DE102015218512A1

DE102015218512A1 - Heat exchanger device for an internal combustion engine, internal combustion engine with such a heat exchanger device, and marine vehicle with an internal combustion engine and / or a heat exchanger device

Info

Publication number: DE102015218512A1
Application number: DE102015218512.5A
Authority: DE
Inventors: Ralf Speetzen; Helmut Rall; Andreas Licht
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2017-03-30
Also published as: WO2017050433A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wärmetauschereinrichtung (5) für eine Brennkraftmaschine (3), mit einem Wärmetauschbereich (9). Dabei ist eine Ablagerungsverhinderungseinrichtung (13) vorgesehen, die eingerichtet ist, um zumindest einen Teil des Wärmetauschbereichs (9) elektrisch und/oder magnetisch zu beaufschlagen.The invention relates to a heat exchanger device (5) for an internal combustion engine (3), having a heat exchange region (9). In this case, a deposit prevention device (13) is provided, which is set up to act on at least part of the heat exchange area (9) electrically and / or magnetically.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmetauschereinrichtung für eine Brennkraftmaschine, eine Brennkraftmaschine mit einer solchen Wärmetauschereinrichtung und ein Schifffahrzeug mit einer solchen Brennkraftmaschine und/oder einer solchen Wärmetauschereinrichtung. The invention relates to a heat exchanger device for an internal combustion engine, an internal combustion engine with such a heat exchanger device and a ship with such an internal combustion engine and / or such a heat exchanger device.

Bei Wärmetauschereinrichtungen, welche einen Fluidpfad für ein insbesondere flüssiges Wärmetauschmedium aufweisen, besteht grundsätzlich das Problem, das sich entlang des Fluidpfads, insbesondere auf einer Wärmetauscherinnenseite, und ganz besonders bei längerem Stillstand einer Brennkraftmaschine, welcher die Wärmetauschereinrichtung zugeordnet ist, Ablagerungen bilden können. Dies ist ganz besonders der Fall bei Wärmetauschereinrichtung, welche in Schifffahrzeugen vorgesehen sind, und welche mit Seewasser als Wärmetauschmedium beaufschlagt werden. Hier können insbesondere organische, anorganische, insbesondere mineralische, und/oder biologische Ablagerungen gebildet werden, welche in der Folge die Kühlleistung des Seewasserkühlers reduzieren. In the case of heat exchanger devices which have a fluid path for a liquid heat exchange medium, in particular, there is the problem that deposits can form along the fluid path, in particular on a heat exchanger inner side, and especially during a long standstill of an internal combustion engine to which the heat exchanger device is assigned. This is particularly the case with heat exchanger means, which are provided in ships, and which are acted upon with seawater as a heat exchange medium. Here, in particular organic, inorganic, especially mineral, and / or biological deposits can be formed, which reduce the cooling capacity of the seawater cooler in the sequence.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wärmetauschereinrichtung für eine Brennkraftmaschine, eine Brennkraftmaschine mit einer solchen Wärmetauschereinrichtung und ein Schifffahrzeug mit einer solchen Brennkraftmaschine und/oder einer solchen Wärmetauschereinrichtung zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten. The invention has for its object to provide a heat exchange device for an internal combustion engine, an internal combustion engine with such a heat exchanger device and a ship with such an internal combustion engine and / or such a heat exchanger device, wherein said disadvantages do not occur.

Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. The object is achieved by providing the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Wärmetauschereinrichtung für eine Brennkraftmaschine geschaffen wird, welche einen Wärmetauschbereich aufweist, der vorzugsweise einen ersten Fluidpfad für ein Wärmetauschmedium aufweist, insbesondere von dem ersten Fluidpfad durchsetzt wird. Dabei ist eine Ablagerungsverhinderungseinrichtung vorgesehen, die eingerichtet ist, um den Wärmetauschbereich zumindest bereichsweise elektrisch und/oder magnetisch zu beaufschlagen. Mittels der Ablagerungsverhinderungseinrichtung, welche den Wärmetauschbereich zumindest bereichsweise elektrisch oder magnetisch beaufschlagt, ist es möglich, beispielsweise durch in dem Wärmetauschbereich erzeugte oder vorhandene elektrische oder magnetische Felder eine Ausbildung von Ablagerungen in dem Wärmetauschbereich, das heißt insbesondere entlang des Fluidpfads, zu reduzieren, vorzugsweise ganz zu verhindern. Auf diese Weise wird eine Reduzierung der Kühlleistung der Wärmetauschereinrichtung mit fortschreitender Betriebsdauer und insbesondere auch bei längerem Stillstand einer Brennkraftmaschine, welcher die Wärmetauschereinrichtung zugeordnet ist, vermindert, vorzugsweise verhindert. Bevorzugt ist die Ablagerungsverhinderungseinrichtung eingerichtet, um den gesamten Wärmetauschbereich elektrisch und/oder magnetisch zu beaufschlagen. The object is achieved in particular by providing a heat exchanger device for an internal combustion engine which has a heat exchange region, which preferably has a first fluid path for a heat exchange medium, in particular being penetrated by the first fluid path. In this case, a deposit prevention device is provided, which is set up to act on the heat exchange area at least partially electrically and / or magnetically. By means of the deposit prevention device, which acts on the heat exchange region at least partially electrically or magnetically, it is possible, for example by in the heat exchange region or existing electric or magnetic fields formation of deposits in the heat exchange region, that is, in particular along the fluid path to reduce, preferably completely to prevent. In this way, a reduction in the cooling capacity of the heat exchanger device as the operating time progresses, and in particular also during prolonged standstill of an internal combustion engine which is assigned to the heat exchanger device, is reduced, preferably prevented. Preferably, the deposit prevention device is arranged to apply the entire heat exchange region electrically and / or magnetically.

Mithilfe der Ablagerungsverhinderungseinrichtung ist es insbesondere möglich, Ablagerungen in sogenannten toten Ecken des ersten Fluidpfads, indem eine Strömungsgeschwindigkeit des Wärmetauschmediums minimal ist, zu verhindern. Dabei kann die elektrische und/oder magnetische Beaufschlagung des Wärmetauschbereichs insbesondere so erfolgen, dass sich Feldüberhöhungen in solchen Ecken ergeben. In particular, with the deposit preventing device, it is possible to prevent deposits in so-called dead corners of the first fluid path by minimizing a flow rate of the heat exchange medium. In this case, the electrical and / or magnetic loading of the heat exchange region can in particular be such that field peaks occur in such corners.

Unter einem Fluidpfad ist hier und im Folgenden insbesondere ein Pfad, beispielsweise ein Leitungsabschnitt, eine Verrohrung, ein System von Hohlräumen, oder ähnliches zu verstehen, wobei entlang des Pfades ein Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit, strömen kann. A fluid path is to be understood here and below as meaning, in particular, a path, for example a line section, a piping, a system of cavities or the like, it being possible for a fluid, in particular a liquid, to flow along the path.

Unter einem Wärmetauschmedium ist insbesondere eine Substanz oder ein Substanzgemisch zu verstehen, welches geeignet ist, Wärme aus seiner Umgebung aufzunehmen und/oder Wärme an die Umgebung abzugeben. Das Wärmetauschmedium ist bevorzugt eine Flüssigkeit, insbesondere mit einer hohen Wärmekapazität, besonders bevorzugt mit einer Wärmekapazität im Bereich der Wärmekapazität von Wasser unter Normalbedingungen, insbesondere also bei 25 °C oder 298 K und 1013 mbar, wobei das Wärmetauschmedium ganz bevorzugt Wasser ist. A heat exchange medium is to be understood as meaning, in particular, a substance or a substance mixture which is suitable for absorbing heat from its environment and / or for releasing heat to the environment. The heat exchange medium is preferably a liquid, in particular having a high heat capacity, particularly preferably having a heat capacity in the range of the heat capacity of water under normal conditions, in particular at 25 ° C. or 298 K and 1013 mbar, the heat exchange medium being very preferably water.

