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QUERVERWEIS ZU BEZOGENER ANMELDUNG
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Anmeldung Nr. 10-2011-0131912 , eingereicht am 9. Dezember 2011, deren gesamter Inhalt via Bezugnahme hierin mit aufgenommen ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeug-Wärmetauscher. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Fahrzeugwärmetauscher, welcher die Wärmetauschleistung verbessert, indem der Fluss einer Betriebsfluids geändert wird und Turbulenzen effizient erzeugt werden.
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Beschreibung bezogener Technik
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In letzter Zeit wurde in der Automobilindustrie Forschung auf kleinere Größe, reduziertes Gewicht und höhere Effizienz ausgerichtet, weil Verbraucher ein höheres Interesse an Umwelt und Energie zeigten.
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Ein Wärmetauscher überträgt Wärme von einem Hochtemperaturfluid, beispielsweise einer Hochtemperaturflüssigkeit, auf ein Niedertemperaturfluid, beispielsweise eine Niedertemperaturflüssigkeit, mittels einer Wärmeübertragungsfläche und wird in einem Fahrzeugkühler, einem Heizer, einem Kühler, einem Verdunster und einem Kondensator verwendet. Der Wärmetauscher absorbiert Wärme aus einer Umgebung von zwei Umgebungen, welche eine Temperaturdifferenz aufweisen, und strahlt Wärme an die andere Umgebung ab.
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Ein solcher Wärmetauscher verwendet Wärmeenergie erneut oder steuert bzw. regelt eine Temperatur eines Betriebsfluids, welches darin fließt, um der geforderten Leistung zu entsprechen. Der Wärmetauscher wird bei einem Klimaanlagensystem oder einem Getriebeölkühler eines Fahrzeugs verwendet und ist in einem Motorraum montiert.
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Wegen des beschränkten Platzes ist es schwer, den Wärmetauscher im Motorraum zu montieren. Studien mit dem Ziel eines Wärmetauschers mit geringerer Größe, geringerem Gewicht und höherer Effizienz wurden durchgeführt.
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In letzter Zeit wurden ein Wärmetauscher vom Plattentyp oder ein Wärmetauscher vom Mantel-Rohr-Typ erforscht. Der Wärmetauscher vom Plattentyp ist ausgebildet, indem Platten aufeinander gestapelt sind und verwendet ein Kühlmittel als ein Wärmeübertragungsmedium, und der Wärmetauscher vom Mantel-Rohr-Typ ist mit Abschnitten verkleinerten Durchmessers ausgestattet, welche an Innenumfängen einer Mehrzahl von Rohren ausgebildet sind, um einen Fluss des Betriebsfluids zu ändern und Turbulenzen auszubilden.
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Da der Innendruck des Wärmetauschers vom Plattentyp klein ist im Vergleich zum Wärmetauscher vom Mantel-Rohr-Typ wenn Wärme zwischen Hochdruckfluiden und Niederdruckfluiden ausgetauscht wird, sollte die Dicke der Platte vergrößert werden. Dadurch kann die Wärmeaustauscheffizienz zwischen den Betriebsfluiden verschlechtert werden und Herstellungskosten, Gewicht und Größe können steigen.
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Da gemäß dem Wärmetauscher vom Mantel-Rohr-Typ, welcher ausgezeichnete Wärmeaustauscheffizienz im Vergleich zum Wärmetauscher vom Plattentyp aufweist, die Abschnitte reduzierten Durchmessers am Innenumfang jedes einzelnen Rohres ausgebildet sein sollten, können Herstellungskosten steigen. Da darüber hinaus ein äußerer Umfang des Rohrs glatt ist, ist es schwer, Turbulenzen in Luft auszubilden. Darum kann möglicherweise die Wärmeaustauscheffizienz im Vergleich mit den Herstellungskosten nicht effizient ansteigen.
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Die Information, die in diesem Hintergrundabschnitt bereitgestellt wird, dient nur dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds dieser Erfindung und sollte nicht so interpretiert werden, als würde hiermit anerkannt oder vorgeschlagen, dass diese Information den dem Fachmann bekannten Stand der Technik darstellt.
