DE102016005136A1

DE102016005136A1 - Heat exchanger

Info

Publication number: DE102016005136A1
Application number: DE102016005136.1A
Authority: DE
Inventors: Martin Adldinger
Original assignee: Gentherm GmbH
Current assignee: Gentherm GmbH
Priority date: 2016-04-27
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2017-11-02

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager (10), mit mehreren Wärmeübertragermodulen (12a–12h), wobei jedes Wärmeübertragermodul (12a–12h) jeweils eine Fluidkammer (14a–14h) und mehrere sich von der Fluidkammer (14a–14h) bis an eine Außenseite (16a–16h) des jeweiligen Wärmeübertragermoduls (12a–12h) erstreckende Fluiddurchgänge (18a–18p) aufweist, wobei jedes Wärmeübertragermodul (12a–12h) zumindest einen Fluiddurchgang (18a–18p) aufweist, welcher über eine Verbindungseinrichtung (20a–20g) fluidleitend mit einem Fluiddurchgang (18a–18p) eines anderen Wärmeübertragermoduls (12a–12h) verbunden ist. Die Erfindung betrifft ferner eine temperierbare Speicheranordnung (50) und ein Fahrzeug (100).The invention relates to a heat exchanger (10) with a plurality of heat exchanger modules (12a-12h), each heat exchanger module (12a-12h) each having a fluid chamber (14a-14h) and a plurality of fluid chamber (14a-14h) to an outside ( 16a-16h) of the respective heat exchanger module (12a-12h) extending fluid passages (18a-18p), each heat exchanger module (12a-12h) at least one fluid passage (18a-18p) which via a connecting means (20a-20g) fluidly with a fluid passage (18a-18p) of another heat exchanger module (12a-12h) is connected. The invention further relates to a temperature-controllable storage arrangement (50) and a vehicle (100).

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit mehreren Wärmeübertragermodulen, wobei jedes Wärmeübertragermodul jeweils eine Fluidkammer und mehrere sich von der Fluidkammer bis an eine Außenseite des jeweiligen Wärmeübertragermoduls erstreckende Fluiddurchgänge aufweist. Die Erfindung betrifft ferner eine temperierbare Speicheranordnung und ein Fahrzeug.The invention relates to a heat exchanger with a plurality of heat exchanger modules, each heat exchanger module each having a fluid chamber and a plurality of fluid passages extending from the fluid chamber to an outer side of the respective heat exchanger module. The invention further relates to a temperature-controllable storage arrangement and a vehicle.

Wärmeübertrager kommen in verschiedenen Bereichen der Technik zum Einsatz, um elektrische oder mechanische Komponenten unter Verwendung eines Fluidstroms auf ein geeignetes Temperaturniveau abzukühlen oder aufzuheizen.Heat exchangers are used in various fields of technology to cool or heat electrical or mechanical components to a suitable temperature level using a fluid stream.

Durch die Elektrifizierung des Antriebsstrangs moderner Automobile nehmen die Leistung und die Speicherkapazität von fahrzeuginternen Speichern für elektrische Energie kontinuierlich zu. Dabei kommen insbesondere Akkumulatoren auf Lithium-Ionen Basis zum Einsatz.The electrification of the powertrain of modern automobiles is rapidly increasing the power and storage capacity of in-vehicle electric energy storage devices. In particular, rechargeable batteries based on lithium ions are used.

Während des Betriebs derartiger Energiespeicher kann es aufgrund von Lade- oder Entladevorgängen zu einer erheblichen Wärmeentwicklung kommen. Die eingesetzten Energiespeicher sind jedoch innerhalb enger Temperaturgrenzen zu betreiben. Bereits bei Temperaturen oberhalb von 50 Grad Celsius kann es zu Beschädigungen an den Energiespeichern kommen. Ferner steigt bei einem Betrieb außerhalb der vorgegebenen Temperaturgrenzen das Risiko eines Funktionsausfalls beträchtlich.During the operation of such energy storage, it can come to a considerable heat development due to charging or discharging. However, the energy stores used are to operate within narrow temperature limits. Even at temperatures above 50 degrees Celsius, it can damage the energy storage. Furthermore, when operating outside the predetermined temperature limits, the risk of malfunction increases considerably.

Andererseits kann ebenfalls ein zu niedriges Temperaturniveau zu einer Beschädigung von solchen Energiespeichern oder zu einer Beeinträchtigung von deren Funktionseigenschaften führen. Insbesondere bei niedrigen Umgebungstemperaturen besteht somit auch die Notwendigkeit einer entsprechenden Beheizung der Energiespeicher.On the other hand, too low a temperature level can lead to damage of such energy storage or to impairment of their functional properties. In particular, at low ambient temperatures, there is also the need for a corresponding heating of the energy storage.

