DE102013218587A1 - heat exchangers - Google Patents

heat exchangers Download PDF

Info

Publication number
DE102013218587A1
DE102013218587A1 DE102013218587.1A DE102013218587A DE102013218587A1 DE 102013218587 A1 DE102013218587 A1 DE 102013218587A1 DE 102013218587 A DE102013218587 A DE 102013218587A DE 102013218587 A1 DE102013218587 A1 DE 102013218587A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat exchanger
flow
heat
fluid
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102013218587.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Christoph Steller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102013218587.1A priority Critical patent/DE102013218587A1/en
Priority to EP14761356.6A priority patent/EP3047222B1/en
Priority to CN201480049370.2A priority patent/CN105518406B/en
Priority to PCT/EP2014/068965 priority patent/WO2015039894A1/en
Publication of DE102013218587A1 publication Critical patent/DE102013218587A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05358—Assemblies of conduits connected side by side or with individual headers, e.g. section type radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/03—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
    • F28D1/0308—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other
    • F28D1/035—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other with U-flow or serpentine-flow inside the conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05375—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with particular pattern of flow, e.g. change of flow direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05391—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits combined with a particular flow pattern, e.g. multi-row multi-stage radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2210/00—Heat exchange conduits
    • F28F2210/10—Particular layout, e.g. for uniform temperature distribution
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
    • F28F2250/10—Particular pattern of flow of the heat exchange media
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
    • F28F2250/10—Particular pattern of flow of the heat exchange media
    • F28F2250/104—Particular pattern of flow of the heat exchange media with parallel flow

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeuges. Der Wärmetauscher weist zumindest zwei von einem Wärme führenden Fluid (14) durchströmbare Kühlelemente (9) und zumindest einen zwischen den Kühlelementen (9) angeordneten und von Kühlluft (11) durchströmbaren Strömungskanal (10) auf. Zur Verbesserung der Kühlleistung des Wärmetauschers ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich der Strömungskanal (10) derart zwischen den beiden Kühlelementen (9) erstreckt, dass eine Strömungsrichtung (12) der Kühlluft (11) im Strömungskanal (10) parallel zu einer Strömungsrichtung (13) des Wärme führenden Fluides (14) in den beiden Kühlelementen (9) verläuft.The invention relates to a heat exchanger, in particular for an internal combustion engine of a motor vehicle. The heat exchanger has at least two cooling elements (9) through which a heat-conducting fluid (14) can flow and at least one flow channel (10) arranged between the cooling elements (9) and through which cooling air (11) can flow. In order to improve the cooling capacity of the heat exchanger, it is provided according to the invention that the flow channel (10) extends between the two cooling elements (9) such that a flow direction (12) of the cooling air (11) in the flow channel (10) is parallel to a flow direction (13). the heat-conducting fluid (14) in the two cooling elements (9).

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, mit zumindest zwei von einem Wärme führenden Fluid durchströmbaren Kühlelementen und mit zumindest einem zwischen den Kühlelementen angeordneten und von Kühlluft durchströmbaren Strömungskanal. The invention relates to a heat exchanger, in particular for an internal combustion engine of a motor vehicle, with at least two cooling elements through which a heat-conducting fluid can flow and with at least one flow channel arranged between the cooling elements and through which cooling air can flow.

Kraftfahrzeuge sind üblicherweise mit wenigstens einem Wärmetauscher ausgestattet, der zur Abfuhr von im Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine entstehender Abwärme an die Umgebung dient. Der auch als Wasserkühler bezeichnete Wärmetauscher ist üblicherweise in einem Frontbereich des Kraftfahrzeuges angeordnet und durch ein einen Kühlmittelzusatz enthaltendes Fluid thermisch mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt. Motor vehicles are usually equipped with at least one heat exchanger, which serves to dissipate resulting in the operation of an internal combustion engine waste heat to the environment. The heat exchanger, also referred to as a water cooler, is usually arranged in a front region of the motor vehicle and is thermally coupled to the internal combustion engine by a fluid containing a coolant additive.

Zur Abfuhr der Abwärme des Verbrennungsmotors an die Umgebung ist der Wärmetauscher einer Luftströmung ausgesetzt. Diese wird beispielsweise während der Fahrt durch die Fahrbewegung des Kraftfahrzeuges erzeugt bzw. kann bei langsamer Fahrt oder im Stillstand des Kraftfahrzeuges von einem Gebläse erzeugt bzw. verstärkt werden. To dissipate the waste heat of the internal combustion engine to the environment of the heat exchanger is exposed to an air flow. This is generated, for example, while driving by the driving movement of the motor vehicle or can be generated or amplified at slow speed or at a standstill of the motor vehicle by a fan.

Gängige Wärmetauscher, wie auch der in der DE 10 2010 027 053 A1 offenbarte, weisen mehrere von einem Wärme führenden Fluid durchströmbare und als Rohre ausgebildete Kühlelemente auf, die sich parallel zueinander über die Ebene einer Anströmfläche des Wärmetauschers erstrecken. Zwischen den von dem Fluid durchströmbaren Kühlelementen sind Lamellen vorgesehen, die thermisch mit den Kühlelementen gekoppelt sind und gleichzeitig eine möglichst große Fläche zur Abfuhr von Abwärme aus dem Fluid an die Luftströmung bzw. die Umgebungsluft bereitstellen. Common heat exchangers, as well as in the DE 10 2010 027 053 A1 disclosed, have a plurality of flowable from a heat-conducting fluid and formed as tubes cooling elements which extend parallel to each other over the plane of an inflow surface of the heat exchanger. Between the cooling elements can be traversed by the fluid fins are provided which are thermally coupled to the cooling elements and at the same time provide the largest possible area for the removal of waste heat from the fluid to the air flow or the ambient air.