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KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
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Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung zielen darauf ab, einen Fahrzeugwärmetauscher bereitzustellen, welcher die Vorteile aufweist, Wärmeaustauscheffizienz von Betriebsfluiden und Kühlleistung des Wärmetauscher zu verbessern, indem ein Fluss des Betriebsfluids, welches durch den Wärmetauscher hindurchtritt, geändert wird und Turbulenzen beim Betriebsfluid, welches auf einer Außenseite des Wärmetauscher fließt, erzeugt werden.
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Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen einen Fahrzeugwärmetauscher bereit, welcher aufweisen kann einen Zuflusstank, welcher mit einem Zuflussloch versehen ist, in welches Betriebsfluid hineinfließt, einen Abflusstank, welcher in einem vorbestimmten Abstand getrennt von dem Zuflusstank angeordnet und mit einem Abgasloch versehen ist, aus welchem das Betriebsfluid ausströmt und mindestens eine Wärmestrahlungseinheit, welche mit mindestens einem Verbindungsrohr versehen ist, welche derart ausgebildet ist, dass mindestens eine Platte, bei welcher mindestens ein hervorstehender bzw. hervortretender bzw. herausragender, kurz: Vorsprungsbereich in Längsrichtung ausgebildet ist, verbunden wird, und ausgestaltet ist, den Zuflusstank mit dem Abflusstank fluidisch zu verbinden, wobei eine Verbindungsleitung im Verbindungsrohr ausgebildet ist, so dass das Betriebsfluid darin fließt, wobei das Betriebsfluid, welches in dem Verbindungsrohr fließt, durch Wärmeaustausch mit einem weiteren Betriebsfluid, welches auf einer Außenseite des Verbindungsrohrs fließt, gekühlt wird.
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Der Vorsprungsbereich kann mit einem Außenumfang und einem Innenumfang, welche halbkreisförmig ausgebildet sind, versehen sein und kann schraubenlinienförmig in Längsrichtung der Platte angeordnet sein.
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Beide Enden der Wärmestrahlungseinheit können in den Zuflusstank bzw. den Abflusstank eingebracht sein, und der Vorsprungsbereich kann möglicherweise nicht an den beiden Enden der Wärmestrahlungseinheit ausgebildet sein.
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Das Verbindungsrohr kann ein kreisförmiges Rohr bzw. ein Rohr mit kreisförmigem Querschnitt sein, welches mit einer Mehrzahl von Vorsprungsbereichen ausgebildet wird, und eine Innenumfangsfläche und eine Außenumfangsfläche des Verbindungsrohrs können schraubenlinienförmig ausgebildet sein, so dass ein Wirbel in dem Betriebsfluid, welches in der Verbindungsleitung hießt, durch Rotation des Betriebsfluids erzeugt wird, und bei einem weiteren Betriebsfluid, welches auf der Außenseite der Verbindungsleitung fließt, wird dadurch eine Turbulenz ausgebildet.
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Das Verbindungsrohr kann in einem Zustand, in dem die Vorsprungsbereiche eines Paars von Platten so angeordnet sind, dass sie in Richtung der Außenseite hervorstehen, ausgebildet sein, indem das Paar von Platten verbunden ist.
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Der Vorsprungsbereich kann integral (einstückig) an der Platte durch Pressen ausgebildet sein.
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Benachbarte Wärmestrahlungseinheiten können in einer Breitenrichtung alternierend angeordnet sein, so dass das Verbindungsrohr einer der benachbarten Wärmestrahlungseinheiten zwischen benachbarten Verbindungsrohren der anderen von den benachbarten Wärmestrahlungseinheiten angeordnet ist.
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Die Zahl der Verbindungsrohre, welche die Wärmestrahlungseinheit aufweist, kann in Abhängigkeit der Gröle des Zuflusstanks und des Abflusstanks geändert werden.