Zum Temperieren von fahrzeuginternen elektrischen Energiespeichern kommen bereits fluiddurchströmte Wärmeübertrager zum Einsatz, welche zum Zwecke des Kühlens oder des Beheizens von einem Fluid durchströmt werden, welches eine geeignete Fluidtemperatur aufweist.For controlling the temperature of vehicle-internal electrical energy storage already flowed through fluid heat exchangers are used, which are traversed for the purpose of cooling or heating of a fluid having a suitable fluid temperature.

Es besteht jedoch das Problem, dass sich in Bezug auf Elektromobilität bisher noch kein Standard durchgesetzt hat, welcher die Maße und/oder Geometrie der einzusetzenden Energiespeicher festlegt. Dies hat zur Folge, dass die Fahrzeughersteller eine Vielzahl von unterschiedlichen Energiespeichern einsetzen, welche sich in ihren Ausmaßen und Geometrien zum Teil erheblich unterscheiden.However, there is the problem that in terms of electromobility, no standard has yet been established, which sets the dimensions and / or geometry of the energy storage to be used. As a result, vehicle manufacturers use a large number of different energy storage devices, some of which differ considerably in their dimensions and geometries.

Dies bedingt die Notwendigkeit einer Vielzahl von entsprechend angepassten Wärmeübertragern. Die momentane Praxis besteht darin, unterschiedliche Wärmeübertragerbauformen für die unterschiedlichen Energiespeicher zu verwenden. Dies führt jedoch zu einem hohen Entwicklungs- und Fertigungsaufwand und bedeutet letztendlich einen erheblichen Kostenfaktor bei der Entwicklung elektrisch angetriebener Automobile.This requires the need for a large number of appropriately adapted heat exchangers. The current practice is to use different heat exchanger designs for the different energy storage. However, this leads to a high development and manufacturing costs and ultimately means a significant cost factor in the development of electrically powered cars.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Wärmeübertrager universeller einsetzbar zu machen, insbesondere durch die Möglichkeit die Größe und die Funktionseigenschaften von Wärmeübertragern anpassen zu können.The invention is therefore based on the object of making heat exchangers universally applicable, in particular by being able to adapt the size and the functional properties of heat exchangers.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Wärmeübertrager der eingangs genannten Art, wobei jedes Wärmeübertragermodul zumindest einen Fluiddurchgang aufweist, welcher über eine Verbindungseinrichtung fluidleitend mit einem Fluiddurchgang eines anderen Wärmeübertragermoduls verbunden ist.The object is achieved with a heat exchanger of the type mentioned, wherein each heat exchanger module has at least one fluid passage, which is connected via a connecting device in fluid communication with a fluid passage of another heat exchanger module.

Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass die Größe und die Funktionseigenschaften eines Wärmeübertragers auf überraschend einfache Weise durch eine modulare Bauweise angepasst werden können. Die modulare Bauweise erlaubt die bedarfsgerechte Erweiterung des Wärmeübertragers entsprechend der geforderten technischen und geometrischen Spezifikationen. Somit kann für einen kleinen Energiespeicher mit einer vergleichsweise geringen Kapazität und Leistung beispielsweise ein Wärmeübertrager mit zwei Wärmeübertragermodulen Verwendung finden, wobei ein Fluiddurchgang des ersten Wärmeübertragermoduls über eine Verbindungseinrichtung fluidleitend mit einem Fluiddurchgang des zweiten Wärmeübertragermoduls verbunden ist. Das erste Wärmeübertragermodul und das zweite Wärmeübertragermodul können beispielsweise jeweils zwei Fluiddurchgänge aufweisen, welche fluidleitend mit der jeweiligen Fluidkammer verbunden sind. Der erste Fluiddurchgang des ersten Wärmeübertragermoduls dient somit als Fluideinlass des Wärmeübertragers, der zweite Fluiddurchgang des ersten Wärmeübertragermoduls und der erste Fluiddurchgang des zweiten Wärmeübertragermoduls dienen als Fluidverbindung zwischen dem ersten Wärmeübertragermodul und dem zweiten Wärmeübertragermodul und der zweite Fluiddurchgang des zweiten Wärmeübertragermoduls dient als Fluidauslass des Wärmeübertragers. Zur Temperierung eines größeren und leistungsfähigeren Energiespeichers kann hingegen ein Wärmeübertrager zum Einsatz kommen, welcher mehrere, beispielsweise drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun oder zehn, Wärmeübertragermodule aufweist, wobei jedes Wärmeübertragermodul einen Fluiddurchgang aufweist, welcher über eine Verbindungseinrichtung fluidleitend mit einem Fluiddurchgang eines anderen Wärmeübertragermoduls verbunden ist. Ferner können die einzelnen Wärmeübertragermodule auch mehr als zwei Fluiddurchgänge aufweisen, beispielsweise drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun oder zehn Fluiddurchgänge, wobei auch mehrere dieser Fluiddurchgänge eines Wärmeübertragermoduls jeweils über eine Verbindungseinrichtung fluidleitend mit einem Fluiddurchgang eines anderen Wärmeübertragermoduls verbunden sein können. Durch das Vorsehen mehrerer Fluidverbindungen zwischen einzelnen Wärmeübertragermodulen lassen sich die Strömungseigenschaften des Fluides innerhalb des Wärmeübertragers beeinflussen, beispielsweise kann durch eine geeignete Anzahl von Fluidverbindungen zwischen einzelnen Wärmeübertragermodulen eine gewünschte Strömungsgeschwindigkeit oder ein gewünschter Massen- oder Volumenstrom eingestellt werden.The invention makes use of the knowledge that the size and the functional properties of a heat exchanger can be adapted in a surprisingly simple manner by a modular design. The modular design allows for the expansion of the heat exchanger according to the required technical and geometric specifications. Thus, for example, a heat exchanger with two heat exchanger modules can be used for a small energy store having a comparatively low capacity and power, wherein a fluid passage of the first heat exchanger module is connected in a fluid-conducting manner to a fluid passage of the second heat exchanger module via a connection device. The first heat exchanger module and the second heat exchanger module may, for example, each have two fluid passages which are fluid-conductively connected to the respective fluid chamber. The first fluid passage of the first heat transfer module thus serves as the fluid inlet of the heat exchanger, the second fluid passage of the first heat transfer module and the first fluid passage of the second heat transfer module serve as fluid communication between the first heat transfer module and the second heat transfer module and the second fluid passage of the second heat transfer module serves as a fluid outlet of the heat exchanger. For controlling the temperature of a larger and more efficient energy store, however, a heat exchanger can be used, which has a plurality, for example three, four, five, six, seven, eight, nine or ten, heat exchanger modules, each heat exchanger module having a fluid passage which fluidly via a connecting device with a fluid passage another heat exchanger module is connected. Furthermore, the individual heat exchanger modules can also have more than two fluid passages, for example three, four, five, six, seven, eight, nine or ten fluid passages, with a plurality of these fluid passages of a heat exchanger module being connected in each case via a connecting device fluidly connected to a fluid passage of another heat exchanger module can. By providing a plurality of fluid connections between individual heat exchanger modules, the flow properties of the fluid within the heat exchanger can be influenced; for example, a desired flow rate or a desired mass or volume flow can be set by a suitable number of fluid connections between individual heat exchanger modules.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers ist die eine Verbindungseinrichtung oder sind die mehreren Verbindungseinrichtungen kraftschlüssig oder stoffschlüssig mit den jeweiligen Wärmeübertragermodulen verbunden. Beispielsweise ist die eine Verbindungseinrichtung oder sind die mehreren Verbindungseinrichtungen jeweils in einen Fluiddurchgang zumindest eines Wärmeübertragermoduls eingepresst beziehungsweise mit diesem pressgefügt. Es ist bevorzugt, dass die eine Verbindungseinrichtung oder die mehreren Verbindungseinrichtungen jeweils in einen Fluiddurchgang zweier Wärmeübertragermodule eingepresst beziehungsweise mit diesen pressgefügt sind. Die Einpressung beziehungsweise die Pressfügung der einen oder der mehreren Verbindungseinrichtungen erlaubt eine schnelle und kostengünstige fluidleitende Verbindung von zwei Wärmeübertragermodulen und gewährleistet durch den Presssitz die notwenige Fluiddichtigkeit.In a preferred embodiment of the heat exchanger according to the invention, the one connecting device or the plurality of connecting devices is positively or materially connected to the respective heat exchanger modules. For example, the one connecting device or the plurality of connecting devices is in each case pressed into a fluid passage of at least one heat exchanger module or pressed therewith. It is preferred that the one connecting device or the plurality of connecting devices are each pressed into a fluid passage of two heat exchanger modules or are press-fitted therewith. The press-fit or the press-joining of the one or more connecting devices allows a fast and cost-effective fluid-conducting connection of two heat exchanger modules and ensures the necessary fluid tightness through the interference fit.

