DE102005017920A1

DE102005017920A1 - Heat exchanger for motor vehicle has heat transfer fabric with several surface sectors extending between two flow channel limiting surfaces in different directions

Info

Publication number: DE102005017920A1
Application number: DE102005017920A
Authority: DE
Inventors: Snjezana Dr. Boger; Peter Dipl.-Ing.(FH) Englert; Oliver Dr. Mamber; Ingo Trautwein
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2005-04-18
Filing date: 2005-04-18
Publication date: 2006-10-19
Also published as: EP1715276A2

Abstract

The heat exchanger for a motor vehicle has several flat tubes (31, 32, 33, 34, 35, 36, 37) with coolant and air or exhaust gas flowing through them. There is a heat transfer fabric (1) between pairs of tubes. The heat transfer fabric has several surface sectors extending between two flow channel limiting surfaces in different directions.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, der auch als Wärmeübertrager bezeichnet wird, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit mehreren Rohren, insbesondere Flachrohren, Platten oder Scheiben, die von einem ersten Medium, zum Beispiel von einem Kälte- oder einem Kühlmittel, durchströmt und von einem zweiten Medium, insbesondere von Luft oder Abgas, umströmt werden, wobei zwischen zwei Rohren ein Wärmeübertragungsgewebe angeordnet sein kann.The The invention relates to a heat exchanger, the also as a heat exchanger is designated, in particular for a motor vehicle, with a plurality of tubes, in particular flat tubes, Plates or discs made from a first medium, for example from a cold or a coolant, flows through and of a second medium, in particular of air or exhaust gas, flows around be arranged with a heat transfer fabric between two tubes can.

Aus der deutschen Übersetzung DE 689 05 402 T2 der europäischen Patentschrift EP 0 354 892 B1 ist ein Wärmetauscher für den Wärmeaustausch zwischen einem Gas und einem Fluid bekannt, der von einer oder mehreren Austauscheinheitsplatten gebildet wird, die Gewebe aus Drähten mit hoher Wärmeleitfähigkeit umfassen, zwischen denen in Abständen im Wesentlichen parallel zueinander angeordnete Metallrohre angeschweißt sind, in denen das Fluid strömt.From the German translation DE 689 05 402 T2 the European patent specification EP 0 354 892 B1 For example, there is known a heat exchanger for heat exchange between a gas and a fluid constituted by one or more exchange unit plates comprising webs of high thermal conductivity wires between which are welded at intervals substantially parallel metallic tubes in which the fluid flows ,

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wärmetauscher gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der einen höheren Wirkungsgrad aufweist als herkömmliche Wärmetauscher.task The invention is a heat exchanger according to the generic term of claim 1, which has a higher efficiency as conventional Heat exchanger.

Die Aufgabe ist bei einem Wärmetauscher, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit mehreren Rohren, insbesondere Flachrohren, Platten oder Scheiben, die von einem ersten Medium, zum Beispiel von einem Kälte- oder einem Kühlmittel, durchströmt und von einem zweiten Medium, insbesondere von Luft oder Abgas, umströmt werden, wobei zwischen zwei Rohren ein Wärmeübertragungsgewebe angeordnet ist, dadurch gelöst, dass das Wärmeübertragungsgewebe mehrere Flächenabschnitte aufweist, die sich zwischen zwei Strömungskanalbegrenzungsflächen in unterschiedliche Richtungen erstrecken. Bei dem aus der deutschen Übersetzung DE 689 05 402 T2 bekannten Wärmetauscher ist das Wärmeübertragungsgewebe flächig zwischen zwei Rohren angeordnet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden, dass die Wärmeübertragungswirkung des Wärmeübertragungsgewebes verbessert wird, wenn das Wärmeübertragungsgewebe nicht flächig zwischen den Rohren angeordnet ist, sondern eine dreidimensionale Struktur aufweist, das heißt, zum Beispiel wellenförmig zwischen zwei Strömungskanalbegrenzungsflächen angeordnet ist. Die Flächenabschnitte können eben oder gekrümmt ausgebildet sein. Es ist zum Beispiel auch möglich, dass das Wärmeübertragungsgewebe zwei Flächenabschnitte mit einem halbkreisförmigen Querschnitt aufweist, die zusammen ein rohrförmiges Gebilde aus Wärmeübertragungsgewebe bilden.The object is in a heat exchanger, in particular for a motor vehicle, with a plurality of tubes, in particular flat tubes, plates or discs, which flows through a first medium, for example of a refrigerant or a coolant, and of a second medium, in particular of air or Exhaust gas to be flowed around, wherein between two tubes a heat transfer fabric is arranged, achieved in that the heat transfer fabric has a plurality of surface portions extending between two flow channel boundary surfaces in different directions. In the case of the German translation DE 689 05 402 T2 known heat exchanger, the heat transfer fabric is arranged flat between two tubes. In the present invention, it has been found that the heat transfer efficiency of the heat transfer fabric is improved when the heat transfer fabric is not disposed flatly between the tubes but has a three-dimensional structure, that is, for example, wavy disposed between two flow channel confining surfaces. The surface portions may be flat or curved. It is also possible, for example, that the heat transfer fabric has two surface sections with a semicircular cross-section, which together form a tubular structure of heat transfer fabric.

