-
Technisches Gebiet
-
Wärmeübertrager mit einem Gehäuse, mit einem ersten Fluidanschluss und einem zweiten Fluidanschluss, wobei das Gehäuse über den ersten Fluidanschluss und den zweiten Fluidanschluss mit einer Fluidquelle in Fluidkommunikation steht und mit einem Fluid durchströmbar ist
-
Stand der Technik
-
In Elektrofahrzeugen werden Energiespeicher eingesetzt, um einen Elektromotor zu betreiben. Als Energiespeicher kommen dabei oft Akkumulatoren auf Lithium-Ionen Basis oder Nickel-Metallhybrid-Akkumulatoren zum Einsatz. Alternativ dazu finden auch Hochleistungskondensatoren sogenannte Super-Caps Verwendung.
-
Bei alle genannten Energiespeichern kommt es während des Betriebs, insbesondere beim schnellen Laden und Entladen der Energiespeicher, zu einer starken Wärmeentwicklung.
-
Temperaturen von ca. 50°C und mehr können jedoch die Energiespeicher beschädigen und ihre Lebensdauer maßgeblich reduzieren. Ebenso schädigen zu niedrige Temperaturen die Energiespeicher nachhaltig.
-
Um die Leistungsfähigkeit der Energiespeicher zu erhalten, müssen diese daher aktiv temperiert werden. Hierbei überwiegen die Anteile der Kühlung deutlich. Die Kühlung kann beispielsweise durch das Einbringen von fluiddurchströmten Wärmeübertragern erfolgen. Bei den Wärmeübertragern handelt es sich nach Lösungen im Stand der Technik oft um fluiddurchströmte Elemente, die zwischen zwei flächigen Deckplatten ein oder mehrere Fluidkanäle aufweisen, welche von einem Fluid durchströmbar sind.
-
Vorteilhafterweise werden dabei alle Zellen der Energiespeicher auf einem gleichmäßigen Temperaturniveau gehalten. Ebenso sollten starke Temperaturgradienten innerhalb der Zellen vermieden werden.
-
Die Platten der Wärmeübertrager können im Falle der Kühlung von einem kalten Fluid durchströmt werden, zum Zwecke der Aufheizung können sie jedoch auch von einem warmen Fluid durchströmt werden.
-
Um eine möglichst hohe Energieeffizienz zu erreichen, ist insbesondere in Elektrofahrzeugen eine möglichst gewichtsoptimierte Bauweise vorteilhaft.
-
Im Stand der Technik sind Lösungen beschrieben, die Wärmeübertrager verwenden, die aus metallischen Materialien gefertigt sind. Eine solche Lösung offenbart beispielsweise das Gebrauchsmuster
DE 20 2012 102 349 U1 .
-
Nachteilig an den Lösungen nach dem Stand der Technik ist insbesondere, dass die Wärmeübertrager vollständig aus Aluminium gebaut sind. Diese sind im Vergleich zu Ausführungen aus Kunststoff oder aus einer Mischung aus Aluminium und Kunststoff deutlich schwerer. Auch sind aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit des Aluminiums eine elektrische Isolation, sowie ein Potentialausgleich der Wärmeübertrager notwendig. Zusätzlich ist die Herstellung von Wärmeübertragern aus Aluminium energie- und kostenintensiv. Auch sind durch den Einsatz von Löt-Hilfsstoffen, wie beispielsweise Flussmitteln, oft Nachbearbeitungsschritte notwendig.
-
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
-
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Wärmeübertrager bereitzustellen, der eine gewichtsoptimierte Gestaltung aufweist und dessen Herstellung weniger energie- und kostenintensiv ist. Darüber hinaus soll der Wärmeübertrager ohne eine zusätzliche elektrische Isolierung ausgeführt sein.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch einen Wärmeübertrager mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit einem Gehäuse, mit einem ersten Fluidanschluss und einem zweiten Fluidanschluss, wobei das Gehäuse über den ersten Fluidanschluss und den zweiten Fluidanschluss mit einer Fluidquelle in Fluidkommunikation steht, wobei das Gehäuse mit einem Fluid durchströmbar ist, wobei das Gehäuse mehrteilig ausgeführt ist und im Wesentlichen durch ein ebenes Gehäuseoberteil und ein im Wesentlichen wannenartiges Gehäuseunterteil gebildet ist, wobei das Gehäuseunterteil einen Bodenbereich und umlaufende Randbereiche aufweist, wobei das Gehäuseoberteil oder das Gehäuseunterteil aus einem Kunststoff und der jeweils andere Gehäuseteil aus einem Kunststoff, einem metallischen Werkstoff oder aus Faserverbundwerkstoff gebildet ist.