Unter einem Wärmetauschbereich ist insbesondere ein Bereich der Wärmetauschereinrichtung zu verstehen, in dem ein Wärmeaustausch zwischen dem Wärmetauschmedium und einem weiteren Medium, mit dem Wärme auszutauschen ist, beispielsweise einem Betriebsmedium einer Brennkraftmaschine, stattfindet, insbesondere also ein Bereich, in dem oder entlang dessen sich der erste Fluidpfad erstreckt. A heat exchange region is to be understood in particular as a region of the heat exchanger device in which a heat exchange takes place between the heat exchange medium and another medium with which heat is to be exchanged, for example an operating medium of an internal combustion engine, in particular an area in or along which the heat exchanger first fluid path extends.

Unter einer Ablagerungsverhinderungseinrichtung ist generell eine Einrichtung zu verstehen, die eingerichtet und geeignet ist, um Ablagerungen in dem Wärmetauschbereich, insbesondere auf einer Innenseite der Wärmetauschereinrichtung und ganz besonders in dem ersten Fluidpfad, zu verringern oder zu verhindern. A deposit prevention device is generally to be understood as a device which is set up and suitable for reducing or preventing deposits in the heat exchange region, in particular on an inner side of the heat exchange device and in particular in the first fluid path.

Bevorzugt weist die Ablagerungsverhinderungseinrichtung zumindest ein Felderzeugungsmittel auf, das insbesondere eingerichtet ist zur Erzeugung oder Bereitstellung eines elektrischen und/oder magnetischen Felds und/oder zur Leitung eines elektrischen Stroms. Vorzugsweise weist die Ablagerungsverhinderungseinrichtung ein Ansteuermittel, eingerichtet zur Ansteuerung des wenigstens einen Felderzeugungsmittels, auf. Durch geeignete Ansteuerung des wenigstens einen Felderzeugungsmittels durch das Ansteuermittel ist es möglich, den Wärmetauschbereich zumindest bereichsweise elektrisch und/oder magnetisch zu beaufschlagen. The deposit prevention device preferably has at least one field generating means, which is in particular configured to generate or provide an electrical and / or or magnetic field and / or for conducting an electric current. The deposit prevention device preferably has a drive means, set up for activating the at least one field generating means. By suitable control of the at least one field generating means by the drive means, it is possible to act on the heat exchange region at least partially electrically and / or magnetically.

Unter dem Begriff „elektrisch und/oder magnetisch beaufschlagen“ wird insbesondere die Erzeugung oder Bereitstellung wenigstens eines elektrischen und/oder magnetischen Phänomens verstanden, insbesondere die Erzeugung eines elektrischen Felds, eines magnetischen Felds, sowohl eines elektrischen als auch eines magnetischen Felds, und/oder die Erzeugung eines elektrischen Stromflusses. Die Felder können dabei zeitlich konstant sein oder zeitlich variieren, also als Wechselfelder ausgebildet sein. Ein Strom kann als Gleichstrom oder als Wechselstrom erzeugt werden. Wird ein Gleichstrom erzeugt, ist dieser insbesondere in der Lage, Elektrolyseerscheinungen in dem Wärmetauschbereich und insbesondere in dem Wärmetauschmedium zu verursachen, was sehr effizient Ablagerungen verhindern kann. Es ist aber auch möglich, dass wenigstens ein elektrisches und/oder magnetisches Feld stromlos erzeugt wird, insbesondere durch Anlegen eines Potentials in der Nähe des Wärmetauschbereichs oder durch Anlegen des Potentials an den Wärmetauschbereich, ohne dass Strom fließt. Ein elektrisches Feld kann stromlos beispielsweise auch durch einen Kondensator erzeugt werden. Ein magnetisches Feld kann stromlos auch durch einen Permanentmagnet bereitgestellt werden. Elektrische und/oder magnetische Felder sind insbesondere in der Lage, biologische Organismen von einem Besiedeln des Wärmetauschbereichs abzuhalten und so biologische Ablagerungen zu vermeiden. Zugleich können durch elektrische und/oder magnetische Felder auch Bedingungen geschaffen werden, unter denen organische oder anorganische, insbesondere mineralische Ablagerungen, nicht mehr auskristallisieren. The term "electrically and / or magnetically applied" is understood to mean, in particular, the generation or provision of at least one electrical and / or magnetic phenomenon, in particular the generation of an electric field, a magnetic field, both an electrical and a magnetic field, and / or the generation of an electrical current flow. The fields can be constant in time or vary in time, so be designed as an alternating field. A current can be generated as direct current or as alternating current. When a direct current is generated, it is in particular capable of causing electrolysis phenomena in the heat exchange region and in particular in the heat exchange medium, which can very effectively prevent deposits. But it is also possible that at least one electric and / or magnetic field is generated without current, in particular by applying a potential in the vicinity of the heat exchange region or by applying the potential to the heat exchange region without current flows. An electric field can be generated without current, for example, by a capacitor. A magnetic field can also be provided without current by a permanent magnet. Electrical and / or magnetic fields are in particular able to prevent biological organisms from colonizing the heat exchange area and thus avoid biological deposits. At the same time, electrical and / or magnetic fields can also create conditions under which organic or inorganic, in particular mineral, deposits no longer crystallize out.

