体内部)进行清洁。在此，壳体的打开不仅复杂而且麻烦。在该情况中，相应的所联结的热机

同样须被停止运行，因为否则的话，热交换系统的壳体的打开，单单由于安全原因就已是不允许的，或由于技术上的原因而在运行状态中完全是不可能的。

另一问题在于，被用来清洁热交换系统的清洁液体(举例而言，水、掺有清洁剂的水或其它的清洁液体)须被复杂地集聚，以便使得其可被恰当地清除。那么，在各种情况中，在清洁过程之后已变脏的清洁液体不能简单地被供应给排水通道(Kanalisation)。因此，在已知的热交换系统中设置有相应的复杂的设施，举例而言，分离器、单独的通道系统，通过这些设施使已变脏的清洁液体被导出且被供应给集聚处，或设置有其它的已知的分离系统和集聚系统，这不仅需要额外的空间，而且同样在构造和运行方面是昂贵的。

因此，本发明的目的在于，提供一种经改进的热交换系统，其克服了由现有技术已知的问题，该热交换系统可尤其简单地被清洁，优选地在运行状态中同样可被清洁，且利用该热交换系统可简单地接住或者集聚并清除已变脏的清洁液体。

本发明的实现该目的的对象通过独立权利要求1的特征来表示。

从属权利要求涉及到本发明的尤其有利的实施形式。

因此，本发明涉及一种热交换系统，带有热交换模块

包括带有热交换器的至少一个第一热交换模块，其中，热交换模块的外边界如此地由流入面和流出面

所形成，即，为了在传输流体(Transportfluidum)与于运行状态中流过热交换器的热介质之间的热量交换，该传输流体可通过流入面而被供应给热交换模块，可被与热交换器带入到流动接触(

Kontakt)中，且可通过流出面而从热交换模块中重新被导出。根据本发明，在此设置有带有清洁活门(Reinigungsklappe)的清洁系统(Reinigungssystem)。

因此，对于本发明而言重要的是，在本发明的热交换系统中设置有带有清洁活门的清洁系统，该清洁活门可简单地被打开或者被关闭，从而在不拆解热交换系统的情形下提供了往热交换器模块的内部的入口(Zugang)，该入口使得清洁工作和服务工作原则上甚至在热交换系统的运行状态中也被允许。

在一个优选的实施例中，本发明的清洁系统包括清洁开口

和/或灰尘捕捉格栅(Staubfanggitter)和/或擦拭器(Abstreifer)和/或冲洗器(Abwascher)，其功能对本领域技术人员而言在原理上是已知的。尤其地，热交换器可设置在清洁活门处，和/或热交换器本身实施成清洁活门，这在特别的情况中且视应用场合而定可明显地使服务工作或者清洁工作变得容易。

特别优选地，为了打开热交换模块，清洁活门可绕转动轴线转动地被支承，从而清洁活门在打开的状态中作为用于清洁剂的接收盆()。由此，在无另外的结构措施的情形下，已变脏的清洁剂可自动地在接收盆中被集聚且可被供应给恰当的清除装置。

在另一个实施例中，第一热交换模块的第一边界面

关于第一热交换模块的第二边界面在可预定的倾斜角度(Neigungswinkel)下倾斜。在此，热交换器本身可在构成热交换模块时具有支撑功能(tragende Funktion)，举例而言以如下方式实现，即，热交换器形成热交换器模块的壳体的静态集成式的组件。这可例如由此来实现，即，热交换器本身形成热交换器模块的壳体壁，或，热交换器模块的壳体并不在壳体的所有边界面处具有边界壁，从而使得，热交换器本身作为壳体零件而实现了起连接作用并起稳定作用的集成的静态的功能。

在另一个简单的实施例中，热交换系统的在其壳体处的一边界面可缺失，其中，所缺失的壳体壁在热交换系统的装配状态中通过安装对象(Installationsobjekt)的壁来形成，尤其地通过建筑物的壁来形成。

为了提高热交换功率，热交换系统尤其地同样可由多个热交换模块构成。

主要是但不仅仅是在这些在其中热交换系统由多个热交换模块构成的情况中，第一热交换模块的第一边界面可如此地关于第一热交换模块的第二边界面在可预定的倾斜角度下倾斜，即，使得，模块化的热交换系统可通过第二热交换模块而(尤其地以紧凑的结构形式)被扩展(erweitert)，其中，第二热交换模块优选与第一热交换模块相同。因此，举例而言，通过使两个倾斜的面彼此相对地布置的做法，可通过两个在横截面中呈三角状的热交换模块(其第一和第二边界面在45°下彼此相对倾斜)创造一种热交换系统，该热交换系统具有矩形的或正方形的横截面。