-
Der erfindungsgemäße Wärmeübertrager dient bei einem Ausführungsbeispiel der Temperierung eines Energiespeichers.
-
Der Aufbau des Gehäuses des Wärmeübertragers aus Elementen aus Kunststoff und Elementen aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ist besonders vorteilhaft hinsichtlich des Gewichts des Wärmeübertragers. Durch die Verwendung von Kunststoffen, kann das Gewicht im Vergleich zu einem vollständig aus einem metallischen Werkstoff gefertigten Wärmeübertrager reduziert werden. Gleichzeitig kann über die Elemente aus metallischen Werkstoffen weiterhin eine gute Wärmeleitfähigkeit erreicht werden.
-
Die Ausbildung des Gehäuseunterteils als wannenartiges Element ist besonders vorteilhaft, da durch die zumindest teilweise umlaufenden aufgestellten Randbereiche eine stabilisierende Wirkung erreicht wird. Gleichzeitig bildet das Gehäuseunterteil im Inneren des Gehäuses einen Hohlraum aus, welcher von einem Fluid durchströmt werden kann. Mit dem Gehäuseoberteil kann das Gehäuseunterteil nach oben hin abgeschlossen werden. Dadurch wird ein vollständig fluiddicht abgeschlossener Raum erzeugt, der von einem Fluid durchströmbar ist.
-
Sowohl das Gehäuseunterteil, als auch das Gehäuseoberteil sind einfach und kostengünstig herstellbar und über eine Vielzahl von Verbindungsmethoden miteinander verbindbar. Neben dem Einsatz von thermischen Fügeverfahren, können die beiden Elemente auch durch mechanische oder chemische Verbindungsmittel miteinander verbunden werden.
-
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn im Inneren des Gehäuses zumindest ein Strömungsleitelement angeordnet ist. Über ein Strömungsleitelement im Inneren des Gehäuses kann die Fluidströmung gezielt beeinflusst werden.
-
Auch ist es zu bevorzugen, wenn das Gehäuseunterteil aus einem Kunststoff gebildet ist.
-
Das Gehäuseunterteil kann vorteilhafterweise aus einem Kunststoff gefertigt sein. Dies reduziert das Gewicht im Vergleich zu einer Ausführung aus einem metallischen Werkstoff. Die Herstellung des Gehäuseunterteils aus einem Kunststoff ist außerdem einfacher und umfasst weniger Arbeitsschritten, als die Herstellung eines Gehäuseunterteils aus einem metallischen Werkstoff.
-
Das Gehäuseunterteil kann beispielsweise einteilig in einem Spritzgussverfahren erzeugt werden. Ein in einem Spritzgussverfahren erzeugtes Gehäuseunterteil weist dabei keine Fügestellen an den aufgestellten Randbereichen auf, welche durch zusätzliche Arbeitsschritte fluiddicht abgedichtet werden müssen.
-
Weiterhin kann das Gehäuseunterteil aus Kunststoff einfach mit anderen Elementen durch den Einsatz eines Klebstoffes verbunden werden.
-
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform der Erfindung, kann es vorgesehen sein, dass das Gehäuseoberteil aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, gebildet ist.
-
Die Ausführung des Gehäuseoberteils aus einem metallischen Werkstoff ist vorteilhaft, da durch den metallischen Werkstoff ein höherer Wärmeübergangskoeffizient erreicht werden kann, als durch ein Kunststoffbauteil. Die zu kühlenden oder zu erwärmenden Elemente stehen daher vorteilhafterweise mit dem metallischen Gehäuseoberteil in thermischen Kontakt.
-
Zusätzlich kann durch das metallische Gehäuseoberteil eine stabilisierende Wirkung erreicht werden, die den Wärmeübertrager unempfindlich gegen mechanische Einwirkungen von außen macht.
-
Weiterhin können zu kühlende Elemente, beispielsweise aus metallischen Werkstoffen, einfach unter Verwendung von bekannten Verfahren, wie Löten oder Schweißen, auf dem Gehäuseoberteil angebracht werden.
-
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Gehäuse in seinem Inneren eine Vielzahl von Strömungsleitelementen aufweist. Durch eine Vielzahl von Strömungselementen kann die Fluidströmung im Gehäuse vorteilhaft beeinflusst werden.
