DE102014110459A1

DE102014110459A1 - Heat exchanger

Info

Publication number: DE102014110459A1
Application number: DE102014110459.5A
Authority: DE
Inventors: Daniel Hendrix; Klaus Förster
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2016-01-28
Also published as: CN105300141A; US20160025428A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager (31, 51, 70) insbesondere zur Kühlung einer Batterie und/oder einer Elektronikkomponente, mit einem ersten Plattenelement (20, 50, 71) und mit einem zweiten Plattenelement (21, 53, 72), wobei die beiden Plattenelemente (20, 21, 50, 53, 71, 72) ihre Haupterstreckungsrichtungen (6, 7) jeweils entlang einer durch zwei Raumrichtungen (6, 7) aufgespannten Ebene aufweisen und die Wandstärke entlang der dritten Raumrichtung (8) wesentlich geringer ist, wobei die beiden Plattenelemente (20, 21, 50, 53, 71, 72) aufeinandergestapelt sind und zwischen den beiden Plattenelementen (20, 21, 50, 53, 71, 72) zumindest ein Strömungskanal (22, 56, 76) ausgebildet ist, wobei das erste Plattenelement (20, 50, 71) in der Ebenen der Haupterstreckungsrichtungen (6, 7) eine größere Erstreckung aufweist als das zweite Plattenelement (21, 53, 72), wodurch ein Überstand (26, 78) gegenüber dem zweiten Plattenelement (21, 53, 72) erzeugt ist, wobei die Plattenelemente (20, 21, 50, 53, 71, 72) entlang des Randbereichs des zweiten Plattenelementes (21, 53, 72) miteinander verlötet sind und das Lot (28, 30, 79) sich sowohl hin in Richtung zum Überstand (26, 78) als auch hin in Richtung zum Zentrum des Wärmeübertragers (31, 51, 70) über die Lötfläche (27), zwischen den Plattenelementen (20, 21, 50, 53, 71, 72) hinaus erstreckt.The invention relates to a heat exchanger (31, 51, 70), in particular for cooling a battery and / or an electronic component, comprising a first plate element (20, 50, 71) and a second plate element (21, 53, 72), the two being Plate elements (20, 21, 50, 53, 71, 72) have their main directions of extension (6, 7) each along a plane spanned by two spatial directions (6, 7) plane and the wall thickness along the third spatial direction (8) is substantially lower, the two plate elements (20, 21, 50, 53, 71, 72) are stacked on each other and between the two plate elements (20, 21, 50, 53, 71, 72) at least one flow channel (22, 56, 76) is formed, wherein the first plate element (20, 50, 71) has a greater extent in the planes of the main extension directions (6, 7) than the second plate element (21, 53, 72), whereby a projection (26, 78) opposite the second plate element (21 , 53, 72), wherein the plates (20, 21, 50, 53, 71, 72) along the edge region of the second plate element (21, 53, 72) are soldered together and the solder (28, 30, 79) both towards the supernatant (26, 78) and toward the center of the heat exchanger (31, 51, 70) beyond the soldering surface (27), between the plate members (20, 21, 50, 53, 71, 72).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere zur Kühlung einer Batterie und/oder einer Elektronikkomponente, mit einem ersten Plattenelement und mit einem zweiten Plattenelement, wobei die beiden Plattenelemente ihre Haupterstreckungsrichtungen jeweils entlang einer durch zwei Raumrichtungen aufgespannten Ebene aufweisen und die Wandstärke entlang der dritten Raumrichtung wesentlich geringer ist, wobei die beiden Plattenelemente aufeinandergestapelt sind und zwischen den beiden Plattenelementen zumindest ein Strömungskanal ausgebildet ist.The invention relates to a heat exchanger, in particular for cooling a battery and / or an electronic component, having a first plate element and a second plate element, wherein the two plate elements have their main directions of extension respectively along a plane defined by two spatial directions plane and the wall thickness along the third spatial direction substantially is smaller, wherein the two plate elements are stacked on one another and at least one flow channel is formed between the two plate elements.

Stand der TechnikState of the art

Zur Kühlung von Batterien und/oder von Elektronikkomponenten werden Wärmeübertrager eingesetzt, welche von einem Kühlmittel durchströmte Strömungskanäle aufweisen. An die die Strömungskanäle begrenzenden Außenflächen können die zu kühlenden Komponenten angebunden werden. Die Wärme kann so auf einfache Weise von den Batterien oder den Elektronikkomponenten abgeführt werden.For the cooling of batteries and / or electronic components heat exchangers are used which have flow channels through which a coolant flows. The components to be cooled can be connected to the outer surfaces delimiting the flow channels. The heat can be dissipated in a simple way from the batteries or the electronic components.

Die EP 1 231 447 A2 zeigt einen Wärmeübertrager in Plattenbauweise, wobei zwischen zwei zueinander benachbarten Plattenelementen ein Strömungskanal ausgebildet ist, welcher von einem Kühlmittel durchströmt ist. Eines der Plattenelemente ist wannenförmig ausgebildet, während das jeweils andere Plattenelement eben ausgebildet ist. Das ebene Plattenelement bildet an seinen Randbereichen einen C-förmigen Aufnahmebereich aus, in welchen die Randbereiche des wannenförmigen Plattenelementes aufgenommen sind. An den Stoßstellen zwischen den beiden zueinander benachbart angeordneten Plattenelementen sind die Plattenelemente miteinander verlötet.The EP 1 231 447 A2 shows a heat exchanger in plate design, wherein between two adjacent plate elements, a flow channel is formed, which is flowed through by a coolant. One of the plate elements is trough-shaped, while the respective other plate element is planar. The flat plate element forms at its edge regions a C-shaped receiving area, in which the edge regions of the trough-shaped plate element are accommodated. At the joints between the two adjacent to each other arranged plate elements, the plate elements are soldered together.

Die DE 197 50 748 A1 zeigt einen Plattenwärmeübertrager, welcher aus einer Mehrzahl aufeinandergestapelter wannenförmiger Plattenelemente gebildet ist. Die aufgestellten Randbereiche der einzelnen Plattenelemente sind in dem Plattenstapel miteinander in Anlage und mit einem Lotmaterial beschichtet. Durch ein Erhitzen des Plattenstapels über die Schmelztemperatur des Lotes hinaus wird ein dauerhaft verbundener Plattenstapel erzeugt.The DE 197 50 748 A1 shows a plate heat exchanger, which is formed from a plurality of stacked trough-shaped plate elements. The erected edge regions of the individual plate elements are in the plate stack with each other in plant and coated with a solder material. By heating the plate stack above the melting temperature of the solder, a permanently connected plate stack is produced.

Die US 2011/0192576 A1 zeigt eine Dampfkammer, welche durch zwei Plattenelemente ausgebildet ist. Dabei ist ein Plattenelement wannenförmig ausgebildet und liegt mit parallel zu seinem Bodenbereich verlaufenden Abschnitten des aufgestellten Randbereichs auf einem ebenen Plattenelement auf. Die Ränder des ebenen Plattenelementes sind nach oben gebogen, und greifen C-förmig um die auf dem ebenen Plattenelement aufliegenden Abschnitte herum. Auf die Kontaktstellen zwischen den beiden Plattenelementen ist ein Lotmaterial aufgebracht, welches durch Wärmezufuhr aufgeschmolzen wird, um die beiden Plattenelemente dauerhaft miteinander zu verbinden. Vor dem Lötprozess wird auf die C-förmig gebogenen Bereiche eine Kraftkomponente aufgebracht, welche zu einer stärkeren Anlage der beiden Plattenelemente aneinander führt und somit die Güte der Verbindung weiter verbessert.The US 2011/0192576 A1 shows a steam chamber formed by two plate members. In this case, a plate element is trough-shaped and lies with parallel to its bottom portion extending portions of the erected edge region on a flat plate member. The edges of the flat plate member are bent upward, and C-shaped around the resting on the flat plate member portions around. On the contact points between the two plate elements, a solder material is applied, which is melted by supplying heat to permanently connect the two plate elements together. Before the soldering process, a force component is applied to the C-shaped bent areas, which leads to a stronger contact of the two plate elements together and thus further improves the quality of the connection.

