DE102004011354A1 - Vorrichtung zum Austausch von Wärme und Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum Austausch von Wärme und Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102004011354A1
DE102004011354A1 DE200410011354 DE102004011354A DE102004011354A1 DE 102004011354 A1 DE102004011354 A1 DE 102004011354A1 DE 200410011354 DE200410011354 DE 200410011354 DE 102004011354 A DE102004011354 A DE 102004011354A DE 102004011354 A1 DE102004011354 A1 DE 102004011354A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
channels
particular according
heat exchanger
channel
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE200410011354
Other languages
English (en)
Inventor
Karl-Heinz Dipl.-Ing. Staffa
Eberhard Dipl.-Ing. Zwittig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Behr GmbH and Co KG filed Critical Behr GmbH and Co KG
Priority to DE200410011354 priority Critical patent/DE102004011354A1/de
Priority to PCT/EP2005/001901 priority patent/WO2005085737A1/de
Priority to EP05742898A priority patent/EP1725823A1/de
Publication of DE102004011354A1 publication Critical patent/DE102004011354A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F7/00Elements not covered by group F28F1/00, F28F3/00 or F28F5/00
    • F28F7/02Blocks traversed by passages for heat-exchange media
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/40Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0089Oil coolers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2255/00Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes
    • F28F2255/16Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes extruded