-
Weiterhin ist es zu bevorzugen, wenn die Strömungsleitelemente als Stege oder Wandungen oder Noppen ausgebildet sind und zwischen sich zumindest einen Strömungskanal für das Fluid bilden.
-
In einer weiteren alternativen Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass das Strömungsleitelement zu wenigstens einem der aufgestellten Randbereiche des Gehäuseunterteils parallel verläuft.
-
Durch eine Ausgestaltung eines Strömungsleitelementes oder mehrerer Strömungsleitelemente wie oben beschrieben, kann eine Mehrzahl von Strömungskanälen erzeugt werden, die das Gehäuse im Wesentlichen parallel zu einer seiner Außenkaten durchziehen. Dies kann für die Verteilung des Fluids vorteilhaft sein. Durch eine solche Ausgestaltung der Strömungsleitelemente kann das Fluid beispielsweise gezielt von einem Fluidanschluss zu einem weiteren Fluidanschluss geführt werden.
-
Durch das Erzeugen von Strömungskanälen, kann zudem die Verteilung des Fluids innerhalb des Gehäuses beeinflusst werden.
-
Die Strömungsleitelemente können dabei beispielsweise aus geradlinigen Wandungen oder Stegen gebildet sein, oder durch einzelne nippelartige Erhebungen. Auch andere Ausgestaltungen der Strömungsleitelemente sind darüber hinaus vorsehbar.
-
Neben der Strömungsleitung, können diese Elemente auch dazu verwendet werden, eine laminare Strömung in eine turbulente Strömung zu überführen, um eine stärkere Durchmischung des Fluids zu erreichen, und so den Wärmeübergang zu verbessern.
-
In einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung kann es außerdem vorgesehen sein, dass das Strömungsleitelement oder die Strömungsleitelemente im endmontierten Zustand mit dem Gehäuseoberteil und mit dem Gehäuseunterteil in Kontakt steht.
-
Durch einen Kontakt des Strömungsleitelements oder der Strömungsleitelemente mit sowohl dem Gehäuseoberteil, als auch dem Gehäuseunterteil kann erreicht werden, dass die Strömungsleitelemente von dem Fluid nur umströmt werden und nicht überströmt werden, da sie an ihrer Ober- bzw. Unterseite direkt mit dem Gehäuseunterteil bzw. dem Gehäuseoberteil in Kontakt stehen. Für den Fall, dass zumindest ein Teil der Strömugsleitelemente als Wandungen ausgebildet sind, könne durch einen Kontakt sowohl mit dem Gehäuseoberteil, als auch mit dem Gehäuseunterteil Strömungskanäle ausgebildet werden, die von dem Fluid durchströmt werden können.
-
Darüber hinaus kann es in einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen sein, dass das Gehäuseoberteil oder das Gehäuseunterteil den ersten Fluidanschluss und den zweiten Fluidanschluss aufweist oder, dass das Gehäuseoberteil und das Gehäuseunterteil jeweils einen der beiden Fluidanschlüsse aufweisen.
-
Auch ist es zweckmäßig, wenn der erste Fluidanschluss und/oder der zweite Fluidanschluss durch eine Öffnung an einem der aufgestellten Randbereiche des Gehäuseunterteils gebildet sind.
-
Durch eine Anordnung eines Fluidanschlusses oder beider Fluidanschlüsse an einem der aufgestellten Randbereiche kann eine seitliche Zuführung und Abführung des Fluids erreicht werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, weil so die im Wesentlichen ebene Hauptfläche des Gehäuseoberteils und des Gehäuseunterteils vollständig als Temperaturübergangsflächen verwendet werden können. Diese Lösung ist auch vorteilhaft, wenn nur ein sehr geringer Bauraum zur Verfügung steht.
-
Gemäß eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels kann es vorgesehen sein, dass das Gehäuse in seinem Inneren eine Trennwand aufweist, welche das innere Volumen des Gehäuses in eine erste Kammer und eine zweite Kammer unterteilt, die über eine Unterbrechung der Trennwand miteinander in Fluidkommunikation stehen.
-
Die Aufteilung des Innenvolumens in eine erste und eine zweite Kammer ist besonders vorteilhaft, da hierdurch eine geordnete Strömung des Fluids innerhalb des Gehäuses erzeugt werden kann.