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Die Verbindungsrohre, welche eine Wärmestrahlungseinheit bilden, können lösbar bzw. herausnehmbar miteinander zusammengebaut sein.
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Eine Mehrzahl von Reihen von Vorsprungsbereichen kann an einer Platte ausgebildet sein, und die eine Platte kann so gefaltet sein, dass sie die Wärmestrahlungseinheit ausbildet, so dass eine Reihe von Vorsprungsbereichen mit einer weiteren Reihe von Vorsprungsbereichen verbunden ist, so dass das Verbindungsrohr gebildet ist.
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Die Platte kann mit mindestens einem Flussloch versehen sein, welches zwischen den Verbindungsrohren ausgebildet ist.
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Mindestens ein erstes Einsetzloch kann an einer innen liegenden, sich in Längsrichtung erstreckenden Fläche des Zuflusstanks der Wärmestrahlungseinheit ausgebildet sein.
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Mindestens ein zweites Einsetzloch kann an einer innen liegenden, sich in Längsrichtung erstreckenden Fläche des Abflusstanks der Wärmestrahlungseinheit ausgebildet sein.
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Der Wärmetauscher kann darüber hinaus aufweisen erste und zweite Montagekappen, welche am oberen Ende des Zuflusstanks und am oberen Ende des Abflusstanks montiert sind, und erste und zweite Abdichtkappen, welche am unteren Ende des Zuflusstanks und am unteren Ende des Abflusstanks montiert sind.
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Ein weiteres Betriebsfluid, welches auf der Außenseite des Verbindungsrohrs fließt, kann Luft sein.
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Eine Fließrichtung des Betriebsfluids, welches durch die Verbindungsleitung des Verbindungsrohrs hindurchtritt, kann senkrecht zu der der Luft sein, welche auf der Außenseite des Verbindungsrohrs fließt.
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Das Betriebsfluid, welches in der Verbindungsleitung des Verbindungsrohrs fließt, kann sein ein Kühlmittel, Motoröl, Getriebeöl, Klimaanlagenkühlmittel oder Fahrzeugabgas.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Eigenschaften und Vorzüge, welche anhand der beigefügten Zeichnungen ersichtlich sind, bzw. genauer erläutert werden. Zusammen mit der „Detaillierten Beschreibung” dienen sie der Erläuterung bestimmter Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Perspektivansicht eines beispielhaften Fahrzeugwärmetauschers gemäß der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 1.
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3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B in 1.
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4 ist eine Perspektivansicht einer beispielhaften Wärmestrahlungseinheit, welche bei einem Fahrzeugwärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar ist.
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5 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer beispielhaften Wärmestrahlungseinheit, welche bei einem Fahrzeugwärmetauscher gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar ist.
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6 und 7 sind Schemadiagramme, welche den Betrieb eines beispielhaften Fahrzeugwärmetauschers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Es wird nun detailliert Bezug genommen auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Beispiele werden durch die beigefügten Zeichnungen und den Text unten erläutert. Auch wenn die Erfindung im Zusammenhang mit beispielhaften Ausführungen erläutert wird, wird damit in keiner Weise die Erfindung auf die Ausführungsbeispiele eingeschränkt. Sondern die Erfindung soll abgesehen von den als Beispiel angeführten Ausführungsformen auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Entsprechungen und andere Ausführungsformen abdecken, insofern innerhalb des von den Ansprüchen definierten Schutzumfangs liegend.
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1 ist eine Perspektivansicht eines Fahrzeugwärmetauschers gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 1; 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B in 1; 4 ist eine Perspektivansicht einer Wärmestrahlungseinheit, welche bei einem Fahrzeugwärmetauscher gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anwendbar ist; und 5 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer beispielhaften Wärmestrahlungseinheit, welche bei einem Fahrzeugwärmetauscher gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anwendbar ist.