Bei einem Wärmetauscher, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit mehreren Rohren, insbesondere Flachrohren, Platten oder Scheiben, die von einem Medium, zum Beispiel von einem Kälte- oder einem Kühlmittel, durchströmt werden, ist die oben angegebene Aufgabe dadurch gelöst, dass in den Rohren ein Wärmeübertragungsgewebe zwischen zwei Strömungskanalbegrenzungsflächen angeordnet ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden, dass es vorteilhaft sein kann, das Wärmeübertragungsgewebe nicht nur zwischen zwei Rohren, sondern zusätzlich oder alternativ auch in den Rohren anzuordnen.at a heat exchanger, especially for one Motor vehicle, with several tubes, in particular flat tubes, plates or slices coming from a medium, for example from a cold or a coolant, flows through be, the above object is achieved in that a heat transfer fabric in the tubes arranged between two flow channel boundary surfaces is. In the context of the present invention, it has been found that it may be advantageous to not only heat transfer fabric between two tubes, but additionally or alternatively also to arrange in the pipes.

Bei einem Wärmetauscher, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit mehreren Rohren, insbesondere Flachrohren oder Scheiben, die von einem ersten Medium, zum Beispiel von einem Kälte- oder einem Kühlmittel durchströmt und von einem zweiten Medium, insbesondere von Luft oder Abgas, um strömt werden, wobei zwischen zwei Rohren ein Wärmeübertragungsgewebe angeordnet ist, ist die oben angegebene Aufgabe dadurch gelöst, dass das Wärmeübertragungsgewebe quer zu den Rohren angeordnet ist. An der Schnittstelle mit den Rohren ist das Wärmeübertragungsgewebe an den Rohren befestigt, vorzugsweise mit diesen verlötet. Zu diesem Zweck können entsprechende Laschen aus dem Wärmeübertragungsgewebe ausgeklappt sein.at a heat exchanger, especially for one Motor vehicle, with several tubes, in particular flat tubes or Slices coming from a first medium, for example from a cold or a coolant flows through and of a second medium, in particular of air or exhaust gas, flows around be arranged with a heat transfer fabric between two tubes is, the above object is achieved in that the heat transfer fabric is arranged transversely to the tubes. At the interface with the Tubes is the heat transfer fabric attached to the tubes, preferably with these soldered. To that purpose corresponding tabs from the heat transfer fabric be unfolded.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Wärmeübertragungsgewebe Durchzüge für die Rohre ausgespart sind. Die Gestalt der Durchzüge ist an die Gestalt der Rohre angepasst. Deshalb sind die Durchzüge je nach Rohrquerschnitt zum Beispiel rund, oval oder rechteckig.One preferred embodiment of the heat exchanger is characterized in that in the heat transfer fabric passages for the pipes are omitted. The shape of the passages is due to the shape of the pipes customized. Therefore, the passages depending on the pipe cross-section for example round, oval or rectangular.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungsgewebe in und/oder zwischen den Rohren mehrere Flächenabschnitte aufweist, die sich in unterschiedliche Richtungen erstrecken. Das Wärmeübertragungsgewebe bildet eine Turbulenzeinlage im Inneren der Rohre.One Another preferred embodiment of the heat exchanger is characterized in that the heat transfer fabric in and / or between the tubes several surface sections which extend in different directions. The Forms heat transfer fabric a turbulence insert inside the tubes.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungsgewebe im Wesentlichen wellenförmig ausgebildet ist. Dabei sind die Wellenberge des Wärmeübertragungsgewebes jeweils mit der einen Strömungskanalbegrenzungsfläche und die Wellentäler jeweils mit der gegenüberliegenden Strömungskanalbegrenzungsfläche verbunden, vorzugsweise verlötet.One Another preferred embodiment of the heat exchanger is characterized in that the heat transfer fabric substantially wavy is trained. In this case, the wave crests of the heat transfer fabric are respectively with the one flow channel boundary surface and the troughs each with the opposite Flow channel boundary surface connected, preferably soldered.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers, der auch als Wärmeübertrager bezeichnet wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungsgewebe im Querschnitt zickzackförmig ausgebildet ist. Eine ziehharmonikaartige Faltung des Wärmeübertragungsgewebes hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen.Another preferred embodiment play of the heat exchanger, which is also referred to as a heat exchanger, is characterized in that the heat transfer fabric is formed in a zigzag cross-section. An accordion-like folding of the heat transfer fabric has proven to be particularly advantageous in the context of the present invention.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungsgewebe rohrförmig, zum Beispiel mit einem kreisförmigen, ovalen oder rechteckigen Querschnitt, ausgebildet ist. Das Wärmeübertragungsgewebe kann zum Beispiel die Gestalt eines Kreiszylindermantels aufweisen. Auch andere Querschnittsgeometrien sind möglich.One Another preferred embodiment of the heat exchanger characterized in that the heat transfer fabric is tubular, for Example with a circular, oval or rectangular cross-section, is formed. The heat transfer fabric may, for example, have the shape of a circular cylinder jacket. Other cross-sectional geometries are possible.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungsgewebe einen Flächenabschnitt aufweist, von dem zwei Befestigungsabschnitte abgewinkelt sind. Die beiden Befestigungsabschnitte dienen dazu, das Wärmeübertragungsgewebe an den zugehörigen Strömungskanalbegrenzungsflächen zu befestigen.One Another preferred embodiment of the heat exchanger is characterized in that the heat transfer fabric comprises a surface portion has, of which two fastening portions are angled. The two attachment portions serve to the heat transfer fabric to the associated Flow channel boundary surfaces to Fasten.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungsgewebe im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist. Der U-förmige Querschnitt umfasst eine Basis, von der die beiden Befestigungsabschnitte in Form von Befestigungsschenkeln abgewinkelt sind. Die Befestigungsschenkel können in unterschiedlichen Winkeln von der Basis abgewinkelt sein.One Another preferred embodiment of the heat exchanger is characterized in that the heat transfer fabric in cross section essentially U-shaped is trained. The U-shaped Cross-section comprises a base from which the two attachment portions are angled in the form of mounting legs. The attachment legs can be angled at different angles from the base.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungsgewebe Aussparungen oder Einschnitte aufweist. Die Aussparungen oder Einschnitte dienen zum Beispiel dazu, eine Reihe von Fasern oder Drähten, aus denen das Wärmeübertragungsgewebe gebildet ist, beziehungsweise einen Flächenabschnitt gezielt aufzustellen beziehungsweise abzuwinkeln.One Another preferred embodiment of the heat exchanger is characterized in that the heat transfer fabric recesses or cuts. The recesses or cuts serve For example, to a series of fibers or wires that make up the heat transfer fabric is formed, or set up a surface section targeted or to angle.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungsgewebe kiemenartig heraus geklappte Flächenabschnitte aufweist. Durch die Kiemen wird eine spezielle dreidimensionale Struktur erzeugt, die nicht nur den Wärmeübergang verbessert, sondern aufgrund der Kapillarwirkung der Fasern oder Drähte, aus denen das Wärmeübertragungsgewebe gebildet ist, auch noch die Kondensation von Luftfeuchtigkeit und den Kondenswasserablauf begünstigt.One Another preferred embodiment of the heat exchanger characterized in that the heat transfer fabric is gill-like folded out surface sections having. Through the gills becomes a special three-dimensional Produces structure that not only improves heat transfer, but due to the capillary action of the fibers or wires making up the heat transfer fabric is formed, even the condensation of humidity and favors the condensation drainage.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungsgewebe aus Aluminiumdraht oder aus Stahldraht gebildet ist. Der verwendete Draht weist vorzugsweise eine Dicke von 10 bis 2000 μm auf. Das Wärmeübertragungsgewebe weist vorzugsweise eine Maschenweite von 10 bis 2000 μm auf.One Another preferred embodiment of the heat exchanger is characterized in that the heat transfer fabric made of aluminum wire or made of steel wire. The wire used preferably has a thickness of 10 to 2000 microns on. The heat transfer fabric has preferably a mesh size of 10 to 2000 microns.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungsgewebe mit den Strömungskanalbegrenzungsflächen verlötet ist. Vorzugsweise sind die Strömungskanalbegrenzungsflächen aus Aluminium gebildet.One Another preferred embodiment of the heat exchanger is characterized in that the heat transfer fabric is soldered to the flow channel boundary surfaces. Preferably, the flow channel boundary surfaces are made Aluminum formed.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description, with reference to the drawing various embodiments are described in detail. It can in the claims and features mentioned in the description each individually for itself or in any combination essential to the invention. It demonstrate:

1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragungsgewebes, das zickzackförmig gefaltet ist; 1 a perspective view of a heat transfer fabric according to the invention, which is folded in a zigzag shape;

2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; 2 a schematic representation of a heat exchanger according to the invention according to a first embodiment;

3 den Wärmetauscher aus 2 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; 3 the heat exchanger 2 according to a further embodiment;

4 eine Schnittansicht des Wärmetauschers aus 3 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; 4 a sectional view of the heat exchanger 3 according to a further embodiment;

5 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts V aus 4; 5 an enlarged view of a section V from 4 ;

6 eine ähnliche Schnittansicht wie in 4 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; 6 a similar sectional view as in 4 according to a further embodiment;

7 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitt VII aus 6; 7 an enlarged view of a section VII 6 ;

8 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Abschnitts eines Rohres, mit einem in dem Rohr angeordneten Wärmeübertragungsgewebe, wie es in 1 gezeigt ist; 8th a schematic, perspective view of a portion of a tube, with a disposed in the tube heat transfer fabric, as shown in 1 is shown;

9 eine schematische, perspektivische Darstellung eines rohrförmig ausgebildeten Wärmeübertragungsgewebes mit einem kreisrunden Querschnitt; 9 a schematic perspective view of a tubular heat transfer fabric having a circular cross section;

10 eine schematische, perspektivische Darstellung eines rohrförmig ausgebildeten Wärmeübertragungsgewebes mit einem ovalen Querschnitt; 10 a schematic, perspective Representation of a tubular heat transfer fabric with an oval cross-section;

11 eine schematische, perspektivische Darstellung eines rohrförmig ausgebildeten Wärmeübertragungsgewebes mit einem rechteckigen Querschnitt; 11 a schematic, perspective view of a tubular heat transfer fabric having a rectangular cross section;

12 eine ähnliche Schnittansicht wie in den 4 und 6 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; 12 a similar sectional view as in the 4 and 6 according to a further embodiment;

13 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts XIII aus 12; 13 an enlarged view of a section XIII 12 ;

14 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Wärmetauschers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit quer zu den Rohren angeordnetem Wärmeübertragungsgewebe und 14 a schematic perspective view of a heat exchanger according to another embodiment with transversely arranged to the tubes heat transfer fabric and

15 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie XV-XV in 14. 15 the view of a section along the line XV-XV in 14 ,