Nachteilig an den Vorrichtungen im Stand der Technik ist insbesondere, dass zur Erzeugung einer fluiddichten Verbindung zwischen den zueinander benachbarten Plattenelementen neben einem Lötverfahren zusätzlich mechanische Umformungen erfolgen müssen. Im Falle eines Wärmeübertragers mit einem Stapel von wannenförmigen Plattenelementen ist es nachteilig, dass keine direkte Anbindung von zu kühlenden Komponenten an die Außenflächen des Wärmeübertragers möglich ist.A disadvantage of the devices in the prior art, in particular, that in addition to a soldering process mechanical deformation must be carried out to produce a fluid-tight connection between the adjacent plate elements. In the case of a heat exchanger with a stack of trough-shaped plate elements, it is disadvantageous that no direct connection of components to be cooled to the outer surfaces of the heat exchanger is possible.

Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, VorteilePresentation of the invention, object, solution, advantages

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Wärmeübertrager zu schaffen, welcher einen einfachen Aufbau aufweist und eine dauerhaltbare Lötverbindung zwischen den einzelnen Plattenelementen aufweist, wobei an die Außenflächen des Strömungskanals zu kühlende Komponenten angebunden werden können.Therefore, it is the object of the present invention to provide a heat exchanger, which has a simple structure and has a durable solder joint between the individual plate elements, wherein to the outer surfaces of the flow channel to be cooled components can be connected.

Die Aufgabe hinsichtlich des Wärmeübertragers wird durch einen Wärmeübertrager mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.The object with regard to the heat exchanger is achieved by a heat exchanger with the features of claim 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager insbesondere zur Kühlung einer Batterie und/oder einer Elektronikkomponente, mit einem ersten Plattenelement und mit einem zweiten Plattenelement, wobei die beiden Plattenelemente ihre Haupterstreckungsrichtungen jeweils entlang einer durch zwei Raumrichtungen aufgespannten Ebene aufweisen und die Wandstärke entlang der dritten Raumrichtung wesentlich geringer ist, wobei die beiden Plattenelemente aufeinandergestapelt sind und zwischen den beiden Plattenelementen zumindest ein Strömungskanal ausgebildet ist, wobei das erste Plattenelement in der Ebene der Haupterstreckungsrichtungen eine größere Erstreckung aufweist als das zweite Plattenelement, wodurch ein Überstand gegenüber dem zweiten Plattenelement gebildet ist, wobei die Plattenelemente entlang des Randbereichs des zweiten Plattenelementes miteinander verlötet sind und das Lot sich sowohl hin in Richtung zum Überstand als auch hin in Richtung zum Zentrum des Wärmeübertragers über die Lötfläche, zwischen den Plattenelementen hinaus erstreckt.An embodiment of the invention relates to a heat exchanger, in particular for cooling a battery and / or an electronic component, having a first plate element and a second plate element, wherein the two plate elements have their main directions of extension respectively along a plane spanned by two spatial directions and the wall thickness along the third spatial direction is substantially smaller, wherein the two plate members are stacked and at least one flow channel is formed between the two plate members, wherein the first plate member in the plane of the main extension directions has a greater extent than the second plate member, whereby a projection is formed opposite to the second plate member the plate elements are soldered together along the edge region of the second plate element and the solder extends both towards the supernatant and towards the Ze ntrum of the heat exchanger over the Soldering surface, extending between the plate elements addition.

Die Plattenelemente sind bevorzugt durch Metallkörper gebildet, welche eine Erstreckung entlang einer Ebene aufweisen, welche wesentlich größer ist als in der dritten Raumrichtung, welche als Normale auf der aufgespannten Ebene steht. Entlang dieser dritten Raumrichtung wird die Wandstärke der Plattenelemente gemessen.The plate elements are preferably formed by metal bodies which have an extension along a plane which is substantially larger than in the third spatial direction, which is normal on the plane spanned. Along this third spatial direction, the wall thickness of the plate elements is measured.

Durch das Erzeugen eines Überstandes eines Plattenelementes gegenüber dem zweiten Plattenelement kann erreicht werden, dass das Lot, welches an der Kontaktfläche zwischen den beiden Plattenelementen verteilt ist, auch aus dem Lötspalt hinausfließen kann und einen Lötmeniskus ausbilden kann, welcher die Schmalseite des kleineren Plattenelementes umgibt und so eine zusätzliche Fixierung der Plattenelemente gegeneinander erzeugt. Bei einem bündigen Abschluss der beiden Plattenelemente ist diese Möglichkeit nicht gegeben, da das aus dem Lötspalt austretende Lot nicht entlang des Überstandes fließen kann.By generating a supernatant of a plate element relative to the second plate member can be achieved that the solder, which is distributed at the contact surface between the two plate elements, can also flow out of the solder gap and form a solder meniscus, which surrounds the narrow side of the smaller plate member and so creates an additional fixation of the plate elements against each other. In a flush completion of the two plate elements, this possibility is not given, since the solder emerging from the solder gap can not flow along the supernatant.

Besonders bevorzugt ist der Überstand entlang des gesamten Randbereichs der Plattenelemente ausgebildet, so dass das jeweils kleinere Plattenelement in allen vier Richtungen der Ebene der Haupterstreckungsrichtungen von einem Lötmeniskus hintergriffen werden kann.Particularly preferably, the projection is formed along the entire edge region of the plate elements, so that the respective smaller plate element can be engaged behind by a solder meniscus in all four directions of the plane of the main extension directions.

Durch das Hintergreifen der Schmalseite wird eine stoffschlüssige und formschlüssige Fixierung erzeugt. Das Lot, welches sich hin in Richtung zum Zentrum des Wärmeübertragers erstreckt bildet ebenfalls einen Lötmeniskus aus, welcher entlang der dritten Raumrichtung eine größere Erstreckung aufweist als das Lot an der Kontaktfläche, so dass auch auf dieser Seite der Lötverbindung eine formschlüssige und stoffschlüssige Fixierung der Plattenelemente gegeneinander erzeugt wird.By engaging behind the narrow side of a cohesive and positive fixation is generated. The solder, which extends toward the center of the heat exchanger also forms a Lötmeniskus, which along the third spatial direction has a greater extent than the solder on the contact surface, so that on this side of the solder joint a positive and cohesive fixation of the plate elements is generated against each other.

Mit einem Lötmeniskus ist der Anteil des Lotes gemeint, welcher aus dem Lötspalt randseitig austritt und einen Bereich ausbildet, welcher insbesondere entlang der dritten Raumrichtung eine größere Erstreckung aufweist als das Lot, welches innerhalb des Lötspaltes verteilt ist.By a solder meniscus is meant the proportion of the solder which emerges from the soldering gap at the edge and forms a region which, in particular along the third spatial direction, has a greater extent than the solder, which is distributed within the soldering gap.

Weiterhin ist es zu bevorzugen, wenn das Lot auf der Seite des Überstandes das zweite Plattenelement entlang seiner die Wandstärke bildenden Schmalseite hintergreift. Das Hintergreifen der Schmalseite, welches durch das Ausfließen des Lotes aus dem Lötspalt hin zur Seite des Überstandes erzeugt wird, ist vorteilhaft, um die Stabilität der Lötverbindung zu erhöhen. Insbesondere eine Relativverschiebung der Plattenelemente zueinander ist dadurch wirksam vermieden beziehungsweise erschwert.Furthermore, it is preferable if the solder on the side of the supernatant engages behind the second plate element along its narrow side forming the wall thickness. The engaging behind the narrow side, which is generated by the outflow of the solder from the soldering gap to the side of the supernatant, is advantageous in order to increase the stability of the solder joint. In particular, a relative displacement of the plate elements to each other is thereby effectively avoided or made more difficult.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Lot, welches sich auf der Seite des Zentrums des Wärmeübertragers über die Lötfläche hinaus erstreckt, sich bis in den ausgebildeten Strömungskanal hinein erstreckt, wobei die Ausdehnung des Lotes entlang der dritten Raumrichtung hin in Richtung zum Zentrum des Wärmeübertragers zunimmt.It is particularly advantageous if the solder, which extends beyond the soldering surface on the side of the center of the heat exchanger, extends into the formed flow channel, with the extension of the solder increasing in the direction of the center of the heat exchanger along the third spatial direction ,