-
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel kann dadurch gekennzeichnet sein, dass einer der Fluidanschlüsse mit der ersten Kammer in Fluidkommunikation steht und der jeweils andere Fluidanschluss mit der zweiten Kammer in Fluidkommunikation steht.
-
Durch eine solche Zuordnung der Fluidanschlüsse zu jeweils einer der Kammern wird dem Fluid ein Strömungsweg vorgegeben. Das Fluid strömt dabei durch einen Fluidanschluss in eine der Kammern und tritt entlang der Unterbrechung in der Trennwand in die zweite Kammer über. Dort strömt es entlang der zweiten Kammer zu einem zweiten Fluidanschluss und aus dem Gehäuse hinaus. Weiterhin wird durch eine solche geführte Strömung auch das Entstehen von Staustellen, welche zu lokalen Temperaturüberhöhungen führen können vermieden.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
-
1 eine perspektivische Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Wärmeübertrager, wobei das Gehäuseoberteil vom Gehäuseunterteil gelöst ist,
-
2 eine weitere perspektivische Ansicht auf einen Wärmeübertrager gemäß der 1,
-
3 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers, mit einem mehrteilig ausgeführten Gehäuse, das aus einem wannenartigen Gehäuseunterteil und einem Gehäuseoberteil besteht, und
-
4 eine Detailansicht des Wärmeübertragers gemäß 3, wobei im Inneren des wannenartigen Gehäuseunterteils eine Mehrzahl von Strömungsleitelementen dargestellt ist, die zum Teil als geradlinige Wandungen und zum Teil als zylinderförmige Noppen ausgebildet sind.
-
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
-
Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Wärmeübertragers 1. Der Wärmeübertrager 1 besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse 9, welches durch ein Gehäuseunterteil 2 und ein Gehäuseoberteil 3 gebildet ist. Der Wärmeübertrager 1 weist einen erstes Fluidanschluss 6 auf sowie einen zweiten Fluidanschluss 7. Die beiden Fluidanschlüsse 6, 7 können wahlweise als Fluideinlass oder Fluidauslass benutzt werden.
-
Das Gehäuseoberteil 3 weist im Wesentlichen eine ebene Erstreckung auf. Das Gehäuseunterteil 2 ist im Wesentlichen aus einem wannenartigen Bodenbereich mit aufgestellten Randbereichen gebildet. Das Gehäuseoberteil 3 ist so dimensioniert, dass es das Gehäuseunterteil 2 passgenau abschließt. Zwischen dem Gehäuseoberteil 3 und dem Gehäuseunterteil 2 kann so eine fluiddichte Verbindung erzeugt werden. Das innere Volumen, welches zwischen dem Gehäuseunterteil 2 und dem Gehäuseoberteil 3 ausgebildet ist, entspricht dem Volumen des Gehäuses 9, welches von einem Fluid durchströmbar ist.
-
Das Gehäuseunterteil 2 weist eine Vielzahl von Strömungsleitelementen 4, 5 auf. Weiterhin weist das Gehäuseunterteil 2 eine Trennwand 8 auf, welche im Inneren verläuft und das innere Volumen des Gehäuses 9 des Wärmeübertragers 1 in eine erste Kammer und eine zweite Kammer unterteilt. Die erste Kammer steht mit der zweiten Kammer an zumindest einer Stelle im Inneren des Wärmeübertragers 1 in Fluidkommunikation. Vorteilhafterweise ist diese Stelle, an welcher die Fluidkommunikation der ersten Kammer mit der zweiten Kammer stattfindet, in einem Bereich gelegen, welcher möglichst weit von den Fluidanschlüssen 6, 7 entfernt ist.
-
Die in 1 gezeigten Strömungsleitelemente 4 sind im Wesentlichen durch Wandungen gebildet, welche parallel zu der Trennwand 8 im Inneren des Gehäuseunterteils 2 verlaufen. Durch diese Strömungsleitelemente 4 werden im Wärmeübertrager 1 mehrere Strömungskanäle ausgebildet, durch welche ein Fluid strömen kann. Die Strömungsleitelemente 4 sind dabei so dimensioniert, dass sie im montierten Zustand sowohl mit dem Gehäuseunterteil 2 als auch dem Gehäuseoberteil 3 in Kontakt stehen. Auf diese Weise wird verhindert, dass das Fluid über oder unter die Strömungsleitelemente 4 strömen kann und nur in den von den Strömungsleitelementen 4 ausgebildeten Strömungskanälen durch den Wärmeübertrager 1 strömen kann. Die Strömungsleitelemente 4 erstrecken sich dabei nicht über die gesamte Länge des Wärmeübertragers 1.