In 1 ist ein erfindungsgemäß umgeformtes Wärmeübertragungsgewebe 1 perspektivisch dargestellt. Das Wärmeübertragungsgewebe 1 ist aus gitterartig angeordneten Aluminiumdrähten 2 gebildet. Das Wärmeübertra gungsgewebe 1 ist ziehharmonikaartig gefaltet, so dass sich ein zickzackförmiger Querschnitt ergibt. Durch die Faltung ist das Wärmeübertragungsgewebe 1 in rechteckige Flächenabschnitte 5, 6, 7, 8, 9 unterteilt. Die rechteckigen Flächenabschnitte 6, 7; 8, 9 erstrecken sich jeweils in unterschiedliche Richtungen und sind durch Faltlinien 10, 12 miteinander verbunden. Die rechteckigen Flächenabschnitte 7 und 8 sind durch eine Faltlinie 11 miteinander verbunden. Das Wärmeübertragungsgewebe 1 ist aus einem Stück gebildet, das die Gestalt eines Rechtecks aufweist. Durch Umformen bekommt das Wärmeübertragungsgewebe 1 den in 1 dargestellten zickzackförmigen Querschnitt. Die Faltlinien 10, 12 an der Unterseite des Wärmeübertragungsgewebes 1 dienen dazu, das Wärmeübertragungsgewebe 1 mit einer an den Faltlinien 10, 12 anliegenden Strömungskanalbegrenzungsfläche aus Aluminium zu verlöten. Die Faltlinien 11 an der Oberseite des Wärmeübertragungsgewebes 1 dienen dazu, das Wärmeübertragungsgewebe 1 mit einer an den Faltlinien 11 anliegenden Strömungskanalbegrenzungsfläche aus Aluminium zu verlöten.In 1 is a heat transfer fabric formed according to the invention 1 shown in perspective. The heat transfer fabric 1 is made of latticed aluminum wires 2 educated. The heat transfer fabric 1 is accordion folded, so that there is a zigzag cross-section. By folding is the heat transfer fabric 1 in rectangular areas 5 . 6 . 7 . 8th . 9 divided. The rectangular surface sections 6 . 7 ; 8th . 9 each extend in different directions and are by fold lines 10 . 12 connected with each other. The rectangular surface sections 7 and 8th are through a fold line 11 connected with each other. The heat transfer fabric 1 is formed from one piece, which has the shape of a rectangle. By forming gets the heat transfer fabric 1 the in 1 illustrated zigzag cross-section. The fold lines 10 . 12 at the bottom of the heat transfer fabric 1 serve to the heat transfer fabric 1 with one at the fold lines 10 . 12 soldering adjacent flow channel boundary surface made of aluminum. The fold lines 11 at the top of the heat transfer fabric 1 serve to the heat transfer fabric 1 with one at the fold lines 11 soldering adjacent flow channel boundary surface made of aluminum.

In 2 ist ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher 20 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Der Wärmetauscher 20 umfasst zwei Sammelkästen 21 und 22, die auch als Wasserkästen bezeichnet werden. Der Sammelkasten 21 weist einen Eintrittsstutzen 23 auf, durch den, wie durch einen Pfeil 24 angedeutet ist, ein zu kühlendes Medium, wie zum Beispiel Wasser, in den Sammelkasten 21 eintritt. Der Sammelkasten 22 ist mit einem Austrittsstutzen 25 ausgestattet. Durch den Austrittsstutzen 25 tritt, wie durch einen Pfeil 26 angedeutet ist, gekühltes Medium aus dem Sammelkasten 22 aus.In 2 is a heat exchanger according to the invention 20 shown schematically according to a first embodiment. The heat exchanger 20 includes two collection boxes 21 and 22 , which are also referred to as water boxes. The collection box 21 has an inlet nozzle 23 on, by, as by an arrow 24 is indicated, a medium to be cooled, such as water, in the collection box 21 entry. The collection box 22 is with an outlet nozzle 25 fitted. Through the outlet nozzle 25 occurs as if by an arrow 26 indicated, cooled medium from the collection box 22 out.

Die beiden Sammelkästen 21 und 22 stehen durch eine Vielzahl von Flachrohren 31 bis 37 miteinander in Verbindung, deren eines Ende jeweils in den Sammelkasten 21 und deren anderes Ende jeweils in den Sammelkasten 22 mündet. Durch einen Pfeil 38 ist die Fließrichtung des zu kühlenden Mediums durch die Flachrohre 31 bis 37 angedeutet. Zur Vergrößerung der Kühlfläche ist jeweils zwischen zwei Flachrohren 31 bis 37 ein Wärmeübertragungsgewebe 1, wie es in 1 perspektivisch dargestellt sind, angeordnet. Das Wärmeübertragungsgewebe 1 ist an den Faltlinien an der Oberseite und an den Faltlinien an der Unterseite jeweils mit einem Flachrohr 31, 32; 33, 34 verlötet. Dabei sind die Wärmeübertragungsgewebe 1 so angeordnet, dass sich das zickzackförmige Profil von dem Sammelkasten 21 zu dem Sammelkasten 22 hin erstreckt. Die Wärmeübertragungsgewebe 1, die in den Zwischenräumen zwischen den Flachrohren 31 bis 37 angeordnet sind, werden senkrecht zur Papierebene von Kühlluft umströmt. Die Strömungsrichtung der Kühlluft ist durch Pfeile 39 angedeutet.The two collection boxes 21 and 22 stand by a variety of flat tubes 31 to 37 in connection with each other, one end of each in the collection box 21 and the other end of each in the collection box 22 empties. By an arrow 38 is the flow direction of the medium to be cooled through the flat tubes 31 to 37 indicated. To increase the cooling surface is between each two flat tubes 31 to 37 a heat transfer fabric 1 as it is in 1 are shown in perspective, arranged. The heat transfer fabric 1 is at the fold lines at the top and at the fold lines at the bottom each with a flat tube 31 . 32 ; 33 . 34 soldered. Here are the heat transfer fabric 1 arranged so that the zigzag profile of the collecting box 21 to the collection box 22 extends. The heat transfer fabric 1 in the spaces between the flat tubes 31 to 37 are arranged, are flowed around perpendicular to the paper plane of cooling air. The flow direction of the cooling air is indicated by arrows 39 indicated.