Durch das Ausbilden eines Lötmeniskus auf der dem Zentrum des Wärmeübertragers zugewandten Seite kann die Qualität der Lötverbindung insbesondere hinsichtlich ihrer Dauerhaltbarkeit deutlich erhöht werden. Da sich die beiden Plattenelemente durch die Ausbildung des Strömungskanals zumindest teilweise voneinander abheben, wird ein trichterartiger Querschnitt ausgehend von der Lötfläche ausgebildet, in welchen das Lot hineinfließen kann und so einen vorteilhaften Lötmeniskus ausbilden kann.By forming a solder meniscus on the side facing the center of the heat exchanger, the quality of the solder joint can be significantly increased, in particular with respect to its durability. Since the two plate elements at least partially stand out due to the formation of the flow channel, a funnel-like cross-section is formed starting from the soldering surface, in which the solder can flow in and thus form an advantageous solder meniscus.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn das zweite Plattenelement durch das Lot auf der Seite des Überstandes und das Lot auf der Seite des Zentrums des Wärmeübertragers entlang der Ebene der Haupterstreckungsrichtungen formschlüssig und stoffschlüssig gegenüber dem ersten Plattenelement fixiert ist.Moreover, it is advantageous if the second plate element is fixed by the solder on the side of the supernatant and the solder on the side of the center of the heat exchanger along the plane of the main extension directions positively and materially against the first plate member.

Die Ausbildung von jeweils zumindest einem Lötmeniskus auf der dem Überstand zugewandten Seite und der dem Zentrum des Wärmeübertragers zugewandten Seite der Lötfläche kann insbesondere eine Relativbewegung der Plattenelemente zueinander in Richtung der Raumrichtungen, welche die Ebene der Haupterstreckungsrichtungen der Plattenelemente ausbilden, und entgegen dieser Raumrichtungen vermieden beziehungsweise minimiert werden.The formation of at least one solder meniscus on the side facing the supernatant and the side of the soldering surface facing the center of the heat exchanger can, in particular, prevent or counteract relative movement of the plate elements relative to one another in the direction of the spatial directions which form the plane of the main extension directions of the plate elements be minimized.

Auch ist es vorteilhaft, wenn eines der Plattenelemente eine Aussparung aufweist, welche von dem jeweils anderen Plattenelement überdeckt wird, wobei die Kontaktfläche zwischen den beiden Plattenelementen um die Querschnittsfläche der Aussparung verkleinert ist.It is also advantageous if one of the plate elements has a recess which is covered by the respective other plate element, wherein the contact surface between the two plate elements is reduced by the cross-sectional area of the recess.

Eine Aussparung ist vorteilhaft, um gezielt die Kontaktfläche zwischen den beiden Plattenelementen zu verkleinern. Dies ist insbesondere vorteilhaft, um weitere quer zur Lötfläche verlaufende Kanten beziehungsweise Absätze zu erhalten, welche durch das Lot zumindest teilweise hintergriffen werden können. Bei einer geschlossenen nicht durch eine Aussparung unterbrochenen Kontaktfläche kann sich jeweils nur an den nach außen gerichteten Rändern der Lötfläche ein Lötmeniskus ausbilden. Durch das Vorsehen der Aussparung kann sich zusätzlich ein ins Zentrum der Aussparung gerichteter Lötmeniskus ausbilden, welcher eine zusätzliche Fixierung der Plattenelemente relativ zueinander ermöglicht. Die Verringerung der Kontaktfläche beziehungsweise der Lötfläche durch die Aussparung wird somit durch die positive Wirkung des zusätzlichen Lötmeniskus aufgewogen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Aussparung derart dimensioniert wird, dass der Stabilitätsverlust der Lötverbindung aufgrund der verringerten Kontaktfläche geringer ist als der Stabilitätsgewinn durch den zusätzlichen Lötmeniskus.A recess is advantageous in order to purposefully reduce the contact area between the two plate elements. This is particularly advantageous in order to obtain further edges or heels extending transversely to the soldering surface, which edges can be at least partially engaged by the solder. In the case of a closed contact surface which is not interrupted by a cutout, a solder meniscus can only form on the outwardly directed edges of the soldering surface. By providing the recess may additionally form a directed into the center of the recess Lötmeniskus, which provides additional fixation of the Plate elements relative to each other allows. The reduction of the contact surface or the soldering surface through the recess is thus counterbalanced by the positive effect of the additional solder meniscus. It is particularly advantageous if the recess is dimensioned such that the loss of stability of the solder joint due to the reduced contact area is less than the stability gain through the additional solder meniscus.

Auch ist es zu bevorzugen, wenn die kürzere Länge der Kontaktfläche, welche sich zwischen den beiden Plattenelementen ohne das Vorsehen einer Aussparung ergibt, zumindest größer ist als die doppelte Wandstärke des dickeren Plattenelementes, wobei die kürzere Länge der Kontaktfläche entlang der Ebene der Haupterstreckungsrichtungen gemessen wird.It is also preferable if the shorter length of the contact surface, which results between the two plate elements without the provision of a recess, at least greater than twice the wall thickness of the thicker plate member, wherein the shorter length of the contact surface along the plane of the main extension directions is measured ,

Es ist insbesondere vorteilhaft eine Aussparung zur Unterbrechung der Kontaktfläche vorzusehen, wenn die kürzere Länge der Kontaktfläche beziehungsweise der bei einer Verbindung entstehenden Lötfläche zumindest größer ist als die doppelte Wandstärke des dickeren Plattenelementes. Die maßgebliche Länge der Kontaktfläche beziehungsweise der Lötfläche wird entlang der Ebene, entlang welcher die Haupterstreckungsrichtungen der Plattenelemente liegen, gemessen. Die jeweilige Wandstärke der Plattenelemente wird entlang der als Normale auf der Ebene stehenden Raumrichtung gemessen. Ein solches Verhältnis ist besonders vorteilhaft, um durch die Verkleinerung der Kontaktfläche keine nachteiligen Auswirkungen auf die Dauerhaltbarkeit der Lötverbindung zu erzielen.It is particularly advantageous to provide a recess for interrupting the contact surface, if the shorter length of the contact surface or the soldering surface resulting from a connection is at least greater than twice the wall thickness of the thicker plate element. The relevant length of the contact surface or the soldering surface is measured along the plane along which the main extension directions of the plate elements lie. The respective wall thickness of the plate elements is measured along the space direction that is normal on the plane. Such a ratio is particularly advantageous so as not to adversely affect the durability of the solder joint by reducing the area of contact.

Weiterhin ist es besonders zweckmäßig, wenn das jeweils dickere Plattenelement die Aussparung aufweist. Dies ist besonders vorteilhaft, um die Stabilität des Wärmeübertragers durch das Vorsehen der Aussparung nicht wesentlich negativ zu beeinflussen.Furthermore, it is particularly expedient if the respective thicker plate element has the recess. This is particularly advantageous in order not to significantly adversely affect the stability of the heat exchanger by providing the recess.

Auch ist es zu bevorzugen, wenn das die Aussparung aufweisende Plattenelement entlang des Randes der Aussparung mit dem jeweils anderen Plattenelement verlötet ist, wobei die sich entlang der dritten Raumrichtung erstreckende Schmalseite von einem Lotbereich hintergriffen ist und sich ein weiterer Lotbereich über die Lötfläche hinaus in Richtung der Strömungskanäle erstreckt, wobei der Lotbereich entlang der dritten Raumrichtung eine größere Erstreckung aufweist als die Lötfläche.It is also preferable if the plate element having the recess is soldered to the respective other plate element along the edge of the recess, wherein the narrow side extending along the third spatial direction is engaged behind by a solder region and a further solder region projects beyond the soldering surface in the direction the flow channels extends, wherein the solder region along the third spatial direction has a greater extent than the soldering surface.