Vorzugsweise weist die eine oder weisen die mehreren Verbindungseinrichtungen jeweils ein Rohrsegment auf und/oder sind abschnittsweise oder vollständig aus Metall oder Kunststoff ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Rohrsegmente der Verbindungseinrichtungen aus Edelstahl ausgebildet. Als stoffschlüssige Verbindung kommen beispielsweise Schweiß-, Löt- oder Klebeverbindungen in Betracht.Preferably, the one or more connecting devices each have a pipe segment and / or are formed in sections or completely of metal or plastic. In a preferred embodiment, the pipe segments of the connecting devices are made of stainless steel. Welded, soldered or glued connections can be considered as cohesive connection.

Der erfindungsgemäße Wärmeübertrager wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass eines, einzelne oder sämtliche der mehreren Wärmeübertragermodule jeweils eine erste Gruppe von Fluiddurchgängen aufweisen, welche auf einer ersten Seite der jeweiligen Wärmeübertragermodule angeordnet ist, und eine zweite Gruppe von Fluiddurchgängen aufweisen, welche auf einer zweiten Seite der jeweiligen Wärmeübertragermodule angeordnet ist. Die erste Gruppe von Fluiddurchgängen und/oder die zweite Gruppe von Fluiddurchgängen umfasst jeweils vorzugsweise mehrere, insbesondere zwei, drei, vier oder fünf Fluiddurchgänge. Dadurch, dass eine erste Gruppe von Fluiddurchgängen auf einer ersten Seite und eine zweite Gruppe von Fluiddurchgängen auf einer zweiten Seite der jeweiligen Wärmeübertragermodule angeordnet ist, können beim fluidleitenden Verbinden von mehreren Wärmeübertragermodulen mit ungebogenen Verbindungseinrichtungen trotzdem unterschiedliche Wärmeübertragergeometrien realisiert werden. Die kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn Gegenstände, wie elektrische Energiespeicher, mittels nur eines Wärmeübertragers von mehreren Seiten temperiert werden sollen.The heat exchanger according to the invention is further developed advantageously in that one, single or all of the plurality of heat exchanger modules each have a first group of fluid passages, which is arranged on a first side of the respective heat exchanger modules, and a second group of fluid passages, which on a second side the respective heat exchanger modules is arranged. The first group of fluid passages and / or the second group of fluid passages each preferably comprises a plurality, in particular two, three, four or five fluid passages. Because a first group of fluid passages is arranged on a first side and a second group of fluid passages is arranged on a second side of the respective heat exchanger modules, different heat exchanger geometries can nevertheless be realized during the fluid-conducting connection of a plurality of heat exchanger modules with unbent connecting devices. This can be particularly advantageous when objects, such as electrical energy storage, to be tempered by means of only one heat exchanger from several sides.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers ist die erste Seite der jeweiligen Wärmeübertragermodule gegenüberliegend zu der zweiten Seite der jeweiligen Wärmeübertragermodule angeordnet. Dadurch, dass die erste Seite der jeweiligen Wärmeübertragermodule gegenüberliegend zu der zweiten Seite der jeweiligen Wärmeübertragermodule angeordnet ist, kann ein fluidleitendes Verbinden von mehreren identischen Wärmeübertragermodulen entlang einer Achse erfolgen, ohne dass die einzelnen Wärmeübertragermodule unterschiedlich ausgerichtet werden müssen. Dies führt zu einer vereinfachten Montage des Wärmeübertragers und somit zu einer weiteren Kostenreduzierung.In an advantageous embodiment of the heat exchanger according to the invention, the first side of the respective heat exchanger modules is arranged opposite to the second side of the respective heat exchanger modules. By arranging the first side of the respective heat exchanger modules opposite to the second side of the respective heat exchanger modules, a fluid-conducting connection of a plurality of identical heat exchanger modules along one axis can take place without the individual heat exchanger modules having to be aligned differently. This leads to a simplified installation of the heat exchanger and thus to a further cost reduction.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers sind sämtliche Fluiddurchgänge eines Wärmeübertragermoduls, mehrerer oder sämtlicher Wärmeübertragermodule auf der gleichen Seite des jeweiligen Wärmeübertragermoduls angeordnet. Durch die Anordnung sämtlicher Fluiddurchgänge eines Wärmeübertragermoduls auf einer Seite ist die Herstellung eines entsprechenden Modulgehäuses erheblich vereinfacht. Üblicherweise werden die Fluiddurchgänge eines Wärmeübertragermoduls durch spanende Bearbeitung, wie beispielsweise Bohren oder Fräsen, in das Modulgehäuse eingebracht oder bedürfen, beispielsweise im Falle eines Gussgehäuses, zumindest einer spanenden Nachbearbeitung. Wenn sämtliche Fluiddurchgänge eines Wärmeübertragermoduls auf einer Seite angeordnet sind, entfällt bei den bezeichneten Bearbeitungsprozessen der Schritt des Drehens des Gehäuserohlings, da die Einbringung oder Nachbearbeitung von Fluidddurchgängen an einer zweiten Seite nicht notwendig ist. Die Herstellung der jeweiligen Wärmeübertragermodule wird somit beschleunigt, sodass die Produktionskosten des Wärmeübertragers reduziert werden.In a further preferred embodiment of the heat exchanger according to the invention all fluid passages of a heat exchanger module, several or all of the heat exchanger modules are arranged on the same side of the respective heat exchanger module. By arranging all the fluid passages of a heat exchanger module on one side, the production of a corresponding module housing is considerably simplified. Usually, the fluid passages of a heat exchanger module are introduced or require by machining, such as drilling or milling, in the module housing, for example in the case of a cast housing, at least one machining rework. When all the fluid passages of a heat exchanger module are arranged on one side, the step of turning the housing blank is eliminated in the designated machining processes, since the introduction or reworking of fluid passages on a second side is not necessary. The production of the respective heat exchanger modules is thus accelerated, so that the production costs of the heat exchanger can be reduced.