-
Im vorderen Bereich des Wärmeübertragers 1, welcher auch die Fluidanschlüsse 6, 7 aufweist, sind die Strömungsleitelemente 5 anstelle der Strömungsleitelemente 4 angeordnet. Bei den Strömungsleitelementen 5 handelt es sich um einzelne Noppen, welche im Inneren des Gehäuseunterteils 2 angeordnet sind. Diese Strömungsleitelemente 5 dienen vornehmlich der Strömungssteuerung des Fluids, welches durch den Fluidanschluss 6 oder Fluidanschluss 7 in den Wärmeübertrager 1 einströmen kann. Die einzelnen Noppen gestatten es dem Fluid, sich über die Breite der jeweiligen Kammer zu verteilen, bevor das Fluid in die durch die Strömungsleitelemente 4 gebildeten Strömungskanäle strömt.
-
Im hinteren Bereich des Wärmeübertragers 1, welcher den Fluidanschlüssen 6, 7 im Wesentlichen gegenüberliegt, sind ebenfalls Strömungsleitelemente 5 angeordnet. in diesem Bereich strömt das Fluid aus den Strömungskanälen zwischen den Strömungsleitelementen 4 hinaus und strömt dort von der einen in die jeweils andere Kammer über. Die Strömungsleitelemente 5 dienen in diesem Fall der Turbulenzerzeugung im Fluid, um eine gleichmäßigere Wärmeverteilung zu erzeugen. Die jeweils andere Kammer des Wärmeübertragers 1 ist entsprechend der ersten Kammer aufgebaut. im Bereich des Strömungsübertritts aus der ersten Kammer weist die zweite Kammer ebenfalls Strömungsleitelemente 5 auf und entlang der zweiten Kammer als Wandung ausgeführte Strömungsleitelemente 4. Ebenso weist die zweite Kammer unter dem Fluidanschluss 7 wieder die noppenartigen Strömungsleitelemente 5 auf, welche es erlauben, das Fluid aus den einzelnen Strömungskanälen zu sammeln und zum Fluidanschluss 7 zu leiten.
-
Sowohl die Strömungsleitelemente 4 als auch die Strömungsleitelemente 5 sind hier nur beispielhaft dargestellt. Auch hiervon abweichende Ausführungen sind in alternativen Ausführungsformen vorsehbar. So können für die Strömungsleitelemente 4 beispielsweise auch in einem Zickzackmuster verlaufende Wandungen vorgesehen sein oder einer Wellenform folgende Wandungen. Anstelle der Noppen können auch eingeprägte Erhöhungen und Vertiefungen vorgesehen sein oder beispielsweise kugelartige Elemente, welche für eine Turbulenz in der Strömung sorgen.
-
Die Fluidanschlüsse 6, 7 können wie in 1 gezeigt auf dem Gehäuseoberteil 3 angeordnet sein. In alternativen Ausführungen können sie aber auch auf dem Gehauseunterteil 2 vorgesehen sein. In einer weiteren alternativen Ausführung ist es ebenso vorsehbar, dass eine der Fluidanschlüsse 6, 7 auf dem Gehäuseoberteil 3 angeordnet ist und ein weiterer Fluidanschluss 7, 6 am Gehäuseunterteil 2. Die genaue Lage der Fluidanschlüsse ist entsprechend den späteren Einbaubedingungen und dem gewünschten Durchströmungsprinzip zu wählen.
-
Der in 1 gezeigte Wärmeübertrager 1 ist nach dem Prinzip einer U-Durchströmung durchströmt, das heißt das Fluid strömt durch eine der Kammern und wird beim Übertritt in die zweite Kammer im Wesentlichen um einen Winkel von etwa 180° umgelenkt, bevor es entgegen der ersten Hauptströmungsrichtung zurückströmt. Alternativ wäre auch eine Durchströmung nach dem I-Durchströmungsprinzip vorsehbar. Für diesen Fall wäre es vorsehbar, dass die Trennwand im Inneren des Wärmeübertragers 1 entfällt und die Fluidanschlüsse an gegenüberliegenden Enden des Wärmeübertragers 1 vorgesehen sind.
-
Sowohl das Gehäuseoberteil 3 als auch das Gehäuseunterteil 2 können aus metallischen Werkstoffen, wie beispielsweise Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt sein. Alternativ können sowohl das Gehäuseoberteil 3 als auch das Gehäuseunterteil 2 aus einem Kunststoff oder einem faserverstärkten Kunststoff erzeugt sein. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das Gehäuseunterteil 2 aus einem Kunststoff ausgebildet und das Gehäuseoberteil 3 aus einem metallischen Werkstoff.
-
Die 2 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht eines Wärmeübertragers 1 gemäß 1. Dargestellt sind insbesondere das Gehäuseoberteil 3, das Gehäuseunterteil 2 sowie die Fluidanschlüsse 5, 7. Die Ansicht der 2 zeigt den Wärmeübertrager 1 ähnlich wie die 1 im nicht montierten Zustand, d. h das Gehäuseoberteil 3 ist nicht auf das Gehäuseunterteil 2 aufgesetzt. Dadurch entsteht ein Luftspalt zwischen dem Gehäuseoberteil 3 und dem Gehäuseunterteil 2.
-
Die 3 zeigt das Gehäuse 9 des Wärmeübertragers 1. Dargestellt sind im Wesentlichen das Gehäuseunterteil 2, das Gehäuseoberteil 3 sowie die Strömungsleitelemente 4, 5 im Gehäuseunterteil 2. Das Gehäuse 9 weist eine rechteckige Grundform auf. In alternativen Ausführungsformen ist auch eine hiervon abweichende Ausführung vorsehbar. So kann beispielsweise ein Gehäuse 9 mit abgerundeten Kanten mit einer stark länglichen Ausdehnung oder auch eine kreisrunde Grundform des Gehäuses 9 vorsehbar sein.
-
Die 4 zeigt eine Detailansicht des Gehäuseunterteils 2 sowie des sich darüber befindlichen Gehäuseoberteils 3 des Wärmeübertragers 1.
-
Besonders gut zu erkennen sind die Strömungsleitelemente 4, welche als geradlinige, parallel zu den Außenkanten und zur Trennwand 8 verlaufende Wandungen ausgeführt sind. Im vorderen und hinteren Randbereich sind anstelle der geradlinigen Wandungen der Strömungsleitelemente 4 noppenartige Strömungsleitelemente 5 angeordnet.
-
Die Strömungsleitelemente 5 können in einer alternativen Ausführungsform auch weggelassen werden. Aufgabe der Strömungsleitelemente 5 ist es, eine Verteilung eines Fluids quer zur Hauptströmungsrichtung, welche sich für das Fluid zwischen den Strömungsleitelementen 4 ergibt, zu verteilen. Insbesondere im Zusammenhang mit den in den 1 und 2 gezeigten Fluidanschlüssen 6, 7 ist es notwendig, dass das Fluid nach dem Einströmen in den Wärmeübertrager 1 sich innerhalb der jeweiligen Kammer über die Breite der Kammer bzw. des Wärmeübertragers 1 verteilt, bevor das Fluid in die Strömungskanäle zwischen den Strömungsleitelementen 4 strömt. Dies ist ebenso an dem Bereich vorgesehen, an dem das Fluid von der ersten in die zweite Kammer überströmt, genauso im Bereich des jeweils zweiten Fluidanschlusses 6, 7.
-
Die Verbindung des vorteilhafterweise in Kunststoff ausgeführten Gehäuseunterteils 2 und des aus einem Aluminiumwerkstoff ausgeführten Gehäuseoberteils 3 kann vorteilhafterweise durch Schweißen erfolgen. Der Vorteil, der sich durch die Verwendung eines Metallwerkstoffs für das Gehäuseoberteil 3 ergibt, liegt darin, dass ein metallischer Werkstoff im Regelfall einen besseren Wärmeleitkoeffizienten aufweist, wodurch der Wärmeübergang vom Wärmeübertrager 1 zu außerhalb des Wärmeübertragers 1 angeordneten Komponenten verbessert wird. Gleichzeitig bietet die Ausführung des Gehäuseunterteils 2 aus einem Kunststoff den Vorteil, dass eine elektrische Isolation durch das Gehäuseunterteil 2 selbst gegeben ist. Außerdem lässt sich das Gehäuseunterteil 2 in einem einfachen Verfahren, wie beispielsweise Spritzguss, herstellen. Neben der Grundform des Gehäuseunterteils 2 lassen sich so in einem Arbeitsschritt auch die Strömungsleitelemente 4, 5 herstellen, wodurch Prozessschritte eingespart werden können und so eine kostengünstigere Herstellung erreicht wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 202012102349 U1 [0009]