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Bezug nehmend auf die Zeichnungen ist ein Fahrzeugwärmetauscher 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausgestaltet, eine Wärmeaustauscheffizienz von Betriebsfluiden und eine Kühlleistung des Wärmetauschers 100 zu verbessern, indem er den Fluss des Betriebsfluids, welches durch den Wärmetauscher 100 hindurchtritt, ändert und Turbulenzen beim Betriebsfluid, welches auf einer Außenseite des Wärmetauschers 100 fließt, erzeugt.
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Zu diesem Zweck weist der Fahrzeugwärmetauscher 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie in 1 und 2 dargestellt, auf einen Zuflusstank 110, einen Abflusstank 120 und eine Wärmestrahlungseinheit 130, welche detailliert beschrieben werden.
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Der Zuflusstank 110 weist ein Zuflussloch 112 auf und das Betriebsfluid fließt durch das Zuflussloch 112 in den Zuflusstank 110.
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Der Abflusstank 120 ist in einem vorbestimmten Abstand getrennt von dem Zuflusstank 110 angeordnet und ein Abflussloch 122 ist an dem Abflusstank 120 ausgebildet. Das Betriebsfluid, welches einen Wärmeaustausch durchgeführt hat, strömt aus dem Abflusstank 120 durch das Abflussloch 122 aus.
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Hierbei ist eine erste Montagekappe 114 an einem oberen Ende des Zuflusstanks 110 montiert und eine erste Abdichtkappe 116 ist an einem unteren Ende des Zuflusstanks 110 montiert. Zusätzlich ist eine zweite Montagekappe 124 an einem oberen Ende des Abflusstanks 120 montiert und eine zweite Abdichtkappe 126 ist an einem unteren Ende des Abflusstanks 120 montiert. Das Zuflussloch 112 ist an der ersten Montagekappe 114 ausgebildet und das Abflussloch 122 ist an der zweiten Montagekappe 124 ausgebildet.
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Die Montagekappen 114 und 124 und die Abdeckkappen 116 und 126 dichten die Tanks 110 und 120 ab, so dass das Betriebsfluid, welches in dem Zuflusstank 110 und dem Abflusstank 120 gespeichert ist, nicht in Verbindung mit der Außenseite der Tanks 110 und 120 treten kann, außer durch das Zuflussloch 112 und das Abflussloch 122.
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Zusätzlich weist die Wärmestrahlungseinheit 130 eine Mehrzahl von Verbindungsrohren bzw. Verbindungsleitungen 138 auf, welche ausgebildet sind, indem Platten 132, bei welchen mindestens ein Vorsprungsbereich 134 entlang einer Längsrichtung ausgebildet ist, zusammengefügt werden. Eine Verbindungsleitung 136 zum fluidischen Verbinden des Zuflusstanks 110 mit dem Abflusstank 120 ist in dem Verbindungsrohr 138 ausgebildet. Darum fließt das Betriebsfluid, welches in den Zuflusstank 110 durch das Zuflussloch 112 hineinfließt, durch die Verbindungsleitung 136 zum Abflusstank 120. Danach strömt das Betriebsfluid aus dem Abflusstank 120 durch das Abflussloch 122 aus.
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Eine Mehrzahl von Wärmestrahlungseinheiten 130 ist parallel zueinander zwischen dem Zuflusstank 110 und dem Abflusstank 120 angeordnet. Das Betriebsfluid, welches durch das Verbindungsrohr 138 hindurchtritt, ist durch Wärmeaustausch mit einem weiteren Betriebsfluid, welches auf einer Außenseite des Verbindungsrohrs 138 fließt, gekühlt.
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Der Wärmetauscher 100 kann ein luftgekühlter Wärmetauscher sein, welcher Luft als Wärmeaustauschmedium verwendet. Wenn also das Betriebsfluid, welches in den Zuflusstank 110 hineinfließt, durch die Verbindungsleitung 136 des Verbindungsrohrs 138 hindurchtritt, kann das Betriebsfluid durch Luft, welche auf der Außenseite des Verbindungsrohrs passiert bzw. vorbeifließt bzw. die Außenseite umströmt, gekühlt sein.
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Hierbei ist eine Fließrichtung des Betriebsfluids, welches in der Verbindungsleitung 136 des Verbindungsforts 138 fließt, senkrecht zu der der Luft, welche auf der Außenseite des Verbindungsrohrs 138 fließt. Das Betriebsfluid und die Luft fließen also in senkrechten Richtungen zueinander und tauschen Wärme miteinander aus.
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Da also das Betriebsfluid und die Luft Wärme miteinander austauschen, während sie in verschiedene Richtungen in Bezug auf den Wärmetauscher 100 fließen, kann Wärme effizienter ausgetauscht werden.
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Eine Mehrzahl erster Einsetzlöcher 118 ist an der sich in Längsrichtung erstreckenden Innenfläche des Zuflusstanks 110 der Wärmestrahlungseinheit 130 in verschiedenen Ausführungsformen ausgebildet. Ein Ende der Wärmestrahlungseinheit 130 ist in das erste Einsetzloch 118 eingesetzt bzw. eingebracht. Die Mehrzahl von ersten Einsetzlöchern 118 kann in gleichmäßigem Abstand angeordnet sein.
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Zusätzlich ist eine Mehrzahl zweiter Einsetzlöcher 128 in der sich in Längsrichtung erstreckenden Innenfläche des Abflusstanks 120 der Wärmestrahlungseinheit 130 in verschiedenen Ausführungsformen ausgebildet. Das andere Ende der Wärmestrahlungseinheit 130 ist in das zweite Einsetzloch 128 eingesetzt bzw. eingebracht. Die Mehrzahl von zweiten Einsetzlöchern 128 kann in gleichmäßigem Abstand angeordnet sein.
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Das bedeutet, dass beide Enden der Wärmestrahlungseinheit 130 in das erste Einsetzloch 118 bzw. das zweite Einsetzloch 128 eingesetzt bzw. eingebracht sind, so dass die Wärmestrahlungseinheit 130 an dem Zuflusstank 110 und dem Abflusstank 120 montiert ist und den Zuflusstank 110 mit dem Abflusstank 120 verbindet.
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Hierbei sind benachbarte Wärmestrahlungseinheiten 130, wie in 3 dargestellt, in einer Breitenrichtung alternierend bzw. abwechselnd angeordnet. Das Verbindungsrohr 138 einer der benachbarten Wärmestrahlungseinheiten 130 ist also zwischen benachbarten Verbindungsrohren der anderen von den benachbarten Wärmestrahlungseinheiten 130 angeordnet.
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Die Mehrzahl von Wärmestrahlungseinheiten 130 ist folglich in einer Mehrfachschicht angeordnet, wodurch eine Kontaktfläche zwischen der Luft und dem Außenumfang des Verbindungsrohrs 138 erhöht werden kann.
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Ein äußerer Umfang und ein innerer Umfang des Vorsprungsbereiches 134 sind, wie in 4 und 5 dargestellt, gemäß verschiedenen Ausführungsformen in halbkreisförmiger Form ausgebildet. Die Mehrzahl von Vorsprungsbereichen 134 ist schraubenlinienförmig in Längsrichtung der Platte 132 ausgebildet.
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Hierbei ist der Vorsprungsbereich 134 an beiden Endabschnitten der Wärmestrahlungseinheit 130 nicht ausgebildet. Da diese beiden an der Oberfläche glatten Abschnitte der Wärmestrahlungseinheit 130 in das erste bzw. zweite Einsetzloch 118 und 128 eingesetzt sind, die an dem Zuflusstank 110 und dem Abflusstank 120 ausgebildet sind, kann so zwischen den beiden Endabschnitten der Wärmestrahlungseinheit 130 und dem ersten und dem zweiten Einsetzloch 118 und 128 eine wirksame Abdichtung erfolgen.
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Der Vorsprungsbereich 134 kann integral und/oder monolithisch an der Platte 132 durch Pressen ausgebildet sein.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist das Verbindungsrohr 138 ein kreisförmiges Rohr mit einer Mehrzahl von Vorsprungsbereichen 134, wobei ein Innenumfang und ein Außenumfang des Verbindungsrohrs 138 als schraubenlinienförmig ausgebildet sind.