Dabei weist der Wärmetauscher eine Vielzahl von sich parallel zueinander erstreckenden und als Rohre ausgebildeten Kühlelementen auf. In einer Einbausituation des Wärmetauschers im Kraftfahrzeug erstrecken sich die Kühlelemente in einer von Kraftfahrzeugquerrichtung und Kraftfahrzeughochrichtung gebildeten Ebene, und zwar parallel zu der Kraftfahrzeugquerrichtung. Das durch die Kühlelemente geleitete Wärme führende Fluid strömt somit also im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung, während die durch die Lamellen in dem Strömungskanal zwischen den Kühlelementen geleitete, Wärme aufnehmende Kühlluft in Fahrzeuglängsrichtung strömt. Die Strömungsrichtung des Wärme führenden Fluides und die Strömungsrichtung der Kühlluft sind also orthogonal zueinander ausgerichtet. In this case, the heat exchanger has a plurality of cooling elements extending parallel to one another and designed as tubes. In an installation situation of the heat exchanger in the motor vehicle, the cooling elements extend in a plane formed by the vehicle transverse direction and motor vehicle vertical direction, specifically parallel to the vehicle transverse direction. The guided through the cooling elements heat-conducting fluid thus flows so substantially in the vehicle transverse direction, while the guided through the fins in the flow channel between the cooling elements, heat-absorbing cooling air flows in the vehicle longitudinal direction. The flow direction of the heat-conducting fluid and the flow direction of the cooling air are thus aligned orthogonal to each other.

Zur Bereitstellung einer für den Betrieb eines Verbrennungsmotors ausreichenden Kühlleistung ist für bekannte Wärmetauscher eine vergleichsweise große Bauform vorgesehen. Dabei nutzt der Wärmetauscher im Wesentlichen die gesamte im Frontbereich des Kraftfahrzeuges zur Verfügung stehende, sich in Fahrzeugquerrichtung und Fahrzeughochrichtung erstreckende Fläche als Anströmfläche. Aufgrund von baulichen und geometrischen Vorgaben des Kraftfahrzeugaufbaus ist die zur Verfügung stehende Fläche im Frontbereich und damit auch die Anströmfläche des Wärmetauschers begrenzt. Hieraus resultiert auch eine Begrenzung der Kühlleistung des Wärmetauschers. Wenn die Anströmfläche des Wärmetauschers aufgrund geänderter geometrischer oder baulicher Vorgaben verkleinert werden muss oder im Kraftfahrzeug ein leistungsstärkerer und dadurch mehr Abwärme erzeugender Verbrennungsmotor verbaut werden soll, dann reicht die mit der zur Verfügung stehenden Anströmfläche zu erzeugende Kühlleistung des Wärmetauschers unter Umständen nicht mehr aus, um eine ausreichende Kühlung und einen störungsfreien Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zu gewährleisten. To provide sufficient for the operation of an internal combustion engine cooling power a comparatively large design is provided for known heat exchangers. In this case, the heat exchanger essentially uses the entire surface which is available in the front region of the motor vehicle and extends in the vehicle transverse direction and vehicle vertical direction as the inflow surface. Due to structural and geometric specifications of the motor vehicle body, the available area in the front area and thus also the inflow area of the heat exchanger is limited. This also results in a limitation of the cooling capacity of the heat exchanger. If the inflow of the heat exchanger must be reduced due to changes in geometric or structural specifications or in the motor vehicle a more powerful and thus more waste heat generating internal combustion engine to be installed, then sufficient with the available inflow to be generated cooling capacity of the heat exchanger may no longer be sufficient to To ensure adequate cooling and trouble-free operation of the internal combustion engine.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass dieser bei gleicher Anströmfläche eine bessere Kühlleistung aufweist. Against this background, the invention has for its object to perform a heat exchanger of the type mentioned in such a way that it has a better cooling performance for the same inflow.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Wärmetauscher gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung. This object is achieved with a heat exchanger according to the features of claim 1. The subclaims relate to particularly expedient developments of the invention.

Erfindungsgemäß ist also ein Wärmetauscher vorgesehen, bei welchem sich der Strömungskanal derart zwischen den beiden Kühlelementen erstreckt, dass eine Strömungsrichtung der Kühlluft im Strömungskanal parallel zu einer Strömungsrichtung des Wärme führenden Fluides in den beiden Kühlelementen verläuft. Dadurch, dass die Strömungsrichtungen des Wärme abgebenden Fluides und die Strömungsrichtung des Wärme aufnehmenden Fluides parallel zueinander angeordnet sind, wird die Strecke, auf welcher das Fluid die aufgenommene Wärme auf die Kühlluft übertragen kann, verlängert. Im Vergleich zu dem eingangs genannten Stand der Technik, in welchem die Strömungsrichtungen des Fluides und der Kühlluft orthogonal zueinander angeordnet sind, kann also auch mehr Wärme von dem Fluid an die Kühlluft abgegeben werden. Hierdurch weist der Wärmetauscher bei gleicher Anströmfläche eine bessere Kühlleistung bzw. einen besseren Wirkungsgrad auf, sodass der Wärmetauscher bei gleicher Kühlleistung eine geringere Anströmfläche haben muss als ein bisher verwendeter Wärmetauscher. According to the invention, therefore, a heat exchanger is provided in which the flow channel extends between the two cooling elements such that a flow direction of the cooling air in the flow channel runs parallel to a flow direction of the heat-conducting fluid in the two cooling elements. Characterized in that the flow directions of the heat-emitting fluid and the flow direction of the heat-receiving fluid are arranged parallel to each other, the distance, on which the fluid can transfer the absorbed heat to the cooling air, extended. Compared to the aforementioned prior art, in which the flow directions of the fluid and the cooling air are arranged orthogonal to each other, so more heat from the fluid can be delivered to the cooling air. As a result, the heat exchanger with the same inflow surface better cooling performance and better efficiency, so that the heat exchanger at the same cooling capacity must have a smaller inflow than a previously used heat exchanger.

Dabei können die Strömungsrichtungen des Fluides und der Kühlluft in der gleichen Richtung verlaufen. Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sieht jedoch vor, dass die Strömungsrichtung der Kühlluft im Strömungskanal in Gegenrichtung zu der Strömungsrichtung des Wärme führenden Fluides in den beiden Kühlelementen verläuft. Dadurch, dass das Wärme führende Fluid und die Wärme aufnehmende Kühlluft in entgegengesetzter Richtung aneinander vorbeiströmen, besteht zwischen dem Fluid und der Kühlluft immer ein Temperaturgefälle, sodass ein sehr großer Teil der Wärmebeladung des Fluides auf die Kühlluft übertragen werden kann. In this case, the flow directions of the fluid and the cooling air in the same direction run. A particularly advantageous development of the present invention provides, however, that the flow direction of the cooling air in the flow channel in the opposite direction to the flow direction of the heat-conducting fluid in the two cooling elements extends. Characterized in that the heat-carrying fluid and the heat receiving cooling air flow past each other in the opposite direction, there is always a temperature gradient between the fluid and the cooling air, so that a very large part of the heat load of the fluid can be transferred to the cooling air.