在此，在热交换模块的第一边界面和第二边界面之间的倾斜角度例如处在0°和180°之间、特别地在20°和70°之间、优选地在40°和50°之间，且特别优选地为45°。

即，如果热交换模块举例而言以带有为45°的倾斜角度的平行六面体的形式构造而成，则各两个这样的热交换模块可以特别紧凑的方式(举例而言通过合适的面)而被组装，且同样(如有必要时)可通过相对彼此排列(Aneinanderreihung)而任意地被扩展。

因此，通过本发明的模块化的热传递系统，热传递功率和/或热传递的功率密度可通过优选相同的热交换模块的有规律的重复或者通过相同的热交换模块的移去而以简单且高效的方式被匹配。

因此，在一种特别优选的实施例中，第一热交换模块的第一边界面如此地关于第一热交换模块的第二边界面而在可预定的倾斜角度下倾斜，即，模块化的热交换系统可通过第二热交换模块(尤其地以紧凑的结构形式)而被扩展，其中，第二热交换模块优选与第一热交换模块相同。在此，紧凑的结构形式意味着，两个热交换模块可尽可能节省位置地彼此相组合，从而使得，在组合的两个热交换模块之间尽可能少地、优选地实际上完全不再留有空余空间。

因此，这样的根据本发明的实施例具有特别重要的意义，即，在这些实施例中，热交换系统由复数个(Mehrzahl von)热交换模块构成，因为，在这些实施例中，举例而言，通过热交换模块的移去，热传递功率可特别简单地被降低。

为了进一步提高在热介质和传输流体之间的热传递的功率密度和/或为了提高在热介质和传输流体之间的热传递率

可设置有用于冷却热交换器的冷却装置，尤其是用于产生气流的通风装置，和/或，该热交换系统可如已知的且先前已详细描述的那样构造成混合式系统，并且，可构造有喷淋装置(Berieselungseinrichtung)，以用于利用冷却流体尤其是利用冷却水来喷淋热交换器。在此，特别有利的是，同样设置有液滴分离器以用于分离冷却流体。

在此，热交换器本身，如由现有技术已知的那样，可通过大量微通道构造成微通道热交换器，和/或，该热交换器同样可构造成带有冷却薄板的薄板式热交换器。特别地，热交换系统构造成由薄板式热交换器和微通道热交换器组成的组合式热交换系统，只要具体的要求优选这种结构形式。

为了改善对根据本发明的热交换系统的热传递功率进行调整的可能性，举例来说可设置有隔离装置尤其是空气隔离装置(Luftabschottung)(用于调整传输流体的流率)，其可手动地或通过控制单元依赖于可预定的运行参数被控制和/或调节。

非常有利地，此外同样可设置有已知的补偿器件，以用于热力学应力的补偿(Ausgleich)。

本发明的模块化的热交换系统的部件，即，举例而言，热交换器和/或用于热介质的供应管路(Zuführung)和导出管路(Abführung)和/或清洁活门和/或根据本发明的热交换系统的每个其它零件，可通过通用连接元件(Universalverbindungselement)与热交换系统的每个其它的部件相连接，从而举例而言热交换模块可特别简单地被添加或被移去。特别地，清洁活门和用于热介质的分配管道和集聚管道或还有热交换系统的板件(Bleichteile)和其它模块及部件特别优选地与通用连接元件相连接。在此，通用连接元件既特别好地适合于热交换系统或者热交换模块的垂直的装配，又特别好地适合于热交换系统或者热交换模块的水平的装配。

为了在运行状态中控制和/或调节热交换系统，一般(但不强制地)设置有控制单元，尤其是带有数据处理设备的控制单元，以用于控制冷却装置和/或清洁系统和/或空气隔离装置和/或热介质的运行参数或状态参数和/或热交换系统的其它运行参数，就如对本领域技术人员而言由现有技术而在现存的热交换系统中所已知的那样。