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Wenn das Betriebsfluid in der Verbindungsleitung 136 fließt, bewirkt das Verbindungsrohr 138, dass das Betriebsfluid rotiert, um einen Wirbel zu erzeugen.
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Zusätzlich wird verursacht, dass Luft, welche die Außenseite des Verbindungsrohrs 138 passiert, eine Turbulenz ausbildet, so dass eine Wärmeaustauscheffizienz zwischen dem Betriebsfluid und der Luft verbessert werden kann.
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Ein Paar von Platten 132 ist miteinander verbunden, um eine Rohrform bzw. Röhrenform auszubilden in einem Zustand, in dem die Vorsprungsbereiche 134 des Plattenpaares 132 so angeordnet sind, dass sie in Richtung zu der Außenseite hervorstehen. Dadurch ist das Verbindungsrohr 138 gebildet.
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In einem Zustand, in dem das Plattenpaar 132 so angeordnet ist, dass die Innenflächen der Vorsprungsbereiche 134, welche an dem Plattenpaar 132 ausgebildet sind, einander zugewandt sind, ist das Plattenpaar 132 folglich so miteinander verbunden, dass es das Verbindungsrohr 138 bildet, welches die Verbindungsleitung 136 darin aufweist.
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Hierbei kann das Plattenpaar 132 durch Schweißen miteinander verbunden sein.
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Die Zahl der Verbindungsrohre 138, welche die Wärmestrahlungseinheit 130 aufweist, kann reguliert bzw. kontrolliert werden in Abhängigkeit der Größe des Zuflusstanks 110 und des Abflusstanks 120. Darüber hinaus sind die Verbindungsrohre 138, welche eine Wärmestrahlungseinheit 130 bilden, lösbar bzw. herausnehmbar eingebaut.
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Die Wärmestrahlungseinheit 130 wie in 3 dargestellt weist zwei Verbindungsrohre 138 gemäß verschiedenen Ausführungsformen auf; sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. Das bedeutet, dass die Zahl von Verbindungsrohren, welche eine Wärmestrahlungseinheit 130 bilden, in Abhängigkeit der Größe des Zuflusstanks 110 und des Abflusstanks 120 bestimmt wird. Darüber hinaus kann die gewünschte Zahl von Verbindungsrohren 138 von der Wärmestrahlungseinheit 130, welche eine Mehrzahl von Verbindungsrohren 138 aufweist, abmontiert sein in Abhängigkeit der Zahl von Verbindungsrohren 138. Anders ausgedrückt kann durch Abmontieren von Verbindungsrohren 138 von der Wärmestrahlungseinheit 130 die Zahl der Verbindungsrohre an die Größe des Zuflusstanks 110 und des Abflusstanks 120 angepasst werden.
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Derweil kann mindestens ein Einflussloch 139 zwischen den Verbindungsrohren 138 in der Platte 132 gemäß verschiedenen Ausführungsformen ausgebildet sein. Die Einflusslöcher 139 sind in Längsrichtung der Platte 132 im Abstand voneinander ausgebildet.
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Nachdem der Vorsprungsbereich 134 an der Platte 132 durch Pressen ausgebildet ist, kann das Einflussloch 139 durch Stanzen ausgebildet werden.
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Hierbei ermöglicht das Einflussloch 139, dass die Luft, welche auf der Außenseite der Wärmestrahlungseinheit 130 entlang strömt, nach oben oder nach unten in Bezug auf die Wärmestrahlungseinheit 130 fließt. Darum kann der Luftfluss an einem Außenumfang des Verbindungsrohrs 138 vereinheitlicht werden. Dadurch kann die Wärmeaustauscheffizienz zwischen dem Betriebsfluid und der Luft weiter verbessert werden.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen sind zwei Platten 132 miteinander zusammengebaut, um die Wärmestrahlungseinheit 130 zu bilden. Dies ist nicht beschränkt. Eine Mehrzahl von Reihen von Vorsprungsbereichen 134 ist an einer Platte 132 ausgebildet, und die eine Platte 132 ist so gefaltet, dass sie die Wärmestrahlungseinheit so ausbildet, dass eine Reihe von Vorsprungsbereichen 134 mit einer weiteren Reihe von Vorsprungsbereichen verbunden ist, um das Verbindungsrohr 138 auszubilden, welches die Verbindungsleitung 136 aufnimmt.