Eine weitere Verbesserung der Kühlleistung des Wärmetauschers wird auch dadurch erreicht, dass die Kühlelemente jeweils zumindest zwei nebeneinander angeordnete und sich in Strömungsrichtung des Wärme führenden Fluides erstreckende Fluidkanäle aufweisen. Hierdurch wird die Wärmeübertragungsfläche zwischen dem Fluid und der Kühlluft vergrößert und es kann noch mehr Wärme von dem Fluid an die Kühlluft abgegeben werden. A further improvement in the cooling capacity of the heat exchanger is also achieved in that the cooling elements each have at least two fluid channels arranged next to one another and conveying fluid in the direction of flow of the heat. This increases the heat transfer area between the fluid and the cooling air and allows more heat to be dissipated from the fluid to the cooling air.

Dabei erweist es sich als besonders zweckmäßig, dass die Fluidkanäle derart ausgebildet sind, dass die Strömungsrichtung des Wärme führenden Fluides in zumindest einem ersten Fluidkanal in Strömungsrichtung der Kühlluft und in einem zweiten Fluidkanal in Gegenrichtung zu der Strömungsrichtung der Kühlluft verläuft. In einem derartigen Fall sind die Endbereiche der Fluidkanäle der Kühlelemente zumindest teilweise durch Umlenkeinrichtungen strömungstechnisch miteinander verbunden. Durch diese Umlenkeinrichtungen kann das abzukühlende Fluid innerhalb der Kühlelemente ein oder mehrmals umgelenkt werden, sodass nahezu die gesamte Wärmebeladung des Fluides an die Kühlluft übertragen werden kann. It proves to be particularly expedient that the fluid channels are formed such that the flow direction of the heat-conducting fluid extends in at least a first fluid channel in the flow direction of the cooling air and in a second fluid channel in the opposite direction to the flow direction of the cooling air. In such a case, the end regions of the fluid channels of the cooling elements are at least partially fluidically connected to one another by deflection devices. By this deflection, the fluid to be cooled within the cooling elements can be deflected one or more times, so that almost the entire heat load of the fluid can be transferred to the cooling air.

Weiterhin erweist es sich für die Wärmeübertragung zwischen dem Fluid und der Kühlluft als vorteilhaft, dass eine dem durchströmenden Fluid zugewandte Oberfläche der Kühlelemente Einprägungen aufweist und/oder dass in den Kühlelementen strömungsleitende Einrichtungen, insbesondere Leitbleche, angeordnet sind. Hierdurch werden die Oberfläche der Kühlelemente vergrößert und der Wärmeübergang verbessert. Zusätzlich kann durch die Einprägungen bzw. durch die in den Kühlelementen angeordneten Leitbleche, Inlays oder Turbulatoren die Strömung des Fluides in den Kühlelementen derart beeinflusst werden, dass die insgesamt durchströmte Wegstrecke in den Kühlelementen verlängert wird. Furthermore, it proves to be advantageous for the heat transfer between the fluid and the cooling air that a surface of the cooling elements facing the fluid flowing through has impressions and / or that flow-conducting devices, in particular baffles, are arranged in the cooling elements. As a result, the surface of the cooling elements are increased and improves the heat transfer. In addition, the flow of the fluid in the cooling elements can be influenced by the impressions or by the guide plates, inlays or turbulators arranged in the cooling elements in such a way that the total distance traveled in the cooling elements is extended.

Außerdem ist vorgesehen, dass die Kühlelemente als horizontal oder vertikal angeordnete Platten ausgebildet und parallel zueinander angeordnet sind. Bei einer vertikalen Anordnung der Platten ist eine gute Gleichverteilung des Wärme führenden Fluides auf die einzelnen Platten möglich. Dies resultiert zusätzlich in einem geringeren Druckverlust des Wärme führenden bzw. Wärme abgebenden Fluides. In addition, it is provided that the cooling elements are formed as horizontally or vertically arranged plates and arranged parallel to each other. In a vertical arrangement of the plates, a good uniform distribution of the heat-conducting fluid is possible on the individual plates. This results in addition in a lower pressure loss of the heat-conducting or heat-emitting fluid.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Merkmal besteht darin, dass die Platten derart geneigt zu einer horizontalen oder vertikalen Ebene angeordnet sind, dass eine Anströmrichtung der Kühlluft vor dem Eintritt in den Strömungskanal und die Strömungsrichtung der Kühlluft im Strömungskanal einen stumpfen Winkel einschließen. Durch die geneigte Anordnung der Platten wird bei gleichem zur Verfügung stehenden Bauraum die Wärmeübertragungsstrecke zwischen dem Fluid und der Kühlluft verlängert. Je nach Größe des stumpfen Winkels verändern sich die aerodynamischen Eigenschaften des Kraftfahrzeuges und auch die Kühlleistung des Wärmetauschers. Eine Neigung der Platten, bei welcher die Anströmrichtung der von der Fahrbewegung des Kraftfahrzeuges erzeugten Luftströmung vor dem Eintritt in den Strömungskanal und die Strömungsrichtung der Kühlluft im Strömungskanal einen Winkel zwischen 125° und 145° einschließen, liefert optimale Ergebnisse hinsichtlich der aerodynamischen Eigenschaften und der Kühlleistung des Wärmetauschers. A further feature of the invention is that the plates are arranged inclined to a horizontal or vertical plane, that include a flow direction of the cooling air before entering the flow channel and the flow direction of the cooling air in the flow channel at an obtuse angle. Due to the inclined arrangement of the plates, the heat transfer path between the fluid and the cooling air is extended for the same available space. Depending on the size of the obtuse angle, the aerodynamic properties of the motor vehicle and also the cooling capacity of the heat exchanger change. An inclination of the plates, in which the direction of flow of the air flow generated by the driving movement of the motor vehicle before entering the flow channel and the flow direction of the cooling air in the flow channel form an angle between 125 ° and 145 °, provides optimal results in terms of aerodynamic properties and cooling performance of the heat exchanger.

Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, dass die beiden den Strömungskanal zwischen sich einschließenden Platten strömungstechnisch miteinander verbunden sind und einen gemeinsamen Zulauf und einen gemeinsamen Ablauf für das Wärme führende Fluid aufweisen, wobei der Zulauf auf einer der Kühlluftaustrittsfläche des Strömungskanales zugewandten Seite und der Ablauf auf einer der Kühllufteintrittsfläche des Strömungskanales zugewandten Seite der Platten angeordnet ist und/oder dass der Zulauf bezogen auf eine horizontale Ebene in einem oberen Bereich und der Ablauf in einem unteren Randbereich der Platten angeordnet ist. It has proven particularly expedient that the two plates enclosing the flow channel between them are fluidically connected to one another and have a common inlet and a common outlet for the heat-conducting fluid, wherein the inlet is on a side facing the cooling-air outlet surface of the flow channel and the outlet is arranged on one of the cooling air inlet surface of the flow channel facing side of the plates and / or that the inlet is arranged with respect to a horizontal plane in an upper region and the drain in a lower edge region of the plates.

Eine besonders große Fläche zur Abfuhr von Abwärme an die Umgebungsluft wird auch dadurch geschaffen, dass in dem Strömungskanal Lamellen angeordnet sind, welche thermisch mit den Kühlelementen gekoppelt sind. A particularly large area for dissipating waste heat to the ambient air is also created by the fact that in the flow channel fins are arranged, which are thermally coupled to the cooling elements.

In einem weiteren unabhängigen Aspekt betrifft die Erfindung zudem ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine und mit einem Wärmetauscher zur Abfuhr der im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine entstehenden Abwärme an die Umgebung. Dabei ist der Wärmetauscher wie zuvor beschrieben ausgebildet. In a further independent aspect, the invention also relates to a motor vehicle with an internal combustion engine and with a heat exchanger for dissipating the heat generated during operation of the internal combustion engine waste heat to the environment. In this case, the heat exchanger is designed as described above.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in The invention allows numerous embodiments. To further clarify its basic principle, one of them is shown in the drawing and will be described below. This shows in

1 ein Kraftfahrzeug mit einer in einem Frontbereich angeordneten Verbrennungskraftmaschine und mit einem erfindungsgemäßen Wärmetauscher in einer Draufsicht; 1 a motor vehicle with a arranged in a front area Internal combustion engine and with a heat exchanger according to the invention in a plan view;

2 eine stark vereinfachte Prinzipskizze des Frontbereiches des Kraftfahrzeuges in einer Seitenansicht; 2 a greatly simplified schematic diagram of the front portion of the motor vehicle in a side view;

3 eine stark vereinfachte Prinzipskizze des in den 1 und 2 dargestellten Wärmetauschers; 3 a simplistic schematic sketch of the in the 1 and 2 illustrated heat exchanger;

4 eine erste Ausführungsform des Wärmetauschers in einer perspektivischen Darstellung; 4 a first embodiment of the heat exchanger in a perspective view;

5 eine zweite Ausführungsform des Wärmetauschers in einer perspektivischen Darstellung; 5 a second embodiment of the heat exchanger in a perspective view;

6 eine dritte Ausführungsform mit gegenüber einer horizontalen Ebene geneigt angeordneten Kühlelementen; 6 a third embodiment with respect to a horizontal plane inclined cooling elements;

7 eine perspektivische und geschnittene Darstellung einer Platte des Wärmetauschers. 7 a perspective and sectional view of a plate of the heat exchanger.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einer in einem Frontbereich 2 angeordneten Verbrennungskraftmaschine 3 und mit einem Wärmetauscher 4 in einer Draufsicht, während 2 eine vereinfachte Prinzipskizze des Frontbereiches 2 in einer Seitenansicht zeigt. 1 shows a motor vehicle 1 with one in a front area 2 arranged internal combustion engine 3 and with a heat exchanger 4 in a top view while 2 a simplified schematic diagram of the front area 2 in a side view shows.

Die Verbrennungskraftmaschine 3 und der Wärmetauscher 4 sind in einem Motorraum 5 des Kraftfahrzeuges 1 derart angeordnet, dass sich der Wärmetauscher 4 in Fahrtrichtung 6 des Kraftfahrzeuges 1 vor der Verbrennungskraftmaschine 3 befindet. Zur Abfuhr von während des Betriebes der Verbrennungskraftmaschine 3 entstehender Abwärme an die Umgebung ist die Verbrennungskraftmaschine 3 über ein ein Kühlmittel aufweisendes Fluid thermisch mit dem als Wasserkühler ausgebildeten Wärmetauscher 4 gekoppelt. Das Wärme führende Fluid wird während des Betriebes der Verbrennungskraftmaschine 3 in den Wärmetauscher 4 eingeleitet und gibt die aufgenommene Wärme an eine ebenfalls in den Wärmetauscher 4 eingeleitete Kühlluft ab. Durch die Bewegung des Kraftfahrzeuges 1 in Fahrtrichtung 6 wird eine Luftströmung mit einer der Fahrtrichtung 6 entgegengesetzten Anströmrichtung 7 erzeugt und über eine Anströmfläche 8 des Wärmetauschers 4 in diesen eingeleitet. The internal combustion engine 3 and the heat exchanger 4 are in an engine room 5 of the motor vehicle 1 arranged so that the heat exchanger 4 in the direction of travel 6 of the motor vehicle 1 in front of the internal combustion engine 3 located. For removal during operation of the internal combustion engine 3 resulting waste heat to the environment is the internal combustion engine 3 via a fluid having a fluid thermally with the heat exchanger designed as a water cooler 4 coupled. The heat-conducting fluid is during operation of the internal combustion engine 3 in the heat exchanger 4 introduced and gives the heat absorbed to a also in the heat exchanger 4 introduced cooling air. By the movement of the motor vehicle 1 in the direction of travel 6 becomes an air flow with one of the direction of travel 6 opposite direction of flow 7 generated and via an inflow 8th of the heat exchanger 4 initiated in these.