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Austausch von Wärme, insbesondere für Kraftfahrzeuge, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung. Dabei wird die Austauschmatrix (100) in einem Schritt durch Extrudieren (Strangpressen) hergestellt. Der erfindungsgemäße Wärmetauscher (10) ist insofern vorteilhaft, als er durch in zur Extrusionsrichtung parallelen Seiten des extrudierten Bauteils (100) vorgesehene Ausnehmungen (150) Stoffströme quer zur Extrusionsrichtung erlaubt, welche insbesondere Kreuzstrom-Wärmetauscher auf der Basis einer extrudierten Wärmetauschermatrix (100) ermöglichen. Ferner vereinfachen sich die mit bei durch Extrusion hergestellten Wärmetauschern verwendbaren Verteil- und Sammeleinrichtungen (200, 300) zur Verteilung auf beziehungsweise Sammlung der am Wärmeaustausch beteiligten Medien aus einer Vielzahl von Strömungskanälen (110, 120).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere für Kraftfahrzeuge, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung.
  • Derartige Vorrichtungen zum Austausch von Wärme sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Herstellung solcher Wärmetauscher ist in der Regel relativ aufwendig, da eine Vielzahl von Teilen zusammengefügt werden muss. Wesentliche Komponenten eines Wärmetauschers – auch Wärrnetauschermatrix bezeichnet -, welche dessen Kernstruktur zum Wärmeaustausch zwischen wenigstens zwei Medien bilden, wie zum Beispiel Rohre, Bleche und Rippen werden meist zusammengelötet, -geschweißt, mechanisch -gefügt oder auch -geklebt: Diese Fügeverfahren sind zeitintensiv und damit teuer.
  • Zur Vereinfachung sind im Stand der Technik bereits Wärmetauscher und entsprechende Herstellungsverfahren bekannt, bei denen die Austauschmatrix in einem Schritt durch Extrudieren (Strangpressen) hergestellt wird. Eine extrudierte Austauschmatrix weist bereits alle hauptsächlich am Wärmeaustausch beteiligten Strukturen wie Strömungskanäle und Austauschwandungen auf.
  • Bekannte Wärmetauscher dieser Art erlauben jedoch nur Stoffströme in Richtung der Extrusion. Dies bedingt durch die vorzugsweise alternierende Anordnung der Strömungskanäle für die wenigstens zwei Medien, zwischen denen der Wärmeaustausch stattfindet, dass sich die Verteil- und Sammeleinrichtungen – zur Verteilung auf beziehungsweise Sammlung der Medien aus der Vielzahl der Strömungskanäle – relativ komplex gestalten.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Austausch von Wärme und ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen, welche den Aufwand für -insbesondere durch Extrusion hergestellte – Wärmetauscher reduzieren.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren ist Gegenstand des Anspruchs 20. Bevorzugte Ausführungsformen, Weiterbildungen und Verwendungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist wenigstens ein extrudiertes Bauteil auf, in welchem wenigstens ein erster Kanal zur Führung wenigstens eines ersten strömungsfähigen Mediums sowie wenigstens ein zweiter Kanal zur Führung wenigstens eines zweiten strömungsfähigen Mediums vorgesehen sind, wobei die Kanäle im Wesentlichen parallel zur Extrusionsrichtung ausgebildet sind. Erfindungsgemäß ist wenigstens in einer zur Extrusionsrichtung im Wesentlichen parallelen Seite des extrudierten Bauteils wenigstens eine Ausnehmung vorgesehen, die sich wenigstens teilweise quer zur Extrusionsrichtung erstreckt und in Strömungsverbindung zu wenigstens einem Kanal steht.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insofern vorteilhaft, als sie extrudierte Wärmetauschermatrizen erlaubt, welche sich zur Verwendung mit herkömmlichen Verteil- und Sammeleinrichtungen für die am Wärmeaustausch beteiligten Medien eignen.
  • Als extrudiertes Bauteil wird im Rahmen der Erfindung ein Bauteil verstanden, welches seine Formgebung zumindest teilweise insbesondere durch Extrusion, d.h. durch Strangpressen erfahren hat. Es sind jedoch auch andere Formgebungsverfahren für das bevorzugt einstückige Bauteil denkbar, wie zum Beispiel Gießen oder Spritzgießen. Bevorzugt weist das extrudierte Bauteil quer zur Extrusionsrichtung einen im Wesentlichen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt auf. Es kann jedoch auch bevorzugt sein, andere Querschnittsformen zu wählen, die beispielsweise platzsparend auf den im Motorraum eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung stehenden Bauraum abgestimmt sind. Zur Verringerung des Verletzungsrisikos sind die Kanten des extrudierten Bauteils bevorzugt abgerundet.
  • Als Kanal wird im Rahmen der Erfindung ein Hohlraum verstanden, welcher insbesondere im extrudierten Bauteil bevorzugt im Rahmen der Extrusion erzeugt wurde und sich somit im Wesentlichen parallel zur Extrusionsrichtung im Wesentlichen über die ganze Länge des extrudierten Bauteils erstreckt, durch welchen ein fließfähiges Medium fließen beziehungsweise strömen kann und welcher im Wesentlichen gas- und flüssigkeitsdicht gegen weitere Kanäle beziehungsweise den ihn umgebenden Raum abgegrenzt ist.
  • Als Ausnehmung wird im Rahmen der Erfindung eine Öffnung verstanden, welche sich ausgehend von einer zur Extrusionsrichtung im Wesentlichen parallelen Seitenfläche des extrudierten Bauteils derart einwärts erstreckt, dass die Öffnung mit wenigstens einem medienführenden Kanal in Strömungsverbindung steht. Bevorzugt dienen die Ausnehmungen als Strömungsverbindungen von den zur Extrusionsrichtung parallelen Seiten des extrudierten Bauteils zu den Kanälen eines Mediums, welche insbesondere Kreuzstrom-Wärmetauscher auf der Basis einer extrudierten Wärmetauschermatrix ermöglichen. Besonders bevorzugt bilden die Ausnehmungen Strömungsverbindungen zu den zweiten Kanälen.
  • Als sich wenigstens teilweise quer zur Extrusionsrichtung erstreckende Ausnehmung wird im Rahmen der Erfindung eine Ausnehmung aufgefasst, welche in Strömungsverbindung zu wenigstens einem medienführenden Kanal steht und innerhalb derer die Hauptströmungsrichtung des darin strömenden Mediums wenigstens eine Komponente senkrecht zur Extrusionsrichtung aufweist.
  • Als Hauptströmungsrichtung eines Mediums wird die Richtung verstanden, welche das Medium innerhalb einer Verteil- und/oder Sammeleinrichtung, einer Ausnehmung und/oder eines Kanals vorzugsweise annimmt, wobei Richtungsänderungen des Mediums, die lokal begrenzt sind, außer Acht gelassen werden.
  • Als strömungsverbunden wird im Rahmen der Erfindung verstanden, dass ein Medium zwischen den Verteil- und/oder Sammeleinrichtungen, Ausnehmungen und Kanälen, d.h. allgemein den medienführenden Einrichtungen fließen beziehungsweise strömen kann. Als im Wesentlichen gas- und flüssigkeitsdicht wird insbesondere, aber nicht ausschließlich eine Unterteilung durch Trenneinrichtungen verstanden, so dass entlang bestimmter Richtungen der Ausnehmungen, der Kanäle, der Verteil- und/oder Sammeleinrichtungen oder dazwischen kein Medium an der jeweiligen Trenneinrichtung vorbeifließen beziehungsweise -strömen kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform steht die Ausnehmung zu wenigstens einem zweiten Kanal in Strömungsverbindung.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Ausnehmung ein Querschnittsprofil auf, welches einer Gruppe von Querschnittsprofilen entnommen ist, die runde, rechteckige, ovale und polygonförmige Profile sowie Mischformen daraus enthält. Bevorzugt ist eine Vielzahl von Ausnehmungen unter- und/oder nebeneinander angeordnet, bevorzugt in regelmäßigen Abständen und besonders bevorzugt parallel bezüglich einander.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Kanäle ein Querschnittsprofil auf, welches einer Gruppe von Querschnittsprofilen entnommen ist, die runde, rechteckige, ovale und polygonförmige Profile sowie Mischformen daraus enthält.