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers sieht vor, dass sämtliche Fluiddurchgänge der mehreren Wärmeübertragermodule oder sämtliche Wärmeübertragermodule identisch ausgebildet sind. Durch die identische Ausbildung der Fluiddurchgänge der mehreren Wärmeübertragermodule lassen sich diese mit einheitlichen Funktionseinrichtungen, wie beispielsweise einheitlichen Verbindungseinrichtungen, koppeln. Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung der Systemkomplexität und erlaubt den Zusammenbau des Wärmeübertragers nach Art eines Baukastenprinzips. Ferner wird die notwendige Teileanzahl bei der Montage des Wärmeübertragers reduziert.An advantageous development of the heat exchanger according to the invention provides that all fluid passages of several Heat exchanger modules or all heat exchanger modules are identical. Due to the identical design of the fluid passages of the plurality of heat exchanger modules, these can be coupled with uniform functional devices, such as uniform connection devices. This leads to a considerable reduction of the system complexity and allows the assembly of the heat exchanger in the manner of a modular principle. Furthermore, the necessary number of parts during assembly of the heat exchanger is reduced.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers weist eines oder weisen einzelne oder sämtliche der mehreren Wärmeübertragermodule jeweils einen oder mehrere Fluiddurchgänge auf, welche mittels eines Verschlusses fluiddicht verschlossen sind. Der Verschluss kann beispielsweise ein außenliegender Verschluss sein, wie etwa eine Abdichtkappe. Der Verschluss kann beispielsweise auch ein innenhegender Verschluss sein, wie ein Stöpsel oder Stopfen. Vorzugsweise ist der Verschluss derart ausgebildet, dass er bündig mit der Außenseite des jeweiligen Wärmeübertragermoduls abschließt. Der bündige Abschluss erlaubt die Anordnung eines weiteren Wärmeübertragermoduls direkt an dieser Außenseite, ohne dass ein notwendiger Spalt Bauraum in Anspruch nimmt. Alternativ kann der Verschluss auch von der Außenseite des jeweiligen Wärmeübertragermoduls hervorstehen. Dies erlaubt den schnellen Zugriff auf den Verschluss und ermöglicht eine optische Prüfung der Wärmeübertragerkonfiguration. Der Verschluss kann dazu eingerichtet sein, in den jeweiligen Fluiddurchgang eingepresst, eingedreht oder eingeschraubt zu werden. Der Verschluss ist vorzugsweise aus einem wärmeresistenten und elastischen Kunststoffmaterial oder einem Metall, insbesondere aus Edelstahl, ausgebildet. Unter Verwendung von derartigen Verschlüssen lassen sich identische Wärmeübertragermodule zur Realisierung unterschiedlicher Wärmeübertrager verwenden. Zwei Wärmeübertragermodule, welche jeweils fünf Fluiddurchgänge aufweisen, welche mit der Fluidkammer des jeweiligen Wärmeübertragermoduls fluidleitend verbunden sind, können somit in unterschiedlichen Konfigurationen miteinander verbunden werden. Ein Fluiddurchgang des ersten Wärmeübertragermoduls dient üblicherweise als Fluideinlass. Ein Fluiddurchgang des zweiten Wärmeübertragermoduls dient üblicherweise als Fluidauslass. Somit können die beiden Wärmeübertragermodule beispielsweise mittels ein, zwei, drei oder vier Verbindungseinrichtungen fluidleitend verbunden werden. Abhängig von der gewählten Anzahl der Fluidverbindungen zwischen dem ersten Wärmeübertragermodul und dem zweiten Wärmeübertragermodul sind dann jeweils kein oder ein Fluiddurchgang oder zwei oder drei Fluiddurchgänge des ersten Wärmeübertragermoduls und des zweiten Wärmeübertragermoduls jeweils mittels eines Verschlusses fluiddicht zu verschließen, damit zwischen dem Fluideinlass und dem Fluidauslass ein abgeschlossener Strömungsraum ausgebildet wird.In a particularly preferred embodiment of the heat exchanger according to the invention, one or more individual or all of the several heat exchanger modules each have one or more fluid passages which are closed in a fluid-tight manner by means of a closure. The closure may, for example, be an external closure, such as a sealing cap. The closure may, for example, also be an internal closure, such as a stopper or plug. Preferably, the closure is designed such that it is flush with the outside of the respective heat exchanger module. The flush termination allows the arrangement of another heat exchanger module directly on this outside, without a necessary gap takes up space. Alternatively, the closure may also protrude from the outside of the respective heat exchanger module. This allows quick access to the shutter and allows visual inspection of the heat exchanger configuration. The closure may be adapted to be pressed into the respective fluid passage, screwed or screwed. The closure is preferably made of a heat-resistant and elastic plastic material or a metal, in particular made of stainless steel. Using such closures identical heat exchanger modules can be used to realize different heat exchangers. Two heat exchanger modules, which each have five fluid passages, which are fluid-conductively connected to the fluid chamber of the respective heat exchanger module, can thus be connected to one another in different configurations. A fluid passage of the first heat exchanger module usually serves as a fluid inlet. A fluid passage of the second heat exchanger module usually serves as a fluid outlet. Thus, the two heat exchanger modules can be fluid-conductively connected, for example, by means of one, two, three or four connecting devices. Depending on the selected number of fluid connections between the first heat exchanger module and the second heat exchanger module then no or a fluid passage or two or three fluid passages of the first heat exchanger module and the second heat exchanger module are each sealed by a closure fluid-tight, thus between the fluid inlet and the fluid outlet a completed flow space is formed.