Durch eine Verlötung entlang des Randes der Aussparung kann erreicht werden, dass sich das Lot in Bereich der Kontaktfläche entlang des jeweils nicht durch eine Aussparung unterbrochenen Plattenelementes in die Aussparung hinein erstreckt und somit die Schmalseite beziehungsweise die die Aussparung in radialer Richtung begrenzende Wandung zumindest teilweise hintergreift, um so eine zusätzliche Fixierung der Plattenelemente zueinander zu erzeugen. Wie auch bei der Verlötung entlang des Randbereiches der beiden Plattenelemente fließt das Lot auch von der Aussparung weggerichtet aus der Lötfläche und dort an den beiden Plattenelementen entlang, wodurch ebenfalls ein Lötmeniskus ausgebildet wird, welcher der Fixierung der Plattenelemente aneinander dient.By soldering along the edge of the recess, it can be achieved that the solder extends into the recess in the area of the contact surface along the plate element which is not interrupted by a recess and thus at least partially engages behind the narrow side or the wall delimiting the recess in the radial direction so as to create an additional fixation of the plate elements to each other. As with the soldering along the edge region of the two plate elements, the solder also flows away from the recess, away from the soldering surface, and there along the two plate elements, whereby a solder meniscus is also formed, which serves to fix the plate elements together.

Auch ist es zweckmäßig, wenn eine Einzahl oder Mehrzahl von Strömungskanälen zwischen den beiden Plattenelementen ausgebildet ist, wobei jeder Strömungskanal durch einen wannenförmig ausgeprägten Bereich zumindest eines Plattenelementes aus der Ebene der Haupterstreckungsrichtungen heraus gebildet ist. Die wannenförmig ausgeprägten Bereiche können bevorzugt durch ein Prägeverfahren in das ansonsten eben ausgebildete Plattenelement eingeprägt werden. Durch den Kontakt der beiden Plattenelemente aneinander werden die jeweiligen Strömungskanäle jeweils begrenzt.It is also expedient if a singular or a plurality of flow channels is formed between the two plate elements, each flow channel being formed by a trough-shaped region of at least one plate element out of the plane of the main extension directions. The trough-shaped regions can preferably be embossed by an embossing process in the otherwise flat plate member formed. By the contact of the two plate elements to each other, the respective flow channels are each limited.

In vorteilhaften Ausgestaltungen kann es auch vorgesehen sein, dass beide Plattenelement jeweils wannenförmig ausgeprägte Bereiche aufweisen, welche jeweils gemeinsam einen Strömungskanal ausbilden oder abwechselnd einen in das eine Plattenelement hineinragenden Strömungskanal und einen in das jeweils andere Plattenelement hineinragenden Strömungskanal ausbilden. Die Strömungskanäle können untereinander varteilhafterweise durch Überströmstrecken miteinander verbunden sein oder durch Fluidanschlüsse mit Zuleitungen und/oder Ableitungen verbunden sein.In advantageous embodiments, it can also be provided that both plate elements each have trough-shaped regions which together form a flow channel or alternately form a projecting into the one plate member flow channel and a projecting into the respective other plate member flow channel. The flow channels may be connected to one another by means of overflow sections, or may be connected by fluid connections to supply lines and / or outlets.

Darüber hinaus ist es zu bevorzugen, wenn an der vom Strömungskanal abgewandten Seite des Plattenelementes, welches den wannenförmig ausgeprägten Bereich aufweist, ein drittes ebenes Plattenelement angeordnet ist, wobei das dritte Plattenelement in der Ebene der Haupterstreckungsrichtungen eine größere Erstreckung aufweist als das Plattenelement, welches den wannenförmig ausgeprägten Bereich aufweist, wodurch das dritte Plattenelement einen Überstand gegenüber diesem ausbildet.Moreover, it is preferable if at the side facing away from the flow channel side of the plate member, which has the trough-shaped region, a third planar plate member is arranged, wherein the third plate member in the plane of the main extension directions has a greater extent than the plate member which the has trough-shaped pronounced area, whereby the third plate member forms a projection with respect to this.

Ein zusätzliches drittes Plattenelement ist besonders vorteilhaft, um eine ebene Anschlussfläche für die zu kühlenden Komponenten zu schaffen. Insbesondere das Plattenelement, welches die wannenförmig ausgeprägten Bereiche aufweist, weist nach außen hin keine ebene Anschlussfläche auf, wodurch einerseits die Anbindung erschwert wird und andererseits der Wärmübertrag verschlechtert wird. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann auch an beiden Plattenelemente ein zusätzliches ebenes Plattenelement angebunden sein, wenn beispielsweise beide ursprünglichen Plattenelemente keine ebene Außenfläche aufweisen.An additional third plate element is particularly advantageous in order to create a flat connection surface for the components to be cooled. In particular, the plate element, which has the well-shaped regions, has no flat connection surface to the outside, whereby on the one hand, the connection is difficult and on the other hand, the heat transfer is deteriorated. In an advantageous embodiment, an additional flat plate element can be connected to both plate elements, for example, if both original plate elements have no flat outer surface.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn das dritte Plattenelement mit dem Plattenelement, welches den wannenförmig ausgeprägten Bereich aufweist, verlötet ist, wobei sich das Lot hin in Richtung zum Randbereich des dritten Plattenelementes über die Kontaktfläche zwischen den beiden Plattenelementen hinaus erstreckt und das Plattenelement, welches den wannenförmig ausgeprägten Bereich aufweist, entlang der dritten Raumrichtung hintergreift.Furthermore, it is expedient if the third plate element is soldered to the plate element which has the trough-shaped region, wherein the solder extends toward the edge region of the third plate element beyond the contact surface between the two plate elements and the plate element, which has trough-shaped pronounced area, engages behind the third spatial direction.

Zwischen dem dritten Plattenelement und dem Plattenelement, an welches es angebunden ist, wird vorteilhafterweise ein Überstand ausgebildet, um das Hinausfließen des Lotes aus dem Kontaktbereich beziehungsweise der Lötfläche zu ermöglichen und ein Hintergreifen der jeweiligen Schmalseite zu ermöglichen. Dies erhöht die Stabilität und die Dauerhaltbarkeit der Lötverbindung.Between the third plate member and the plate member to which it is connected, a protrusion is advantageously formed to allow the outflow of the solder from the contact area or the soldering surface and to allow engaging behind the respective narrow side. This increases the stability and durability of the solder joint.

Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.Advantageous developments of the present invention are described in the subclaims and in the following description of the figures.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. In den Zeichnungen zeigen:In the following the invention will be explained in detail by means of embodiments with reference to the drawings. In the drawings show:

1 einen Querschnitt durch einen Wärmeübertrager, wie er im Stand der Technik bekannt ist, wobei die beiden den Wärmeübertrager bildenden Plattenelemente beabstandet zueinander dargestellt sind, 1 a cross section through a heat exchanger, as is known in the prior art, wherein the two heat exchanger forming plate elements are shown spaced from each other,

2 einen Querschnitt durch einen Wärmeübertrager gemäß 1, wobei die beiden Plattenelemente aufeinander aufgesetzt sind, 2 a cross section through a heat exchanger according to 1 , wherein the two plate elements are placed on each other,

3 einen Querschnitt durch einen Wärmeübertrager gemäß den 1 und 2, wobei die Lötschicht zwischen den beiden Plattenelementen dargestellt ist, 3 a cross section through a heat exchanger according to the 1 and 2 wherein the solder layer is shown between the two plate elements,

4 einen Querschnitt durch zwei Plattenelemente eines Wärmeübertragers, wobei ein Plattenelement randseitig über das andere Plattenelement hinaussteht und einen Überstand ausbildet, 4 a cross section through two plate elements of a heat exchanger, wherein a plate member protrudes edge over the other plate member and forms a supernatant,

5 einen Querschnitt durch einen Wärmeübertrager gemäß 4, wobei zwischen den beiden Plattenelementen eine Lötschicht gezeigt ist, welche an beiden Endbereichen der Lötschicht jeweils einen Lötmeniskus ausbildet, 5 a cross section through a heat exchanger according to 4 wherein between the two plate elements a solder layer is shown, which forms a solder meniscus at both end regions of the solder layer,

6 einen Querschnitt durch einen Wärmeübertrager mit zumindest zwei Strömungskanälen, wie er im Stand der Technik bekannt ist, wobei die beiden Plattenelemente entlang einer Kontaktfläche miteinander verlötet sind, 6 a cross section through a heat exchanger with at least two flow channels, as is known in the prior art, wherein the two plate elements are soldered together along a contact surface,

7 einen Querschnitt durch einen Wärmeübertrager, wobei eines der Plattenelemente im Bereich der Kontaktfläche eine Aussparung aufweist, 7 a cross section through a heat exchanger, wherein one of the plate elements in the region of the contact surface has a recess,

8 einen Querschnitt durch einen Wärmeübertrager, wobei im Strömungskanal noppenartige Elemente ausgebildet sind und an das Plattenelement, welches die wannenförmig ausgeformten Bereiche aufweist, ein zusätzliches ebenes Plattenelement angebunden ist, und 8th a cross section through a heat exchanger, wherein in the flow channel knob-like elements are formed and to the plate member having the trough-shaped regions, an additional flat plate member is connected, and

9 einen Querschnitt durch einen Wärmeübertrager gemäß 8, wobei das Lot zwischen den einzelnen Plattenelementen dargestellt ist. 9 a cross section through a heat exchanger according to 8th showing the solder between the individual plate elements.