In 3 ist ein ähnlicher Wärmetauscher wie in 2 schematisch dargestellt. Zur Bezeichnung gleicher Teile werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Um Wiederholungen zu vermeiden wird auf die vorangegangene Beschreibung der 2 verwiesen. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsbeispielen eingegangen.In 3 is a similar heat exchanger as in 2 shown schematically. To denote the same parts, the same reference numerals are used. To avoid repetition is based on the previous description of 2 directed. In the following, only the differences between the two embodiments will be discussed.

In 3 ist ein Wärmetauscher 40 dargestellt, der ähnlich aufgebaut ist, wie der Wärmetauscher 20 in 2. Bei dem Wärmetauscher 40 ist das Wärmeübertragungsgewebe 1 gegenüber der 2 um 90 Grad verdreht angeordnet, so dass sich der rechteckige Flächenabschnitt 5 zwischen den beiden Sammelkästen 21 und 22 erstreckt.In 3 is a heat exchanger 40 represented, which is similar, as the heat exchanger 20 in 2 , In the heat exchanger 40 is the heat transfer fabric 1 opposite the 2 arranged rotated by 90 degrees, so that the rectangular area section 5 between the two collection boxes 21 and 22 extends.

In 4 ist die Ansicht eines Schnitts durch einen Wärmetauscher 50, der den Wärmetauschern 20 und 40 in den 2 und 3 ähnelt, dargestellt. Der Schnitt verläuft etwa in der Mitte des Wärmetauschers 50 quer durch die Flachrohre, so dass man praktisch in die Flachrohre hinein und auf einen Sammelkasten 52 draufsieht. Der Sammelkasten 52 weist einen Austrittsstutzen 55 auf. In den Sammelkasten 52 münden Flachrohre 58 bis 62, die einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Zwischen zwei Flachrohren 58 bis 62, 67, 68 ist jeweils ein Zwischenraum ausgespart. In den Zwischenräumen sind Luftleitlamellen 70 aus einem Wärmeübertragungsgewebe so angeordnet, dass sich eine dreidimensionale Struktur ergibt.In 4 is the view of a section through a heat exchanger 50 that the heat exchangers 20 and 40 in the 2 and 3 resembles shown. The cut runs approximately in the middle of the heat exchanger 50 right through the flat tubes, so that you can practically into the flat tubes and on a collecting box 52 it sees. The collection box 52 has an outlet nozzle 55 on. In the collection box 52 lead flat tubes 58 to 62 which have a rectangular cross-section. Between two flat tubes 58 to 62 . 67 . 68 in each case a gap is left out. In the interstices are louvers 70 made of a heat transfer fabric arranged so that a three-dimensional structure results.

In 5 ist ein Ausschnitt V aus 4 vergrößert dargestellt. Die Luftströmungsrichtung ist durch Pfeile 71 bis 73 angedeutet. Luftleitlamellen 75 und 76 sind schräg zur Luftströmungsrichtung 71 bis 73 angeordnet. Die Luftleitlamelle 75 ist aus einem gitterartigen Drahtgewebe gebildet und weist eine Basis 77 auf, welche die Gestalt eines Rechtecks aufweist, das in Längsrichtung zwischen zwei Sammelkästen verläuft. Von der Basis 77 sind zwei Befestigungsschenkel 78 und 79 abgewinkelt. Die Befestigungsschenkel 78 und 79 haben ebenfalls jeweils die Gestalt eines Rechtecks und sind einstückig mit der Basis 77 verbunden. Der Befestigungsschenkel 78 liegt an der Unterseite des Flachrohrs 79 an und ist mit diesem verlötet. Der Befestigungsschenkel 79 liegt an der Oberseite des Flachrohrs 60 an und ist mit diesem verlötet.In 5 is a section V out 4 shown enlarged. The air flow direction is indicated by arrows 71 to 73 indicated. Vanes 75 and 76 are oblique to the direction of air flow 71 to 73 arranged. The louver 75 is formed of a grid-like wire mesh and has a base 77 which has the shape of a rectangle extending longitudinally between two headers. From the base 77 are two attachment legs 78 and 79 angled. The attachment legs 78 and 79 also each have the shape of a rectangle and are integral with the base 77 connected. The attachment leg 78 lies on the underside of the flat tube 79 and is soldered to this. The attachment leg 79 lies at the top of the flat tube 60 and is soldered to this.

In 6 ist ein ähnlicher Schnitt wie in 4 durch einen Wärmetauscher 80 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel dargestellt. In einen Sammelkasten 82 münden Flachrohre 88 bis 92, 97, 98. Zwischen zwei Flachrohren ist jeweils ein Zwischenraum vorgesehen, in dem eine dreidimensionale Struktur 100 aus einem Wärmeübertragungsgewebe angeordnet ist.In 6 is a similar cut as in 4 through a heat exchanger 80 illustrated according to another embodiment. In a collection box 82 lead flat tubes 88 to 92 . 97 . 98 , Between two flat tubes in each case a gap is provided, in which a three-dimensional structure 100 is arranged from a heat transfer fabric.