热交换系统或者热交换模块和/或热交换器和/或热交换模块的边界面，特别地整个热交换系统，特别有利地由金属和/或金属合金制成，尤其由单一种金属或单一种金属合金制成，且尤其可由不锈钢，特别地由铝或铝合金制成，其中，优选地设置有牺牲金属(Opfermetall)作为腐蚀防护物，和/或其中，热交换系统至少部分地设有保护层、尤其设有防腐蚀层。最重要的是，为了高的压力举例而言为了利用CO₂的运行，分配管道和集聚管道优选地由高强度的材料如举例而言由不锈钢制成。

特别地，根据本发明的热交换系统是冷却器、尤其是用于交通工具的冷却器，特别用于陆上交通工具、用于空中交通工具或用于水上交通工具，或，该热交换系统是用于移动式或静止式加热设备、冷却设备或空调设备的冷却器，冷凝器或蒸发器，尤其是用于机器、数据处理设备或用于建筑物或用于其它待利用热交换系统来运行的设施的冷却器设施(Kühlervorrichtung)。

在下面，本发明借助图纸进一步被说明。其中，在示意性的图示中：

图1a显示了在运行状态中的根据本发明的热交换系统的第一实施例；

图1b显示了在清洁过程期间的图1a的热交换系统；

图2显示了带有微通道的热交换器；

图3显示了薄板式热交换器的元件；

图4显示了带有侧面的清洁活门的根据本发明的热交换系统的第二实施例；

图5显示了带有空气隔离装置的根据图4的另一个实施例；

图6a显示了带有通用连接元件的根据图1a的另一个实施例；

图6b详尽地显示了图6a的通用连接元件；

图7显示了带有两个热交换模块的根据本发明的热交换系统；

图1a和图1b在示意性的图示中显示了根据本发明的热交换系统的第一个简单的实施例，该热交换系统在下面整体地设有参考标号1。在此，在图1a中示出了在运行状态中的热交换系统，而图1b显示了在清洁过程期间的同一热交换系统。

图1a或者图1b的根据本发明的热交换系统1，包括有带有热交换器3的热交换模块2，21(作为主要元件)，以用于在热介质6(举例而言，冷却液体6或蒸发器介质6)与传输流体5(举例而言，空气5)之间的热量交换。在该情况中，热交换器3是已知的带有大量微通道31的微通道热交换器3。热交换器3利用其微通道31通过在图1a和图1b中未示出的、对于本领域技术人员而言在原理上已知的联结系统(Anschlusssystem)而被联结到同样未示出的制冷机

处以用于热介质6的更换。

以已知的方式，制冷机如此地流动连接到包括带有热交换器3的入口部分(Einlasssegment)的入口通道(Einlasskanal)和带有热交换器3的出口部分(Auslasssegment)的出口通道(Auslasskanal)的联结系统处，即，使得热介质6可为了与空气5的热量交换而由入口通道经由入口部分、经过热交换器3的大量微通道31、并最终经由出口部分被供应给出口通道。

在此，热交换模块2，21的外边界如此地由流入面41和流出面42所形成，即，使得，在运行状态中，为了在传输流体5(其流动方向由箭头5象征性地示出)和流过热交换器3的热介质6之间的热量交换，传输流体5可通过流入面41而被供应给热交换模块2，21，可被与热交换器3带入到流动接触中，且可通过流出面42从热交换模块2，21中重新被导出。

为了使热量可更好地在空气5和热介质6之间被交换，额外地设置有冷却装置10，在该情况中设置有通风装置10，利用其，每单位时间被输送通过热交换模块2，21的空气5的量可被控制。

在此，(在该情况中由热交换器3本身所形成的)第一边界面9，91，关于第一热交换模块2，21的第二边界面9，92在可预定的倾斜角度α(其在该特别的例子中约为45°)下倾斜。显然，在其它的实施例中，倾斜角度α同样可具有其它值，举例而言，大于或小于45°的值，例如(但不仅仅是)25°或46°。在根据图1的简单的实施例中，第二边界面92在此由安装对象的壁9形成，该安装对象在该情况中为未进一步示出的冷藏室。

根据本发明，另外地，作为主要的元件而设置有带有清洁活门71的清洁系统7，其中，图1a显示了在运行状态中的热交换系统1，在其中，内部、尤其是热交换器3的表面逐渐被污染。与此相反，图1b显示了在清洁过程期间的热交换系统1。

清洁活门71设计成入口活门71，其设计成可根据箭头P绕转动轴线711转动，从而使得，通过清洁活门71的绕转动轴线711(其举例而言也可设计成通用连接元件12)的摆动，提供了一个至热交换系统1的内部的入口，其简单地使得在内部的服务、维修和清洁工作成为可能，而无须拆解热交换系统1，或，视具体的实施形式而定，不须关断热交换系统。这就是说，通过使清洁活门在运行状态中同样可简单地被打开，则，通过本发明在运行状态中同样能实现热交换系统1的清洁。

图1b显示了这样一种情形，在该情形中，正利用清洁液体714(举例而言，利用水714)清洁热交换器3。清洁活门71从图1a的情形出发如此地绕转动轴线711摆动270°，即，使得其根据图1b而起接收盆(Auffangwanne)712的作用，该接收盆712在清洁过程期间可靠地收集起已变脏的清洁液体714，从而使变脏的清洁液体能够可靠地且必要时自动地被导出和清除，从而使得，举例而言，可避免对环境的破坏。

在图2中，以截面形式示意性地示出了带有微通道31的根据图1的热交换器3，300。作为小的管道(如在根据图3的传统的薄板式热交换器3中所使用的那些)的替代，如已提及的那样，在迷你通道热交换器300中使用例如铝挤压型材，其具有非常多的、带有例如约为1mm的直径的、小的通道31。图2的热交换器3可例如以合适的挤出工艺简单地且以多样的形状而由众多的材料制成。在此，根据图2的热交换器3在未在图2中详尽地示出的另一实施变型中同样可通过其它制造方法、例如通过合适地成形的型材板的组装或其它合适的方法来制造。

与图2相反，图3显示了一种已知的带有冷却薄板32的薄板式热交换器3，301(就如可作为微通道热交换器300的替代而同样地在本发明的实施例中被应用的那些)的元件。热介质6流过薄板式热交换器3，301的管道状的元件，该热介质6在运行状态中主要通过冷却薄板32而与在冷却薄板32处流经的空气5交换热量。显然，在实际中热交换器3一般由大量的根据图3的元件形成。在本发明的一种相当特别的实施例(其由于空间原因未借助图纸详尽示出)中，使用组合式热交换器3，300，301作为热交换器3。这就是说，针对相当特别的应用场合，除了带有大量微通道31的热交换器300之外，本发明的热交换系统1可同时包括带有冷却薄板32的薄板式热交换器301。

为了胜任可能出现的更加大的热传递功率，在此热交换系统1同样可构造成所谓的混合式系统1，其功能原理对于本领域技术人员而言同样是已知的，且因此无须借助单独的图纸来详尽示出。在该情况中，优选设置有喷淋装置，以用于利用外部冷却流体(尤其是利用冷却水或冷却油)来对热交换器3，300，301进行喷淋。特别地，在此可额外地设置有例如呈盆的形式的液滴分离器，以用于在运行状态中分离和集聚该外部冷却流体，从而使得，外部冷却流体可在用于该外部冷却流体的冷却的外部冷却系统中被循环，且可通过喷淋装置而再次地被供应给该热交换器3，300，301以用于该热交换器3，300，301的再次的冷却。

在图4中示意性地示出了带有侧面的清洁活门71的根据本发明的热交换系统1的第二实施例。在此，图4的实施例由此而区别于图1a的实施例，即，清洁活门71在侧面地根据图示在侧面地设置在热交换模块2，21处，也就是说，清洁活门71相对热交换器3的表面垂直地被安装。为了使热交换模块2，21的整个结构形式保持尽可能紧凑，清洁活门71仅覆盖热交换模块的横截面，由此产生了清洁活门71的示出的三角形状。在清洁情况或服务情况中，清洁活门71可在箭头P的方向上绕转动轴线711摆动以用于打开热交换系统1，由此提供了至热交换系统1的内部的入口。

为了集聚和可靠地导出在热交换系统1的清洁中积累的清洁液体713，在图4的例子中额外地设置有接收盆73，接收盆73(如果不被需要)自然同样可缺失。

在图5中示意性地示出了带有空气隔离装置11的根据图4的另一个实施例。空气隔离装置11优选地以百叶窗(Jalousie)或遮阳帘(Raffstore)(包括单独的百叶窗元件111或者遮阳帘元件111)的形式来设计，从而使得，热交换器3的遮盖率能够以可变的方式、优选以电子控制和/或调节的方式通过如下做法而被改变，即，通过各个百叶窗元件111或者遮阳帘元件111的收起，空气隔离装置例如以已知的方式完全地或部分地从热交换器3的表面被移去，或，改变各个遮阳帘元件111与热交换器3的表面之间的角度，从而使得，用于空气5的有效的通流面积可被改变。由此，可以简单的方式在不改变冷却系统中的流动动力学的情形下调整热交换器3的热交换功率。

在图5的实施例中，额外地示出了根据图4的侧面的清洁活门71的另一种可能的变型。与具有三角形状的图4的侧面的清洁活门71相反，图5的清洁活门71如此地设计成矩形或正方形的，即，其大约由此遮盖热交换模块2，21的双倍的横截面面积且如此地可绕转动轴线711转动270°地被支承，以使得其类似于根据图1b的实施例在清洁过程期间可同时被用作用于清洁剂713的接收盆712。

在图6a中，示意性地示出了根据本发明的热交换系统1的另一个实施例，在其中，清洁活门71利用根据图6b的通用连接元件12而被固定。通用连接元件12尤其适用于已知的、在图6a和6b中未详尽地示出的分配管道和集聚管道的简单且可靠的连接，该分配管道和集聚管道用于热介质6的至热交换器3的或自热交换器3的供应或导出。

优选地，通用连接元件12如此地设计，即，使得其可特别简单地(举例而言，通过螺纹连接或通过焊接)与热交换系统1的相应的零部件相连接。

该通用连接元件12可适合用于连接用于引导热介质6的管路，或甚至适合于自己作为用于输送热介质6的管路。该通用连接元件12还可适合用于连接板件(如举例而言，清洁活门71)或其它零件。优选地，在给定的模块化的热交换系统1中，通用连接元件12在细节上这样地设计，即，使得，其在同一实施形式中可同时地提供尽可能多的不同的连接，从而使得，在同一模块化热交换系统1中尽可能少地不同地构造而成的通用连接元件须同时被使用。

在理想情况中，通用连接元件12如此地设计，即，使得，其可同时承担在模块化的热交换系统的所有零件之间的所有连接功能，从而使得，仅单一种类型的通用连接元件须被使用到同一热交换系统1中，这显著地简化了根据本发明的模块化的热交换系统1的结构、扩展或者缩减(Verkleinerung)且因此确保了该系统的极高的灵活性。

最后，图7显示了根据本发明的模块化的热交换系统1，其包括两个相同的热交换模块2，21，22。这两个模块具有相同的结构形式，其中，倾斜角度α具有优选但并非必须地为45°的值。本领域技术人员将立即明白，原则上，垂直于双箭头DP地，即，平行于图纸平面地，任意多的相同的热交换模块2，21，22可被添加。这就是说，为了改变模块化的热交换系统1的热交换功率，仅需提供单一种类型的热交换模块2，21，22，以便于提供带有实际上可任意地预定的热交换功率的设备1，或者说以便于扩展该设备或以便于在现存的设备中通过减少热交换模块2，21，22的数量来降低其热交换功率。特别优选地，各个热交换模块2，21，22通过应用通用连接元件12(如借助图6a和图6b已被讨论的那些)而被集成到热交换系统1中。类似于图1a或者图1b，两个清洁活门71为了服务和清洁目的各可绕转动轴线优选地摆动270°，从而使得清洁活门71(如上面已多次说明的那样)同时可充当用于清洁剂713的接收盆712。

显然，在该申请的范畴中所说明的实施例仅被理解为示例性的。这就是说，本发明不仅仅限于这些所说明的特别的实施例。尤其地，所介绍的特别的实施形式的所有合适的组合同样被本发明所覆盖。

Claims (16)

1.一种热交换系统，带有热交换模块(2，21，22)，包括带有热交换器(3)的至少一个第一热交换模块(21)，其中，热交换模块(2，21，22)的外边界通过流入面(41)和流出面(42)而如此地形成，即，为了在传输流体(5)与于运行状态中流过所述热交换器(3)的热介质(6)之间的热量的交换，所述传输流体(5)能够通过所述流入面(41)而被供应给所述热交换模块(2，21，22)，能够被使得与所述热交换器(3)形成流动接触，且能够通过所述流出面(42)而从所述热交换模块(2)中重新被导出，其特征在于，设置有带有清洁活门(71)的清洁系统(7)。

2.根据权利要求1所述的热交换系统，其特征在于，所述清洁系统(7)包括灰尘捕捉格栅和/或擦拭器和/或冲洗器，尤其是清洁开口(72)，和/或其中，所述热交换器(3)设置在所述清洁活门(71)处，和/或所述热交换器(3)实施成清洁活门(71)。

3.根据权利要求1或2所述的热交换系统，其特征在于，为了打开所述热交换模块(2，21，22)，所述清洁活门(71)可绕转动轴线(711)转动地被支承，从而使得，在打开的状态中，所述清洁活门(71)为用于清洁剂(713)的接收盆(712)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的热交换系统，其特征在于，所述第一热交换模块(2，21)的第一边界面(9，91)关于所述第一热交换模块(2，21)的第二边界面(9，92)在可预定的倾斜角度(α)下倾斜。

5.根据前述权利要求中任一项所述的热交换系统，其特征在于，所述热交换器(3)在构成所述热交换模块(2，21，22)时具有支撑功能。

6.根据前述权利要求中任一项所述的热交换系统，其特征在于，所述热交换系统由复数个热交换模块(2，21，22)构成。

7.根据前述权利要求中任一项所述的热交换系统，其特征在于，所述第一热交换模块(2，21)的第一边界面(9，91)如此地关于所述第一热交换模块(2，21)的第二边界面(9，92)而在所述可预定的倾斜角度(α)下倾斜，即，使得，所述模块化的热交换系统能够通过第二热交换模块(2，22)而尤其地以紧凑的结构形式被扩展，其中，所述第二热交换模块(2，22)优选地与所述第一热交换模块(2，21)相同。

8.根据前述权利要求中任一项所述的热交换系统，其特征在于，所述热交换模块(2，21，22)的第一边界面(9，91)和第二边界面(9，92)之间的倾斜角度(α)处在0°和180°之间，特别地在20°和70°之间、优选地在40°和50°之间，且特别优选地为45°。

9.根据前述权利要求中任一项所述的热交换系统，其特征在于，所述热交换系统的边界面(9)由安装对象的壁(9)形成，尤其地由建筑物的壁(9)形成。

10.根据前述权利要求中任一项所述的热交换系统，其特征在于，为了提高所述热介质(6)和所述传输流体(5)之间的热传递率，设置有用于冷却所述热交换器(3)的冷却装置(10)，尤其是用于产生气流的通风装置(10)，和/或其中，所述热交换系统构造成混合式系统，并且设置有用于利用冷却流体、尤其是利用冷却水来喷淋所述热交换器(3)的喷淋装置，和/或设置有用于分离所述冷却流体的液滴分离器。

11.根据前述权利要求中任一项所述的热交换系统，其特征在于，设置有隔离装置(11)、尤其是空气隔离装置(11)，以用于调整所述传输流体(5)的流率。

12.根据前述权利要求中任一项所述的热交换系统，其特征在于，所述热交换器(3)通过大量微通道(31)构造成微通道热交换器(3，300)，和/或其中，所述热交换器构造成带有冷却薄板(32)的薄板式热交换器(3，301)，和/或所述热交换系统构造成由所述薄板式热交换器(3，301)和所述微通道热交换器(3，300)组成的组合式热交换系统。

13.根据前述权利要求中任一项所述的热交换系统，其特征在于，设置有补偿器件以用于热力学应力的补偿，和/或其中，设置有通用连接元件(12)以用于所述热交换系统的部件的连结。

14.根据前述权利要求中任一项所述的热交换系统，其特征在于，为了在运行状态中控制和/或调节所述热交换系统，设置有控制单元、尤其是带有数据处理设备的控制单元，以用于控制所述冷却装置(10)和/或所述清洁系统(7)和/或所述空气隔离装置(11)和/或所述热介质(6)的运行参数或状态参数和/或所述热交换系统的其它运行参数。

15.根据前述权利要求中任一项所述的热交换系统，其特征在于，所述热交换模块(2，21，22)和/或所述热交换器(3)和/或所述热交换模块(2，21，22)的边界面(9，91，92)、特别该整个热交换系统，由金属和/或金属合金制成，尤其地由单一种金属或单一种金属合金、尤其由不锈钢、特别地由铝或铝合金制成，其中，优选地，设置有牺牲金属作为腐蚀防护物，和/或其中，所述热交换系统至少部分地设有保护层、尤其设有防腐蚀层。

16.根据前述权利要求中任一项所述的热交换系统，其特征在于，所述热交换系统是冷却器，尤其是用于交通工具、特别用于陆上交通工具、用于空中交通工具或用于水上交通工具的冷却器，或，所述热交换系统是用于移动式或静止式加热设备、冷却设备或空调设备的冷却器、冷凝器或蒸发器，尤其是用于机器、数据处理设备或用于建筑物的冷却器设施。

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