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

Die 1 bis 3 zeigen jeweils einen Wärmeübertrager 12 beziehungsweise die beiden Plattenelemente 1, 2, aus welchen der Wärmeübertrager 12 gebildet ist Der Wärmeübertrager 12 ist ein aus dem Stand der Technik bereits bekannter Wärmeübertrager.The 1 to 3 each show a heat exchanger 12 or the two plate elements 1 . 2 from which the heat exchanger 12 The heat exchanger is formed 12 is a heat exchanger already known from the prior art.

Den nachfolgenden 1 bis 9 liegt jeweils das in 1 gezeigte Koordinatensystem mit den drei Raumrichtungen 6, 7 und 8 zugrunde. Die beiden Raumrichtungen 6 und 7 bilden eine Ebene, entlang welcher die gezeigten Plattenelemente jeweils ihre Haupterstreckung aufweise. Entlang der dritten Raumrichtung 8 des Koordinatensystems wird jeweils die Wandstärke der einzelnen Plattenelemente gemessen.The following 1 to 9 lies in each case in 1 shown coordinate system with the three spatial directions 6 . 7 and 8th based. The two spatial directions 6 and 7 form a plane along which the plate elements shown each have their main extension. Along the third spatial direction 8th of the coordinate system in each case the wall thickness of the individual plate elements is measured.

Die 1 zeigt eine Schnittansicht durch ein ebenes Plattenelement 1 und ein darunter angeordnetes Plattenelement 2, welches einen wannenförmig ausgeformten Bereich 3 aufweist. Der wannenförmig ausgeformte Bereich 3 ist aus dem ebenen Bereich 4 durch ein Prägeverfahren oder ein ähnliches Verfahren nach unten hin ausgeformt. Durch den wannenförmig ausgeformten Bereich 3 entsteht ein Hohlraum 5, welcher durch das Aufsetzen des oberen Plattenelementes 1 zu einem Strömungskanal 5 abgeschlossen werden kann. An die nach oben gerichtete Außenfläche des Plattenelementes 1 sowie an die nach unten gerichtete Außenfläche des Plattenelementes 2 und hierbei insbesondere an den wannenförmig ausgeformten Bereich 3 können zu kühlende Komponenten, wie beispielsweise Batterien oder Elektronikkomponenten, angebunden werden. Der in 1 noch nicht vollständig ausgebildete Strömungskanal 5 kann von einem Kühlmittel oder Kältemittel durchströmt werden, wodurch eine Abkühlung der außerhalb angebundenen Komponenten erreicht werden kann.The 1 shows a sectional view through a flat plate member 1 and a plate member disposed thereunder 2 which has a trough-shaped area 3 having. The trough-shaped area 3 is out of the plane area 4 formed by a stamping process or a similar process downwards. Through the trough-shaped area 3 creates a cavity 5 , which by placing the upper plate member 1 to a flow channel 5 can be completed. To the upwardly directed outer surface of the plate element 1 and to the downwardly directed outer surface of the plate member 2 and in particular to the trough-shaped region 3 can be connected to cooling components, such as batteries or electronic components. The in 1 not yet fully formed flow channel 5 can be flowed through by a coolant or refrigerant, creating a Cooling of the outside connected components can be achieved.

Die 2 zeigt eine Schnittansicht durch den Wärmeübertrager 12, wobei das obere Plattenelement 1 auf den ebenen Bereich 4 des unteren Plattenelementes 2 aufgesetzt ist. Im Bereich des ebenen Bereichs 4 bildet sich zwischen dem ersten Plattenelement 1 und dem zweiten Plattenelement 2 eine Kontaktfläche 9 aus.The 2 shows a sectional view through the heat exchanger 12 , wherein the upper plate element 1 on the plane area 4 of the lower plate element 2 is attached. In the area of the plane area 4 forms between the first plate element 1 and the second plate member 2 a contact surface 9 out.

Die Kontaktfläche 9 verläuft vorteilhafterweise vollständig umlaufend entlang des Randbereichs des Plattenelementes 1, wodurch ein abgeschlossener Strömungskanal 5 zwischen den Plattenelementen 1, 2 erzeugt wird.The contact surface 9 advantageously runs completely circumferentially along the edge region of the plate element 1 , creating a closed flow channel 5 between the plate elements 1 . 2 is produced.

Die 3 zeigt einen weiteren Schnitt durch den Wärmeübertrager 12, wobei zwischen dem ersten Plattenelement 1 und dem zweiten Plattenelement 2 eine Lötfläche 10 ausgebildet ist. Die Lötfläche ist insbesondere zwischen dem ebenen Bereich 4 und dem ersten Plattenelement 1 in dem Bereich ausgebildet, welcher durch die Kontaktfläche 9 in 2 beschrieben ist. Am rechten Endbereich der Lötfläche 10 ist ein Lotbereich 11 dargestellt, welcher eine zunehmende Ausdehnung entlang der dritten Raumrichtung 8 aufweist. Die Ausdehnung des Lotbereichs 11 ist insbesondere durch den Beginn des wannenförmig ausgeformten Bereichs 3 und damit der Entfernung des Plattenelementes 2 von der unteren Fläche des Plattenelementes 1 begrenzt.The 3 shows a further section through the heat exchanger 12 wherein between the first plate element 1 and the second plate member 2 a soldering surface 10 is trained. The soldering surface is in particular between the flat area 4 and the first plate element 1 formed in the region which passes through the contact surface 9 in 2 is described. At the right end of the soldering surface 10 is a soldering area 11 which shows an increasing extent along the third spatial direction 8th having. The extent of the solder area 11 is in particular by the beginning of the trough-shaped area 3 and thus the removal of the plate element 2 from the lower surface of the plate member 1 limited.

Die Plattenelemente 1 und 2 des Wärmeübertragers 12 der 1 bis 3 liegen insbesondere in ihrem nach links gerichteten Randbereich bündig aneinander an. Das heißt es wird insbesondere kein Überstand eines der Plattenelemente 1, 2 gegenüber dem anderen erzeugt. Dies führt dazu, dass das Lot, welches zwischen den Plattenelementen 1, 2 angeordnet ist, insbesondere am nach links gerichteten Endbereich nur zwischen den Plattenelementen 1, 2 verteilt ist und keines der Plattenelemente 1, 2 endseitig derart umgreift, dass eine Fixierung entlang der Raumrichtung 5 beziehungsweise der Raumrichtung 7 erzeugt wird. In dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 wird nur der durch den Lotbereich 11 bezeichnete Lötmeniskus ausgebildet.The plate elements 1 and 2 of the heat exchanger 12 of the 1 to 3 lie flush against each other in particular in their left-facing edge area. That is, it is in particular no projection of one of the plate elements 1 . 2 generated over the other. This causes the solder, which is between the plate elements 1 . 2 is arranged, in particular at the left end portion only between the plate elements 1 . 2 is distributed and none of the plate elements 1 . 2 encompasses end such that a fixation along the spatial direction 5 or the spatial direction 7 is produced. In the embodiment of 1 to 3 only the one through the solder area 11 designated solder meniscus formed.