  • Als Querschnittsprofil einer Ausnehmung wird im Rahmen der Erfindung jenes Querschnittsprofil verstanden, welches sich durch Schnitt mit Ebenen ergibt, welche im Wesentlichen parallel zu derjenigen Seite des extrudierten Bauteils sind, von welcher aus sich diese Ausnehmung in das Bauteil erstreckt.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen die ersten und zweiten Kanäle ein unterschiedliches Querschnittsprofil auf. Als Querschnittsprofil eines Kanals wird im Rahmen der Erfindung jenes Querschnittsprofil verstanden, welches sich durch Schnitt mit bezüglich der Extrusionsrichtung senkrechten Ebenen ergibt.
  • Insbesondere in Abhängigkeit der am Wärmaustausch beteiligten Medien ist es bevorzugt, für die ersten und zweiten Kanäle das gleiche Querschnittsprofil vorzusehen, wodurch sich eine vereinfachte Herstellung des Wärmetauschers ergeben kann.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zwischen wenigstens einem ersten und wenigstens einem zweiten Kanal wenigstens eine Wärmetauscherwandung angeordnet. Als Wärmetauscherwandungen werden im Rahmen der Erfindung diejenigen Wandungen verstanden, welche direkt benachbarte Bereiche erster und zweiter Kanäle unmittelbar voneinander trennen und welche sich bevorzugt im Wesentlichen über die volle Länge des extrudierten Bauteils im Wesentlichen in Extrusionsrichtung erstrecken. Bevorzugt bilden die Wärmetauscherwandungen die Fläche direkten Angrenzens erster und zweiter Kanäle maximierende, Trenneinrichtungen mit geringer Wandstärke, um den Wärmeübergangswiderstand zwischen ersten und zweiten Kanälen zu minimieren und so eine maximale Wärmetauscherleistung pro Volumeneinheit des Wärmetauschers zu erzielen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die ersten und zweiten Kanäle alternierend unter- und/oder nebeneinander angeordnet, bevorzugt in regelmäßigen Abständen bezüglich einander.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die ersten und zweiten Kanäle derart relativ zueinander angeordnet, dass die durch die Wärmetauscherwandungen gebildete volumenbezogene Austauschfläche zwischen 100 und 6000 m2/m3, bevorzugt zwischen 300 und 4000 m2/m3 und besonders bevorzugt zwischen 500 und 2000 m2/m3 beträgt.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beträgt die Wandstärke der Wärmetauscherwandungen zwischen 0,03 und 1,5 mm, bevorzugt zwischen 0,15 und 0,5 mm und besonders bevorzugt zwischen 0,3 und 0,4 mm.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in wenigstens einem Kanal wenigstens ein Wärmeübertragungssteg angeordnet. Als Wärmeübertragungsstege sind im Rahmen der Erfindung insbesondere im Unterschied zu Wärmetauscherwandungen im Rahmen der Extrusion erzeugte, innerhalb eines Kanals angeordnete Stege zu verstehen. Insbesondere in bevorzugten Ausführungsformen, in welchen die ersten und zweiten Kanäle alternierende hohlscheibenartige Kanäle, langgestreckten und im Wesentlichen rechteckigen Querschnitts bilden, erlauben innerhalb eines Kanaltyps in Schmalrichtung verlaufende Wärmeübertragungsstege, dass auch aus dem zentralen Bereich der Kanäle dieses Typs Wärme des darin strömenden Mediums nach außen über die jeweils nächsten Wärmetauscherwandungen auf das im jeweils anderen Kanaltyp strömende Medium übertragen werden kann.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in wenigstens einem Kanal eine Vielzahl von Wärmeübertragungsstege unter- oder nebeneinander angeordnet, bevorzugt in regelmäßigen Abständen bezüglich einander.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Länge des extrudierten Bauteils zwischen 2 und 300 cm, bevorzugt zwischen 20 und 100 cm und besonders bevorzugt zwischen 25 und 60 cm. Bevorzugt kann durch unterschiedliche Längen des extrudierten Bauteils die Leistung des Wärmetauschers auf einfache Weise variiert werden, wobei – aufgrund des sich dadurch nicht ändernden Anschlussprofils – wenigstens für die an den Stirnseiten, d.h. senkrecht zur Extrusionsrichtung an der Wärmetauschermatrix angeschlossenen Sammel- und Verteileinrichtungen einheitliche Sammel- und Verteilkästen oder -rohre nutzbar sind. Dies ermöglicht u.a. die kostengünstige Produktion von Wärmetauscher-Baureihen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine Sammel- und/oder Verteileinrichtung vorgesehen. Bevorzugt ist die Sammel- und/oder Verteileinrichtungen eine Zu- bzw. Abführeinrichtung integriert und besonders bevorzugt einstückig.
  • Je nach Gestaltung des extrudierten Bauteils sowie nach der Anordnung der Sammel- und/oder Verteileinrichtungen eignet sich der erfindungsgemäße Wärmetauscher zum Betrieb in den wichtigsten Hauptschaltungsarten eines Wärmetauschers, wie Kreuzstrom, Gegenstrom, Gleichstrom, Kreuzgegenstrom oder Kreuzgleichstrom.
  • In erfindungsgemäßen Ausführungsformen bei denen der Wärmetauscher als ganzes z.B. im Luftstrom eines Luftkühlers oder einem Kühlwasserstrom eines Wasserkühlers angeordnet ist, so z.B. wenn der Wärmetauscher in den Wasserkasten eines Wasserkühlers eingebaut ist kann auf Sammel- und/oder Verteileinrichtungen für wenigstens ein Medium verzichtet werden. Darüber hinaus sind weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen denkbar, welche überhaupt keine Sammel- und/oder Verteileinrichtungen benötigen, wie z.B. Luft/Luft-Wärmeübertrager zur Wärmerückgewinnung oder Kondenstrockner. Dazu wird der extrudierte Wärmetauscher direkt in ein entsprechendes Kanalsystem eingebaut.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das extrudierte Bauteil wenigstens eine Anschlusseinrichtung zur Befestigung von Sammel- und/oder Verteileinrichtungen auf.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Anschlusseinrichtung einer Gruppe von Anschlusseinrichtungen entnommen, welche Flansche, Gewindelöcher, Kragen, Wulste oder Profilschienen enthält.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wenigstens eine Dichtungseinrichtung zwischen der Sammel- und/oder Verteileinrichtung und dem extrudierten Bauteil angeordnet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das extrudierte Bauteil aus einem Material hergestellt, welches einer Gruppe von Materialien entnommen ist, welche Aluminium, Keramik oder Kunststoff enthält.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung zum Austausch von Wärme, umfasst wenigstens die folgenden Schritte:
    (i) Herstellung wenigstens eines Bauteils einer Vorrichtung zum Austausch von Wärme durch Extrusion; (ii) Vorsehen wenigstens einer Ausnehmung in einer zur Extrusionsrichtung im Wesentlichen parallelen Seite des extrudierten Bauteils, wobei sich die Ausnehmung wenigstens teilweise quer zur Extrusionsrichtung erstreckt und in Strömungsverbindung zu wenigstens einem Kanal steht.
  • Bevorzugt werden die Ausnehmungen nach der Extrusion durch Formgebungsverfahren wie Fräsen, Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden oder ähnliche Verfahren hergestellt.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass nicht sämtliche der genannten Vorteile notwendigerweise durch alle Ausführungsformen erreicht werden.
  • Weitere Vorteile und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den beiliegenden Zeichnungen.
  • Darin zeigen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austausch von Wärme;
  • 2a eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austausch von Wärme;
  • 2b eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels;
  • 3a eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels;
  • 3b eine perspektivische Ansicht der Unterseite des Ausführungsbeispiels aus 3a;
  • 4 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels;
  • 5 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels;
  • 6 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels.
  • In 1 ist die perspektivische Schrägansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum Austausch von Wärme dargestellt.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist der Wärmetauscher 10 aus fünf Bauteilen im Wesentlichen gas- und flüssigkeitsdicht zusammengefügt, wobei der Übersichtlichkeit halber in 1 nur drei Bauteile dargestellt sind. Die Wärmetauschermatrix 100 bildet als erfindungsgemäß extrudiertes Bauteil den Kern des Wärmetauschers 10.
  • Die von links unten nach rechts oben verlaufenden Pfeile P1 deuten dabei zur Extrusionsrichtung parallele Richtungen an. In dieser Extrusionsrichtung erstrecken sich innerhalb der Wärmetauschermatrix 100 drei erste Kanäle 110 von der vorderen Stirnseite in voller Länge bis zur hinteren Stirnseite.
  • Zwischen je zwei benachbarten ersten Kanälen 110 ist jeweils ein zweiter Kanal 120 ausgebildet, der sich ebenfalls in Extrusionsrichtung als Öffnung in voller Länge durch die Wärmetauschermatrix 100 erstreckt. Das Querschnittsprofil der ersten Kanäle senkrecht zur Extrusionsrichtung gestaltet sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel als langgestrecktes schmales Rechteck mit vier, durch kurze 45-Grad-Seiten abgewinkelten Ecken.
  • Die Längsseiten der abgewinkelten Rechtecksprofile verlaufen dabei in 1 in vertikaler Richtung und erstrecken sich bis auf oben und unten schmale verbleibende Stege über praktisch die volle Höhe der Wärmetauschermatrix 100. Im dargestellten Ausführungsbeispiel gestalten sich die Querschnittsprofile der zweiten Kanäle 120 ebenso als langgestreckte schmale Rechtecke, deren Längsrichtung vertikal verläuft, die jedoch in Bezug auf die Breite des Querschnitts der ersten Kanäle 110 nur etwa die halbe Breite aufweisen und gegenüber den eingewinkelten Ecken der ersten Kanäle um jeweils 45 Grad verbreiterte, ausgewinkelte Ecken besitzen.
  • Die zweiten Kanäle 120 erstrecken sich dabei in vertikaler Richtung, ebenfalls fast über die gesamte Höhe der Wärmetauschermatrix 100. Durch die enge alternierende Anordnung der ersten Kanäle 110 bezüglich der zweiten Kanäle 120 verbleiben bei der Extrusion der Wärmetauschermatrix 100 zwischen den ersten Kanälen 110 und den zweiten Kanälen 120 lediglich schmale langgestreckte Wärmetauscherwandungen 112, deren Längsseite im Ausführungsbeispiel in 1 ebenfalls vertikal verläuft. Bevorzugt handelt es sich bei dem von den zweiten Kanälen 120 geführten Medium um Wasser.
  • Im Unterschied zu den zweiten Kanälen 120 weisen die ersten Kanäle 110 in regelmäßigen Abständen über die gesamte Kanalhöhe verteilte Wärmeübertragungsstege 111 auf, welche den Wärmetransport vom inneren Bereich der ersten Kanäle 110 zu den Wärmetauscherwandungen 112, und damit zum in den zweiten Kanälen 120 strömenden Medium erleichtern.
  • In der Oberseite der Wärmetauschermatrix 100 sind zwei erfindungsgemäße Ausnehmungen 150 vorgesehen. Diese weisen einen bezüglich einer zur Oberseite parallelen Ebene langgestreckten rechteckigen Querschnitt auf, dessen Längsseite sich parallel zur Extrusionsrichtung in der Perspektive in 1 von links unten nach rechts oben über den Großteil der Länge der Wärmetauschermatrix 100 erstreckt.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel steht je eine Ausnehmungen 150 in Strömungsverbindung zu jeweils einem der beiden zweiten Kanälen 120, wodurch es dem in den zweiten Kanälen 120 strömenden Medium erlaubt wird, wie durch die vertikal von unten nach oben verlaufenden Pfeile P2 angedeutet, über den Großteil der Wärmetauschermatrix 100 quer zur Extrusionsrichtung, und damit ebenfalls quer zur Strömungsrichtung des in den ersten Strömungskanälen 110 strömenden Mediums, zu fließen. Somit zeigt das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung einen Wärmetauscher nach dem Kreuzstromverfahren.
  • Da der in 1 dargestellte Wärmetauscher zum Austausch von Wärme, zwischen zwei flüssigen Medien vorgesehen ist, sind in der perspektivischen Explosionsansicht jeweils eine Sammel- und Verteileinrichtung 200 und 300 für das in den zweiten Kanälen 120 beziehungsweise in den ersten Kanälen 110 strömende Medium abgebildet. Die Sammel- bzw. Verteilrichtung 200 für das in den zweiten Kanälen 120 strömende Medium ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als im Wesentlichen längs der Extrusionsrichtung verlaufendes, zur Wärmetauschermatrix 100 offenes Halbrohr ausgebildet, welches durch Deckel mit kreissegmentartigem Profil seitlich abgeschlossen ist.
  • Das Sammelrohr 200 weist an seiner Unterseite einen allseitig umlaufenden dünnen Rahmen 260a auf, der in Länge und Breite mit der Unterseite der Wärmetauschermatrix 100 im Wesentlichen derart übereinstimmt, dass, wenn das Sammelrohr 200 mit dem umlaufenden Rahmen 260a voran auf die Oberseite der Wärmetauschermatrix 100 aufgesetzt ist, dieses Sammelrohr 200 über in der Oberseite der Wärmetauschermatrix 100 umfänglich angeordnete Gewindelöcher 105b, welche mit entsprechenden Durchgangslöchern 205b im umlaufenden Rahmen 260a des Sammelrohrs 200 korrespondieren, mittel (nicht dargestellter Gewindeschrauben) festgeschraubt werden kann.
  • Zur Befestigung des Sammelrohrs 200 an der Wärmetauschermatrix 100 sind jedoch auch andere geeignete Befestigungsmittel wie Profilschienen, Klemmen, Nieten denkbar bzw. das Sammelrohr 200 kann auch direkt mit der Wärmetauschermatrix 100 verlötet, verschweißt oder verklebt werden. Zu gas- und flüssigkeitsdichten Abdichtung kann zwischen der Wärmetauschermatrix 100 und dem Sammelrohr 200 eine Dichtungseinrichtung, wie beispielsweise ein Dichtungsring, vorgesehen sein.
  • Das Sammelrohr 200 kann, derartig zusammengefügt mit der Wärmetauschermatrix 100, das über die Ausnehmungen 150 zuströmende Medium aus den zweiten Kanälen 120 sammeln und über die am hinteren Ende in der Perspektive erkennbaren Abführeinrichtung 250 abführen. In der dargestellten Ausführungsform ist diese Abführeinrichtung 250 als vertikal verlaufendes Rohr ausgeführt, welches bevorzugt einstückig in dem hinteren (nicht sichtbaren) Deckel des Sammelrohrs 200 integriert ist.