Unter dem Begriff „Ablagerung“ wird generell eine unerwünschte Beschichtung einer bestimmungsgemäß vorgesehenen Oberfläche der Wärmetauschereinrichtung, insbesondere des Fluidpfads und/oder des Wärmetauschbereichs, verstanden, wobei es sich bei den Ablagerungen insbesondere um Fouling und/oder um Mineralakkretion handeln kann. Dabei wird unter dem Begriff Fouling, was teilweise auch als Biofouling bezeichnet wird, ein biologischer Be- und Aufwuchs verstanden, insbesondere eine unerwünschte Anlagerung von Feststoffen in Form mariner Organismen, beispielsweise Bakterien, Algen, Muscheln, Seepocken, und anderer Organismen, insbesondere an starren Grenzflächen. Unter dem Begriff Mineralakkretion wird insbesondere ein Niederschlag von Mineralien verstanden, wobei hierunter beispielsweise hartes Aragonit (Polymorph von Calcit, Calciumcarbonat CaCO₃) und weiches Brucit (Magnesiumhydroxid Mg(OH)₂) verstanden wird. Auch andere organische, anorganische, insbesondere mineralische, oder biologische Ablagerungen können vorzugsweise mittels der Ablagerungsverhinderungseinrichtung reduziert oder sogar ganz verhindert werden. The term "deposit" is generally understood to mean an undesired coating of a designated surface of the heat exchanger device, in particular of the fluid path and / or the heat exchange region, wherein the deposits may be, in particular, fouling and / or mineral accretion. Here, the term fouling, which is sometimes referred to as biofouling, a biological growth and growth understood, especially an undesirable attachment of solids in the form of marine organisms, such as bacteria, algae, shells, barnacles, and other organisms, especially on rigid interfaces. The term mineral accretion is understood in particular to mean a precipitation of minerals, by which is understood, for example, hard aragonite (polymorph of calcite, calcium carbonate CaCO ₃ ) and soft brucite (magnesium hydroxide Mg (OH) ₂ ). Other organic, inorganic, in particular mineral, or biological deposits can preferably be reduced or even completely prevented by means of the deposit prevention device.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmetauschereinrichtung einen zweiten Fluidpfad für ein Betriebsmedium einer Brennkraftmaschine aufweist, wobei der erste Fluidpfad und der zweite Fluidpfad fluidisch voneinander getrennt und thermisch miteinander verbunden sind. Auf diese Weise ist es möglich, einen Wärmetausch zwischen dem Betriebsmedium einerseits und dem Wärmetauschmedium andererseits in der Wärmetauschereinrichtung zu bewirken. Insbesondere ist die Wärmetauschereinrichtung bevorzugt als Kühler ausgebildet, sodass das Betriebsmedium gekühlt wird, wobei diesem Wärme entzogen und dem Wärmetauschmedium zugeführt wird. Dass der erste und der zweite Fluidpfad voneinander getrennt sind, bedeutet insbesondere, dass diese nicht fluidisch miteinander in Kontakt sind, sodass ein Überströmen des Betriebsmediums in den ersten Fluidpfad und/oder ein Überströmen des Wärmetauschmediums in den zweiten Fluidpfad bestimmungsgemäß – also außerhalb eines etwaigen Fehlerfalls – ausgeschlossen ist. Dass der erste Fluidpfad und der zweite Fluidpfad thermisch miteinander verbunden sind bedeutet, dass ein Wärmeaustausch zwischen dem ersten Fluidpfad und dem zweiten Fluidpfad möglich ist. Dabei stehen die beiden Fluidpfade vorzugsweise über thermisch leitfähige Wandungen miteinander in Fluidverbindung, wobei die thermisch leitfähigen Wandungen zugleich eine fluidische Trennung der beiden Fluidpfade bewirken. Für die Wandungen wird bevorzugt ein thermisch gut leitfähiges Material verwendet, insbesondere ein Metall. According to one development of the invention, it is provided that the heat exchanger device has a second fluid path for an operating medium of an internal combustion engine, the first fluid path and the second fluid path being fluidically separated from one another and thermally connected to one another. In this way it is possible to effect a heat exchange between the operating medium on the one hand and the heat exchange medium on the other hand in the heat exchanger device. In particular, the heat exchanger device is preferably designed as a cooler, so that the operating medium is cooled, wherein this heat is removed and supplied to the heat exchange medium. The fact that the first and the second fluid path are separated means, in particular, that they are not in fluid contact with each other, so that an overflow of the operating medium in the first fluid path and / or an overflow of the heat exchange medium in the second fluid path as intended - ie outside of any fault - is excluded. That the first fluid path and the second fluid path are thermally connected to each other means that a heat exchange between the first fluid path and the second fluid path is possible. In this case, the two fluid paths are preferably in fluid communication with one another via thermally conductive walls, wherein the thermally conductive walls simultaneously effect a fluidic separation of the two fluid paths. For the walls, a thermally highly conductive material is preferably used, in particular a metal.

Unter einem Betriebsmedium der Brennkraftmaschine wird insbesondere eine Substanz oder ein Substanzgemisch verstanden, welches der Brennkraftmaschine für deren Betrieb zugeführt, von der Brennkraftmaschine im Betrieb erzeugt oder ausgestoßen wird, oder welches für einen störungsfreien Betrieb der Brennkraftmaschine in oder an derselben erforderlich ist. Das Betriebsmedium kann insbesondere ausgewählt sein aus einer Gruppe bestehend aus Abgas, insbesondere rückgeführtem Abgas, Ladeluft, worunter Verbrennungsluft und/oder ein Verbrennungsluft-Brennstoff-Gemisch zu verstehen ist, ein Schmiermittel, insbesondere Öl, oder ein Kühlmittel zur Kühlung zumindest eines Bereichs der Brennkraftmaschine. Die Wärmetauschereinrichtung kann also insbesondere als Abgasrückführkühler, als Ladeluftkühler, als Ölkühler, oder als Rückkühler für einen Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine ausgebildet sein. Under a working medium of the internal combustion engine is in particular a substance or a mixture of substances understood, which is supplied to the internal combustion engine for their operation, generated by the internal combustion engine during operation or ejected, or which is required for trouble-free operation of the internal combustion engine in or on the same. The operating medium may in particular be selected from a group consisting of exhaust gas, in particular recirculated exhaust gas, charge air, which combustion air and / or a combustion air-fuel mixture is to be understood, a lubricant, in particular oil, or a coolant for cooling at least a portion of the internal combustion engine , The heat exchanger device can therefore in particular as exhaust gas recirculation cooler, as Intercooler be designed as oil cooler, or as a recooler for a cooling circuit of the internal combustion engine.

Besonders bevorzugt ist die Wärmetauschereinrichtung als Gegenstromkühler ausgebildet, wobei das Wärmetauschmedium und das Betriebsmedium im Gegenstrom zueinander geführt werden. Hierdurch ist ein besonders effizienter Wärmetausch möglich. Particularly preferably, the heat exchanger device is designed as a counterflow cooler, wherein the heat exchange medium and the operating medium are guided in countercurrent to each other. As a result, a particularly efficient heat exchange is possible.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmetauschereinrichtung eine Mehrzahl von Platten aufweist, welche über wenigstens eine Ausrichtausnehmung, insbesondere ein sogenanntes Führungsrohr, zueinander ausgerichtet sind. Dabei ist vorgesehen, dass ein Felderzeugungsmittel der Ablagerungsverhinderungseinrichtung in der Ausrichtausnehmung angeordnet ist. Die Platten weisen bevorzugt Bohrungen auf, die bei der Montage der Wärmetauschereinrichtung dazu verwendet werden, um die Platten relativ zueinander auszurichten. Hierbei ist es beispielsweise möglich, die Platten mit ihren Bohrungen auf einem Dorn anzuordnen, sodass die Bohrungen der verschiedenen Platten miteinander fluchten. Anschließend können die Platten miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Kleben, Löten, Schweißen, Nieten, Schrauben, oder in anderer geeigneter Weise, wobei nach erfolgter fester Verbindung der Platten miteinander der Dorn entfernt oder die Platten von dem Dorn heruntergenommen werden können. Es bleibt dann an der Wärmetauschereinrichtung eine rohrförmige, durchgehende Bohrung, welche aus den miteinander fluchtenden, einzelnen Bohrungen der Mehrzahl von Platten gebildet ist. Diese Bohrung wird auch als Ausrichtausnehmung oder Führungsrohr bezeichnet. Es ist möglich, dass in dieser Bohrung tatsächlich ein Rohr eingesetzt ist, insbesondere um die relative Ausrichtung der Platten zueinander zu stabilisieren. In diesem Fall kann der Begriff „Führungsrohr“ dieses in die Bohrung eingesetzte Rohr und/oder ein Inneres dieses Rohres bezeichnen. Vorzugsweise weist jede Platte eine Mehrzahl solcher Ausricht-Bohrungen, insbesondere zwei Ausricht-Bohrungen auf, sodass die Wärmetauschereinrichtung insgesamt wenigstens zwei Ausrichtausnehmungen aufweist. Es ist vorgesehen, dass wenigstens ein Felderzeugungsmittel der Ablagerungsverhinderungseinrichtung in wenigstens einer Ausrichtausnehmung der Wärmetauschereinrichtung angeordnet ist. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Unterbringung eines Felderzeugungsmittels an der Wärmetauschereinrichtung in unmittelbarer Nähe zu dem Wärmetauschbereich, insbesondere zu dem ersten Fluidpfad, ohne dass es hierfür konstruktiver Änderungen oder zusätzlicher baulicher Maßnahmen bedarf. According to one embodiment of the invention, it is provided that the heat exchanger device has a plurality of plates which are aligned with one another via at least one alignment recess, in particular a so-called guide tube. It is provided that a field-generating means of the deposit prevention device is arranged in the alignment. The plates preferably have bores which are used in the assembly of the heat exchanger means to align the plates relative to each other. In this case, it is possible, for example, to arrange the plates with their bores on a mandrel, so that the bores of the various plates are aligned with one another. Subsequently, the plates can be joined together, for example by gluing, soldering, welding, riveting, screwing, or in another suitable manner, after the plates have been firmly joined together, the mandrel can be removed or the plates can be removed from the mandrel. It then remains at the heat exchanger means a tubular, continuous bore, which is formed from the mutually aligned, individual bores of the plurality of plates. This bore is also referred to as Ausrichtausnehmung or guide tube. It is possible that a tube is actually inserted in this bore, in particular to stabilize the relative orientation of the plates to one another. In this case, the term "guide tube" may refer to this inserted into the bore tube and / or an interior of this tube. Preferably, each plate has a plurality of such alignment holes, in particular two alignment holes, so that the heat exchanger device has a total of at least two Ausrichtausnehmungen. It is provided that at least one field-generating means of the deposit prevention device is arranged in at least one alignment recess of the heat exchanger device. This allows a simple and cost-effective accommodation of a field generating means to the heat exchanger device in close proximity to the heat exchange region, in particular to the first fluid path, without the need for structural changes or additional structural measures.