3 zeigt eine stark vereinfachte Prinzipskizze des erfindungsgemäßen Wärmetauschers 4 mit zwei parallel angeordneten Kühlelementen 9 und mit einem sich zwischen diesen erstreckenden Strömungskanal 10. Die auf die Anströmfläche 8 des Wärmetauschers 4 in Anströmrichtung 7 gerichtete Luftströmung wird in den Strömungskanal 10 eingeleitet und strömt als Kühlluft 11 durch den Strömungskanal 10. Dabei weist die Kühlluft 11 eine Strömungsrichtung 12 auf, welche parallel und in Gegenrichtung zu einer Strömungsrichtung 13 des durch die Kühlelemente 9 strömenden Fluides 14 verläuft. Die Kühlelemente 9 können bezogen auf eine horizontale Ebene (xy-Ebene) übereinander (3 und 4) oder nebeneinander (5) angeordnet sein, wobei die Strömungsrichtung 13 des Fluides 14 in beiden Fällen parallel zu der Strömungsrichtung 12 der Kühlluft 11 verläuft. 3 shows a highly simplified schematic diagram of the heat exchanger according to the invention 4 with two parallel cooling elements 9 and with a flow channel extending therebetween 10 , The on the Anströmfläche 8th of the heat exchanger 4 in the direction of flow 7 Directed air flow is in the flow channel 10 introduced and flows as cooling air 11 through the flow channel 10 , In this case, the cooling air 11 a flow direction 12 on which parallel and in the opposite direction to a flow direction 13 by the cooling elements 9 flowing fluid 14 runs. The cooling elements 9 can refer to each other on a horizontal plane (xy-plane) ( 3 and 4 ) or side by side ( 5 ), wherein the flow direction 13 of the fluid 14 in both cases parallel to the flow direction 12 the cooling air 11 runs.

4 zeigt eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wärmetauschers 4 in einer perspektivischen Darstellung. Der Wärmetauscher 4 weist mehrere als Platten 15 ausgebildete Kühlelemente 9 auf, wobei die Platten 15 horizontal und parallel zueinander angeordnet sind. Zwischen jeweils benachbarten Platten 15 erstreckt sich ein Strömungskanal 10, sodass der Wärmetauscher 4 aus mehreren Platten 15 und mehreren Strömungskanälen 10 besteht. In den Strömungskanälen 10 sind zur Vergrößerung der Oberfläche des Strömungskanales 10 Kühllamellen 16 angeordnet, welche thermisch mit den Kühlelementen 9 bzw. den Platten 15 gekoppelt sind. Die Platten 15 erstrecken sich parallel zu einer durch die Fahrzeugquerrichtung (y-Achse) und die Fahrzeuglängsrichtung (x-Achse) aufgespannten Ebene und weisen jeweils mehrere nebeneinander angeordnete und sich in Strömungsrichtung 13 des Fluides 14 erstreckende Fluidkanäle 17 auf. 4 shows an embodiment of the heat exchanger according to the invention 4 in a perspective view. The heat exchanger 4 has several as plates 15 trained cooling elements 9 on, with the plates 15 are arranged horizontally and parallel to each other. Between each adjacent plates 15 extends a flow channel 10 so that the heat exchanger 4 from several plates 15 and several flow channels 10 consists. In the flow channels 10 are for enlarging the surface of the flow channel 10 cooling fins 16 arranged, which thermally with the cooling elements 9 or the plates 15 are coupled. The plates 15 extend parallel to a plane spanned by the vehicle transverse direction (y-axis) and the vehicle longitudinal direction (x-axis) and each have a plurality of juxtaposed and in the flow direction 13 of the fluid 14 extending fluid channels 17 on.

Zur Einleitung und zur Ableitung des die Abwärme der Verbrennungskraftmaschine 3 aufnehmenden Fluides 14 in den bzw. aus dem Wärmetauscher 4 weist dieser einen Zulauf 18 und einen Ablauf 19 auf. Der Zulauf 18 ist auf einer der Kühlluftaustrittsfläche 20 des Wärmetauschers 4 zugewandten Seite und der Ablauf 19 auf einer der Kühllufteintrittsfläche 21 des Wärmetauschers 4 zugewandten Seite der jeweiligen Platte 15 angeordnet. Durch den Zulauf 18 wird das von der Verbrennungskraftmaschine 3 kommende und Wärme führende Fluid 14 in die bezogen auf eine horizontale Ebene (xy-Ebene) oberste Platte 15 eingeleitet, verteilt sich dann innerhalb dieser Platte 15 auf die nebeneinander angeordneten Fluidkanäle 17 und durchströmt diese in Strömungsrichtung 13. Da die einzelnen horizontal angeordneten Platten 15 strömungstechnisch miteinander verbunden sind, verteilt sich das durch den Zulauf 18 in die oberste Platte 15 eingeleitete Fluid 14 gleichmäßig in die übereinander angeordneten Platten 15 und durchströmt auch diese in Strömungsrichtung 13. Während des Durchströmens der Platten 15 gibt das Fluid 14 die aufgenommene Wärme an die in Gegenrichtung strömende Kühlluft 11 ab. Anschließend wird das Fluid 14 über den Ablauf 19 in der untersten Platte 15 aus dem Wärmetauscher 4 abgeleitet und wieder zu der Verbrennungskraftmaschine 3 zurückgeführt. For the introduction and the discharge of the waste heat of the internal combustion engine 3 receiving fluids 14 in or out of the heat exchanger 4 this one has an inflow 18 and a process 19 on. The feed 18 is on one of the cooling air outlet surface 20 of the heat exchanger 4 facing side and the drain 19 on one of the cooling air inlet surface 21 of the heat exchanger 4 facing side of the respective plate 15 arranged. Through the inlet 18 This is the result of the internal combustion engine 3 coming and heat leading fluid 14 in the top plate relative to a horizontal plane (xy plane) 15 initiated, then distributes itself within this plate 15 on the juxtaposed fluid channels 17 and flows through these in the flow direction 13 , Because the individual horizontally arranged plates 15 fluidically connected to each other, this is distributed through the inlet 18 in the top plate 15 introduced fluid 14 evenly in the stacked plates 15 and also flows through these in the flow direction 13 , While passing through the plates 15 gives the fluid 14 the heat absorbed to the cooling air flowing in the opposite direction 11 from. Subsequently, the fluid 14 about the process 19 in the bottom plate 15 from the heat exchanger 4 derived and back to the internal combustion engine 3 recycled.

5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, nach welcher die Platten 15 des Wärmetauschers 4 nicht wie bei der in 4 dargestellten Ausführungsform horizontal, sondern vertikal angeordnet sind. Die ebenfalls parallel angeordneten Platten 15 erstrecken sich bei dieser Ausführungsform also parallel zu einer von der von Kraftfahrzeughochrichtung (z-Achse) und Kraftfahrzeuglängsrichtung (x-Achse) aufgespannten Ebene. 5 shows a modified embodiment, according to which the plates 15 of the heat exchanger 4 not like in the 4 illustrated embodiment horizontally, but are arranged vertically. The plates also arranged in parallel 15 In this embodiment, therefore, they extend parallel to a plane spanned by the vehicle vertical direction (z-axis) and the vehicle longitudinal direction (x-axis).