  • Die analoge Funktion zur Sammlung des in den ersten Kanälen 110 strömenden Mediums übernimmt das in der Explosionsansicht rechts oben dargestellte Sammelrohr 300, in dessen Oberseite eine ebenfalls zylinderrohrartige Abführeinrichtung 350 integriert ist, wobei sich die Abführeinrichtung 350 vom oberen Sammelrohr in horizontaler Richtung nach rechts erstreckt. Ähnlich wie das Sammelrohr 200, weist das Sammelrohr 300 an seiner Unterseite (in 1 weiter im Vordergrund) einen, bevorzugt einstückig integrierten umlaufenden Rahmen 360b auf, dessen äußeres Querschnittsprofil mit dem Querschnittsprofil der Wärmetauschermatrix 100, senkrecht zur Extrusionsrichtung, im Wesentlichen übereinstimmt. Es ist jedoch auch möglich, die Abführeinrichtung anders an den Sammeleinrichtungen anzuordnen, wie etwa an dem kreisförmig gekrümmten Bereich.
  • Das Sammelrohr 300 ist durch den umlaufenden Rahmen 360b geeignet, bündig an das hintere Ende der Wärmetauschermatrix 100 angesetzt zu werden und über die in den viertelkreisscheibenartigen Verbreiterungen der Ecken des Rahmens 360b vorgesehenen Durchgangslöcher 305b über (nicht dargestellte) Befestigungsmittel, wie beispielsweise Gewindeschrauben, mit der Wärmetauschermatrix 100, die korrespondierende Gewindelöcher in ihren analog durch, viertelkreisartige Profile verbreiterten Ecken 101, im Wesentlichen gas- und flüssigkeitsdicht verbunden zu werden. Dabei kann zur Abdichtung zwischen der Wärmetauschermatrix 100 und dem Sammelrohr 300 ebenfalls eine Dichtung vorgesehen sein (nicht dargestellt).
  • Im Gegensatz zum Sammelrohr 200 weist das Sammelrohr 300 zusätzlich zwei im umlaufenden Rahmen 360b vertikal verlaufende schmale Dichtungsstege 370 auf. Diese sind derart gestaltet und voneinander beabstandet, dass sie, insbesondere im Zusammenwirken mit einer nicht dargestellten Dichtung geeignet sind, nach Montage des Sammelrohrs 300 an der Rückseite der Wärmetauschermatrix 100, infolge ihrer entsprechend korrespondierenden Lage zu den zweiten Kanälen 120 diese durch Überdeckung im Wesentlichen gas- und flüssigkeitsdicht abzudichten. Alternativ zu den Dichtungsstegen 370 kann die Abdichtung der Enden der zweiten Kanäle 120 gegenüber dem Sammelrohr 300 auch dadurch erfolgen, dass die der zweiten Kanäle 120 vor dem Zusammenfügen mit dem Sammelrohr 300 z.B. durch Verschweißen, Verkleben oder Verlöten verschlossen werden.
  • 2a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum Austausch von Wärme. Hier weist die Wärmetauschermatrix 100 senkrecht zur Extrusionsrichtung ein quadratisches Profil auf, dessen Ecken leicht abgerundet sind. In dieser Wärmetauschermatrix 100 sind vier breitere vertikale erste Kanäle 110 mit jeweils einer Vielzahl von gleichmäßig über die Kanalhöhe verteilten horizontalen Wärmeübertragungsstegen 111, wobei zwischen je zwei benachbarten ersten Kanälen 110 jeweils ein schmalerer vertikaler zweiter Kanal 120 ohne Wärmeübertragungsstege 111 angeordnet ist.
  • In diesem Ausführungsbeispiel kommt durch die größere Länge der Wärmeübertragungsmatrix 100 in Extrusionsrichtung zum Ausdruck, dass bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austausch von Wärme die Wärmetauscherleistung unaufwendig durch Variation der Matrixlänge variiert werden kann, ohne speziell andersgestaltete Sammel- und Verteileinrichtungen für die am Wärmeaustausch beteiligten Medien verwenden zu müssen, da insbesondere im dargestellten Ausführungsbeispiel in 2a sich die Gestaltung des Sammelkastens 300 für das in den ersten Kanälen 110 strömende Medium ausschließlich nach dem Querschnittsprofil der Wärmetauschermatrix 100 senkrecht zur Extrusionsrichtung richtet.
  • Ferner sind, bedingt durch die größere Länge der Wärmetauschermatrix, in der Oberseite zusätzliche Ausnehmungen 150 vorgesehen, welche ein langgestrecktes rechteckiges Querschnittsprofil aufweisen und deren Lage in horizontaler Richtung mit der horizontalen Lage der zweiten Kanäle 120 korrespondiert, um mit diesen Kanälen in einfacher Weise strömungsverbunden zu sein. Insgesamt sind somit zwei Gruppen von Ausnehmungen vorgesehen, wobei jeweils drei Ausnehmungen in horizontaler Richtung parallel benachbart zueinander liegen und wobei die zwei Ausnehmungsgruppen gleichmäßig auf der Länge der Wärmetauschermatrix 100 angeordnet sind.
  • Im in 2a dargestellten erfindungsgemäßen Wärmetauscher kann auf eine Verteil- und Sammlereinrichtung für das in den zweiten Kanälen 120 in Richtung der Pfeile P2 strömende Medium verzichtet werden, wenn beispielsweise ein gasförmiges Medium, wie insbesondere Luft, zum Wärmeaustausch mit dem in den ersten Kanälen 110 strömenden Medium, wie beispielsweise Öl und insbesondere Getriebe- oder Lenkhilfeöl, verwendet wird.
  • Anders als im in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eignet sich zur Sammlung des in den ersten Kanälen 110 strömenden Mediums hier eher eine kastenartige Sammel- und Verteileinrichtung 300 von im wesentlichen quadratischem Querschnitt, welche, wie bereits erwähnt, vorzugsweise zum bündigen Anschluss bzw. zur bündigen Verbindung mit der Stirnseite 102 der Wärmetauschermatrix 100 ausgestaltet ist. Zur Vergrößerung des Sammlervolumens der Sammeleinrichtung 300 kann ein bevorzugt gewölbter statt eines ebenen Deckels 310 verwendet werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel in 2a ist als Zuführungseinrichtung für das in den ersten Kanälen 110 strömende Medium in die linke Seite der Sammeleinrichtung 300 bevorzugt ein zylindrisches Rohr 350 integriert.
  • 2b zeigt ein Ausführungsbeispiel, welches Merkmale des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels mit Merkmalen des in 2a dargestellten erfindungsgemäßen Wärmetauschers kombiniert. Auch hier ist die Wärmetauschermatrix 100 in Extrusionsrichtung relativ lang, so dass auf der Oberseite zwei Reihen mit jeweils zwei parallel benachbarten, langgestreckt rechteckigen Ausnehmungen 150 als Zuführung zu den zweiten Kanälen 120 vorgesehen sind. Auch hier wird, wie in 2a, auf Verteil- und Sammeleinrichtungen für das in den zweiten Kanälen 120 strömende Medium verzichtet, das heißt, es wird vorzugsweise ein gasförmiges Medium zum Wärmeaustausch mit dem in den drei ersten Kanälen 110 strömenden Medium im Kreuzstromverfahren verwendet oder der Wärmetauscher ist als ganzes in den Flüssigkeitsstrom eines weiteren Wärmetauschers integriert.
  • Als Anschlusseinrichtung im Sinne einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Wärmetauschervorrichtung für eine Sammel- und Verteileinrichtung für das in den Kanälen 110 strömende Medium sind die Längskanten der Wärmetauschermatrix 100 um einstückig integrierte zylinderstangenartige Profile 101 erweitert, indem jeweils bevorzugt Gewindelöcher 105a vorgesehen sind, um eine nicht dargestellte Sammel- und Verteileinrichtung für das in den ersten Kanälen 110 strömende Medium mit der Wärmetauschermatrix 100 im Wesentlichen gas- und flüssigkeitsdicht zu verbinden. In der Mitte der Stirnseite der Wärmetauschermatrix 100 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel in 2b ein weiteres Gewindeloch 105a vorgesehen, um zusätzliche Druckfestigkeit der Verbindung zwischen Sammel- und Verteileinrichtung und Wärmetauschermatrix 100 zu erzielen.