Unter einem Felderzeugungsmittel wird insbesondere eine Einrichtung verstanden, die geeignet ist, um – insbesondere bei geeigneter Ansteuerung – den Wärmetauschbereich zumindest bereichsweise elektrisch und/oder magnetisch zu beaufschlagen, insbesondere durch Erzeugen eines elektrischen und/oder magnetischen Feldes. A field generating means is understood in particular to mean a device which is suitable for supplying the heat exchange region, at least in regions, electrically and / or magnetically, in particular by means of a suitable activation, in particular by generating an electric and / or magnetic field.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Felderzeugungsmittel ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus einer Spule, einen Permanentmagnet, einer Elektrode, vorzugsweise einer isolierten Elektrode, und einem Kondensator. Durch Beaufschlagen einer Spule mit einem elektrischen Strom ist es möglich, ein Magnetfeld zu erzeugen, welches insbesondere bei Anordnung des Felderzeugungsmittels in der Ausrichtausnehmung den Wärmetauschbereich zumindest bereichsweise durchsetzen kann. Mittels eines Permanentmagnet kann stromlos ein Magnetfeld erzeugt werden. Mittels einer Elektrode ist es möglich, einen Stromfluss oder ein elektrisches Feld, insbesondere ein statisches elektrisches Feld oder ein elektrisches Wechselfeld, zu erzeugen, indem die Elektrode auf ein Potential gelegt wird, nämlich insbesondere auf ein konstantes Potential oder auf ein Wechselpotential. Ist die Elektrode dabei gegenüber einer Wandung der Wärmetauschereinrichtung, insbesondere einer Wandung der Ausrichtausnehmung oder des Führungsrohrs, nicht isoliert, kann die Wärmetauschereinrichtung selbst mit einem Potential beaufschlagt werden, oder es kann ein Stromfluss durch die Wärmetauschereinrichtung bewirkt werden. Ist die Elektrode isoliert, wird ein Stromfluss durch die Wärmetauschereinrichtung verhindert, wobei sich jedoch elektrische Feldlinien durch die Isolierung fortpflanzen können, sodass der Wärmetauschbereich mit einem elektrischen Feld, insbesondere einem konstanten elektrischen Feld oder einem elektrischen Wechselfeld, beaufschlagt werden kann. Auch mittels eines Kondensators ist es ohne weiteres möglich, ein elektrisches Feld, insbesondere stromlos, zu erzeugen. Die Beaufschlagung des Wärmetauchbereichs mit einem elektrischen Feld ohne Stromfluss hat den Vorteil, dass der sonstige Betrieb der Brennkraftmaschine nicht durch einen Stromfluss entlang der Wärmetauschereinrichtung gestört wird, oder dass zusätzliche Sicherheitsmaßnahme in Hinblick auf eine versehentliche Berührung der Wärmetauschereinrichtung durch eine Bedienperson ergriffen werden müssten. According to one embodiment of the invention, it is provided that the field-generating means is selected from a group consisting of a coil, a permanent magnet, an electrode, preferably an insulated electrode, and a capacitor. By applying a coil to an electric current, it is possible to generate a magnetic field which, especially when the field generating means is arranged in the alignment recess, can at least partially enforce the heat exchange area. By means of a permanent magnet, a magnetic field can be generated without current. By means of an electrode, it is possible to generate a current flow or an electric field, in particular a static electric field or an alternating electric field, by the electrode being set to a potential, namely in particular to a constant potential or to an alternating potential. If the electrode is not isolated from a wall of the heat exchanger device, in particular a wall of the alignment recess or of the guide tube, the heat exchanger device itself can be subjected to a potential, or a current flow through the heat exchanger device can be effected. If the electrode is insulated, current flow through the heat exchanger device is prevented, but electric field lines can propagate through the insulation, so that the heat exchange region can be exposed to an electric field, in particular a constant electric field or an alternating electric field. Also by means of a capacitor, it is readily possible to generate an electric field, in particular without power. The application of the heat immersion region with an electric field without current flow has the advantage that the other operation of the internal combustion engine is not disturbed by a flow of current along the heat exchanger device, or that additional safety measures would have to be taken by an operator with regard to accidental contact of the heat exchanger device.

Weist die Wärmetauschereinrichtung zwei oder mehr Ausrichtausnehmungen auf, ist es möglich, eine Mehrzahl von Elektroden in der Mehrzahl von Ausrichtausnehmungen anzuordnen, wobei bevorzugt jeder Ausrichtausnehmung eine Elektrode zugeordnet wird. Auf diese Weise können sehr effizient elektrische Felder zwischen den Elektroden erzeugt werden, insbesondere indem diese auf verschiedene Potentiale gelegt werden, wobei der Verlauf der elektrischen Feldlinien durch die Anordnung der Ausrichtausnehmungen zumindest mitbestimmt ist. If the heat exchanger device has two or more alignment recesses, it is possible to arrange a plurality of electrodes in the plurality of alignment recesses, wherein preferably each alignment recess is assigned an electrode. In this way, very efficient electrical fields between the electrodes can be generated, in particular by these on different potentials are set, wherein the course of the electric field lines is at least co-determined by the arrangement of Ausrichtausnehmungen.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmetauschereinrichtung an einer Oberfläche eines Grundkörpers der Wärmetauschereinrichtung, insbesondere eines Gehäuses der Wärmetauschereinrichtung, ein elektrisch leitfähiges Gitter als Felderzeugungsmittel aufweist. Dabei ist unter einem elektrisch leitfähigen Gitter insbesondere eine Struktur aus elektrisch leitfähigen Drähten oder Stäben zu verstehen, die zumindest schräg, vorzugsweise senkrecht zueinander verlaufen, wobei das Gitter insbesondere nach Art eines Maschendrahts oder nach Art eines Kreuzgitters ausgebildet sein kann. Das Gitter kann starr, oder aber flexibel ausgebildet sein. Vorzugsweise erstreckt sich das Gitter flächig zumindest bereichsweise entlang der Oberfläche der Wärmetauschereinrichtung. Es ist möglich, dass das Gitter insgesamt isoliert ist, oder dass die einzelnen Drähte oder Stäbe des Gitters isoliert sind. Ein Stromfluss von dem Gitter ausgehend zu Oberflächenbereichen, die gegebenenfalls mit dem Gitter Kontakt haben, ist dann in vorteilhafter Weise ausgeschlossen. Es ist aber auch möglich, dass das Gitter nicht isoliert ist. According to a development of the invention, it is provided that the heat exchanger device has an electrically conductive grid as field-generating means on a surface of a main body of the heat exchanger device, in particular of a housing of the heat exchanger device. In this case, an electrically conductive grid is to be understood in particular to mean a structure of electrically conductive wires or rods which run at least obliquely, preferably perpendicular to one another, wherein the grid can be designed in particular in the manner of a wire mesh or in the manner of a cross grid. The grid can be rigid or flexible. Preferably, the grid extends in a planar manner at least partially along the surface of the heat exchanger device. It is possible that the grid is isolated altogether, or that the individual wires or bars of the grid are insulated. A flow of current from the grid starting to surface areas, which may have contact with the grid, is then advantageously excluded. But it is also possible that the grid is not isolated.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Gitter von der Oberfläche der Wärmetauschereinrichtung beabstandet angeordnet ist. In diesem Fall wird ein Kontakt mit der Oberfläche bereits durch die Beabstandung vermieden, wobei das Gitter zusätzlich isoliert sein kann. Alternativ ist es aber auch möglich, dass das Gitter direkt auf der Oberfläche aufliegt, sodass diese in Kontakt miteinander, insbesondere in elektrischem Kontakt sind. According to a preferred embodiment, it is provided that the grid is arranged at a distance from the surface of the heat exchanger device. In this case, contact with the surface is already avoided by the spacing, wherein the grid can be additionally insulated. Alternatively, it is also possible that the grid rests directly on the surface, so that they are in contact with each other, in particular in electrical contact.