6 zeigt eine weitere Ausführungsform, nach welcher die Platten 15 bzw. die Kühlelemente 9 parallel zueinander und geneigt zu einer horizontalen Ebene (xy-Ebene) angeordnet sind. Die Neigung der Kühlelemente 9 ist derart ausgestaltet, dass eine Anströmrichtung 8 der Luftströmung vor dem Eintritt in den Strömungskanal 10 und die Strömungsrichtung 12 der Kühlluft 11 im Strömungskanal 10 einen stumpfen Winkel 22 einschließen. Hierdurch wird eine Wärmeübertragungsstrecke 23 zwischen den Kühlelementen 9 und dem Strömungskanal 10 bzw. dem Fluid 14 und der Kühlluft 11 im Vergleich zu einer Anordnung gemäß 3 bei gleichem zur Verfügung stehenden Bauraum verlängert und dadurch die Kühlleistung des Wärmetauschers 4 verbessert. 6 shows a further embodiment, according to which the plates 15 or the cooling elements 9 parallel to each other and inclined to a horizontal plane (xy plane) are arranged. The inclination of the cooling elements 9 is designed such that a direction of flow 8th the air flow before entering the flow channel 10 and the flow direction 12 the cooling air 11 in the flow channel 10 an obtuse angle 22 lock in. As a result, a heat transfer path 23 between the cooling elements 9 and the flow channel 10 or the fluid 14 and the cooling air 11 in comparison to an arrangement according to 3 extended at the same available space and thereby the cooling capacity of the heat exchanger 4 improved.

7 zeigt eine perspektivische und geschnittene Darstellung einer Platte 15 des Wärmetauschers 4. In der Platte 15 ist eine strömungsleitende Einrichtung 24 integriert. Durch die als Leitblech ausgebildete strömungsleitende Einrichtung 24 werden die sich in Strömungsrichtung 13 des Wärme führenden Fluides 14 erstreckenden, nebeneinander angeordneten Fluidkanäle 17 gebildet. Weiterhin kann eine dem durchströmenden Fluid 14 zugewandte Oberfläche 25 der Kühlelemente 9 bzw. der Platten 15 Einprägungen 26 aufweisen. Außerdem können innerhalb der Platte 15 bzw. in den einzelnen Fluidkanälen 17 weitere strömungsleitende oder turbulenzerzeugende Elemente 27 oder Geometrien, beispielsweise Bleche, Turbulatoren oder Inlays vorgesehen sein. Hierdurch wird ein verbesserter Wärmeübergang zwischen dem Wärme führenden Fluid 14 und der Kühlluft 11 im Strömungskanal 10 erreicht. 7 shows a perspective and sectional view of a plate 15 of the heat exchanger 4 , In the plate 15 is a flow-conducting device 24 integrated. By trained as a guide plate flow-conducting device 24 will be in the flow direction 13 the heat-conducting fluid 14 extending, juxtaposed fluid channels 17 educated. Furthermore, a fluid flowing through 14 facing surface 25 the cooling elements 9 or the plates 15 indentations 26 exhibit. Also, inside the plate 15 or in the individual fluid channels 17 further flow-conducting or turbulence-generating elements 27 or geometries, such as sheets, turbulators or inlays. As a result, an improved heat transfer between the heat-conducting fluid 14 and the cooling air 11 in the flow channel 10 reached.

Wie in 5 dargestellt, können die Platten 15 Umlenkeinrichtungen 28 aufweisen, welche benachbarte Fluidkanäle 17 strömungstechnisch miteinander verbinden. Hierdurch wird das in Gegenrichtung zur Kühlluft 11 strömende Fluid 14 um 180° umgelenkt (gestrichtelte Linie), sodass die Strömungsrichtung 13 des Fluides 14 anschließend die gleiche Strömungsrichtung aufweist wie die Kühlluft 11 im Strömungskanal 10. As in 5 represented, the plates can 15 deflecting 28 have which adjacent fluid channels 17 fluidically connect with each other. As a result, this is in the opposite direction to the cooling air 11 flowing fluid 14 deflected by 180 ° (dashed line), so that the flow direction 13 of the fluid 14 then the same flow direction as the cooling air 11 in the flow channel 10 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Kraftfahrzeug motor vehicle
2 2
Frontbereich front area
3 3
Verbrennungskraftmaschine Internal combustion engine
4 4
Wärmetauscher heat exchangers
5 5
Motorraum engine compartment
6 6
Fahrtrichtung direction of travel
7 7
Anströmrichtung (Luftströmung) Direction of flow (air flow)
8 8th
Anströmfläche inflow area
9 9
Kühlelement cooling element
10 10
Strömungskanal flow channel
11 11
Kühlluft cooling air
12 12
Strömungsrichtung (Kühlluft) Flow direction (cooling air)
13 13
Strömungsrichtung (Fluid) Flow direction (fluid)
14 14
Fluid fluid
15 15
Platte plate
16 16
Kühllamellen cooling fins
17 17
Fluidkanal fluid channel
18 18
Zulauf Intake
19 19
Ablauf procedure
20 20
Kühlluftaustrittsfläche Cooling air outlet area
21 21
Kühllufteintrittsfläche Cooling air inlet surface
22 22
stumpfer Winkel dull angle
23 23
Wärmeübertragungsstrecke Heat transfer distance
24 24
Einrichtung Facility
25 25
Oberfläche surface
26 26
Einprägungen indentations
27 27
Element element
28 28
Umlenkeinrichtung deflecting

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010027053 A1 [0004] DE 102010027053 A1 [0004]

Claims (10)