  • 3a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wärmetauschervorrichtung, welches sich in Bezug auf das in 2a dargestellte Ausführungsbeispiel im Wesentlichen in zwei Punkten unterscheidet.
  • Hier ist die Wärmetauschermatrix 100 an der Unterseite bündig und parallel zur rechten und linken Seitenfläche der Wärmetauschermatrix 100 um schmale Seitenstege 103 von in etwa der gleichen Höhe wie der Wärmetauschermatrix 100 verlängert. Zusammen mit dem ebenen vorzugsweise als Blech ausgeführten Sammelkastenboden 400, dessen Längskanten in Richtung der Seitenflächen im Wesentlichen rechtwinklig umgebogen sind, der deckelartigen unteren Verlängerung 330 des Sammelkastens 300 sowie einem nicht dargestellten, an der hinteren Stirnseite zum Abschluss vorzusehenden Deckel mit bevorzugt einstückig integrierter Zu- bzw. Abführeinrichtung eine Sammel- und Verteileinrichtung für das in den zweiten Kanälen 120 strömende Medium. Bevorzugt sind zwischen der Wärmetauschermatrix 100, dem Sammelkastenboden 400, der deckelartigen Erweiterung 330 des Sammelkastens 300 sowie dem nicht dargestellten Deckel mit Zu- bzw. Abführeinrichtung Dichtungseinrichtungen vorgesehen bzw. all diese Einrichtungen durch im Wesentlichen gas- und flüssigkeitsdichte Fügeverfahren, wie Löten, Kleben oder Schweißen, miteinander verbunden.
  • Zur Einsparung von Bauraum, z.B. innerhalb des Motorraums eines Kraftfahrzeugs, kann es, wie in 3a dargestellt, sinnvoll sein, an der Oberseite zur Strömungsverbindung der zweiten Kanäle 120 mit dem Sammelkasten 200 lediglich im hinteren Bereich der Wärmetauschermatrix 100 schmale längliche Ausnehmungen 150 rechteckigen Profils vorzusehen. Alternativ könnten derartige Ausnehmungen 150 auch in einem anderen Bereich der Wärmetauschermatrix, wie z.B. im zentralen Bereich vorgesehen sein.
  • Der Sammelkasten 200 als Sammel- bzw. Verteileinrichtung für das in den zweiten Kanälen 120 strömende Medium ist, ebenfalls um Bauraum zu sparen, als flacher rechteckiger Kasten ausgeführt, dessen Länge etwas über die Länge der Ausnehmungen 150 hinausragt und dessen Breite bevorzugt auf die Breite der Wärmetauschermatrix 100 abgestimmt ist. Bevorzugt ist, wie dargestellt, eine angepasst zylinderrohrartige Zu- bzw. Abführeinrichtung 250 in den Sammelkasten 200 integriert. Im vorliegenden Beispiel erstreckt sich die Zu- bzw. Abführeinrichtung 250 von der rechten Deckelseite des Sammelkastens 200 horizontal nach rechts. Ebenso wie die nicht dargestellte, vorzugsweise deckelartige Zu- und Abführeinrichtung für den hauptsächlich durch die Seitenstege 103 und den Sammelkastenboden 400 gebil dete Sammel- und Verteileinrichtung für das in den zweiten Kanälen 120 strömende Medium ist der entsprechend auf der oberen rückwärtigen Stirnseite zu installierende zweite Sammelkasten analog zum Sammelkasten 300 zur Sammlung des in den ersten Kanälen 100 strömenden Mediums nicht dargestellt.
  • 3b stellt eine perspektivische Sicht auf die Unterseite der Wärmetauschermatrix 100 gemäß des Ausführungsbeispiels in 3a dar. Dabei ist der rechte Seitensteg 103 ausgebrochen, um die sich hier auf der Unterseite über fast die volle Länge der Wärmetauschermatrix 100 erstreckenden drei parallelen schmalen Ausnehmungen 160 reckeckigen Profils sichtbar werden zu lassen.
  • 4 zeigt eine perspektivische Schrägansicht der Wärmetauschermatrix (100) eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Wärmetauschervorrichtung. Hier werden die ersten Kanäle (110) durch acht bzw. sechs entlang einer vertikalen Linie übereinander angeordnete Einzelkanäle nahezu quadratischen Querschnitts gebildet. Die alternierende Anordnung dieser Einzelkanalspalten im Bezug auf die zweiten Kanäle (120) entspricht jener der ersten Kanäle (110) der vorangegangen Ausführungsbeispiele.
  • Innerhalb jedes ersten Einzelkanals (110) sind Wärmeübertragungsprofileinschübe (113) vorgesehen. Diese sind dazu geeignet, insbesondere bei Wärmetauschermatrizen (100) mit einheitlicher Dicke der Wärmeübertragungswände (112) die besonders leicht herzustellen sind, den resultierenden Wärmeübergangwiderstand zwischen dem ersten Medium in den ersten Kanälen (110) und dem zweiten Medium in den zweiten Kanälen (120) zu reduzieren. Dazu weisen die Einschübe einen wärmeleitenden Kontakt zu den die ersten Kanälen (110) begrenzenden Wärmeübertragungswände (112) auf.
  • Bevorzugt weisen die Wärmeübertragungsprofileinschübe (113) wie in 4 dargestellt stern- oder kreuzartige Querschnitte auf, welche insbesondere eine gute Wärmeleitung aus dem Inneren des jeweiligen Kanals zu den be grenzenden Wärmeübertragungswänden (112) bewirken. Es sind jedoch auch andere Querschnittsprofilformen der Wärmeübertragungsprofileinschübe (113) – insbesondere in Abhängigkeit der Querschnitte der entsprechenden Kanäle – denkbar.
  • In dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die zweiten Kanäle (120) im Wesentlichen mittig jeweils eine dünne horizontale Zwischenwand (121) auf, welche eine fertigungstechnische Vereinfachung darstellen können, z. B. insofern als diese die mittlere Spalte erster Einzelkanäle (110) zwischen den beiden zweiten Kanälen (120) stabilisieren.
  • Zur korrekten Funktion der Wärmetauschermatrix (100) müssen die Zwischenwände (121) jeweils wenigstens abschnittsweise freigeräumt werden, um einen Durchtritt des in den zweiten Kanälen (120) strömenden Mediums von der jeweils unteren Kanalhälfte in die jeweils obere Kanalhälfte zu ermöglichen.
  • Zudem fungieren die Zwischenwände (121) auch als Wärmeübertragungsstege (112).
  • Eine weitere Funktion der Zwischenwände (121) wird in 5 in einem weiteren in perspektivischer Schrägansicht dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wärmetauschervorrichtung deutlich. Dieses weist zwei mittig durchgehende horizontale Zwischenwände (121) innerhalb der zweiten Kanäle (120) auf. Die obere und untere Hälfte der zweiten Kanäle (120) wird jeweils nochmals von je zwei Zwischenwände (121) durchzogen.
  • Letztere weisen jedoch jeweils zwei voneinander in Extrusionsrichtung beabstandete Freiräumungen (122, 123) auf. Wie durch die die Strömungswege eines zweiten bzw. dritten Mediums innerhalb der zweiten Kanäle (120) andeutenden Pfeilketten P2 und P3 verdeutlicht, kann hierdurch ein Mehrstromwärmeübertrager verwirklicht werden.
  • 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Fall, dass auf der Oberseite der Wärmetauschermatrix (100) Ausnehmungen für die ersten Kanäle (110) und auf der Unterseite Ausnehmungen für die zweiten Kanäle (120) vorgesehen sind. Ein möglicher Strömungsweg des zweiten Mediums innerhalb der zweiten Kanäle (120) ist dabei durch das Pfeilkettenpaar P2 dargestellt. Die beiden Stirnseiten der Wärmetauschermatrix (100) sind in diesem Ausführungsbeispiel entsprechend unterschiedlich abzuschließen.

