DE102011078547A1 - Wärmetauscher-Filter-Modul - Google Patents

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Franco Ghiani
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wärmetauscher-Filter-Modul, Wärmetauscher-Filter-Modul, umfassend ein Gehäuse (6), in welchem ein Wärmetauscher (1) und ein Filterelement (4) angeordnet sind, wobei das Gehäuse (6) einen Eintritt (12) zur Zuleitung und einen Rücklauf (13) zur Ableitung eines ersten Fluids aufweist und der Wärmetauscher (1) aus einer Vielzahl annähernd flächig ausgebildeter Elemente (15) besteht, welche stapelartig übereinander angeordnet sind und mit einem zweiten Fluid in einem thermischen Kontakt stehen. Um ein platzsparendes Wärmetauscher-Filter-Modul anzugeben, umschließt der Wärmetauscher (1) das Filterelement (4) trennwandfrei, annähernd vollständig.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Wärmetauscher-Filter-Modul, umfassend ein Gehäuse, in welchem ein Wärmetauscher und ein Filterelement angeordnet sind, wobei das Gehäuse für beide Fluide jeweils einen Eintritt zur Zuleitung und einen Rücklauf zur Ableitung aufweist und der Wärmetauscher aus einer Vielzahl annähernd flächig ausgebildeter Elemente besteht, welche stapelartig übereinander angeordnet sind und mit einem zweiten Fluid in einem thermischen Kontakt stehen.
  • Es ist eine Bauform von Wärmetauschern bekannt, die sogenannten Stapelscheiben-Wärmetauscher, die z. B. als Ölkühler eingesetzt werden. Dabei sind entsprechend flächig ausgeformte Elemente, vorzugsweise Blechscheiben, aufeinander gestapelt, wobei zwei getrennte Strömungspfade zur Durchströmung mit im thermischen Austausch stehenden Fluiden ausgebildet sind. Insbesondere bei der Verwendung als Ölkühler muss das, durch den Wärmetauscher strömende Motor- bzw. Getriebeöl nicht nur gekühlt, sondern auch gefiltert werden, um von Fremdpartikeln befreit zu werden.
  • Hierbei verwendet man üblicherweise Filterelemente, die in einem Gehäuse mit dem Wärmetauscher angeordnet sind.
  • Wie aus 1 ersichtlich, strömt dabei das zu kühlende Öl als erstes Fluid von einem Motor- bzw. Getriebeblock 2 ausgehend durch den Wärmetauscher 1, durch welchen ebenfalls ein zweites Fluid, beispielsweise ein Kühlmittel fließt und dabei in thermischem Kontakt zu dem zu kühlenden ersten Fluid steht. Nachdem das erste Fluid den Wärmetauscher 1 durchströmt hat, erreicht dieses über einen Ölkanal 3 das Filterelement 4, wo es von Fremdkörpern befreit wird. Die Schnittstelle zwischen dem Wärmetauscher 1 und dem Filterelement 4 ist dabei relativ aufwändig konstruktiv gestaltet.
  • So sind aus der EP 0 901 566 B1 ein Filterelement und ein Wärmetauscher bekannt, welche im selben Gehäuse aber baulich voneinander getrennt angeordnet sind. Dabei ist der Wärmetauscher konzentrisch von außen von dem Filterelement umfasst, wobei zwischen dem Wärmetauscher und dem Filterelement eine Trennwand ausgebildet ist, so dass das Gehäuse zwei Kammern bildet und der Wärmetauscher in einer Kammer und das Filterelement in einer anderen Kammer angeordnet ist.
  • Aus der US 6,263,960 B1 ist ein Wärmetauscher, insbesondere ein Ölkühler, bekannt, bei welchem ein Filterelement oberhalb des Wärmetauschers angeordnet ist, wobei Filterelement und Wärmetauscher ebenfalls in zwei räumlich getrennten Kammern eines Gehäuses positioniert sind.
  • Die US 6,446,712 B1 offenbart einen Wärmetauscher mit einer Vielzahl von flächig ausgebildeten Elementen, welche kreisrund geformt sind. Ein solcher, kreisrunde flächige Elemente aufweisender Wärmetauscher ist mit einem Filterelement kombiniert, wobei das Filterelement in einem separaten Gehäuse untergebracht ist, an welchem der Wärmetauscher angeflanscht ist. Die Anbindung des Wärmetauschers an das Gehäuse des Filterelementes ist relativ teuer, da Flanschplatten, Dichtungen und Schrauben benötigt werden und diese Bauteile die eigentliche Funktion des Wärmetauschers, das erste Fluid zu kühlen, nicht unterstützen.
  • Eine Wärmetauschereinrichtung mit einem Wärmetauscherfunktionsteil ist aus der DE 103 51 112 A1 bekannt, bei welchem die, den Wärmetauscher bildenden flächige Elemente rund ausgebildet sind. Das Filterelement ist dabei in einem separaten Gehäuse angeordnet, welcher eine spezielle Gehäuseaufnahme für den Wärmetauscher besitzt. Ein zweites Aufnahmeelement ist über den Wärmetauscher als Abdeckung ausgebildet.
  • Aus der DE 10 005 889 A1 ist ein Flüssigkeitskühlersystem bekannt, bei dem das Filterelement als Aufsatz des Flüssigkeitskühlers in dessen Deckel integriert ist. Dabei ist das Filterelement ebenfalls räumlich getrennt von dem Wärmetauscher in ein und demselben Gehäuse angeordnet.
  • Nachteilig bei den diskutierten Einrichtungen ist die konstruktiv aufwändige Gestaltung des Gehäuses, welches nicht nur die unterschiedlichen Kammern für das Filterelementes bzw. den Wärmetauscher realisieren muss, sondern auch das entsprechende Kanalsystem für die beiden Fluids sowie ein weiteres Kanalsystem, welches den Wärmetauscher mit dem Filterelement verbindet, aufweisen muss. Dadurch entsteht ein größerer Bedarf an Bauraum.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Wärmetauscher-Filter-Modul anzugeben, welches konstruktiv einfach herstellbar ist und dessen Bauraumbedarf verkleinert ist.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Wärmetauscher das Filterelement trennwandfrei, annähernd vollständig, umschließt. Durch die Integration des Filterelementes in den Wärmetauscher werden die Herstellungskosten für das Gehäuse reduziert und der Bauraumbedarf für das Wärmetauscher-Filter-Modul verringert. Darüber hinaus wird das Gewicht des Wärmetauscher-Filter-Moduls reduziert, da zum einen nur ein Gehäuse notwendig ist, bei welchem auf Trennwände zur Unterteilung des Gehäuses in mehrere Kammern verzichtet werden kann.
  • Vorteilhaft werden die Fluide in Kreuzstrom geführt.
  • Vorteilhafterweise ist der Wärmetauscher konzentrisch um das Filterelement angeordnet. Durch eine solche Anordnung wird die Schnittstelle zwischen dem Wärmetauscher und dem Filterelement vereinfacht, da kein Kanalsystem für die Passage des ersten Fluids benötigt wird, das den Wärmetauscher mit dem Filterelement verbindet, Da das Filterelement üblicherweise aus einem Wechselfilterelement besteht, kann dieses einfach aus dem Wärmetauscher, der in dem Gehäuse positioniert ist, entfernt und wieder eingesetzt werden, was Wartungsarbeiten des Wärmetauscher-Filter-Moduls vereinfacht.
  • In einer Ausgestaltung weisen die annähernd flächig ausgebildeten Elemente des Wärmetauschers jeweils mittig eine runde Öffnung auf, in welche das zylinderförmige Filterelement eingesetzt ist. Diese runde Öffnung lässt sich in die annähernd flächig ausgebildeten Elemente, welche vorzugsweise Blechformteile sind, einfach durch einen Stanzprozess herstellen. Durch das an sich bekannte Übereinanderstapeln der flächig ausgebildeten Elemente bildet sich somit eine Aufnahme für das vorzugsweise zylinderförmige Filterelement. Das Filterelement ist dabei offen gegenüber den flächig ausgebildeten Elementen ausgebildet, so dass das, zu kühlende erste Fluid barrierelos aus den annähernd flächig ausgebildeten Elementen in das Filterelement einströmen kann.
  • In einer Variante weist jedes annähernd flächig ausgebildete Element mehrere Durchbrüche auf, wobei in die übereinander angeordneten Durchbrüche der stapelartig übereinander liegenden Elemente jeweils ein, das zweite Fluid führendes Rohr eingeführt ist, welches thermisch mit den annähernd flächig ausgebildeten Elementen kontaktiert ist. Jedes, der in die übereinanderliegenden Durchbrüche einzuführende Rohr bildet dabei einen Kanal für das zweite Fluid, welches das Kühlmittel darstellt. Durch diese Rohre wird sichergestellt, dass das zweite Fluid nicht aus den Rohren austreten kann, wodurch eine Vermischung zwischen dem ersten und dem zweiten Fluid verhindert wird. Da das erwärmte erste Fluid seine Temperatur auf die annähernd flächig ausgebildeten Elemente überträgt, wird die Wärme von den annähernd flächig ausgebildeten Elementen an die Rohre weitergegeben, wodurch das Kühlmittel erwärmt und das erste Fluid abgekühlt wird. Das zweite Fluid führt somit die Wärme in dem Rohr aus dem Wärmetauscher.
  • In einer Weiterbildung erfolgt die thermische Kontaktierung des Rohres mit den annähernd flächig ausgebildeten Elementen durch eine mechanische Aufweitung der Durchbrüche durch das Rohr. Dadurch, dass die Durchbrüche einen unwesentlich geringeren Durchmesser aufweisen als der Außendurchmesser des Rohres, wird das Rohr in den Durchbruch eingedrückt, wobei es zu einer leichten mechanischen Aufweitung der Durchbrüche kommt. Dabei wird eine feste mechanischer Verbindung zwischen dem Durchbruch und dem Rohr hergestellt, so dass die Wärme problemlos von den annähernd flächig ausgebildeten Elementen auf die Rohre übertragen werden kann. Auf eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den annähernd flächig ausgebildeten Elementen und den Rohren kann somit verzichtet werden, was den Herstellungsprozess des Wärmetauscher-Filter-Moduls vereinfacht.
  • In einer anderen Ausführungsform erfolgt die thermische Kontaktierung des Rohres mit den annähernd flächig ausgebildeten Elementen durch eine Verlötung, Mittels einer solchen stoffschlüssigen Verbindung wird gewährleistet, dass ein ausreichender thermischer Kontakt zwischen Rohr und den flächig ausgebildeten Elementen realisiert wird.
  • Vorteilhafterweise weist jeder Durchbruch eine kegelähnliche Erhebung wenigstens entlang seines Außendurchmessers auf, die beim stapelartigen Übereinanderliegen der annähernd flächig ausgebildeten Elemente zur Ausbildung eines zweiten Kanales für das zweite Fluid miteinander stoffschlüssig verbunden, vorzugsweise verlötet, sind. Durch das Ineinandergreifen der kegelähnlichen Erhebungen der Durchbrüche entsteht ein zweiter Kanal für das zweite Fluid, welcher sich senkrecht zu der Ausdehnung der annähernd flächig ausgebildeten Elemente erstreckt. Auf das Einschieben eines zusätzlichen Rohres kann somit verzichtet werden, was die Herstellungskosten des Wärmetauscher-Filter-Moduls reduziert. Auch in dieser Ausführung wird durch das Verlöten der kegelähnlichen Erhebungen verhindert, dass das zweite Fluid aus dem zweiten Kanal entweichen kann.
  • In einer Ausgestaltung weist das Gehäuse einen Sammelboden und eine Sammelabdeckung für das zweite Fluid auf, in welchen die zweiten Kanäle für das zweite Fluid münden und zwischen welchen die annähernd flächig ausgebildeten Elemente des Wärmetauschers und das Filterelement angeordnet sind. Somit wird auf kleinstem Raum der Kreislauf des zweiten Fluids innerhalb des Wärmetauscher-Filter-Moduls gewährleistet. Dadurch, dass die Anschlüsse für die Zufuhr und den Rücklauf des zweiten Fluids an dem Sammelboden angeordnet sind, kann auf weitere Böden bzw. Platten verzichtet werden, was zu einer Kosteneinsparung durch Vereinfachung der Schnittstellen führt.
  • In einer Ausgestaltungsform erstreckt sich axial zu den flächig ausgebildeten Elementen zwischen dem Gehäuse und dem Wärmetauscher ein erster Kanal zur Zuleitung des ersten Fluids, wobei das erste Fluid sich ausgehend von dem ersten Kanal, annähernd radial zwischen den annähernd flächig ausgebildeten Elementen ausbreitet. Durch diese einfache Kanalgestaltung, welche lediglich durch einen vorgegebenen Abstand zwischen Gehäuse und den Rändern der annähernd flächig ausgebildeten Elemente realisiert ist, entfallen zusätzliche Verbindungskanäle. Durch die kurzen Strömungswege welche das erste Fluid durch den Wärmetauscher zurücklegt, wird ein geringer Druckverlust des ersten Fluids erreicht. Zudem wird durch den großen Strömungsquerschnitt auf der Seite des ersten Fluids, eine kleine Strömungsgeschwindigkei des ersten Fluids erreicht und damit ein geringer Druckverlust erzielt. Da der Wärmetauscher selbst aufgrund der Vielzahl der annähernd flächig ausgebildeten Elemente eine große Oberfläche aufweist, wird dadurch eine hohe Kühlleistung des ersten Fluids erzielt. Durch diesen geringen Druckverlust wird die Leistung der Pumpe, welche das erste Fluid in dem Wärmetauscher-Filer-Modul bewegt, reduziert, was im Weiteren zur Einsparung von Kraftstoff bei einem Kraftfahrzeug führt.
  • In einer Variante weisen die annähernd flächig ausgebildeten Elemente eine runde Außenkontur auf und sind in dem, insbesondere zylinderförmigen, Gehäuse angeordnet. Durch diese runde Form der flächig ausgebildeten Elemente ist der Druck des Wärmetauschers neutral ausgebildet, was bedeutet, dass die annähernd flächig ausgebildeten Elemente kaum deformiert werden. Durch diese druckneutrale Ausgestaltung können die Wanddicken der flächig ausgebildeten Elemente gegenüber den Wandstärken der an sich bekannten Stapelscheiben-Wärmetauscher stark reduziert werden. Diese Reduzierung hat nicht nur die Verringerung des Gewichtes des Wärmetauschers zur Folge, sondern trägt weiterhin zur Platzeinsparung des Wärmetauscher-Filter-Moduls bei.
  • Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Einige davon sollen anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.
  • Es zeigt:
  • 1: Prinzipdarstellung eines Wärmetauscher-Filter-Moduls nach dem Stand der Technik
  • 2: Prinzipdarstellung des erfindungsgemäßen Wärmetauscher-Filter-Moduls
  • 3: ein Aufbau für ein Wärmetauscher-Filter-Modul nach 2
  • 4: ein erstes Ausführungsbeispiel des Wärmetauscher-Filter-Moduls nach 3
  • 5: ein zweites Ausführungsbeispiel des Wärmetauscher-Filter-Moduls nach 3
  • 6: Stapelung der flächig ausgebildeten Elemente des Wärmetauscher-Filter-Moduls nach 5
  • 7: gehäuselose Darstellung des Wärmetauscher-Filter-Moduls nach 6
  • Gleiche Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • 2 zeigt eine Prinzipdarstellung des erfindungsgemäßen Wärmetauscher-Filter-Moduls 7, bei welchem der Wärmetauscher 1 und das Filterelement 4 in einem gemeinsamen Gehäuse 6 angeordnet sind. Dabei umfängt der Wärmetauscher 1 das Filterelement 4 konzentrisch. Zwischen dem Gehäuse 6 und dem Wärmetauscher 1 ist dabei ein erster Kanal 3a für die Zuführung des ersten Fluids, vorzugsweise Öl, ausgebildet. Ausgehend von diesem Kanal 3a, welcher lediglich durch einen vorgegebenen Abstand zwischen dem Wärmetauscher 1 und dem Gehäuse 6 realisiert ist, wird das erste Fluid in den Wärmetauscher 1 eingeleitet. Dabei durchströmt das erste Fluid den Wärmetauscher 1 radial und gelangt zu dem, innerhalb des Wärmetauschers 1 liegenden Filterelement 4, welches von dem ersten Fluid axial durchströmt wird und anschließend aus dem Gehäuse 6 ausströmt.
  • 3a zeigt einen Aufbau des Wärmetauscher-Filter-Moduls 7, welches aus dem Gehäuse 6 besteht, das durch eine Abdeckung 8 abgedeckt ist und einen Boden 9 aufweist, der einen Einlass 10 für das zweite Fluid und einen Auslass 11 für das zweite Fluid sowie jeweils einen Eintritt 12 und einen Rücklauf 13 für das erste Fluid umfasst. Wie aus 3b ersichtlich, ist das vorgeschlagene Wärmetauscher-Filter-Modul 7 zylindrisch ausgebildet. Dabei nimmt das zylinderförmige Gehäuse 6 den ebenfalls zylinderförmigen Wärmetauscher 1 auf, während der Wärmetauscher 1, welcher einen größeren Durchmesser als das Filterelement 4 besitzt, das zylinderförmige Filterelement 4 umschließt, welches in eine nicht weiter dargestellte Aufnahme 18 des Wärmetauschers 1 eingeschoben wird.
  • In 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des Wärmetauscher-Filter-Moduls 7 dargestellt, bei welchem Rohre 14 für das zweite Fluid verwendet werden. 4a zeigt einen Schnitt durch das Wärmetauscher-Filter-Modul 7 im zusammengefügten Zustand. Dabei besteht der Wärmetauscher 1 aus einer Vielzahl von annähernd flächig ausgebildeten Elementen 15, welche übereinanderliegend jeweils mehrere Durchbrüche 16 aufweisen und beabstandet zueinander sowie offen zum Kanal 3a hin ausgebildet sind. Im gestapelten Zustand der annähernd flächig ausgebildeten Elemente 15 liegen die Durchbrüche 16 der Elemente 15 übereinander, so dass durch diese Durchbrüche 16 die Rohre 14 hindurch gesteckt werden können. Das Rohr 14 endet in einem Sammelkasten 80 der Abdeckung 8 für das zweite Fluid, während es auf der entgegen gesetzten Seite mit dem Einlass 10 für das zweite Fluid verbundenen Sammelboden 9 in Verbindung steht. Das sich parallel zum Rohr 14 erstreckende weitere Rohr 14a führt von dem Sammelkasten 8a zu dem Auslass 11 des zweiten Fluids. Das zweite Fluid stellt dabei eine Kühlflüssigkeit dar.
  • Die 4b und 4c zeigen dabei das Wärmetauscher-Filter-Modul 7 in unterschiedlichen Bauzuständen. Gemäß 4b werden in den, aus einer Vielzahl von annähernd flächig ausgebildeten Elementen 15 bestehenden Wärmetauscher 1 mehrere Rohre 14 eingeschoben. Anschließend wird der, mit den Rohren 14 versehene Wärmetauscher 1 in das Gehäuse 6 eingeführt, worauf folgend das Filterelement 4 ebenfalls im Inneren des Wärmetauschers 1 platziert wird (4c). Der Abschluss des Gehäuses 6 mit der Abdeckung 8 und des Bodens 9 des Gehäuses 6 erfolgt wie bereits erläutert.
  • Aufgrund der Verbindung des Einlasses 10 über einen Teil der Rohre 14 wird das zweite Fluid in dem Sammelkasten 8a in der Ebene der Abdeckung 8 umgelenkt und mittels dem anderen Teil der Rohre 14a an den Auslass 11 zurückgeführt. Dadurch ergibt sich ein geschlossener Kreislauf für das zweite Fluid. Für das erste Fluid ist ebenfalls ein geschlossener Kreislauf vorhanden, wobei das erste Fluid über den nicht weiter dargestellten Eintritt 12 in den Kanal 3a einströmt und sich dort verteilt. Anschließend durchströmt das erste Fluid radial die Zwischenräume zwischen den annähernd flächig ausgebildeten Elementen 15, wobei es die Wärme an die flächig ausgebildeten Elemente 15 abgibt. Nach dem Vordringen in das Innere der flächig ausgebildeten Elemente 15, wo das nicht weiter dargestellte Filterelement 4 positioniert ist, dringt das erste Fluid in das Filterelement 4 ein, welches axial durchströmt wird. Anschließend wird das erste Fluid aus dem Wärmetauscher-Filter-Modul 7 über den Rücklauf 13 wieder einem Motor bzw. einem Getriebe, vorzugsweise eines Kraftfahrzeuges, zugeführt.
  • Die einzelnen Komponenten des Wärmetauschers 1 sind in 4c bis 4f dargestellt. Dabei zeigt die 4c ein einzelnes, annähernd flächig ausgebildetes Element 15, welches mehrere Durchbrüche 16 aufweist, die in gleichmäßigen Abständen in dem runden annähernd flächig ausgebildeten Element 15 ausgebildet sind. Annähernd mittig weist jedes flächig ausgebildete Element 15 eine große Öffnung 17 auf. Beim Aufeinanderstapeln der Vielzahl der annähernd flächig ausgebildeten Elemente 15, wie es in 4a dargestellt ist, liegen die Durchbrüche 16 der einzelnen, annähernd flächig ausgebildeten Elemente 15 direkt übereinander wobei die Rohre 14, 14a in die übereinanderliegenden Durchbrüche 16 der flächig ausgebildeten Elemente 15 eingeführt sind. Dabei ist jeder Durchbruch 16 von einem Rohr 14, 14a durchdrungen.
  • Die 4e und 4f zeigen einen fertig montierten Wärmetauscher 1, in welchem die Rohre 14 montiert sind. Die großen Öffnungen 17, welche mittig in jedem, annähernd flächig ausgebildeten Element 15 ausgearbeitet sind, bilden dabei die Aufnahme 18 für das nicht weiter dargestellte Filterelement 4.
  • In einer zweiten Ausführungsform des Wärmetauscher-Filter-Moduls 7 weist jedes flächig ausgebildete Element 15 des Wärmetauschers 23 über seine gesamte Oberfläche eine Vielzahl von Durchbrüchen 16 auf. Mittig weisen auch diese annähernd flächig ausgebildeten Elemente 15 eine große Öffnung 17 zur Aufnahme des Filterelements 4 auf (5a). Wie aus den Darstellungen in den 5b und 5c ersichtlich, besitzt jeder Durchbruch 16 eine kegelähnlich verlaufende Erhebung 20, welche sich entlang des Außenrandes jedes Durchbruchs 16 erstreckt. So ausgeformte, annähernd flächig ausgebildete Elemente 15 werden ebenfalls stapelförmig übereinander gesteckt (6a). Dabei greifen die kegelähnlichen Erhebungen 20 der einzelnen annähernd flächig ausgebildeten Elemente 15 ineinander und bilden gemäß 6b einen zweiten Kanal 21. Da die annähernd kegelförmigen Erhebungen 20 miteinander fest verlötet sind, wird durch den Kanal zweiten 21 das zweite Fluid innerhalb des Wärmetauschers 23 geführt. Durch das Verlöten wird sichergestellt, dass das zweite Fluid nicht aus dem zweiten Kanal 21 austreten kann und somit zuverlässig der Kreislauf zwischen dem Sammelkasten 8a, den durch die Erhebungen 20 gebildeten Kanälen 21 und den Einlass 11 bzw. Auslass 22 des zweiten Fluids gebildet wird. Durch diese Ausgestaltung kann auf zusätzliche Rohre, wie sie im vorhergehenden Beispiel angeführt wurden, verzichtet werden.
  • 7 zeigt den Einschub des Filterelementes 4 in einen Stapel von annähernd flächig ausgebildeten Elementen 15, die Durchbrüche 16 mit den kegelähnlichen Erhebungen 20 aufweisen. Dabei wird das Filterelement 4 in die große mittige Öffnung 17 eingeführt und von den annähernd flächig ausgebildeten Elementen 15 vollständig verschlossen. Auf ein vollständiges Umgeben des Filterelementes 7 durch die annähernd flächig ausgebildeten Elemente 15 wurde zum besseren Verständnis in 7 verzichtet.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist die Querschnittsform der Durchbrüche 16 je nach Anforderung beliebig. So können diese insbesondere oval, kreisrund, dreieckig, rechteckig oder weiter mehreckig sein.
  • Die diskutierten Ausführungsbeispiele für das Wärmetauscher-Filter-Modul 7 bilden eine platzsparende Anordnung, da nur ein Gehäuse notwendig ist in welchem der Wärmetauscher 1 das Filterelement 4 trennwandfrei konzentrisch umschließt. Durch diese Integration des Filterelementes 4 in den Wärmetauscher 1 können teure Schnittstellen in Form von Kanalsystemen und Trennwänden genauso entfallen wie zusätzliche Verbindungskanäle zwischen den Wärmetauschern 1, 23 und dem Filterelement 4. Ein solches Wärmetauscher- Filter Modul 7 ist insbesondere für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug geeignet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0901566 B1 [0005]
    • US 6263960 B1 [0006]
    • US 6446712 B1 [0007]
    • DE 10351112 A1 [0008]
    • DE 10005889 A1 [0009]

Claims (10)

  1. Wärmetauscher-Filter-Modul, umfassend ein Gehäuse (6), in welchem ein Wärmetauscher (1) und ein Filterelement (4) angeordnet sind, wobei das Gehäuse (6) für beide Fluide jeweils einen Eintritt (12 bzw. 10) zur Zuleitung und einen Rücklauf (13, 11) zur Ableitung aufweist und der Wärmetauscher (1) aus einer Vielzahl annähernd flächig ausgebildeter Elemente (15) besteht, welche stapelartig übereinander angeordnet sind und mit einem zweiten Fluid in einem thermischen Kontakt stehen, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (1) das Filterelement (4) trennwandfrei, annähernd vollständig, umschließt.
  2. Wärmetauscher-Filter-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (1) konzentrisch um das Filterelement (4) angeordnet ist.
  3. Wärmetauscher-Filter-Modul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die annähernd flächig ausgebildeten Elemente (15) des Wärmetauschers (1) jeweils mittig eine runde Öffnung (17) aufweisen, in welchen das zylinderförmige Filterelement (4) eingesetzt ist.
  4. Wärmetauscher nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweils annähernd flächig ausgebildete Element (15) mehrere Durchbrüche (16) aufweist, wobei in die übereinander angeordneten Durchbrüche (16) der stapelartig übereinander liegenden Elemente (15) jeweils ein, das zweite Fluid führende, Rohr (14, 14a) eingeführt ist, welches thermisch mit dem annähernd flächig ausgebildeten Element (15) kontaktiert ist.
  5. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Kontaktierung des Rohres (14, 14a) mit den annähernd flächig ausgebildeten Elementen (15) durch eine mechanische Aufweitung der Durchbrüche (16) durch das Rohr (14, 14a) erfolgt.
  6. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Kontaktierung des Rohres (14, 14a) mit den annähernd flächig ausgebildeten Elementen (15) durch eine Verlötung erfolgt.
  7. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Durchbruch (16) eine kegelähnliche Erhebung (20) wenigstens entlang seines Außendurchmessers aufweist, die beim stapelartigen Übereinanderliegen der annähernd flächig ausgebildeten Elemente (15) ineinander greifen und zur Ausbildung eines zweiten Kanales (21) für das zweite Fluid miteinander stoffschlüssig verbunden, insbesondere verlötet, sind.
  8. Wärmetauscher nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) einen Sammelboden (9) und eine Sammelabdeckung (8a) für das zweite Fluid aufweist, zwischen welchen die annähernd flächig ausgebildeten Elemente (15) des Wärmetauschers (1) und das Filterelement (4) angeordnet sind.
  9. Wärmetauscher nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (6) und dem Wärmetauscher (1) ein erster Kanal (3a) zur Zuleitung des ersten Fluids ausgebildet ist, der sich axial entlang der flächig ausgebildeten Elemente (15) erstreckt, wobei das erste Fluid ausgehend von dem ersten Kanal (3a) sich annähernd radial zwischen den annähernd flächig ausgebildeten Elementen (15) ausbreitet.
  10. Wärmetauscher nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die annähernd flächig ausgebildeten Elemente (15) eine runde Außenkontur aufweisen und in dem, insbesondere zylinderförmigen, Gehäuse (6) angeordnet sind.
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