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Hierin wird im Folgenden Betrieb und Funktion des Fahrzeugwärmetauschers 100 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben.
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6 und 7 sind Schemadiagramme, welche den Betrieb eines Fahrzeugwärmetauschers gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen.
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Wie in 6 dargestellt fließt das Betriebsfluid durch das Zuflussloch 112 in den Zuflusstank 110 hinein. Das Betriebsfluid fließt zu dem Abflusstank 120 entlang der Verbindungsleitung 136 des Verbindungsrohrs 138 in den Wärmestrahlungseinheiten 130, welche abwechselnd in Mehrfachschichten angeordnet sind.
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Da die Vorsprungsbereiche 134 des Verbindungsrohrs 138 schraubenlinienförmig ausgebildet sind, wird das Betriebsfluid, welches zu diesem Zeitpunkt in der Verbindungsleitung 136 fließt, rotiert, um einen Wirbel zu erzeugen.
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Wie in 7 dargestellt, fließt hierbei die Luft auf der Außenseite der Wärmestrahlungseinheit 130. Zu diesem Zeitpunkt wird die Turbulenz in der Luft durch die Schraubenlinienform des Vorsprungsbereichs 134 ausgebildet.
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Gleichzeitig wird die Luft gleichmäßig oberhalb und unterhalb der Wärmestrahlungseinheit 130, welche in Mehrfachschichten angeordnet ist, durch das Einflussloch 139 verteilt. Darum tauscht die Luft Wärme effektiv mit dem Betriebsfluid aus.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Betriebsfluid, welches in den Wärmetauscher 100 hineinfließt und Wärme mit der Luft austauscht, ein Kühlmittel, Motoröl, Getriebeöl, Klimaanlagenkühlmittel oder Fahrzeugabgas sein.
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Zusätzlich kann der Wärmetauscher 100 gemäß der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für verschiedene Anwendungen, einschließlich für ein Fahrzeug, genutzt werden.
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Da das Betriebsfluid, welches in dem Wärmetauscher 100 fließt, gemäß der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung rotiert wird, um einen Wirbel zu erzeugen und verursacht wird, dass ein weiteres Betriebsfluid, welches die Außenseite des Wärmetauscher umströmt, Turbulenzen ausbildet, kann eine Wärmeaustauscheffizienz des Betriebsfluids verbessert werden. Darum kann die Kühlleistung des Wärmetauschers 100 verbessert werden.
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Zusätzlich wird mindestens eine Platte 132, welche mit den schraubenlinienförmig ausgebildeten Vorsprungsbereichen 134 versehen ist, so zusammengebaut, dass sie das schraubenlinienförmige Verbindungsrohr 138 ausbildet, welches die Verbindungsleitung 136 aufweist. Dadurch können Herstellungskosten gesenkt und das Gewicht des Wärmetauschers 100 verringert werden.
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Da die Querschnittsfläche der Verbindungsleitung 136, in welcher das Hochdruck Betriebsfluid fließt, kreisförmig ist, kann der Innendruck erhöht und die Lebensdauer im Vergleich zu einem herkömmlichen Wärmetauscher vom Plattentyp verbessert werden.
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Um die Erklärung zu vereinfachen und eine genaue Definition in den beigefügten Ansprüchen zu ermöglichen, werden die Begriffe „höher” oder „niedriger”, „vorne” oder „hinten”, „innen” oder „außen” etc. verwendet, um Elemente der beispielhaften Ausführung zu bezeichnen mit Bezug auf die Positionierung dieser Elemente wie in den Zeichnungen dargestellt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2011-0131912 [0001]