Wärmetauscher (4), insbesondere für eine Verbrennungskraftmaschine (3) eines Kraftfahrzeuges (1), mit zumindest zwei von einem Wärme führenden Fluid (14) durchströmbaren Kühlelementen (9) und mit zumindest einem zwischen den Kühlelementen (9) angeordneten und von Kühlluft (11) durchströmbaren Strömungskanal (10), dadurch gekennzeichnet, dass sich der Strömungskanal (10) derart zwischen den beiden Kühlelementen (9) erstreckt, dass eine Strömungsrichtung (12) der Kühlluft (11) im Strömungskanal (10) parallel zu einer Strömungsrichtung (13) des Wärme führenden Fluides (14) in den beiden Kühlelementen (9) verläuft. Heat exchanger ( 4 ), in particular for an internal combustion engine ( 3 ) of a motor vehicle ( 1 ), with at least two of a heat-conducting fluid ( 14 ) throughflowable cooling elements ( 9 ) and at least one between the cooling elements ( 9 ) and cooling air ( 11 ) flow-through flow channel ( 10 ), characterized in that the flow channel ( 10 ) between the two cooling elements ( 9 ) that a flow direction ( 12 ) of the cooling air ( 11 ) in the flow channel ( 10 ) parallel to a flow direction ( 13 ) of the heat-conducting fluid ( 14 ) in the two cooling elements ( 9 ) runs. Wärmetauscher (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsrichtung (12) der Kühlluft (11) im Strömungskanal (10) in Gegenrichtung zu der Strömungsrichtung (13) des Wärme führenden Fluides (14) in den zumindest zwei Kühlelementen (9) verläuft. Heat exchanger ( 4 ) according to claim 1, characterized in that the flow direction ( 12 ) of the cooling air ( 11 ) in the flow channel ( 10 ) in the opposite direction to the flow direction ( 13 ) of the heat-conducting fluid ( 14 ) in the at least two cooling elements ( 9 ) runs. Wärmetauscher (4) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlelemente (9) jeweils zumindest zwei nebeneinander angeordnete und sich in Strömungsrichtung (13) des Wärme führenden Fluides (14) erstreckende Fluidkanäle (17) aufweisen. Heat exchanger ( 4 ) according to claims 1 or 2, characterized in that the cooling elements ( 9 ) each at least two juxtaposed and in the flow direction ( 13 ) of the heat-conducting fluid ( 14 ) extending fluid channels ( 17 ) exhibit. Wärmetauscher (4) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidkanäle (17) derart ausgebildet sind, dass die Strömungsrichtung (13) des Wärme führenden Fluides (14) in zumindest einem ersten Fluidkanal (17) in Richtung der Strömungsrichtung (12) der Kühlluft (11) und in einem zweiten Fluidkanal (17) in Gegenrichtung zu der Strömungsrichtung (12) der Kühlluft (11) verläuft. Heat exchanger ( 4 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the fluid channels ( 17 ) are formed such that the flow direction ( 13 ) of the heat-conducting fluid ( 14 ) in at least a first fluid channel ( 17 ) in the direction of flow ( 12 ) of the cooling air ( 11 ) and in a second fluid channel ( 17 ) in the opposite direction to the flow direction ( 12 ) of the cooling air ( 11 ) runs. Wärmetauscher (4) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endbereiche der Fluidkanäle (17) der Kühlelemente (9) zumindest teilweise durch eine Umlenkeinrichtung (28) strömungstechnisch verbunden sind. Heat exchanger ( 4 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the end regions of the fluid channels ( 17 ) of the cooling elements ( 9 ) at least partially by a deflection device ( 28 ) are fluidically connected. Wärmetauscher (4) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem durchströmenden Wärme führenden Fluid (14) zugewandte Oberfläche (25) der Kühlelemente (9) Einprägungen (26) aufweist und/oder dass in den Kühlelementen (9) strömungsleitende Einrichtungen (24), insbesondere Leitbleche und/oder Elemente (27) angeordnet sind. Heat exchanger ( 4 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that a fluid carrying the passing heat ( 14 ) facing surface ( 25 ) of the cooling elements ( 9 ) Imprints ( 26 ) and / or that in the cooling elements ( 9 ) flow-conducting devices ( 24 ), in particular baffles and / or elements ( 27 ) are arranged. Wärmetauscher (4) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlelemente (9) als horizontal oder vertikal angeordnete Platten (15) ausgebildet und parallel zueinander angeordnet sind. Heat exchanger ( 4 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cooling elements ( 9 ) as horizontally or vertically arranged plates ( 15 ) are formed and arranged parallel to each other. Wärmetauscher (4) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (15) derart geneigt zu einer horizontalen (xy-Ebene) oder vertikalen Ebene (xz-Ebene) angeordnet sind, dass eine Anströmrichtung (7) einer Luftströmung vor dem Eintritt in den Strömungskanal (10) und die Strömungsrichtung (12) der Kühlluft (11) im Strömungskanal (10) einen stumpfen Winkel (22) einschließen. Heat exchanger ( 4 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the plates ( 15 ) are arranged inclined to a horizontal (xy-plane) or vertical plane (xz-plane) such that a direction of flow ( 7 ) an air flow before entering the flow channel ( 10 ) and the flow direction ( 12 ) of the cooling air ( 11 ) in the flow channel ( 10 ) an obtuse angle ( 22 ) lock in. Wärmetauscher (4) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (15) strömungstechnisch miteinander verbunden sind und einen gemeinsamen Zulauf (18) und einen gemeinsamen Ablauf (19) für das Wärme führende Fluid (14) aufweisen, wobei der Zulauf (18) auf einer der Kühlluftaustrittsfläche (20) des Wärmetauschers (4) zugewandten Seite und der Ablauf auf einer der Kühllufteintrittsfläche (21) des Wärmetauschers zugewandten Seite der Platten (15) angeordnet ist und/oder dass der Zulauf (18) bezogen auf eine horizontale Ebene (xy-Ebene) in einem oberen Bereich und der Ablauf (19) in einem unteren Bereich der Platten (15) angeordnet ist. Heat exchanger ( 4 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the plates ( 15 ) are fluidically connected to each other and a common inlet ( 18 ) and a common process ( 19 ) for the heat-conducting fluid ( 14 ), wherein the feed ( 18 ) on one of the cooling air outlet surface ( 20 ) of the heat exchanger ( 4 ) side and the drain on one of the cooling air inlet surface ( 21 ) of the heat exchanger facing side of the plates ( 15 ) and / or that the inlet ( 18 ) relative to a horizontal plane (xy plane) in an upper area and the sequence ( 19 ) in a lower region of the plates ( 15 ) is arranged. Kraftfahrzeug (1) mit einer Verbrennungskraftmaschine (3) und mit einem Wärmetauscher (4) zur Abfuhr der im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine (3) entstehenden Abwärme an die Umgebung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche. Motor vehicle ( 1 ) with an internal combustion engine ( 3 ) and with a heat exchanger ( 4 ) for the removal of the operation of the internal combustion engine ( 3 ) produced waste heat to the environment according to at least one of the preceding claims.
DE102013218587.1A 2013-09-17 2013-09-17 heat exchangers Withdrawn DE102013218587A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013218587.1A DE102013218587A1 (en) 2013-09-17 2013-09-17 heat exchangers
EP14761356.6A EP3047222B1 (en) 2013-09-17 2014-09-05 Heat exchanger
CN201480049370.2A CN105518406B (en) 2013-09-17 2014-09-05 Heat exchanger
PCT/EP2014/068965 WO2015039894A1 (en) 2013-09-17 2014-09-05 Heat exchanger