Claims (22)

  1. Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit: wenigstens einem, entlang einer vorgegebenen Richtung extrudierten Bauteil (100), in welchem wenigstens ein erster Kanal (110) zur Führung wenigstens eines ersten strömungsfähigen Mediums sowie wenigstens ein zweiter Kanal (120) zur Führung wenigstens eines zweiten strömungsfähigen Mediums vorgesehen sind, wobei die Kanäle im Wesentlichen parallel zur Extrusionsrichtung ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens in einer zur Extrusionsrichtung im Wesentlichen parallelen Seite des extrudierten Bauteils (100) wenigstens eine Ausnehmung (150) vorgesehen ist, die sich wenigstens teilweise quer zur Extrusionsrichtung erstreckt und in Strömungsverbindung zu wenigstens einem Kanal (110, 120) steht.
  2. Vorrichtung, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (150) zum wenigstens einem zweiten Kanal (120) in Strömungsverbindung steht.
  3. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (150) ein Querschnittsprofil aufweist, welches einer Gruppe von Querschnittsprofilen entnommen ist, die runde, rechteckige, ovale und polygonförmige Profile sowie Mischformen daraus enthält.
  4. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Ausnehmungen (150) unter- und/oder nebeneinander angeordnet ist, bevorzugt in regelmäßigen Abständen und besonders bevorzugt parallel bezüglich einander.
  5. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (110, 120) ein Querschnittsprofil aufweisen, welches einer Gruppe von Querschnittsprofilen entnommen ist, die runde, rechteckige, ovale und polygonförmige Profile sowie Mischformen daraus enthält.
  6. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten (110) und zweiten (120) Kanäle ein unterschiedliches Querschnittsprofil aufweisen.
  7. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten (110) und zweiten (120 Kanäle das gleiche Querschnittsprofil aufweisen.
  8. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen wenigstens einem ersten (110) und wenigstens einem zweiten (120) Kanal wenigstens eine Wärmetauscherwandung (112) angeordnet ist.
  9. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten (110) und zweiten (120) Kanäle alternierend unter- und/oder nebeneinander angeordnet sind, bevorzugt in regelmäßigen Abständen bezüglich einander.
  10. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Kanal (110, 120) wenigstens ein Wärmeübertragungssteg (111) angeordnet ist.
  11. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Kanal (110, 120) wenigstens ein Wärmeübertragungsprofileinschub (113) angeordnet ist.
  12. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten (110) und zweiten (120) Kanäle derart relativ zueinander angeordnet sind, dass die durch die Wärmetauscherwandungen (112), die Wärmeübertragungsstege (111) und Wärmeübertragungsprofileinschübe (113) gebildete volumenbezogene Austauschfläche zwischen 100 und 6000 m2/m3, bevorzugt zwischen 300 und 4000 m2/m3 und besonders bevorzugt zwischen 500 und 2000 m2/m3 beträgt.
  13. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke der Wärmetauscherwandungen (112) zwischen 0,03 und 1,5 mm, bevorzugt zwischen 0,15 und 0,5 mm und besonders bevorzugt zwischen 0,3 und 0,4 mm beträgt.
  14. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Kanal (110, 120) eine Vielzahl von Wärmeübertragungsstege (111), unter- oder nebeneinander angeordnet ist, bevorzugt in regelmäßigen Abständen bezüglich einander.
  15. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des extrudierten Bauteils (100) zwischen 2 und 300 cm, bevorzugt zwischen 20 und 100 cm und besonders bevorzugt zwischen 25 und 60 cm beträgt.
  16. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Sammel- und/oder Verteileinrichtung (200, 300) vorgesehen ist.
  17. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das extrudierte Bauteil (100) wenigstens eine Anschlusseinrich tung (105a, 105b) zur Befestigung von Sammel- und/oder Verteileinrichtungen (200, 300) aufweist.
  18. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusseinrichtung (105a, 105b) einer Gruppe von Anschlusseinrichtungen entnommen ist, welche Flansche, Gewindelöcher, Kragen, Wulste oder Profilschienen enthält.
  19. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Dichtungseinrichtung zwischen der Sammel- und/oder Verteileinrichtung (200, 300) und dem extrudierten Bauteil (100) angeordnet ist.
  20. Vorrichtung, insbesondere nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das extrudierte Bauteil (100) aus einem Material hergestellt ist, welches einer Gruppe von Materialien entnommen ist, welche Aluminium, Keramik oder Kunststoff enthält.
  21. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Austausch von Wärme, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit den Schritten: – Herstellung wenigstens eines Bauteils (100) einer Vorrichtung zum Austausch von Wärme durch Extrusion; – Vorsehen wenigstens einer Ausnehmung (150) in einer zur Extrusionsrichtung im Wesentlichen parallelen Seite des extrudierten Bauteils, wobei sich die Ausnehmung (150) wenigstens teilweise quer zur Extrusionsrichtung erstreckt und in Strömungsverbindung zu wenigstens einem Kanal (110, 120) steht;
  22. Ölkühler für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Vorrichtung (10) zum Austausch von Wärme, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölkühler wenigstens eine Vorrichtung zum Austausch von Wärme nach wenigstens einem der Ansprüche 1 – 20 aufweist.
DE200410011354 2004-03-05 2004-03-05 Vorrichtung zum Austausch von Wärme und Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung Ceased DE102004011354A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410011354 DE102004011354A1 (de) 2004-03-05 2004-03-05 Vorrichtung zum Austausch von Wärme und Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung
PCT/EP2005/001901 WO2005085737A1 (de) 2004-03-05 2005-02-24 Vorrichtung zum austausch von wärme und verfahren zur herstellung einer solchen vorrichtung
EP05742898A EP1725823A1 (de) 2004-03-05 2005-02-24 Vorrichtung zum austausch von wärme und verfahren zur herstellung einer solchen vorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410011354 DE102004011354A1 (de) 2004-03-05 2004-03-05 Vorrichtung zum Austausch von Wärme und Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004011354A1 true DE102004011354A1 (de) 2005-09-22

Family

ID=34877547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200410011354 Ceased DE102004011354A1 (de) 2004-03-05 2004-03-05 Vorrichtung zum Austausch von Wärme und Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1725823A1 (de)
DE (1) DE102004011354A1 (de)
WO (1) WO2005085737A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006016340A1 (de) * 2006-04-05 2007-10-11 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager, insbesondere Ölkühler sowie Verfahren zur Herstellung
US20190186851A1 (en) * 2010-09-22 2019-06-20 Raytheon Company Heat exchanger with a glass body
DE102018212242A1 (de) * 2018-07-24 2020-01-30 Zf Friedrichshafen Ag Flüssigkeitskühler, Verfahren zum Herstellen eines Flüssigkeitskühlers und Getriebe
DE102018125284A1 (de) * 2018-08-15 2020-02-20 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Wärmeübertragungsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Wärmeübertragungsvorrichtung
DE102023201575A1 (de) 2022-06-10 2023-12-21 Hanon Systems Wärmeübertrager und Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2907886B1 (fr) * 2006-10-27 2015-03-13 Valeo Sys Controle Moteur Sas Echangeur thermique a canal central pour fluide caloporteur.
KR101183292B1 (ko) * 2010-01-14 2012-09-14 웅진코웨이주식회사 열교환기, 상기 열교환기를 포함하는 음식물 처리기 및 상기 열교환기의 제조 방법
DE102011001311A1 (de) * 2011-03-16 2012-09-20 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Kühlung eines Luftstroms und/oder eines Bauteils

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH641893A5 (en) * 1977-06-09 1984-03-15 Ae Plc Heat exchanger element, method for producing it, and a heat exchanger
EP0658737A2 (de) * 1993-12-17 1995-06-21 Deutsche Carbone Ag Wärmetauscherblock
DE69310842T2 (de) * 1992-09-03 1997-12-18 Modine Mfg Co Wärmetauscher
DE10343107A1 (de) * 2002-10-01 2004-04-15 Nordon Cryogenie Snc Flügel für Plattenwärmetauscher, Verfahren zur Herstellung eines derartigen Flügels und Wärmetauscher mit einem derartigen Flügel

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2436958A2 (fr) * 1978-09-22 1980-04-18 Ceraver Procede de fabrication d'un element d'echange indirect de chaleur en matiere ceramique, et element obtenu par ce procede
JPS60141541A (ja) * 1983-12-29 1985-07-26 Nippon Soken Inc ブロツク型熱交換エレメントの製造方法
US5416057A (en) * 1993-09-14 1995-05-16 Corning Incorporated Coated alternating-flow heat exchanges and method of making

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH641893A5 (en) * 1977-06-09 1984-03-15 Ae Plc Heat exchanger element, method for producing it, and a heat exchanger
DE69310842T2 (de) * 1992-09-03 1997-12-18 Modine Mfg Co Wärmetauscher
EP0658737A2 (de) * 1993-12-17 1995-06-21 Deutsche Carbone Ag Wärmetauscherblock
DE10343107A1 (de) * 2002-10-01 2004-04-15 Nordon Cryogenie Snc Flügel für Plattenwärmetauscher, Verfahren zur Herstellung eines derartigen Flügels und Wärmetauscher mit einem derartigen Flügel

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006016340A1 (de) * 2006-04-05 2007-10-11 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager, insbesondere Ölkühler sowie Verfahren zur Herstellung
US20190186851A1 (en) * 2010-09-22 2019-06-20 Raytheon Company Heat exchanger with a glass body
DE102018212242A1 (de) * 2018-07-24 2020-01-30 Zf Friedrichshafen Ag Flüssigkeitskühler, Verfahren zum Herstellen eines Flüssigkeitskühlers und Getriebe
DE102018125284A1 (de) * 2018-08-15 2020-02-20 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Wärmeübertragungsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Wärmeübertragungsvorrichtung
DE102023201575A1 (de) 2022-06-10 2023-12-21 Hanon Systems Wärmeübertrager und Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers

Also Published As

Publication number Publication date
EP1725823A1 (de) 2006-11-29
WO2005085737A1 (de) 2005-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2067206B1 (de) Modulare batterieeinheit
EP0789213B1 (de) Wärmeübertrager für ein Kraftfahrzeug
EP0917638A1 (de) Verteil-/sammel-kasten eines mindestens zweiflutigen verdampfers einer kraftfahrzeugklimaanlage
DE3319521C2 (de)
EP1682840B1 (de) Wärmeübertrager, insbesondere für kraftfahrzeuge
EP3198676B1 (de) Wärmetauscher für eine batterie
DE112013004284B4 (de) Wärmetauscher für Mikrokanal
EP1725823A1 (de) Vorrichtung zum austausch von wärme und verfahren zur herstellung einer solchen vorrichtung
EP2044304A1 (de) Wärmetauscher mit kupplungsanschluss, beispielsweise ladeluftkühler, und kupplungsanschluss für wärmetauscher
EP1792135B1 (de) Wärmetauscher für kraftfahrzeuge
DE10242311A1 (de) Kühlmittelkühler
EP1477761B1 (de) Platten-Wärmeübertrager
DE4327213C2 (de) Rekuperativer Wärmetauscher, insbesondere Kühler für Kraftfahrzeuge
DE102006061440A1 (de) Kühlflüssigkeitskühler
WO2013171142A1 (de) Kühleinrichtung sowie energiespeicher mit einer kühleinrichtung
EP1623167A1 (de) Vorrichtung zum kondensieren eines kältemittels
DE10240419B3 (de) Flächiges Kühlaggregat im Gegenstromprinzip
EP1434023B1 (de) Kältetrockner
EP3237825B1 (de) Wärmeübertrager, insbesondere block-in-shell-wärmeübertrager mit einer separiereinheit zum separieren einer gasförmigen phase von einer flüssigen phase sowie zum verteilen der flüssigen phase
DE102007043947A1 (de) Modulare Batterieeinheit
EP2049859B1 (de) Kraftfahrzeugklimaanlage
EP1748271A1 (de) Rippen/Rohrblock für einen Wärmeübertrager
DE10213543A1 (de) Wärmeübertrager für gasförmige Medien
DE10250287C1 (de) Wärmetauscher, insbesondere für eine Heiz- und/oder Klimaeinrichtung eines Kraftfahzeuges
EP1859217A1 (de) Wärmetauscher, insbesondere verdampfer einer kraftfahrzeug-klimaanlage

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R082 Change of representative

Representative=s name: GRAUEL, ANDREAS, DIPL.-PHYS. DR. RER. NAT., DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MAHLE INTERNATIONAL GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: BEHR GMBH & CO. KG, 70469 STUTTGART, DE

Effective date: 20150311

R082 Change of representative

Representative=s name: GRAUEL, ANDREAS, DIPL.-PHYS. DR. RER. NAT., DE

Effective date: 20150311

R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final