Die 4 zeigt einen erfindungsgemäßen Wärmeübertrager 31. Der Wärmeübertrager 31 weist ein ebenes Plattenelement 20 auf und ein zweites Plattenelement 21, welches einen nach unten wannenförmig ausgeformten Bereich 23 aufweist, welcher zwischen dem ersten Plattenelement 20 und dem zweiten Plattenelement 21 einen Strömungskanal 22 ausbildet.The 4 shows a heat exchanger according to the invention 31 , The heat exchanger 31 has a flat plate element 20 on and a second plate element 21 , which has a down-trough shaped area 23 which is between the first plate element 20 and the second plate member 21 a flow channel 22 formed.

Im Unterschied zu den vorausgegangenen 1 bis 3 ist das obere Plattenelement 20 derart ausgebildet, dass es eine größere Erstreckung in der durch die Haupterstreckungsrichtungen 6 und 7 gebildeten Ebene aufweist als das untere Plattenelement 21. Hierdurch wird ein Überstand 26 erzeugt, welcher insbesondere über den Randbereich des unteren Plattenelementes 21 entlang der Raumrichtung 6 hinaussteht. Zwischen dem Plattenelement 20 und dem Plattenelement 21 ist eine Kontaktfläche 25, insbesondere entlang des ebenen Bereichs 24 ausgebildet.Unlike the previous ones 1 to 3 is the upper plate element 20 formed such that it has a greater extent in the main directions of extension 6 and 7 formed level than the lower plate member 21 , This will be a supernatant 26 generated, which in particular over the edge region of the lower plate member 21 along the spatial direction 6 also available. Between the plate element 20 and the plate element 21 is a contact surface 25 , in particular along the planar area 24 educated.

Der Überstand 26 ist bei einem Wärmeübertrager 31, wie er in 4 gezeigt ist, vorzugsweise vollständig umlaufend entlang des gesamten Randbereichs des Wärmeübertragers ausgebildet. Das heißt, dass das obere Plattenelement 20 entlang der gesamten durch die Raumrichtungen 6 und 7 aufgespannten Ebene eine größere Erstreckung aufweist als das untere Plattenelement 21. Alternativ kann auch das wannenförmige Plattenelement den Überstand zu dem ebenen Plattenelement aufweisen.The supernatant 26 is at a heat exchanger 31 as he is in 4 is shown, preferably formed completely circumferentially along the entire edge region of the heat exchanger. That is, the upper plate member 20 along the entire through the spatial directions 6 and 7 spanned plane has a greater extent than the lower plate member 21 , Alternatively, the trough-shaped plate element may have the projection to the flat plate member.

Die 5 zeigt eine Darstellung des Wärmeübertragers 31 gemäß 4, wobei zwischen dem oberen Plattenelement 20 und dem unteren Plattenelement 21 die Lötfläche 27 gezeigt ist, welche insbesondere einen Lotbereich 28 und einen Lotbereich 30 an den Rändern der Lötfläche 27 ausbildet.The 5 shows a representation of the heat exchanger 31 according to 4 , wherein between the upper plate member 20 and the lower plate member 21 the soldering surface 27 is shown, which in particular a soldering area 28 and a soldering area 30 at the edges of the soldering surface 27 formed.

Der Lotbereich 28, welcher einen zusätzlichen Lötmeniskus bildet, ist dabei derart ausgebildet, dass er entlang des Überstandes 26 über den Rand des Plattenelementes 21 hinaussteht und das Plattenelement 21 an seiner sich entlang der dritten Raumrichtung 8 erstreckenden Schmalseite 29 hintergreift. Zusätzlich bildet der Lotbereich 30 einen Lötmeniskus analog dem in 3 gezeigten Lotbereich 11 aus. Durch die beiden Lotbereiche 28, 30 wird das Plattenelement 21 sowohl entlang der Raumrichtung 6 als auch entgegen der Raumrichtung 6 formschlüssig und stoffschlüssig fixiert. Dies erhöht die Verbindungsqualität zwischen den Plattenelementen 20 und 21.The solder area 28 , which forms an additional solder meniscus, is designed such that it extends along the projection 26 over the edge of the plate element 21 protrudes and the plate element 21 at its along the third spatial direction 8th extending narrow side 29 engages behind. In addition, the soldering area forms 30 a solder meniscus analogous to the one in 3 shown solder area 11 out. Through the two solder areas 28 . 30 becomes the plate element 21 both along the spatial direction 6 as well as against the spatial direction 6 fixed in a positive and cohesive manner. This increases the connection quality between the plate elements 20 and 21 ,

Der Lotbereich 28 kann insbesondere aufgrund des Überstandes 26 ausgebildet werden, da das Lot aus der Lötfläche 27 während der Verarbeitung an der nach unten gerichteten Fläche des Plattenelementes 20 aus dem Spalt zwischen den Plattenelementen 20, 21 austreten kann und so einen Lötmeniskus 28, welcher die Schmalseite 29 des unteren Plattenelementes 21 hintergreift, ausbilden kann.The solder area 28 especially because of the supernatant 26 be formed because the solder from the soldering surface 27 during processing on the downwardly facing surface of the plate element 20 from the gap between the plate elements 20 . 21 can escape and so a Lötmeniskus 28 , which is the narrow side 29 of the lower plate element 21 engages, can train.

Da die Lötfläche 27 vollständig umlaufend entlang des Randbereichs der Plattenelemente 20 und 21 ausgebildet ist, wird durch den Lotbereich 30 und insbesondere den Lotbereich 28 eine Fixierung der Plattenelemente 20, 21 entlang der Raumrichtungen 6 und 7 sowie entgegen der Raumrichtungen 6 und 7 erzeugt. Dies ist insbesondere hinsichtlich einer dauerhaltbaren Lötverbindung zwischen den Plattenelementen 20, 21 besonders vorteilhaft und bietet gegenüber dem in den 1 bis 3 gezeigten Stand der Technik eine deutlich bessere Qualität.Because the soldering surface 27 completely circumferentially along the edge region of the plate elements 20 and 21 is formed is through the solder area 30 and in particular the solder area 28 a fixation of the plate elements 20 . 21 along the spatial directions 6 and 7 as well as against the spatial directions 6 and 7 generated. This is especially with regard to a durable solder joint between the plate elements 20 . 21 particularly advantageous and offers over the in the 1 to 3 Prior art shown a much better quality.

Die 6 zeigt eine Schnittansicht durch einen Wärmeübertrager 41. Zwischen dem oberen ebenen Plattenelement 40 und dem unteren Plattenelement 42 sind in dem Ausschnitt der 6 zwei Strömungskanäle 43 jeweils durch wannenartig ausgeformte Bereiche 44 im unteren Plattenelement 42 ausgebildet. Entlang des ebenen Bereichs 48 ist die Lötfläche 45 zwischen den Plattenelementen 40 und 42 ausgebildet. Die Abbildung der 6 zeigt den Stand der Technik. Links und rechts an den Endbereichen der Lötfläche 45 sind jeweils Lotbereiche 46 ausgebildet, welche jeweils einen Lötmeniskus ausbilden.The 6 shows a sectional view through a heat exchanger 41 , Between the upper flat plate element 40 and the lower plate member 42 are in the clipping of the 6 two flow channels 43 each by trough-shaped areas 44 in the lower plate element 42 educated. Along the plane area 48 is the soldering surface 45 between the plate elements 40 and 42 educated. The picture of the 6 shows the state of the art. Left and right at the end areas of the soldering surface 45 are each solder areas 46 formed, each forming a Lötmeniskus.

Die 7 zeigt eine Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Wärmeübertrager 51, wobei das obere ebene Plattenelement 50 eine Aussparung 52 aufweist. Die Aussparung 52 ist dabei insbesondere im Bereich des ebenen Bereichs 55 des unteren Plattenelementes 53 ausgebildet. Das untere Plattenelement 53 weist zwei wannenförmig nach unten ausgeformte Bereiche 54 auf, welche zwischen dem Plattenelement 50 und dem Plattenelement 53 die Strömungskanäle 56 ausbilden.The 7 shows a sectional view through a heat exchanger according to the invention 51 , wherein the upper flat plate element 50 a recess 52 having. The recess 52 is especially in the area of the flat area 55 of the lower plate element 53 educated. The lower plate element 53 has two trough shaped down areas 54 on which between the plate element 50 and the plate element 53 the flow channels 56 form.

Das Plattenelement 50 steht mit dem ebenen Bereich 55 an den beiden, den Strömungskanälen 56 zugewandten Randbereichen des ebenen Bereichs 55, in Kontakt.The plate element 50 stands with the plane area 55 at the two, the flow channels 56 facing edge regions of the planar region 55 , in contact.

An diesem Kontaktbereich sind die Lötflächen 57 ausgebildet. Jede der Lötflächen 57 weist jeweils einen hin zur Aussparung 52 gerichteten Lotbereich 58 auf sowie einen hin zum Strömungskanal 56 ausgerichteten Lotbereich 59 auf. Jeder der Lotbereiche 58 und 59 bildet jeweils einen Lötmeniskus aus, wobei die Lötmenisken 58 jeweils das obere Plattenelement 50 entlang der Raumrichtung 8 hintergreifen und die Lötmenisken 59 das untere Plattenelement 53 jeweils entlang der Raumrichtung 8 hintergreifen.At this contact area are the solder pads 57 educated. Each of the solder surfaces 57 points each one towards the recess 52 directed solder area 58 on and one to the flow channel 56 aligned solder area 59 on. Each of the solder areas 58 and 59 each forms a Lötmeniskus, the Lötmenisken 58 each the upper plate element 50 along the spatial direction 8th reach behind and the soldermenisken 59 the lower plate element 53 each along the spatial direction 8th engage behind.

Auf diese Weise ist eine Abstützung des oberen Plattenelementes 50 gegenüber dem unteren Plattenelement 53 sowohl auf formschlüssige als auch auf stoffschlüssige Weise gegeben. Zwar sind, wie in 7 gezeigt, die Lötflächen 57 insgesamt kleiner als die in 6 gezeigte Lötfläche 45, dagegen ist jedoch durch die zusätzliche Ausbildung der Lötmenisken 58 eine dauerhaltbarere Lötverbindung zwischen den Plattenelementen 50, 53 erzeugt. Die in 7 gezeigte Aussparung 52 kann beispielsweise durch eine Lochung oder eine Bohrung erzeugt werden.In this way, a support of the upper plate member 50 opposite the lower plate element 53 given in both positive and cohesive manner. True, as in 7 shown the soldering surfaces 57 overall smaller than the one in 6 shown soldering surface 45 However, however, is due to the additional training of Lötmenisken 58 a more durable solder joint between the plate elements 50 . 53 generated. In the 7 shown recess 52 can be generated for example by a hole or a hole.

Ein Vorsehen einer Aussparung 52, wie es in der 7 gezeigt ist, ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Lötfläche zwischen den Plattenelementen 50 und 53 zumindest eine Erstreckung entlang der Ebene der Raumrichtungen 6 und 7 aufweist, welche zumindest doppelt so groß ist wie die entlang der Raumrichtung 8 gemessene Wandstärke eines der beiden Plattenelemente 50 beziehungsweise 53.A provision of a recess 52 as it is in the 7 is shown is particularly advantageous if the soldering surface between the plate elements 50 and 53 at least one extension along the plane of the spatial directions 6 and 7 which is at least twice as large as that along the spatial direction 8th measured wall thickness of one of the two plate elements 50 respectively 53 ,

Die 8 zeigt eine Schnittansicht eines Wärmeübertragers 70. Der Wärmeübertrager 70 ist, wie bereits vorausgegangen beschrieben, durch ein ebenes Plattenelement 71 und ein zweites Plattenelement 72 gebildet, welches einen wannenförmig nach unten ausgeformten Bereich 84 aufweist. Zwischen dem Plattenelement 71 und dem Plattenelement 72 ist ein Strömungskanal 76 ausgebildet. Das Plattenelement 72 weist des Weiteren an seinem wannenförmig nach unten ausgeformten Bereich 84 eine noppenartige Struktur 75 auf, welche beispielsweise durch ein Prägeverfahren aus dem Plattenelement 72 ausgeformt werden kann. Die noppenartigen Elemente 75 stehen in den Strömungskanal 76 hinein und sind mit der nach unten gewandten Fläche des oberen Plattenelementes 71 in Anlage. Durch die noppenartigen Elemente 75 kann eine turbulente Strömung innerhalb des Strömungskanals 76 erzeugt werden und weiterhin die Strömung insbesondere in ihrer Strömungsrichtung beeinflusst werden.The 8th shows a sectional view of a heat exchanger 70 , The heat exchanger 70 is, as already described above, by a flat plate element 71 and a second plate member 72 formed, which has a trough shaped down area 84 having. Between the plate element 71 and the plate element 72 is a flow channel 76 educated. The plate element 72 also has its trough-shaped downwardly shaped area 84 a knob-like structure 75 on, which, for example, by a stamping process from the plate element 72 can be formed. The knob-like elements 75 stand in the flow channel 76 into and are with the downwardly facing surface of the upper plate member 71 in Appendix. By the knob-like elements 75 can be a turbulent flow within the flow channel 76 be generated and continue to influence the flow in particular in their flow direction.

Durch das Ausprägen der noppenartigen Elemente 75 aus dem Plattenelement 72 wird insbesondere die nach unten gerichtete Fläche des Plattenelementes 72 unterbrochen, wodurch das Anbinden von zu kühlenden Komponenten an das untere Plattenelement 72 erschwert wird. Daher ist bei dem Wärmeübertrager 70 der 8 ein drittes Plattenelement 73 vorgesehen, welches ebenfalls, wie das Plattenelement 71 eben ausgebildet ist und an die nach unten gerichtete Fläche des Plattenelementes 72 angebunden ist. Bevorzugt ist zwischen dem Plattenelement 72 und dem unteren Plattenelement 73 ebenfalls eine Lötverbindung erzeugt.By the expression of the knob-like elements 75 from the plate element 72 in particular, the downwardly directed surface of the plate element 72 interrupted, whereby the binding of components to be cooled to the lower plate member 72 is difficult. Therefore, in the heat exchanger 70 of the 8th a third plate element 73 provided, which also, like the plate element 71 is formed just and to the downwardly facing surface of the plate element 72 is connected. It is preferred between the plate element 72 and the lower plate member 73 also produces a solder joint.

Wie in den vorausgegangenen 4 bis 7 weist das obere Plattenelement 71 gegenüber dem mittleren Plattenelement 72 einen Überstand 78 auf. Zusätzlich weist das untere Plattenelement 73 gegenüber der nach unten gerichteten Fläche, welche durch den wannenartig ausgeformten Bereich 84 des Plattenelementes 72 gebildet ist, einen entlang der Raumrichtungen 6 und 7 ausgebildeten Überstand 77 auf.As in the previous ones 4 to 7 has the upper plate element 71 opposite the middle plate element 72 a supernatant 78 on. In addition, the lower plate member has 73 opposite to the downwardly directed surface, which through the trough-like shaped area 84 of the plate element 72 is formed, one along the spatial directions 6 and 7 trained supernatant 77 on.

Die 9 zeigt eine weitere Ansicht des Wärmeübertragers 70, wobei in 9 die Lötfläche 81 und die Lötfläche 82 mit ihren zugehörigen Lotbereichen 79 und 80 dargestellt sind.The 9 shows a further view of the heat exchanger 70 , where in 9 the soldering surface 81 and the soldering surface 82 with their associated solder areas 79 and 80 are shown.

Die Lötfläche 81 ist zwischen dem oberen Plattenelement 71 und dem mittleren Plattenelement 72 ausgebildet. Dabei ist die Lötfläche insbesondere analog der 5 ausgebildet. In 9 ist insbesondere der Lotbereich 79 dargestellt, welcher den nach außen hin zum Überstand 78 gebildeten Lötmeniskus zeigt, welcher das Plattenelement 72 an seiner Schmalseite 83 hintergreift. The soldering surface 81 is between the upper plate element 71 and the middle plate member 72 educated. The soldering surface is in particular analogous to 5 educated. In 9 is in particular the solder area 79 represented, which the outward to the supernatant 78 solder meniscus formed which shows the plate element 72 on its narrow side 83 engages behind.

Zusätzlich ist die Lötfläche 82 zwischen dem Plattenelement 72 und dem Plattenelement 73 dargestellt, welche aufgrund des Überstandes 77 einen Lotbereich 80 beziehungsweise Lötmeniskus 80 ausbildet, welcher das mittlere Plattenelement 72 insbesondere in Richtung der dritten Raumrichtung 8 zumindest teilweise hintergreift.In addition, the soldering surface 82 between the plate element 72 and the plate element 73 shown, which due to the supernatant 77 a soldering area 80 or solder meniscus 80 which forms the middle plate element 72 especially in the direction of the third spatial direction 8th at least partially behind.

Durch das zusätzliche Plattenelement 73 können insbesondere auch nach unten hin auf einfache Weise Batteriezellen oder ganze Batterien beziehungsweise Elektronikkomponenten an den Wärmeübertrager 70 angebunden werden. Der Überstand 77 des Plattenelementes 73 ist insbesondere vorteilhaft, um eine zusätzliche Hintergreifung des mittleren Plattenelementes 72 durch den Lotbereich 80 zu erzeugen.Through the additional plate element 73 In particular, even downwards in a simple way battery cells or whole batteries or electronic components to the heat exchanger 70 be connected. The supernatant 77 of the plate element 73 is particularly advantageous to an additional Hintergreifung the middle plate element 72 through the solder area 80 to create.

Die einzelnen Merkmale der vorausgegangenen 4, 5 und 7 bis 9 können auch untereinander kombiniert werden. Sie haben insbesondere hinsichtlich der geometrischen Ausgestaltung, der Materialwahl und der Dimensionierung der einzelnen Elemente keinen beschränkenden Charakter. Insbesondere die ebenen Plattenelemente 20, 40, 50 und 71 können eine größere Wandstärke aufweisen als die Plattenelemente 21, 42, 53 und 72, welche die wannenförmig ausgeformten Bereiche 23, 44, 54 und 82 aufweisen. Das in den 8 und 9 unten liegend angeordnete dritte Plattenelement 73 kann bevorzugt ebenfalls eine größere Wandstärke aufweisen, welche vorzugsweise der Wandstärke der oberen Plattenelemente 20, 40, 50 und 71 entspricht.The individual characteristics of the previous ones 4 . 5 and 7 to 9 can also be combined with each other. They have no limiting character, in particular with regard to the geometric design, the choice of material and the dimensioning of the individual elements. In particular, the flat plate elements 20 . 40 . 50 and 71 can have a greater wall thickness than the plate elements 21 . 42 . 53 and 72 showing the trough-shaped areas 23 . 44 . 54 and 82 exhibit. That in the 8th and 9 below lying third plate element 73 may preferably also have a greater wall thickness, which preferably the wall thickness of the upper plate elements 20 . 40 . 50 and 71 equivalent.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1231447 A2 [0003]
DE 19750748 A1 [0004]
US 2011/0192576 A1 [0005]

Claims

Heat exchanger ( 31 . 51 . 70 ) with a first plate element ( 20 . 50 . 71 ) and with a second plate element ( 21 . 53 . 72 ), whereby the two plate elements ( 20 . 21 . 50 . 53 . 71 . 72 ) their main directions of extension ( 6 . 7 ) each along one by two spatial directions ( 6 . 7 ) spanned plane and the wall thickness along the third spatial direction ( 8th ) is substantially smaller, the two plate elements ( 20 . 21 . 50 . 53 . 71 . 72 ) are stacked on top of each other and between the two plate elements ( 20 . 21 . 50 . 53 . 71 . 72 ) at least one flow channel ( 22 . 56 . 76 ), characterized in that the first plate element ( 20 . 50 . 71 ) in the plane of the main directions of extension ( 6 . 7 ) has a greater extent than the second plate element ( 21 . 53 . 72 ), causing a supernatant ( 26 . 78 ) relative to the second plate element ( 21 . 53 . 72 ), wherein the plate elements ( 20 . 21 . 50 . 53 . 71 . 72 ) along the edge region of the second plate element ( 21 . 53 . 72 ) are soldered together and the solder ( 28 . 30 . 79 ) both towards the supernatant ( 26 . 78 ) and towards the center of the heat exchanger ( 31 . 51 . 70 ) over the soldering surface ( 27 ) between the plate elements ( 20 . 21 . 50 . 53 . 71 . 72 ) extends.

Heat exchanger ( 31 . 70 ) according to claim 1, characterized in that the solder ( 28 . 79 ) on the side of the supernatant ( 26 . 78 ) the second plate element ( 21 . 72 ) along its narrow side forming the wall thickness ( 29 . 83 ) surrounds.

Heat exchanger ( 31 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the solder ( 30 ) located on the side of the center of the heat exchanger ( 31 ) over the soldering surface ( 27 ) extends into the formed flow channel ( 22 ), wherein the extension of the solder ( 30 ) along the third spatial direction ( 8th ) towards the center of the heat exchanger ( 31 ) increases.

Heat exchanger ( 31 . 70 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second plate element ( 21 . 72 ) through the Lot ( 28 . 79 ) on the side of the supernatant ( 26 . 78 ) and the solder ( 30 ) on the side of the center of the heat exchanger ( 31 . 70 ) along the plane of the main extension directions ( 6 . 7 ) positively and materially against the first plate element ( 20 . 71 ) is fixed.

Heat exchanger ( 51 ) according to one of the preceding claims, characterized in that one of the plate elements ( 50 ) a recess ( 52 ), which of the respective other plate element ( 53 ), wherein the contact surface between the two plate elements ( 50 . 53 ) around the cross-sectional area of the recess ( 52 ) is reduced.

Heat exchanger ( 51 ) according to claim 5, characterized in that the shorter length of the contact surface extending between the two plate elements ( 50 . 53 ) without the provision of a recess ( 52 ), at least greater than twice the wall thickness of the thicker plate element ( 50 ), wherein the shorter length of the contact surface along the plane of the main extension directions ( 6 . 7 ) is measured.

Heat exchanger ( 51 ) according to one of the preceding claims 5 or 6, characterized in that the respective thicker plate element ( 50 ) the recess ( 52 ) having.

Heat exchanger ( 51 ) according to one of the preceding claims 5 to 7, characterized in that the recess ( 52 ) having plate element ( 50 ) along the edge of the recess ( 52 ) with the respective other plate element ( 53 ) is soldered, which along the third spatial direction ( 8th ) extending narrow side of a solder area ( 58 ) and there is another soldering area ( 59 ) over the soldering surface ( 57 ) out in the direction of the flow channels ( 56 ), wherein the solder region ( 59 ) along the third spatial direction ( 8th ) has a greater extent than the soldering surface ( 57 ).

Heat exchanger ( 31 . 51 . 70 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a singular or a plurality of flow channels ( 22 . 56 . 76 ) between the two plate elements ( 20 . 21 . 50 . 53 . 71 . 72 ), each flow channel ( 22 . 56 . 76 ) by a trough-shaped area ( 23 . 54 . 84 ) at least one plate element ( 21 . 53 . 72 ) from the plane of the main directions of extension ( 6 . 7 ) is made out.

Heat exchanger ( 70 ) according to claim 9, characterized in that at the from the flow channel ( 76 ) facing away from the plate element ( 72 ), which one trough-shaped area ( 84 ), a third planar plate element ( 73 ), wherein the third plate element ( 73 ) in the plane of the main directions of extension ( 6 . 7 ) has a greater extent than the plate element ( 72 ), which the trough-shaped area ( 84 ), whereby the third plate element ( 73 ) a supernatant ( 77 ) trains against this.

Heat exchanger ( 70 ) according to claim 10, characterized in that the third plate element ( 73 ) with the plate element ( 72 ), which the trough-shaped area ( 84 ) is soldered, wherein the solder ( 80 ) towards the edge region of the third plate element ( 73 ) over the contact surface ( 74 ) between the two plate elements ( 72 . 73 ) and the plate element ( 72 ), which the trough-shaped area ( 74 ), along the third spatial direction ( 8th ) engages behind.