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013218587.1A DE102013218587A1 (en) 2013-09-17 2013-09-17 heat exchangers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013218587A1 true DE102013218587A1 (en) 2015-03-19

Family

ID=51492961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013218587.1A Withdrawn DE102013218587A1 (en) 2013-09-17 2013-09-17 heat exchangers

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3047222B1 (en)
CN (1) CN105518406B (en)
DE (1) DE102013218587A1 (en)
WO (1) WO2015039894A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019200468A1 (en) * 2019-01-16 2020-07-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Cooling device and motor vehicle

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019000723A1 (en) * 2019-01-31 2020-08-06 Hydac Cooling Gmbh cooler

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE373204C (en) * 1923-04-09 Konstant Appbau Ges M B H Preheater with flexible, corrugated heating pipes
DE20118511U1 (en) * 2000-11-01 2002-02-14 Autokuehler Gmbh & Co Kg Heat exchanger network and heat exchanger produced therewith
DE60319986T2 (en) * 2002-06-04 2009-04-02 Dana Canada Corp., Oakville Plate heat exchanger
US8020298B2 (en) * 2006-07-20 2011-09-20 International Business Machines Corporation Method of fabricating a heat exchanger with angled secondary fins extending from primary fins
DE102010027053A1 (en) 2010-07-14 2012-01-19 Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Heat exchanger for use as e.g. water radiator of internal combustion engine of motor car, has tubes thermally coupled with cooling fin arrangements that comprise regions of different geometry and/or contour
DE102012209431A1 (en) * 2011-06-17 2013-01-03 Behr Gmbh & Co. Kg Inner heat exchanger i.e. plate heat exchanger, for refrigerant circuit utilized for automobile applications, has inlets for fluids, where fluids flow parallel in first and second sections and flow opposite to each other in third section
DE102011085810A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-08 Behr Gmbh & Co. Kg Plate evaporator for subcooling an air flow and intercooler

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10158436A1 (en) * 2001-11-29 2003-06-12 Behr Gmbh & Co heat exchangers
JP2004077079A (en) * 2002-08-21 2004-03-11 Showa Denko Kk Heat exchanger, its manufacturing method, tube connection structure of header tank for heat exchanger and refrigeration system
JP2007155183A (en) * 2005-12-02 2007-06-21 Showa Denko Kk Heat exchanger
JP5073849B1 (en) * 2011-07-05 2012-11-14 シャープ株式会社 Heat exchanger and air conditioner equipped with the same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE373204C (en) * 1923-04-09 Konstant Appbau Ges M B H Preheater with flexible, corrugated heating pipes
DE20118511U1 (en) * 2000-11-01 2002-02-14 Autokuehler Gmbh & Co Kg Heat exchanger network and heat exchanger produced therewith
DE60319986T2 (en) * 2002-06-04 2009-04-02 Dana Canada Corp., Oakville Plate heat exchanger
US8020298B2 (en) * 2006-07-20 2011-09-20 International Business Machines Corporation Method of fabricating a heat exchanger with angled secondary fins extending from primary fins
DE102010027053A1 (en) 2010-07-14 2012-01-19 Gm Global Technology Operations Llc (N.D.Ges.D. Staates Delaware) Heat exchanger for use as e.g. water radiator of internal combustion engine of motor car, has tubes thermally coupled with cooling fin arrangements that comprise regions of different geometry and/or contour
DE102012209431A1 (en) * 2011-06-17 2013-01-03 Behr Gmbh & Co. Kg Inner heat exchanger i.e. plate heat exchanger, for refrigerant circuit utilized for automobile applications, has inlets for fluids, where fluids flow parallel in first and second sections and flow opposite to each other in third section
DE102011085810A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-08 Behr Gmbh & Co. Kg Plate evaporator for subcooling an air flow and intercooler

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019200468A1 (en) * 2019-01-16 2020-07-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Cooling device and motor vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015039894A1 (en) 2015-03-26
CN105518406B (en) 2018-01-16
EP3047222B1 (en) 2017-06-28
EP3047222A1 (en) 2016-07-27
CN105518406A (en) 2016-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112008000040B4 (en) Cooling structure of a heat sink for a heat generating component and drive unit
EP3062054B1 (en) Heat exchanger, in particular for a motor vehicle
DE102016216019A1 (en) Insert for a cooling jacket of an electrical machine
DE102017200166A1 (en) Semiconductor device
DE102017202768A1 (en) Energy storage arrangement and motor vehicle
DE102013114872B4 (en) Radiator for vehicle
DE102017122248A1 (en) Structure of a brake cooling duct
DE112006000178T5 (en) Cooling device of a fuel cell vehicle
DE102008017113A1 (en) Evaporator for use in cooling device of heat source of motor vehicle, has plates whose length to width ratio is not greater than specific value, and refrigerant flows through flow passages in bank after reversal of direction of refrigerant
DE102013216523A1 (en) Plate heat exchangers
DE102011010002A1 (en) heat exchangers
DE102019128941B4 (en) Front bumper with integrated heat exchanger
DE102009002998A1 (en) Motor vehicle cooling device and cooling system
DE112018005305B4 (en) heatsink assembly
DE102017008165A1 (en) Radiator for cooling at least one component, in particular a motor vehicle
DE102009051184A1 (en) heat exchangers
DE102015204984A1 (en) Heat exchanger, in particular for a waste heat utilization device
DE102014114185A1 (en) Heat exchanger with thermoelectric elements
DE112017001679B4 (en) Intercooler
DE102013218587A1 (en) heat exchangers
EP2867943B1 (en) Exhaust guiding of a fuel cell stack in a motor vehicle
EP2481899A1 (en) Heat exchanger
DE102011118483A1 (en) Heat exchanger used for motor car, has base whose oriented cross-section is set with different widths and lengths perpendicular and parallel to longitudinal direction such that maximum length has greater extension than maximum width
DE102014217312A1 (en) Intercooler with reinforced bottom plate and / or cover plate
EP2107328A1 (en) Vaporiser

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee