Beschreibung Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager zur Kühlung eines Fluids, mit einem Akkumulator, einem Gehäuse und einem zu einer Wendel geformten Rohr, wobei zwischen dem Akkumulator und dem Gehäuse ein Spalt ausgebildet ist, in welchem das zu einer Wendel geformte Rohr angeordnet ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Hersteilung eines Wärmeübertragers.

Stand der Technik Aufgrund gesetzlicher Vorgaben ist das Kältemittel R-134a zukünftig für die Nutzung in Klimaanlagen nicht mehr zulässig. Als alternatives Kältemittel wird unter anderem R-744 (C0 ₂ ) verwendet. Das Kältemittel R-744 ist im Vergleich zu R-134a wesentlich umweltfreundlicher und ermöglicht weiterhin bei einem vergleichbaren Bauvolumen der Klimaanlage eine höhere Kälteleistung. Außerdem wird eine höhere Effizienz (COP = Coefftcient of Performance) hinsichtlich der Kälteleistung im Vergleich zur Verdichterleistung erreicht.

Für die Verwendung von R-744 wird in Klimaanlagen zusätzlich ein sogenannter innerer Wärmeübertrager verwendet, wobei das Kältemittel in diesem inneren Wärme- Übertrager weiter abgekühlt wird, indem ein Wärmeübertrag zwischen dem Kältemit- tel auf der Niederdruckseite des Kältemittelkreislaufs und dem wärmeren Kältemittel auf der Hochdruckseite des Kältemittelkreislaufs stattfindet.

Im Stand der Technik sind unterschiedliche Vorrichtungen bekannt, welcher einen zusätzlichen inneren Wärmeübertrager aufweisen.

Die EP 2 136 160 A2 zeigt einen Wärmeübertrager sowie ein Verfahren zur Herstellung des Wärmeübertragers. Der Wärmeübertrager weist einen Sammler auf, der in einem Gehäuse angeordnet ist. Zwischen dem Gehäuse und dem Sammler ist eine Rohrwendel angeordnet. Zur Erzeugung eines Kontaktes zwischen der Rohrwendel, dem Sammler und dem Gehäuse wird ein Innenhochdruckverfahren verwendet, wodurch die Rohrwendel aufgeweitet wird und mit dem Sammler und dem Gehäuse in Anlage kommt.

Aus der DE 198 30 757 A1 ist eine Klimaanlage bekannt, welche einen inneren Wärmeübertrager aufweist. Der innere Wärmeübertrager ist mit dem Kondensator kombiniert. In einem Ausführungsbeispiel weist der innere Wärmeübertrager eine Rohrwendel auf, welche zwischen einem Sammler und einem Gehäuse angeordnet ist. Nachteilig an den Vorrichtungen im Stand der Technik ist insbesondere, dass das Rohr, welches das Kältemittel auf der Hochdruckseite führt entweder nur von dem Kältemittel auf der Niederdruckseite umströmt wird oder die Erzeugung eines definierten Gegenstroms zwischen dem Kältemittel der Hochdruckseite und der Niederdruckseite durch aufwändige Fertigungsverfahren erreicht wird. Insbesondere in Vor- richtungen, welche ein Strömen des Kältemittels auf der Hochdruckseite und der Niederdruckseite im Gegenstrom vorsehen, kann das Entstehen von Leckagen zu einer drastischen Reduzierung der Effizienz des Wärmeübertragers führen. Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Wärmeübertrager zu schaffen, welcher auf einfache Weise herstellbar ist und eine effiziente Abkühlung eines Fluids erlaubt. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zu schaffen, welches eine einfache, kostengünstige und prozesssichere Herstellung eines Wärmeübertragers ermöglicht.

Die Aufgabe hinsichtlich des Wärmeübertragers wird durch einen Wärmeübertrager mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager zur Kühlung eines Fluids, mit einem Akkumulator, einem Gehäuse und einem zu einer Wendel geformten Rohr, wobei zwischen dem Akkumulator und dem Gehäuse ein Spalt ausgebildet ist, in welchem das zu einer Wendel geformte Rohr angeordnet ist, wobei zwischen dem Gehäuse und der Wendel eine kraftschlüssige Verbindung gebildet ist, wobei die kraftschlüssige Verbindung durch eine plastische Verformung des Gehäuses erzeugt ist.

Eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Gehäuse und der Wendel ist beson- ders vorteilhaft, um zu verhindern, dass die Wendel unkontrolliert entlang ihrer Windungen umströmt wird. Durch Spalte zwischen der Wendel und dem Gehäuse können Leckageströmungen entstehen, welche die Effizienz des Wärmeübertragers negativ beeinflussen. Besonders vorteilhaft ist das Erzeugen eines Kraftschlusses durch ein plastisches Verformen des Gehäuses. Insbesondere ist eine Stauchung des Gehäuses vorteilhaft, durch welche der Durchmesser des Gehäuses verringert wird, wodurch eine Anlage der Wendel am Gehäuse erzeugt wird.

Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn zwischen dem Gehäuse und der Wendel und dem Akkumulator eine kraftschlüssige Verbindung erzeugt ist, wobei die kraftschlüs- sige Verbindung durch eine plastische Verformung des Gehäuses und der Wendel erzeugt ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird sowohl das Gehäuse als auch die Wendel plastisch verformt, wodurch ein Kraftschluss sowohl zwischen dem Akkumulator und der Wendel als auch zwischen dem Gehäuse und der Wendel erzeugt wird. Dies ist besonders vorteilhaft, um einen möglichst fluiddichten Strömungskanal zu erzeugen, entlang welchem ein Fiuidstrom an der Wendel entlang strömen kann. Das Gehäuse wird hierbei gestaucht, bis es an der Wendel anliegt. Die Kraftkomponente wirkt dann weiter auf das Gehäuse ein, damit das Gehäuse weiter gestaucht wird, bis auch die Wendel eine Stauchung erfährt. Die Wendel wird dabei vorteilhafterweise solange durch eine Stauchung plastisch verformt, bis sie infolge einer Durchmesserverkleine- rung in einen Kraftschluss mit dem Akkumulator kommt.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die plastische Verformung durch eine radial nach innen wirkende Kraftkomponente auf das Gehäuse erzeugt ist. Mit einer radialen Richtung ist stets eine Richtung gemeint, welche als Normale auf der Mittelachse des Wärmeübertragers steht. Mit einer axialen Richtung ist eine Richtung entlang der Mittelachse des Wärmeübertrages gemeint.

Durch eine radial nach innen wirkende Kraftkomponente kann eine vorteilhafte Stau- chung des Gehäuses und/oder der Wendel und/oder des Akkumulators erreicht werden. Da die einzelnen Elemente konzentrisch zueinander angeordnet sind, kann durch das Aufbringen einer radial nach innen gerichteten Kraft eine plastische Verformung an einzelnen Elementen oder an allen drei Elementen gleichzeitig erzeugt werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass der Akkumulator, die Wendel und das Gehäuse zylinderförmig ausgebildet sind. Eine zylinderförmige Ausgestaltung des Akkumulators, der Wendel und des Gehäuses ist vorteilhaft, um eine gleichmäßige und entlang der Umfangsrichtung umlaufende Stauchung der einzelnen Elemente zu erreichen. In alternativen Ausführungsformen können jedoch auch ovale Querschnitte oder eckige Querschnitte der Elemente vorgesehen sein, Die Aufbringung der Kraftkomponente ist dabei vorzugsweise an die jeweiligen Querschnitte der Elemente ange- passt, um einen in Umfangsrichtung vollständig umlaufenden Kraftschluss zu erzeugen. Durch eine nicht angepasste Aufbringung der Kraftkomponente kann es bei- spielsweise zu Wellungen und Ausbeulungen der Elemente kommen, wodurch eine fluiddichte Ausbildung eines Strömungskanals zwischen der Wendel und dem Akkumulator beziehungsweise dem Gehäuse verhindert wird.

Auch ist es zu bevorzugen, wenn zwischen dem Akkumulator und dem Gehäuse durch die Wendel ein schraubenförmiger Strömungskanal gebildet ist, durch welchen ein Fluid in Umfangsrichtung mit einer durch die Windungen der Wendel vorgebbaren Steigung strömbar ist.

Der schraubenförmige Strömungskanal wird vorteilhafterweise durch die zwischen den einzelnen Windungen ausgebildeten Freiräume gebildet. Durch die in die Wendel eingeformte Steigung erhalten auch die Freiräume eine Steigung, welche gleichzeitig auch die Steigung des entstehenden Strömungskanals darstellt. In radialer Richtung wird der Strömungskanal durch die Anlage der Gehäuseinnenwandung an der radial nach außen gerichteten Seite der Wendel und durch die Anlage der Au- ßenwandung des Akkumulators an der radial nach innen gerichteten Seite der Wendel abgeschlossen. Durch die Ausbildung eines solchen Strömungskanals kann ein Fluid gerichtet im Gegenstrom zu dem Fluid in der Wendel strömen, ohne das Leckageströmungen an der Wendel vorbei entstehen. Dadurch wird die Effizienz des Wärmeübertragers durch einen verbesserten Wärmeübergang deutlich erhöht. Durch elastische Rückfederungen können minimale Spalte zwischen der Wendel und dem Gehäuse entstehen, diese Spalte führen durch ihre geringe Spaltbreite zu einem sehr hohen Druckverlust im Spalt und somit zu einem hohen Wärmeübergang. Diese Spalte sind somit nicht als nachteilig anzusehen. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die einzelnen Windungen der Wendel in axialer Richtung zueinander beabstandet ausgebildet sind. Durch die Beabstandung der Windungen zueinander in axialer Richtung entstehen die Freiräume zwischen den Windungen, welche den Strömungskanal ausbilden. Die Größe der Freiräume wird dabei hauptsächlich durch die gewählte Steigung der einzelnen Windungen bestimmt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung können die einzel- nen Windungen auch voneinander abweichende Steigungen aufweisen, wodurch entlang der axialen Richtung der Wendel unterschiedlich große Freiräume entstehen.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Rohr, aus welchem die Wendel geformt ist, einen runden Querschnitt oder einen ovalen Querschnitt oder einen eckigen Quer- schnitt aufweist. Ein ovales Rohr kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn sich die Breitseiten des Rohrs in einer radialen Richtung erstrecken, während sich die Schmalseiten in axialer Richtung erstrecken. Durch eine Stauchung des Rohrs in radialer Richtung kann somit ein Rohr mit annähernd kreisrundem Querschnitt erzeugt werden. Die Verformung vom ovalen Rohr zum runden Rohr kann eine Kaltver- festig ung des Materials verursachen, wodurch die Festigkeit des Rohres erhöht wird. Trotzdem bleibt durch die erzeugte runde Form ein optimaler Strömungsquerschnitt erhalten.

Auch ist es zweckmäßig, wenn das Rohr eine Innenberippung und/oder eine Außen- berippung aufweist. Berippungen sind vorteilhaft, um eine gezielte Beeinflussung der durch den Wärmeübertrager strömenden Fluide zu erreichen. Insbesondere ist die Erzeugung einer turbulenten Strömung vorteilhaft, um den Wärmeübertrag zu erhöhen. Die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 9 gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers, mit einem Akkumulator, mit einem Gehäuse und mit einem zu einer Wendel geformten Rohr, wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte um- fasst: · Einführen des Akkumulators in die Wendel,

^■ Aufstecken eines rohrförmigen Gehäuses auf die Wendel,

^■ Aufbringen einer radial nach innen gerichteten Kraft, auf das Gehäuse,

• plastisches Verformen des Gehäuses und/oder der Wendel und/oder des Akkumulators in einer radial nach innen gerichteten Richtung, ■ Entfernen der Kraftkomponente vom Gehäuse,

Ein Verfahren, welches eine plastische Verformung des Gehäuses vorsieht, um ^' einen Kraftschluss zwischen der Wendel und der Innenfläche des Gehäuses zu erzeugen, ist besonders vorteilhaft, da es einfach anzuwenden ist und auf eine Vielzahl unterschiedlich dimensionierter Wärmeübertrager einfach angepasst werden kann. Insbesondere unterschiedliche Außendurchmesser der Wärmeübertrager können durch eine entsprechende Anpassung der Vorrichtung, in welche der Wärmeübertrager zur Verformung aufgenommen ist, berücksichtigt werden, Der Akkumulator ist bevorzugt im Zentrum der Wärmeübertragers angeordnet. Die Wendel wird auf den Akkumulator aufgesteckt, so dass der Akkumulator im innerhalb der Wendel ausgebildeten Innenraum angeordnet ist. Das Gehäuse wird über die Wendel gesteckt, so dass die Wendel und der Akkumulator in dem Gehäuse angeordnet sind. Der Akkumulator, die Wendel und das Gehäuse weisen bevorzugt glei- che Querschnitte auf, welche sich lediglich durch die jeweiligen Innendurchmesser und Außendurchmesser unterscheiden.

Durch eine Kraftkomponente, welche in radialer Richtung nach innen wirkt und auf das Gehäuse aufgebracht wird, wird eine Verformung, insbesondere eine Stauchung, des Gehäuses erzeugt.

Die Kraftkomponente wird bevorzugt dann vom Gehäuse entfernt, wenn eine bestimmte vorgegebene Verformung erreicht ist oder andere vorgegebene Kontrollwerte erreicht wurden. Als Kontrollwert kommen beispielsweise eine gemessene Kraft oder ein zurückgelegter Arbeitsweg in Betracht. Die einzelnen Arbeitsschritte des Verfahrens führen zu einer Anordnung von einem Akkumulator innerhalb einer Wendel, wobei die Wendel selbst innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Durch die Krafteinwirkung auf das Gehäuse wird ein Kraftschluss zwischen zumindest dem Gehäuse und der Wendel erzeugt. Nach dem Erreichen eines vordefinierten Kraftschlusses wird die Kraft schließlich vom Gehäuse entfernt, wodurch der Wärmeübertrager mit den kraftschlüssig verbundenen Elementen entsteht.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn vor dem Aufbringen der radial nach innen gerichteten Kraftkomponente die Wendel mit der radial nach innen gerichteten Seite an der radialen Außenfläche des Akkumulators anliegt und/oder die Wendel mit der radial nach außen gerichteten Seite an der radialen Innenfläche des Gehäuses anliegt.

Je nach Dimensionierung der einzelnen Elemente, kann die Wendel an dem Akkumulator anliegen und/oder an dem Gehäuse anliegen. Dies ist insbesondere vorteil- haft, um die Montage zu erleichtern. Insbesondere, wenn die Wendel nur an einem der beiden anderen Elemente anliegt, ist die Montage besonders einfach. Sofern der Akkumulator und das Gehäuse an der Wendel anliegen, können zwischen der Wendel und dem Akkumulator und/oder dem Gehäuse unterschiedliche Passungen vorgesehen werden, wodurch eine Montage mit höherem oder geringerem Kraftaufwand möglich wird.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn vor dem Aufbringen der radial nach innen gerichteten Kraftkomponente ein Spalt zwischen dem Gehäuse und der Wendel ausgebildet ist, um eine Montage zu ermöglichen.

Ein Spalt zwischen der Wendel und dem Gehäuse ist besonders vorteilhaft, wenn der Akkumulator und die Wendel bereits als Baueinheit vormontiert sind und zwischen der Wendel und dem Akkumulator eine Passung mit geringen Toleranzen ausgebildet ist. Die Baueinheit lässt sich dann einfach im Gehäuse montieren. Au- ßerdem ist ein Spalt vorteilhaft, um während der plastischen Verformung zuerst nur eine Verformung des Gehäuses zu erreichen, bevor das Gehäuse in Anlage mit der Wendel kommt. Dadurch kann das Gehäuse gezielt über den elastischen Verformungsbereich hinaus in den plastischen Verformungsbereich überführt werden, ohne bereits eine Auswirkung auf die Wendel oder den Akkumulator zu erreichen,

Auch ist es vorteilhaft, wenn durch das Aufbringen der radial nach innen gerichteten Kraftkomponente eine Kaltverformung des Gehäuses und/oder der Wendel und/oder des Akkumulators erzeugt wird.

Eine Kaltverformung ist besonders vorteilhaft, um eine erhöhte Stabilität des Wärmeübertragers zu erreichen. Durch eine Kaltverformung wird die Gitterstruktur der Mate- rialien der einzelnen Elemente verändert, wodurch eine Festigung der einzelnen Elemente und damit des gesamten Wärmeübertragers erreicht wird.

Auch ist es zu bevorzugen, wenn die Kraftkomponente durch eine Pressvorrichtung auf der radialen Außenfläche des Gehäuses erzeugt wird.

Eine Pressvorrichtung kann beispielsweise durch einen oder mehrere Stempel gebildet sein, welche radial nach innen gefahren werden können, um so eine Kraftkomponente auf das Gehäuse aufbringen zu können. Die dem Wärmeübertrager zugewandten Flächen der Stempel können auf einfache Weise an den Querschnitt des Gehäuses des Wärmeübertragers angepasst werden, wodurch auch unterschiedliche Wärmeübertrager auf einfache Weise gefertigt werden können. Die Pressvorrichtung kann in axialer Richtung über die gesamte Länge des Gehäuses auf das Gehäuse einwirken oder nur entlang eines Teilbereichs. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der Kraftkomponente weggesteuert ist und die Dauer der Kraftaufbringung und/oder die Nennkraft abhängig von der durch die Kraftkomponente erzeugten Verformung des Gehäuses ist oder dadurch, dass das Aufbringen der Kraftkomponente kraftgesteuert ist und die Dauer der Kraftaufbringung und/oder die Nennkraft abhängig von einer gemessenen oder vordefinierten Kraft ist. Dies ist besonders vorteilhaft, um eine genau definierte Verformung zu erzeugen. Eine weggesteuerte Vorrichtung erfasst bevorzugt den Arbeitsweg der Pressvorrichtung beziehungsweise die Verformungsstrecke des Gehäuses. Aus dieser kann auf die bereits erfolgte Verformung geschlossen werden, wodurch eine sehr genaue Verformung erreicht werden kann. Bei einer kraftgesteuerten Pressvorrichtung wird ins- besondere an den Stempeln eine Kraft gemessen, welche als Reaktion auf die aufgebrachte Kraftkomponente entsteht, Diese verändert sich abhängig davon, ob nur das Gehäuse verformt wird oder auch die Wendel und/oder der Akkumulator, Auf diese Weise kann die Verformung auch ohne direkten Einblick in das Innere des Gehäuses zielgerichtet durchgeführt werden.

Mit der Nennkraft ist die Kraftkomponente und insbesondere deren Betrag gemeint, welche auf das Gehäuse zum Zwecke der Verformung aufgebracht wird.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Verformung des Gehäuses und/oder der Wendel und/oder des Akkumulators einen elastischen Anteil aufweist, wobei sich nach dem Einwirken der radial nach innen gerichteten Kraftkomponente ikros palte zwischen dem Gehäuse und der Wendel und/oder zwischen der Wendel und dem Akkumulator ausbilden. Durch das Entstehen von Mikrospaiten wird die zum Wärmeübertrag aktive Oberfläche des Akkumulators, des Rohres und des Gehäuses erhöht. Dies geschieht durch eine vorgelagerte Verformung der einzelnen Elemente und eine anschließende Weitung der Elemente im elastischen Bereich der Gesamtverformung. Die verformten Bereiche weisen danach insbesondere eine größere Oberfläche auf. Die Mikrospalte sind bevorzugt derart gering, dass die Nachteile infolge der Mikrospalte geringer sind als die durch die Oberflächenvergrößerung erzielten Vorteile.

Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert, In den Zeichnungen zeigen: Fig, 1 eine perspektivische Ansicht eines zu einer Wendel geformten

Rohres,

Fig. 2 eine alternative Ansicht des zu einer Wendel geformten Rohres, wobei die zwischen den Windungen ausgebildeten Freiräume dar- gestellt sind,

Fig. 3 eine Detailansicht des oberen Endbereichs der Wendel, wobei einer der Rohrendbereiche dargestellt ist, durch weichen die Wendel durchströmbar ist,

Fig, 4 eine Aufsicht auf die Wendel, wobei der zylindrische Innenraum, welcher im Inneren der Wendel ausgebildet ist, gezeigt ist,

Fig. 5 eine Schnittansicht durch einen Wärmeübertrager, wobei ein Zu- stand vor dem letzten Bearbeitungsschritt gezeigt ist und zwischen der Wendel und dem Gehäuse ein Spalt ausgebildet ist,

Fig, 6 eine Schnittansicht durch den Wärmeübertrager gemäß Figur 5, wobei das Gehäuse plastisch verformt ist und in Anlage mit der Wendel ist,

Fig. 7 eine Schnittansicht durch einen alternativ ausgestalteten Wärmeübertrager, wobei ein Zustand vor dem letzten Bearbeitungsschritt gezeigt ist und zwischen der Wendel und dem Akkumulator und der Wendel und dem Gehäuse jeweils ein Spalt ausgebildet ist, Fig. 8 eine Schnittansicht durch einen Wärmeübertrager gemäß Figur 7, wobei durch eine plastische Verformung des Gehäuses und der

Wendel die Wendel mit dem Akkumulator und mit dem Gehäuse in Anlage ist, und

Fig. 9 ein Blockdiagramm, welches den Ablauf des Verfahrens zur Herstellung des Wärmeübertragers zeigt.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Die Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Wendel 1. Die Wendel 1 ist durch ein Rohr 2 erzeugt, welches zu einer Wendel 1 aufgewickelt wurde. Die Wendel 1 weist eine Mehrzahl von Windungen 3 auf, welche in axialer Richtung der Wendel 1 zueinander beabstandet ausgebildet sind und jeweils einen Freiraum 4 zwischen den zueinander benachbarten Windungen 3 ausbilden. Die axiale Richtung verläuft entlang der Mittelachse, welche sich von oben nach unten durch den innerhalb der Windungen 3 der Wendel 1 ausgebildeten Innenraum 7 erstreckt. Die radiale Richtung verläuft von dieser Mittelachse hin zu den Windungen 3. Das Rohr 2 weist zwei Rohendbereiche 5, 6 auf, welche oben und unten am Ende der Wendel 1 angeordnet sind und als Fluidanschlüsse für die Durchströmung des Rohres 2 dienen.

Die Figur 2 zeigt eine weitere Ansicht der Wendel 1 , wie sie bereits in Figur 1 gezeigt wurde. In Figur 2 sind insbesondere die Freiräume 4 zu erkennen, welche zwischen zwei zueinander benachbarten Windungen 3 ausgebildet sind. Die Windungen 3 weisen jeweils einen identischen Außendurchmesser sowie einen identischen Innendurchmesser auf. Dadurch wird in dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2, welche eine zylindrisch ausgebildete Wendel 1 zeigen, ein zylindrischer Innenraum 7 ausgebildet und eine zylindrische Mantelfläche am Außendurchmesser der Windungen 3. Die Figur 3 zeigt eine Detailansicht des oberen Endbereichs der Wendel 1 . In der Figur 3 ist der obere Rohrendbereich 5 zu erkennen, welcher durch eine Biegung von ungefähr 90° aus der oberen Windung 3 nach oben hin ausgeformt ist. In alternativen Ausführungsformen kann der Rohrendbereich 5 auch in anderen Winkeln zum Rest der Wendel 1 stehen oder zusätzliche Anschlusselemente aufweisen. Des Weiteren ist in Figur 3 der zylindrische Innenraum 7 im Inneren der Wendel 1 dargestellt und weiterhin die Freiräume 4 zwischen den zueinander benachbarten Windungen 3.

Die Figur 4 zeigt eine Aufsicht auf die Wendel 1 entlang der Mittelachse, welche zentral im zylindrischen Innenraum 7 ausgebildet ist. In Figur 4 ist insbesondere zu erkennen, dass alle Windungen 3 in einer Flucht miteinander liegen und identische Innen- sowie Außendurchmesser aufweisen, wodurch eine zylindrische Innenmantelfläche und eine zylindrische Außenmantelfläche an der Wendel 1 ausgebildet werden.

Die Figur 5 zeigt eine Schnittansicht durch einen Wärmeübertrager 20. Innerhalb des Wärmeübertragers 20 ist die Wendel 1 angeordnet, welche entsprechend der Ausführungsbeispiele der Figuren 1 bis 4 ausgeführt ist. Im zylindrischen Innenraum 7 der Wendel 1 ist ein ebenfalls zylindrischer Körper 10 angeordnet, welcher einen Ak- kumulator ausbildet. Dieser Akkumulator 10 dient insbesondere der Bevorratung und/oder Filterung und/oder Trocknung eines Kältemittels, welches durch den Wärmeübertrager 20 strömen kann.

Der Akkumulator 10 weist an seinem oberen Endbereich einen Stutzen auf, welcher mit einem Fluidanschluss 16 in Fluidkommunikation steht. Dieser Fluidanschluss 16 ist in dem Gehäuse 1 1 ausgebildet, welches sowohl die Wendel 1 als auch den Akkumulator 10 in sich aufnimmt.

Der Akkumulator 10 weist eine radial nach außen gerichtete Fläche 14 auf, an wel- eher im Ausführungsbeispiel der Figur 5 die radial nach innen gerichtete Seite 13 der Wendel 1 anliegt. Die Fläche 14 kann eine beliebige Kontur besitzen, d.h. beispiels- weise zylindrisch sein, wie dargestellt, oder als ein ein- oder mehrgängiges Gewinde ausgebildet sein. Die Wendel 1 ist dementsprechend derart dimensioniert, dass der Akkumulator 10 passgenau in den zylindrischen Innenraum 7 aufnehmbar ist. Zwischen dem Akkumulator 10 und der Wendel 1 kann bevorzugt eine Presspassung, eine Spielpassung oder eine Übergangspassung vorgesehen sein. Dementspre- chend kann die Wendel 1 mit oder ohne Kraftaufwand über den Akkumulator 10 geschoben werden. Zwischen der radial nach innen gerichteten Seite 13 und der radial nach außen gerichteten Fläche 14 entstehen an den einzelnen Windungen 3 jeweils Kontaktstellen 15. Der obere Rohrendbereich 5 der Wendel 1 steht mit einem weiteren Fluidanschluss 25, welcher ebenfalls im Gehäuse 1 1 ausgebildet ist, in Fluid- kommunikation, wodurch die Wendel 1 mit einem Fluid durchströmt werden kann.

Das Gehäuse 1 1 ist ebenfalls zylindrisch ausgebildet und weist eine radial nach innen gerichtete Fläche 21 auf. Der Innendurchmesser des Gehäuses 11 ist größer als der Außendurchmesser der Wendel 1. Dadurch entsteht zwischen der Wendel 1 und dem Gehäuse 1 1 ein Spalt 12.

Die zylindrische Wandung des Gehäuses 11 ist im Bereich der Wendel in axialer Richtung geradlinig ausgebildet und weist keine Vertiefungen oder Einformungen auf.

Die Figur 5 zeigt einen Montagezustand des Wärmeübertragers 20 vor der endgültigen Bearbeitung, welche eine Fixierung der Wendel 1 zwischen dem Akkumulator 10 und dem Gehäuse 1 1 vorsieht. Insbesondere der zwischen dem Akkumulator 10 und dem Gehäuse 11 oder halb des Akkumulators 10 ausgebildete Hohlraum 17 kann ebenfalls von einem Fluid durchströmt werden.

Im Ausführungsbeispiel der Figur 5 würde die Wendel 1 jedoch lediglich umströmt werden, da sich zwischen der Wendel 1 und dem Gehäuse 1 1 der Spalt 12 befindet. Zur Erzeugung eines definierten Strömungskanals, welcher insbesondere durch die Freiräume 4 zwischen den Windungen 3 gebildet ist, muss eine Anlage zwischen der nach innen gerichteten Fläche 21 des Gehäuses 1 1 und der radial nach außen ge- richteten Seite 22 der Wendel 1 erzeugt werden. Dies soll insbesondere eine Leckageströmung an den Windungen 3 vorbei reduzieren beziehungsweise gänzlich ausschließen. Ein durch den Hohlraum 17 strömendes Fluid kann dann nur noch in einer schraubenartigen Kanalstruktur, welche durch die Freiräume 4 gebildet ist, zwischen den Windungen 3 strömen, wodurch eine verbesserte Wärmeübertragung zwischen dem in der Wendel 1 strömenden Fluid und dem durch den Hohlraum 17 strömenden Fluid erzeugt werden kann.

Die Figur 6 zeigt den Wärmeübertrager 20 der Figur 5, wobei durch eine Verformung des Gehäuses 11 in einer radial nach innen gerichteten Richtung eine Anlage zwi- sehen der radial nach innen gerichteten Fläche 21 des Gehäuses 11 und der radial nach außen gerichteten Seite 22 der Wendel 1 erzeugt ist. Dies ist insbesondere durch den Teilbereich 18 des Gehäuses 1 1 zu erkennen, weicher durch das Einwirken einer radial nach innen gerichteten Kraftkomponente aus der Ebene der ursprünglichen Wandung 19 ausgelenkt ist. Im Ausführungsbeispiel der Figur 6 liegt sowohl die radial nach außen gerichtete Fläche des Akkumulators 10 an der Wendel 1 an als auch die radial nach innen gerichtete Fläche des Gehäuses 1 1. Der Strömungskanal ist somit insbesondere durch die Freiräume 4 zwischen den Windungen 3 definiert. Eine Verformung des Gehäuses 11 , wie sie in Figur 6 gezeigt ist, kann beispielsweise durch einen zylindrisch um das Gehäuse 1 1 angeordneten Pressstempel erzeugt werden, welcher eine radial nach innen gerichtete Kraft auf die Außenfläche des Gehäuses 1 1 erzeugt. Hierzu kann der Wärmeübertrager 20 im Zustand der Figur 5 beispielsweise in eine Presseinrichtung eingelegt werden und anschließend eine Kraftkomponente auf das Gehäuse 1 1 ausgeübt werden.

Die Figur 7 zeigt eine alternative Ausführungsform des Wärmeübertragers 20. Im Unterschied zur Figur 5 ist in der Figur 7 eine Ausführung gezeigt, die einen teilmontierten Zustand des Wärmeübertragers 20 darstellt. Im teilmontierten Zustand ist so- wohl zwischen der nach innen gerichteten Seite 13 der Wendel 1 und der radial nach außen gerichteten Fläche 14 des Akkumulators 10 als auch zwischen der radial nach außen gerichteten Seite 22 der Wendel 1 und der radial nach innen gerichteten Fläche 21 des Gehäuses 11 jeweils ein Spalt 12 beziehungsweise 24 ausgebildet.

Ein Aufbau des Wärmeübertragers 20, wie er in Figur 7 gezeigt ist, wird insbesondere dadurch erreicht, dass der Innendurchmesser der Wendel 1 größer ist als der Au- ßendurchmesser des Akkumulators 10, während der Innendurchmesser des Gehäuses 11 größer ist als der Außendurchmesser der Wendel 1. Eine Beabstandung, wie sie in Figur 7 gezeigt ist, ist insbesondere vorteilhaft, um eine einfachere Montage des Wärmeübertragers 20 zu erreichen. Die Figur 8 zeigt den Wärmeübertrager, wie er bereit in Figur 7 gezeigt wurde, wobei das Gehäuse 11 durch eine Kraftkomponente, welche radial nach innen gerichtet auf die Außenfläche des Gehäuses 1 1 eingewirkt hat, eine Verformung im Gehäusebereich 18 entstanden ist. Die Verformung im Bereich 18 des Gehäuses 11 ist im Vergleich zur Verformung der Figur 6 stärker, so dass neben einer Anlage des Gehäu- ses an der Wendel 1 auch eine Anlage der Wendel 1 am Akkumulator 10 erzeugt wurde. Hierzu wird nicht nur das Gehäuse 1 1 verformt, sondern auch die Wendel 1 in radial nach innen gerichteter Richtung gestaucht.

Der Akkumulator 10 kann durch das Einwirken der radial nach innen gerichteten Kraftkomponente ebenfalls eine Stauchung erfahren.

Durch die Verformung des Gehäuses 1 1 und/oder der Wendel 1 und/oder des Akkumulators 10 entsteht eine Kaltverfestigung in den jeweiligen Elementen, welche besonders vorteilhaft zur Erzeugung einer höheren Stabilität des Wärmeübertragers 20 ist.

Durch den jeweils vorhandenen elastischen Anteil der Verformung der einzelnen Elemente 1 , 10 und 1 1 kann es zur Ausbildung von Mikrospalten zwischen der Wendel 1 und dem Akkumulator 10 oder dem Gehäuse 1 1 kommen. Diese Mikrospalte sind allerdings so klein, dass die entstehenden Leckageströme äußerst gering sind. Die Effizienz des Wärmeübertragers 20 wird dadurch nur geringfügig beeinflusst. Darüber hinaus sind die ikrospalte, die aufgrund der Verformung der einzelnen Elemente entstehen, vorteilhaft, da sie zu einer Oberflächenvergrößerung der einzelnen Elemente führen, wodurch ein verbesserter Wärmeübertrag erzeugbar ist. Die erhöhte Effizienz infolge des verbesserten Wärmeübertrags ist dabei gegenüber der Effizienzreduzierung infolge der Mikrospalte zu bevorzugen.

In den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 8 ist insbesondere ein Rohr 2 mit einem kreisrunden Querschnitt dargestellt. In vorteilhaften Weiterbildungen können auch Rohre mit ovalem, elliptischem oder eckigem Querschnitt verwendet werden. Auch die jeweils gezeigte Ausformung von zylindrischen Querschnitten der Wendel 1 , des Akkumulators 10 und des Gehäuses 1 1 sind lediglich beispielhaft. Auch hier können abweichende Querschnitte verwendet werden, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Rohr auch Innenrippen beziehungsweise Außenrippen aufweisen, durch welche die Strömung in den einzelnen Strömungskanälen beeinflusst werden kann. Insbe- sondere die Freiräume 4 zwischen den Windungen 3 können mit turbulenzerzeugenden Rippenelementen ausgeführt sein.

Die Figur 9 zeigt ein Blockdiagramm, welches die Schritte des Verfahrens in einer Abfolge darstellt. Im Arbeitsschritt, welcher durch den Block 30 dargestellt ist, wird der Akkumulator 10 in die Wendel eingeführt. Wie in den vorausgegangenen Figuren bereits gezeigt wurde, bildet die Wendel 1 einen Innenraum 7 aus, welcher im Zentrum der Wendel 1 angeordnet ist. In diesen Innenraum wird der Akkumulator 10 eingesteckt. Alternativ kann auch die Wendel 1 über den Akkumulator 10 geschoben werden.

Der Block 31 stellt den Arbeitsschritt dar, in welchem das Gehäuse 1 1 auf die Wendel 1 aufgesteckt wird. Das Gehäuse 11 ist bevorzugt rohrförmige ausgebildet, wobei der Querschnitt des Gehäuses 1 1 an den Querschnitt der Wendel 1 und/oder des Akkumulators 10 angepasst ist. Im durch den Block 32 dargestellten Arbeitsschritt wird eine Kraftkomporiente auf die radiale Außenfläche des Gehäuses 1 1 aufgebracht. Dies kann bevorzugt durch eine Pressvorrichtung geschehen, welche bewegliche Stempel vorsieht, die durch ein Verfahren in radialer Richtung eine Kraft erzeugen. Der Arbeitsschritt, welcher durch den Block 33 dargestellt ist, entspricht dem plastischen Verformen des Gehäuses 11 infolge der im Block 32 auf das Gehäuse 1 1 aufgebrachten Kraftkomponente.

Nach dem Erreichen einer bestimmten vorgegebenen Verformung des Gehäuses 1 1 und/oder der Wendel 1 und/oder des Akkumulators 10 wird die Kraftkomponente schließlich von dem Gehäuse 1 1 entfernt, so dass keine weitere plastische Verformung mehr stattfindet. Dieser Arbeitsschritt ist im Block 34 dargestellt.

Die einzelnen Merkmale der gezeigten Ausführungsbeispiele können untereinander kombiniert werden. Sie bilden insbesondere hinsichtlich der Materialwahl, der Geometrie und der Anordnung der einzelnen Elemente zueinander keine beschränkende Wirkung.