In 7 ist ein Ausschnitt VII aus 6 vergrößert dargestellt. Die Luftströmung ist in 7 durch Pfeile 101 bis 103 angedeutet. Bei dem in den 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwischen zwei Flachrohren die gleichen Luftleitlamellen wie bei dem in den 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel angeordnet. Allerdings sind die Luftleitlamellen bei dem in den 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel gegenüber dem in den 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel um 90 Grad verdreht. In 7 ist eine Luftleitlamelle 105 so zwischen den Flachrohren 89 und 90 angeordnet, dass die Basis 107 in Luftströmungsrichtung 101 bis 103 angeordnet ist. Von der Basis 107 erstrecken sich oben und unten Befestigungsschenkel in die Zeichenebene hinein.In 7 is a section VII off 6 shown enlarged. The air flow is in 7 through arrows 101 to 103 indicated. In the in the 6 and 7 illustrated embodiment are between two flat tubes, the same air guide blades as in the in the 4 and 5 illustrated embodiment arranged. However, the louvers are in the in the 6 and 7 illustrated embodiment with respect to in the 4 and 5 illustrated embodiment rotated 90 degrees. In 7 is a baffle 105 so between the flat tubes 89 and 90 arranged that the base 107 in the direction of air flow 101 to 103 is arranged. From the base 107 extend up and down mounting legs into the plane.

In 8 ist ein Endabschnitt eines Flachrohrs 110 dargestellt, das einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist. Durch Pfeile 111 bis 114 ist die Strömungsrichtung angedeutet, in der das Flachrohr 110 von einem Medium, zum Beispiel Wasser, durchströmt wird. Im Inneren des Flachrohrs 110 ist ein Wärmeübertragungsgewebe 1, wie es in 1 perspektivisch dargestellt ist, angeordnet. Der zickzackförmige Querschnitt des Wärmeübertragungsgewebes 1 erstreckt sich senkrecht zur Strömungsrichtung 111 bis 114. Die oberen Faltlinien des Wärmeübertragungsgewebes 1 sind mit einer oberen Strömungskanalbegrenzungsfläche 116 des Flachrohrs 110 verlötet. Die unteren Faltlinien des Wärmeübertragungsgewebes 1 sind mit einer unteren Strömungskanalbegrenzungsfläche 117 des Flachrohrs 110 verlötet.In 8th is an end portion of a flat tube 110 shown, which has a rectangular cross-section. By arrows 111 to 114 the direction of flow is indicated, in which the flat tube 110 a medium, for example water, flows through it. Inside the flat tube 110 is a heat transfer fabric 1 as it is in 1 is shown in perspective, arranged. The zigzag cross section of the heat transfer fabric 1 extends perpendicular to the flow direction 111 to 114 , The upper fold lines of the heat transfer fabric 1 are with an upper flow channel boundary surface 116 of the flat tube 110 soldered. The lower fold lines of the heat transfer fabric 1 are with a lower flow channel boundary surface 117 of the flat tube 110 soldered.

In 9 ist ein Wärmeübertragungsgewebe 121 perspektivisch dargestellt, das rohrförmig ausgebildet ist. Das Wärmeübertragungsgewebe 121 hat die Gestalt eines Kreiszylindermantels.In 9 is a heat transfer fabric 121 shown in perspective, which is tubular. The heat transfer fabric 121 has the shape of a circular cylinder jacket.

In 10 ist ein Wärmeübertragungsgewebe 131 perspektivisch dargestellt, das ebenfalls rohrförmig ausgebildet ist, jedoch einen ovalen Querschnitt aufweist.In 10 is a heat transfer fabric 131 shown in perspective, which is also tubular, but has an oval cross-section.

In 11 ist ein Wärmeübertragungsgewebe 141 perspektivisch dargestellt, das ebenfalls rohrförmig ausgebildet ist, aber einen rechteckigen Querschnitt aufweist.In 11 is a heat transfer fabric 141 shown in perspective, which is also tubular, but has a rectangular cross-section.

In 12 ist eine ähnliche Schnittansicht durch einen Wärmetauscher 150 wie in den 4 und 6 dargestellt. Der Wärmetauscher 150 umfasst einen Sammelkasten 151, in den Flachrohre 152 bis 162 münden. Durch einen Pfeil 171 ist angedeutet, dass zwischen zwei Flachrohren 152, 153; 153, 154; 154, 155 jeweils zwei rohrförmige Wärmeübertragungsgewebe 121, wie sie in 9 dargestellt sind, angeordnet sind. Durch einen Pfeil 181 ist angedeutet, dass zwischen zwei Flachrohren 155, 156; 156, 157; 157,158 jeweils vier Wärmeübertragungsgewebe 131, wie es in 10 dargestellt ist, angeordnet sind. Durch einen Pfeil 160 ist angedeutet, dass zwischen zwei Flachrohren 158, 159; 159, 160; 160, 161 jeweils fünf rohrförmige Wärmeübertragungsgewebe 141, wie es in 11 dargestellt ist, angeordnet sind.In 12 is a similar sectional view through a heat exchanger 150 like in the 4 and 6 shown. The heat exchanger 150 includes a collection box 151 , in the flat tubes 152 to 162 lead. By an arrow 171 is hinted that between two flat tubes 152 . 153 ; 153 . 154 ; 154 . 155 two tubular heat transfer fabrics, respectively 121 as they are in 9 are shown, are arranged. By an arrow 181 is hinted that between two flat tubes 155 . 156 ; 156 . 157 ; 157 . 158 four heat transfer fabrics each 131 as it is in 10 is shown, are arranged. By an arrow 160 is hinted that between two flat tubes 158 . 159 ; 159 . 160 ; 160 . 161 five tubular heat transfer fabrics each 141 as it is in 11 is shown, are arranged.

In 13 ist ein Ausschnitt XIII aus 12 vergrößert dargestellt. Die Luftströmungsrichtung ist durch Pfeile 193 bis 195 angedeutet. Das Wärmeübertragungsgewebe 121 kann statt eines kreisrunden Querschnitts auch einen eckigen, zum Beispiel einen achteckigen, Querschnitt aufweisen. Die Hauptachse des ovalen Querschnitts des Wärmeübertragungsgewebes 131 erstreckt sich vorzugsweise senkrecht zur Luftströmungsrichtung 193 bis 195. Analog erstreckt sich die Längsachse des rechteckigen Querschnitts des Wärmeübertragungsgewebes 141 vorzugsweise ebenfalls senkrecht zur Luftströmungsrichtung 193 bis 195.In 13 is a section XIII off 12 shown enlarged. The air flow direction is indicated by arrows 193 to 195 indicated. The heat transfer fabric 121 may instead of a circular cross-section also have a polygonal, for example, an octagonal, cross-section. The major axis of the oval cross section of the heat transfer fabric 131 preferably extends perpendicular to the direction of air flow 193 to 195 , Similarly, the longitudinal axis of the rectangular cross section of the heat transfer fabric extends 141 preferably also perpendicular to the direction of air flow 193 to 195 ,

Das Wärmeübertragungsgewebe ist aus einem Metallgewebe gebildet, das zwischen die Fluid führenden Rohren eingelötet, mechanisch gefügt oder eingeklebt ist. Durch Einschnitte können die einzelnen Fasern oder Drähte des Metallgewebes aufgestellt werden, um eine aus der Ebene herausragende dreidimensionale Textur zu generieren, durch die der Wärmeübergang deutlich verbessert werden kann. Die Einschnitte können alle möglichen geometrischen Formen aufweisen, zum Beispiel rechteckig, rund und/oder elliptisch ausgebildet sein. Das Metallgewebe selbst kann in Form von ebenen Platten gefaltet und/oder gerollt ausgeführt sein. Der Faltwinkel kann in folgenden Bereichen liegen: 0 bis 90 Grad, 2 bis 40 Grad, 40 bis 90 Grad, 60 bis 90 Grad, 40 bis 60 Grad und/oder 20 bis 30 Grad. Bei eingestanzten Strukturen, zum Beispiel Kiemen, ist folgender Winkel möglich: 0 bis 180 Grad, 1 bis 20 Grad, 10 bis 50 Grad, 30 bis 70 Grad, 60 bis 90 Grad, 85 bis 120 Grad, 110 bis 150 Grad, 135 bis 165 Grad und/oder 160 bis 180 Grad.The heat transfer fabric is formed of a metal fabric which is soldered between the fluid-carrying tubes, mechanically joined or glued. Through cuts, the individual fibers or wires of the metal fabric can be set up to generate a three-dimensional texture protruding from the plane, through which the heat transfer can be significantly improved. The cuts can have all sorts of geometric shapes, for example rectangular, be formed round and / or elliptical. The metal fabric itself may be folded and / or rolled in the form of flat plates. The folding angle can be in the following ranges: 0 to 90 degrees, 2 to 40 degrees, 40 to 90 degrees, 60 to 90 degrees, 40 to 60 degrees and / or 20 to 30 degrees. With stamped structures, for example gills, the following angle is possible: 0 to 180 degrees, 1 to 20 degrees, 10 to 50 degrees, 30 to 70 degrees, 60 to 90 degrees, 85 to 120 degrees, 110 to 150 degrees, 135 to 165 degrees and / or 160 to 180 degrees.

Der Abstand der eingestanzten Formen liegt mindestens im Bereich der Fadenstärken oder Drahtstärken, vorzugsweise bis maximal 30 mm. Die zur Bildung des Wärmeübertragungsgewebes verwendeten Drähte und Fäden weisen jeweils eine Dicke auf, die 10 bis 2000 μm beträgt. Vorzugsweise liegt die Dicke der Drähte oder Fäden in folgenden Bereichen: 40 bis 80 μm, 75 bis 190 μm, 180 bis 250 μm, 240 bis 350 μm, 350 bis 1000 μm, 900 bis 1600 μm und/oder 1500 bis 2000 μm. Die Maschenweite der verwendeten Drähte oder Fäden beträgt 10 bis 2000 μm. Vorzugsweise liegt die Maschenweite in folgenden Bereichen: 40 bis 80 μm, 75 bis 190 μm, 180 bis 250 μm, 240 bis 350 μm, 350 bis 1000 μm, 900 bis 1600 μm und/oder 1500 bis 2000 μm.Of the Distance of the stamped forms is at least in the range of thread sizes or wire sizes, preferably up to a maximum of 30 mm. The formation of the heat transfer fabric used wires and threads each have a thickness which is 10 to 2000 microns. Preferably, the Thickness of the wires or threads in the following ranges: 40 to 80 μm, 75 to 190 μm, 180 to 250 μm, 240 up to 350 μm, 350 to 1000 μm, 900 to 1600 microns and / or 1500 to 2000 microns. The mesh size of the wires or filaments used is 10 to 2000 microns. Preferably the mesh size is in the following ranges: 40 to 80 μm, 75 to 190 μm, 180 to 250 μm, 240 to 350 μm, 350 to 1000 μm, 900 to 1600 μm and / or 1500 to 2000 microns.

Zur Bildung des Wärmeübertragungsgewebes können beschichtete Fasern, Fäden oder Drähte verwendet werden. Es ist aber auch möglich, das Wärmeübertragungsgewebe nachträglich zu beschichten. Das Beschichten kann vor oder nach dem Fügeprozess erfolgen. Durch das gemäß der vorliegen den Erfindung dreidimensional strukturierte Wärmeübertragungsgewebe kann die Leistung des Wärmetauschers verbessert werden. Außerdem kann der Wasserablauf verbessert werden. Schließlich weisen die erfindungsgemäßen Wärmetauscher aufgrund der Verwendung des dreidimensional strukturierten Wärmeübertragungsgewebes ein geringeres Gewicht als herkömmliche Wärmetauscher auf.to Formation of the heat transfer fabric can coated fibers, threads or wires used become. But it is also possible the heat transfer fabric later to coat. The coating can be done before or after the joining process respectively. By according to the present Invention three-dimensionally structured heat transfer fabric, the Performance of the heat exchanger be improved. Furthermore the water drain can be improved. Finally, the heat exchanger according to the invention due to the use of the three-dimensionally structured heat transfer fabric a lighter weight than conventional ones heat exchangers on.

In 14 ist ein Wärmeübertragungsgewebe 201 quer zu Rohren 204, 205 angeordnet. In dem Wärmeübertragungsgewebe 201 sind Durchzüge 208, 210 für die Rohre ausgespart. Die Gestalt der Durchzüge 208, 210 ist an den Querschnitt der verwendeten Rohre angepasst. Deshalb weist der Durchzug 208 einen runden oder einen ovalen Querschnitt auf. Der Durchzug 210 weist demgegenüber einen rechteckigen, insbesondere quadratischen Durchzug auf.In 14 is a heat transfer fabric 201 across to pipes 204 . 205 arranged. In the heat transfer fabric 201 are passages 208 . 210 recessed for the tubes. The figure of the passages 208 . 210 is adapted to the cross-section of the pipes used. That's why the draft shows 208 a round or an oval cross-section. The passage 210 In contrast, has a rectangular, in particular square passage on.

In 15 ist die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie XV-XV in 14 dargestellt. In der Schnittansicht ist angedeutet, dass die Durchzüge einen umgebogenen Randbereich 215 aufweisen können, der dazu dient, das Wärmeübertragungsgewebe 201 an dem jeweiligen Rohr zu befestigen. Der umgebogene Randbereich kann einstückig oder in Form von mehreren Laschen ausgebildet sein.In 15 is the view of a section along the line XV-XV in 14 shown. In the sectional view is indicated that the passages a bent edge region 215 which serves to heat the heat transfer fabric 201 to attach to the respective tube. The bent edge region may be formed in one piece or in the form of a plurality of tabs.

Claims

Heat exchanger, in particular for a motor vehicle, with a plurality of pipes ( 31 - 37 ; 58 - 62 . 67 . 68 ; 88 - 92 . 97 . 98 ; 152 - 162 ), in particular flat tubes, plates or disks, through which flows a first medium, for example a coolant or a coolant, and flows around a second medium, in particular air or exhaust gas, a heat transfer fabric ( 1 ; 70 ; 105 ; 121 ; 131 ; 141 ), characterized in that the heat transfer fabric ( 1 ; 70 ; 105 ; 121 ; 131 ; 141 ) has a plurality of surface portions extending in different directions between two flow channel boundary surfaces.

Heat exchanger, in particular for a motor vehicle, with a plurality of tubes, in particular flat tubes, plates or discs, which are flowed through by a medium, for example by a refrigerant or a coolant, in particular according to claim 1, characterized in that in the tubes a heat transfer fabric ( 1 ) between two flow channel boundary surfaces ( 116 . 117 ) is arranged.

Heat exchanger, in particular for a motor vehicle, with a plurality of pipes ( 204 . 205 ), in particular flat tubes or disks, through which flows a first medium, for example a coolant or a coolant, and flows around a second medium, in particular air or gas, wherein between two pipes ( 204 . 205 ) a heat transfer fabric ( 201 ), in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the heat transfer fabric ( 201 ) is arranged transversely to the tubes.

Heat exchanger according to claim 3, characterized in that in the heat transfer fabric ( 201 ) Passages ( 208 . 210 ) for the pipes ( 204 . 205 ) are omitted.

Heat exchanger according to one of claims 2 to 4, characterized in that the heat transfer fabric ( 1 ) in and / or between the pipes ( 110 ) has a plurality of surface portions extending in different directions.

Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the heat transfer fabric ( 1 ) is formed substantially wave-shaped.

Heat exchanger according to one of claims 1 to 5, characterized in that the heat transfer fabric ( 1 ) is formed zigzag in cross section.

Heat exchanger according to one of claims 1 to 5, characterized in that the heat transfer fabric ( 121 ; 131 ; 141 ) is tubular, for example, with a circular, oval or rectangular cross-section, is formed.

Heat exchanger according to one of claims 1 to 5, characterized in that the heat transfer fabric ( 75 ) a surface section ( 77 ), of which two fastening sections ( 78 . 79 ) are angled.

Heat exchanger according to claim 9, characterized in that the heat transfer fabric ( 75 ) is formed in cross-section substantially U-shaped.

heat exchangers according to one of the preceding claims, characterized that the heat transfer fabric Has recesses or cuts.

heat exchangers according to one of the preceding claims, characterized that the heat transfer fabric gill-like out folded surface sections having.

Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the heat transfer fabric ( 1 ; 70 ; 105 ; 121 ; 131 ; 141 ) is formed of aluminum wire or steel wire.

Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the heat transfer fabric ( 1 ; 70 ; 105 ; 121 ; 131 ; 141 ) is soldered to the flow channel boundary surfaces.