Mithilfe des Gitters kann in ebenso einfacher wie effizienter Weise – je nach Ansteuerung des Gitters – eine elektrische und/oder magnetische Beaufschlagung des Wärmetauschbereichs durchgeführt werden, indem insbesondere entweder ein elektrisches und/oder ein magnetisches Feld, nämlich insbesondere ein konstantes Feld oder ein Wechselfeld, erzeugt wird. Dabei kann ein solches Gitter insbesondere vorgesehen sein bei Wärmetauschereinrichtungen, welche keine Ausrichtausnehmung aufweisen. Dabei bedarf es keiner baulichen Veränderungen der Wärmetauschereinrichtung selbst, sondern es muss lediglich zusätzlich das Gitter vorgesehen werden. Depending on the control of the grid, the grating can be used to carry out an electrical and / or magnetic application of the heat exchange area in a manner that is simple and efficient, in particular using either an electrical field and / or a magnetic field, specifically a constant field or an alternating field. is produced. In this case, such a grid may be provided in particular in heat exchanger devices which have no Ausrichtausnehmung. It requires no structural changes of the heat exchanger device itself, but it must only be additionally provided the grid.

Sowohl die Möglichkeit, ein Gitter vorzusehen, als auch die Möglichkeit, ein Felderzeugungsmittel in einer Ausrichtausnehmung anzuordnen, sind ideal für eine Nachrüstung einer bestehenden Wärmetauschereinrichtung mit einer Ablagerungsverhinderungseinrichtung. Es bedarf nämlich in beiden Fällen keiner Veränderungen an der Grundstruktur der Wärmetauschereinrichtung selbst. Both the possibility of providing a grid and the possibility of arranging a field-generating means in an alignment recess are ideal for retrofitting an existing heat exchanger device with a deposit prevention device. Namely, in both cases, there is no need for any changes to the basic structure of the heat exchanger device itself.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gitter den Grundkörper der Wärmetauschereinrichtung, insbesondere das Gehäuse, zumindest entlang einer Richtung umgreift. Auf diese Weise kann ein besonders günstiger Feldverlauf im Inneren der Wärmetauschereinrichtung erzeugt werden. Vorzugsweise umgreift das Gitter die Wärmetauschereinrichtung vollständig zumindest entlang einer Richtung, besonders bevorzugt entlang einer Mehrzahl von Richtungen, insbesondere entlang von zwei Richtungen. Besonders bevorzugt ist der Grundkörper quasi vollständig von dem Gitter umgeben. According to one embodiment of the invention, it is provided that the grid surrounds the main body of the heat exchanger device, in particular the housing, at least along one direction. In this way, a particularly favorable field profile can be generated in the interior of the heat exchanger device. Preferably, the grid completely surrounds the heat exchanger device at least along one direction, particularly preferably along a plurality of directions, in particular along two directions. Particularly preferably, the base body is virtually completely surrounded by the grid.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ablagerungsverhinderungseinrichtung eingerichtet ist, um stromlos ein elektrisches und/oder magnetisches Feld zu erzeugen. Dies bedeutet insbesondere, dass kein Strom durch den Grundkörper der Wärmetauschereinrichtung, insbesondere nicht durch den Wärmetauschbereich, fließt. Demgegenüber ist es sehr wohl möglich, dass – insbesondere bei der Erzeugung eines elektrischen und/oder magnetischen Wechselfelds – Strom durch ein Felderzeugungsmittel fließt. Es ist aber auch möglich, dass höchstens initial zum Aufbauen des elektrischen und/oder magnetischen Feldes ein Stromfluss stattfindet, wobei dann das Feld im Betrieb statisch erzeugt wird, wobei kein Strom mehr fließt. Eine stromlose Felderzeugung hat insbesondere den Vorteil, dass ein Betrieb einer Brennkraftmaschine, welcher der Wärmetauschereinrichtung zugeordnet ist, nicht durch fließende Ströme gestört wird. According to one embodiment of the invention, it is provided that the deposit prevention device is set up to generate a currentless electric and / or magnetic field. This means, in particular, that no current flows through the main body of the heat exchanger device, in particular not through the heat exchange region. In contrast, it is very possible that - especially in the generation of an electric and / or alternating magnetic field - current flows through a field generating means. But it is also possible that at most initially takes place to build up the electrical and / or magnetic field, a current flow, in which case the field is generated statically during operation, with no current flows. An electroless field generation has the particular advantage that operation of an internal combustion engine, which is assigned to the heat exchanger device, is not disturbed by flowing currents.

Alternativ ist es aber auch möglich, dass gezielt ein Stromfluss durch die Wärmetauschereinrichtung, insbesondere durch einen Grundkörper der Wärmetauschereinrichtung und ganz besonders durch den Wärmetauschbereich, erzeugt wird, beispielsweise um elektrolytische Vorgänge in dem ersten Fluidpfad zu erzeugen, die sehr effizient Ablagerungen entgegenwirken können. Dabei ist es insbesondere möglich, auf elektrolytische Weise einen pH-Wert des Wärmetauschmediums entlang des ersten Fluidpfads zu beeinflussen, und so insbesondere eine Besiedelung durch biologisches Material zu verhindern. Alternatively, however, it is also possible for a current flow to be generated by the heat exchanger device, in particular by a base body of the heat exchanger device and especially by the heat exchange region, for example to produce electrolytic processes in the first fluid path, which can very effectively counteract deposits. In this case, it is possible, in particular, to influence a pH value of the heat exchange medium along the first fluid path in an electrolytic manner, and thus in particular to prevent colonization by biological material.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wärmetauschereinrichtung als Seewasserkühler ausgebildet ist. Dabei verwirklichen sich in besonderer Weise die Vorteile des Verfahrens, weil gerade bei der Verwendung von Seewasser als Wärmetauschmedium eine vergleichsweise große Gefahr einer Ablagerung von organischem, anorganischem, insbesondere mineralischem, und/oder biologischem Material besteht. According to one embodiment of the invention it is provided that the heat exchanger device is designed as a seawater cooler. In this case, realize the benefits of the method in a special way, because just when using seawater as a heat exchange medium, a relatively high risk of deposition of organic, inorganic, especially mineral, and / or biological material.

Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Brennkraftmaschine geschaffen wird, welche eine Wärmetauschereinrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. Dabei ergeben sich in Zusammenhang mit der Brennkraftmaschine insbesondere die Vorteile, die bereits zuvor in Zusammenhang mit der Wärmetauschereinrichtung erläutert wurden. The object is also achieved by providing an internal combustion engine having a heat exchanger device according to one of the previously described embodiments. This results in connection with the internal combustion engine in particular the advantages that have already been explained previously in connection with the heat exchanger device.

Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Hubkolbenmotor ausgebildet. Es ist möglich, dass die Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Personenkraftwagens, eines Lastkraftwagens oder eines Nutzfahrzeugs eingerichtet ist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dient die Brennkraftmaschine dem Antrieb insbesondere schwerer Land- oder Wasserfahrzeuge, beispielsweise von Minenfahrzeugen, Zügen, wobei die Brennkraftmaschine in einer Lokomotive oder einem Triebwagen eingesetzt wird, oder von Schiffen. Auch ein Einsatz der Brennkraftmaschine zum Antrieb eines der Verteidigung dienenden Fahrzeugs, beispielsweise eines Panzers, ist möglich. Ein Ausführungsbeispiel der Brennkraftmaschine wird vorzugsweise auch stationär, beispielsweise zur stationären Energieversorgung im Notstrombetrieb, Dauerlastbetrieb oder Spitzenlastbetrieb eingesetzt, wobei die Brennkraftmaschine in diesem Fall vorzugsweise einen Generator antreibt. Auch eine stationäre Anwendung der Brennkraftmaschine zum Antrieb von Hilfsaggregaten, beispielsweise von Feuerlöschpumpen auf Bohrinseln, ist möglich. Weiterhin ist eine Anwendung der Brennkraftmaschine im Bereich der Förderung fossiler Roh- und insbesondere Brennstoffe, beispielswiese Öl und/oder Gas, möglich. Auch eine Verwendung der Brennkraftmaschine im industriellen Bereich oder im Konstruktionsbereich, beispielsweise in einer Konstruktions- oder Baumaschine, zum Beispiel in einem Kran oder einem Bagger, ist möglich. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Dieselmotor, als Benzinmotor, als Gasmotor zum Betrieb mit Erdgas, Biogas, Sondergas oder einem anderen geeigneten Gas, ausgebildet. Insbesondere wenn die Brennkraftmaschine als Gasmotor ausgebildet ist, ist sie für den Einsatz in einem Blockheizkraftwerk zur stationären Energieerzeugung geeignet. The internal combustion engine is preferably designed as a reciprocating engine. It is possible that the internal combustion engine is arranged to drive a passenger car, a truck or a commercial vehicle. In a preferred embodiment, the internal combustion engine is used to drive in particular heavy land or water vehicles, such as mine vehicles, trains, the internal combustion engine is used in a locomotive or a railcar, or ships. It is also possible to use the internal combustion engine to drive a defense vehicle, for example a tank. An exemplary embodiment of the internal combustion engine is preferably also stationary, for example, used for stationary power supply in emergency operation, continuous load operation or peak load operation, the internal combustion engine in this case preferably drives a generator. A stationary application of the internal combustion engine for driving auxiliary equipment, such as fire pumps on oil rigs, is possible. Furthermore, an application of the internal combustion engine in the field of promoting fossil raw materials and in particular fuels, for example oil and / or gas, possible. It is also possible to use the internal combustion engine in the industrial sector or in the field of construction, for example in a construction or construction machine, for example in a crane or an excavator. The internal combustion engine is preferably designed as a diesel engine, as a gasoline engine, as a gas engine for operation with natural gas, biogas, special gas or another suitable gas. In particular, when the internal combustion engine is designed as a gas engine, it is suitable for use in a cogeneration plant for stationary power generation.

Besonders bevorzugt ist die Brennkraftmaschine als Motor für ein Schifffahrzeug ausgebildet, wobei die Wärmetauschereinrichtung bevorzugt als Seewasserkühler ausgebildet ist. Particularly preferably, the internal combustion engine is designed as a motor for a ship, wherein the heat exchanger device is preferably designed as a seawater cooler.

Die Brennkraftmaschine weist vorzugsweise ein Steuergerät auf, welches insbesondere als Teil der Ablagerungsverhinderungseinrichtung eingerichtet ist und insbesondere der Ansteuerung wenigstens eines Felderzeugungsmittels dient, wobei es hierzu mit dem Felderzeugungsmittel wirkverbunden ist, insbesondere elektrisch verbunden. Bevorzugt ist das Steuergerät als zentrales Steuergerät (Engine Control Unit – ECU) der Brennkraftmaschine ausgebildet, oder das zentrale Motorsteuergerät übernimmt die Funktion des Steuergeräts der Ablagerungsverhinderungseinrichtung, insbesondere die Funktion der Ansteuerung des wenigstens einen Felderzeugungsmittels. Es ist auf diese Weise einfach möglich, die Ablagerungsverhinderungseinrichtung in vorbestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine anzusteuern. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Ablagerungsverhinderungseinrichtung und insbesondere das wenigstens eine Felderzeugungsmittel dann – vorzugsweise nur dann – angesteuert wird, wenn die Brennkraftmaschine stillsteht. Auf diese Weise kann eine Störung des Betriebs der Brennkraftmaschine durch die elektrische oder magnetische Beaufschlagung des Wärmetauschbereichs vollständig vermieden werden, wobei zugleich in den für die Ausbildung von Ablagerungen besonders kritischen Stillstandsphasen der Brennkraftmaschine, wenn keine Strömung in dem Wärmetauschbereich stattfindet, eine wirksame Maßnahme gegen Ablagerungen ergriffen werden kann. The internal combustion engine preferably has a control unit, which is set up in particular as part of the deposit prevention device and in particular serves to drive at least one field generating means, where it is operatively connected to the field generating means, in particular electrically connected. Preferably, the control unit is designed as a central control unit (engine control unit - ECU) of the internal combustion engine, or the central engine control unit assumes the function of the control device of the deposit prevention device, in particular the function of driving the at least one field generating means. In this way, it is easily possible to control the deposit prevention device in predetermined operating states of the internal combustion engine. It is particularly preferably provided that the deposit prevention device and in particular the at least one field-generating means then - preferably only - is controlled when the internal combustion engine is stationary. In this way, a malfunction of the operation of the internal combustion engine by the electrical or magnetic action of the heat exchange region can be completely avoided, at the same time in the formation of deposits particularly critical stoppages of the engine, if no flow takes place in the heat exchange region, an effective measure against deposits can be taken.

Es ist auch möglich, dass die Ablagerungsverhinderungseinrichtung und insbesondere das wenigstens eine Felderzeugungsmittel zyklisch – insbesondere in vorbestimmten Zeitabständen – angesteuert wird/werden. Ein solcher vorbestimmter Zeitabstand kann 1 Tag, 2 Tage, 1 Woche, 2 Wochen, oder einen anderen Wert betragen, wobei der Zeitabstand bevorzugt abhängig von einer Wasserqualität oder -zusammensetzung von als Wärmetauschmedium verwendetem Wasser, insbesondere Seewasser, bestimmt oder eingestellt wird. Auch eine permanente Ansteuerung, eine bedarfsabhängige Ansteuerung – insbesondere in Abhängigkeit von einem mittels einer geeigneten Sensorik ermittelten tatsächlichen Ablagerungszustand –, und/oder eine Ansteuerung in Abhängigkeit von einer – vorzugsweise mittels einer geeigneten Sensorik ermittelten – Wasserqualität oder -zusammensetzung, insbesondere von als Wärmetauschmedium eingesetztem Wasser, insbesondere Seewasser, ist möglich. It is also possible for the deposit prevention device and in particular the at least one field generating means to be driven cyclically-in particular at predetermined time intervals. Such a predetermined time interval may be 1 day, 2 days, 1 week, 2 weeks, or another value, the time interval preferably being determined or adjusted depending on a water quality or composition of water used as the heat exchange medium, in particular seawater. Also, a permanent control, a demand-dependent control - in particular as a function of an actual deposition state determined by a suitable sensor -, and / or a control depending on a - preferably determined by a suitable sensor - water quality or composition, in particular of used as a heat exchange medium Water, especially seawater, is possible.

Die Ansteuerung kann bevorzugt automatisch und/oder manuell, insbesondere durch eine Bedienperson, erfolgen. The control can preferably be done automatically and / or manually, in particular by an operator.

Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem ein Schifffahrzeug geschaffen wird, welches eine Brennkraftmaschine nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele, insbesondere als Antriebsmotor, und/oder eine Wärmetauschereinrichtung gemäß einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. Dabei verwirklichen sich in Zusammenhang mit dem Schifffahrzeug insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Wärmetauschereinrichtung und der Brennkraftmaschine beschrieben wurden. Finally, the object is also achieved by providing a ship, which has an internal combustion engine according to one of the previously described embodiments, in particular as a drive motor, and / or a heat exchanger device according to one of the previously described embodiments. In particular, the advantages which have already been described in connection with the heat exchanger device and the internal combustion engine are realized in connection with the ship.

Unter einem Schifffahrzeug wird generell ein Fahrzeug verstanden, welches zumindest auch in der Lage ist, auf oder in Wasser zu fahren. Ein solches Schifffahrzeug kann insbesondere als Schiff, als Yacht, als Unterseeboot, als Tragflügelboot, als wasserlandefähiges Flugzeug, als Amphibienfahrzeug, als Fährschiff, als Luftkissenfahrzeug, oder in anderer geeigneter Weise ausgestaltet sein. A ship is generally understood to mean a vehicle which is at least able to travel on or in water. Such a vessel may in particular be designed as a ship, as a yacht, as a submarine, as a hydrofoil, as a waterborne aircraft, as an amphibious vehicle, as a ferry, as a hovercraft, or in any other suitable manner.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. Showing:

1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Schifffahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiel einer Brennkraftmaschine und einer Wärmetauschereinrichtung, und 1 a schematic representation of a first embodiment of a ship with an embodiment of an internal combustion engine and a heat exchanger device, and

2 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Wärmetauschereinrichtung. 2 a schematic representation of another embodiment of a heat exchanger device.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Schifffahrzeugs 1, welches eine Brennkraftmaschine 3 mit einer Wärmetauschereinrichtung 5 aufweist. Die Wärmetauschereinrichtung 5 ist hier als Seewasserkühler ausgebildet, insbesondere als Rückkühler für einen Kühlkreislauf der Brennkraftmaschine 3. Die Wärmetauschereinrichtung 5 weist dabei einen hier nur partiell dargestellten, ersten Fluidpfad 7 auf, in dem ein Wärmetauschmedium, hier insbesondere Seewasser, strömen kann. Der erste Fluidpfad 7 durchsetzt einen Wärmetauschbereich 9. Es ist ein zweiter Fluidpfad 11 für ein Betriebsmedium der Brennkraftmaschine 3, hier insbesondere für ein Kühlmittel derselben, vorgesehen, wobei der erste Fluidpfad 7 und der zweite Fluidpfad 11 fluidisch voneinander getrennt, aber thermisch miteinander verbunden sind. Besonders bevorzugt ist die Wärmetauschereinrichtung 5 als Gegenstromkühler ausgebildet. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a ship 1 which is an internal combustion engine 3 with a heat exchanger device 5 having. The heat exchanger device 5 is designed here as a seawater cooler, in particular as a recooler for a cooling circuit of the internal combustion engine 3 , The heat exchanger device 5 in this case has a first fluid path shown only partially here 7 on, in which a heat exchange medium, in particular seawater, can flow. The first fluid path 7 passes through a heat exchange area 9 , It is a second fluid path 11 for an operating medium of the internal combustion engine 3 , in particular for a coolant thereof, provided, wherein the first fluid path 7 and the second fluid path 11 fluidly separated, but thermally connected to each other. Particularly preferred is the heat exchanger device 5 designed as a countercurrent cooler.

Die Wärmetauschereinrichtung 5 weist eine Ablagerungsverhinderungseinrichtung 13 auf, die eingerichtet ist, um den Wärmetauschbereich 9 zumindest bereichsweise elektrisch und/oder magnetisch zu beaufschlagen. Dabei umfasst die Ablagerungsverhinderungseinrichtung 13 hier ein Ansteuermittel 15 und ein Felderzeugungsmittel 17, wobei das Ansteuermittel 15 mit dem Felderzeugungsmittel 17 zu dessen Ansteuerung, insbesondere zu dessen elektrischer Beaufschlagung, wirkverbunden ist. Insbesondere ist das Ansteuermittel 15 mit dem Felderzeugungsmittel 17 elektrisch verbunden. The heat exchanger device 5 has a deposit prevention device 13 which is set up to the heat exchange area 9 at least partially electrically and / or magnetically act upon. In this case, the deposit prevention device comprises 13 here a driving means 15 and a field generating agent 17 , wherein the drive means 15 with the field generating agent 17 is operatively connected to the drive, in particular to its electrical loading. In particular, the drive means is 15 with the field generating agent 17 electrically connected.

Das Ansteuermittel 15 ist hier bevorzugt als zentrales Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine 3 ausgebildet. The driving means 15 is preferred here as a central engine control unit of the internal combustion engine 3 educated.

Die Wärmetauschereinrichtung 9 ist hier als Plattenwärmetauscher ausgebildet, welcher eine Mehrzahl von Platten 19 aufweist, die über eine Ausrichtausnehmung 21 relativ zueinander ausgerichtet sind. Dabei sind hier noch Distanzstücke 23 zwischen den Platten 19 angeordnet, um die Platten 19 voneinander zu beabstanden und so die Fluidpfade 7, 11 auszubilden. Sowohl die Platten 19 als auch die Distanzstücke 23 weisen zueinander fluchtende Bohrungen auf, die insgesamt eine Durchgangsbohrung 25 bilden, die als Ausrichtausnehmung 21 oder Führungsrohr verwendet werden kann, oder – wie hier dargestellt – in die ein als physikalisches, materielles Rohr eingesetztes Führungsrohr eingesetzt ist. The heat exchanger device 9 is here designed as a plate heat exchanger, which has a plurality of plates 19 which has an alignment recess 21 are aligned relative to each other. Here are still spacers 23 between the plates 19 arranged to the plates 19 spaced from each other and so the fluid paths 7 . 11 train. Both the plates 19 as well as the spacers 23 have mutually aligned holes, the total of a through hole 25 form that as Ausrichtausnehmung 21 or guide tube can be used, or - as shown here - in which a used as a physical, material pipe guide tube is used.

Das Felderzeugungsmittel 17 ist in der Ausrichtausnehmung 21 angeordnet. The field generating agent 17 is in the alignment recess 21 arranged.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Felderzeugungsmittel 17 als elektrische Spule ausgebildet. Mittels dieser ist es insbesondere möglich, ein magnetisches Feld in dem Wärmetauschbereich 9 zu erzeugen. Alternativ oder zusätzlich kann in der Ausrichtausnehmung 21 auch eine Elektrode, insbesondere eine isolierte Elektrode, ein Permanentmagnet oder ein Kondensator angeordnet werden. In the embodiment illustrated here, the field generating means 17 designed as an electrical coil. By means of this it is possible in particular, a magnetic field in the heat exchange region 9 to create. Alternatively or additionally, in the Ausrichtausnehmung 21 Also, an electrode, in particular an insulated electrode, a permanent magnet or a capacitor can be arranged.

Bevorzugt weist die Wärmetauschereinrichtung 5 eine Mehrzahl solcher Ausrichtausnehmungen 21 auf, wobei bevorzugt einer Mehrzahl von Ausrichtausnehmungen, insbesondere jeder Ausrichtausnehmung, jeweils ein Felderzeugungsmittel zugeordnet ist. Preferably, the heat exchanger device 5 a plurality of such Ausrichtausnehmungen 21 on, wherein preferably a plurality of Ausrichtausnehmungen, in particular each Ausrichtausnehmung, each associated with a field generating means.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Wärmetauschereinrichtung 5. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Dabei ist hier die Wärmetauschereinrichtung 5 als Ladeluftkühler für eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine ausgebildet, wobei explizit lediglich der zweite Fluidpfad 11 für Ladeluft dargestellt ist, wobei der erste Fluidpfad 7 nicht explizit dargestellt ist, aber in dem hier angedeuteten Wärmetauschbereich 9 verläuft. Dabei ist hier an einer Oberfläche 27 eines Grundkörpers 28, nämlich eines Gehäuses der Wärmetauschereinrichtung 5 ein elektrisch leitfähiges Gitter 29 als Felderzeugungsmittel 17 vorgesehen, wobei das Gitter 29 von der Oberfläche 27 beabstandet oder aber in Kontakt mit der Oberfläche 27 sein kann. Das Gitter 29 kann starr oder flexibel ausgebildet sein. Es kann insbesondere flächig ausgebildet sein. Es kann nach Art eines Maschendrahts, oder nach Art eines Stabgitters, insbesondere eines Kreuzgitters, ausgebildet sein. Es ist möglich, dass das Gitter 29 isoliert ist. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of a heat exchanger device 5 , Identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the preceding description. Here is the heat exchanger device 5 designed as a charge air cooler for an internal combustion engine, not shown, explicitly only the second fluid path 11 is shown for charge air, wherein the first fluid path 7 is not explicitly shown, but in the heat exchange area indicated here 9 runs. It is here on a surface 27 of a basic body 28 namely, a housing of the heat exchanger device 5 an electrically conductive grid 29 as a field-generating agent 17 provided, the grid 29 from the surface 27 spaced or in contact with the surface 27 can be. The grid 29 can be rigid or flexible. It may be formed in particular flat. It may be designed in the manner of a wire mesh, or in the manner of a bar grating, in particular a cross grating. It is possible that the grid 29 is isolated.

Vorzugsweise umgreift das Gitter 29 den Grundkörper 28 zumindest entlang einer Richtung, besonders bevorzugt vollständig. Preferably, the grid surrounds 29 the main body 28 at least along one direction, most preferably completely.

Das Gitter 29 ist in hier nicht explizit dargestellter Weise insbesondere mit dem Ansteuermittel 15 wirkverbunden, insbesondere elektrisch verbunden, sodass das Gitter 29 elektrisch beaufschlagbar ist. The grid 29 is not explicitly shown here, in particular with the drive means 15 operatively connected, in particular electrically connected, so that the grid 29 is electrically acted upon.

Anhand der 1 und 2 wird ohne weiteres deutlich, dass es insbesondere möglich ist, in einfacher und kostengünstiger Weise bestehende Wärmetauschereinrichtungen 5 mit der Ablagerungsverhinderungseinrichtung 13 nachzurüsten. Dabei müssen vorhandene Bauteile nicht überarbeitet werden. Based on 1 and 2 is readily apparent that it is particularly possible, in a simple and cost-effective way existing heat exchanger devices 5 with the deposit prevention device 13 retrofit. In this case, existing components do not need to be revised.

Die Ablagerungsverhinderungseinrichtung 13 weist insbesondere in Form der Felderzeugungsmittel 17 einfache Bauteile auf, die kostengünstig sind. Die Lösungen sind außerdem bauraumneutral, es ist also kein zusätzlicher Bauraum für die Ablagerungsverhinderungseinrichtung 13 erforderlich. Eine Gewichtszunahme ist aufgrund der relativ kleinen und leichten Bauteile der Ablagerungsverhinderungseinrichtung 13 minimal. The deposit prevention device 13 especially in the form of the field-generating means 17 simple components that are inexpensive. The solutions are also space-neutral, so there is no additional space for the deposit prevention device 13 required. An increase in weight is due to the relatively small and lightweight components of the deposit prevention device 13 minimal.

Aufgrund der Ablagerungsverhinderungseinrichtung 13 ergeben sich insgesamt eine verbesserte Betriebssicherheit und verlängerte Wartungsintervalle für die Wärmetauschereinrichtung 5 und damit zugleich bevorzugt auch für die Brennkraftmaschine 3 und/oder das Schifffahrzeug 1. Due to the deposit prevention device 13 overall result in improved reliability and extended maintenance intervals for the heat exchanger device 5 and thus at the same time preferably also for the internal combustion engine 3 and / or the vessel 1 ,

Darüber hinaus ist der Leistungsbedarf der Ablagerungsverhinderungseinrichtung 13 gering, insbesondere wenn diese stromlos arbeitet, beispielsweise bei Erzeugung statischer elektrischer Felder mittels Elektroden und/oder Kondensatoren. In addition, the power requirement of the deposit prevention device 13 low, especially if it operates without power, for example, in generating static electric fields by means of electrodes and / or capacitors.

Insgesamt zeigt sich, dass mittels der Wärmetauschereinrichtung 5, der Brennkraftmaschine 3 und dem Schifffahrzeug 1 kühlleistungsreduzierende Ablagerungen insbesondere an Seewasserkühlern wirksam verringert, vorzugsweise verhindert werden können. Overall, it turns out that by means of the heat exchanger device 5 , the internal combustion engine 3 and the ship 1 Cooling power-reducing deposits, in particular effectively reduced to seawater coolers, preferably can be prevented.

Claims

Heat exchanger device ( 5 ) for an internal combustion engine ( 3 ), with - a heat exchange area ( 9 ), characterized by - a deposit prevention device ( 13 ) which is adapted to at least a part of the heat exchange area ( 9 ) electrically and / or magnetically.

Heat exchanger device ( 5 ) according to claim 1, characterized in that the heat exchange area ( 9 ) a first fluid path ( 7 ) for a heat exchange medium, wherein preferably a second fluid path ( 11 ) for an operating medium of an internal combustion engine ( 3 ), wherein preferably the first fluid path ( 7 ) and the second fluid path ( 11 ) are fluidly separated from each other and thermally connected to each other.

Heat exchanger device ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the deposit prevention device ( 13 ) at least one field generating means ( 17 ) having.

Heat exchanger device ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger device ( 5 ) a plurality of plates ( 19 ), which via at least one Ausrichtausnehmung ( 21 ) are aligned with each other, wherein the field generating means ( 17 ) of the deposit prevention device ( 13 ) in the alignment recess ( 21 ) is arranged.

Heat exchanger device ( 5 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the field generating means ( 17 ) is selected from a group consisting of a coil, a permanent magnet, an electrode, in particular an insulated electrode, and a capacitor.

Heat diver device ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger device ( 5 ) on a surface ( 27 ) an electrically conductive grid ( 29 ) as field-generating means ( 17 ) having.

Heat exchanger device ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the grid ( 29 ) a basic body ( 28 ) of the heat exchanger device ( 5 ) surrounds at least along one direction.

Heat exchanger device ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger device ( 5 ) is designed as a seawater cooler.

Internal combustion engine ( 3 ), with a heat exchanger device ( 5 ) according to one of claims 1 to 8.

Boat ( 1 ), with an internal combustion engine ( 3 ) according to claim 9, and / or with a heat exchanger device ( 5 ) according to one of claims 1 to 8.