Der erfindungsgemäße Wärmeübertrager wird außerdem dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass eines, einzelne oder sämtliche der mehreren Wärmeübertragermodule jeweils einen oder mehrere Fluiddurchgänge aufweisen, welche mit einer Anschlusseinrichtung gekoppelt sind. Vorzugsweise umfasst die Anschlusseinrichtung einen Anschlussstutzen, welcher für die Kopplung mit einer oder mehreren Fluidleitungen vorbereitet ist. Die Anschlusseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, in den jeweiligen Fluiddurchgang eingepresst, eingedreht oder eingeschraubt zu werden. Die Anschlusseinrichtung ist vorzugsweise abschnittsweise oder vollständig aus einem Kunststoffmaterial oder einem Metall, insbesondere Edelstahl, ausgebildet. Vorzugsweise umfasst der Wärmeübertrager zwei Anschlusseinrichtungen, nämlich eine erste Anschlusseinrichtung, welche als Fluideinlass verwendet wird, und eine zweite Anschlusseinrichtung, welche als Fluidauslass verwendet wird.The heat exchanger according to the invention is also advantageously further developed in that one, single or all of the plurality of heat exchanger modules each have one or more fluid passages, which are coupled to a connection device. Preferably, the connection device comprises a connecting piece, which is prepared for coupling to one or more fluid lines. The connection device can be designed to be pressed into the respective fluid passage, screwed or screwed. The connection device is preferably formed partially or completely from a plastic material or a metal, in particular stainless steel. Preferably, the heat exchanger comprises two connection devices, namely a first connection device, which is used as a fluid inlet, and a second connection device, which is used as a fluid outlet.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers sind die Wärmeübertragermodule, deren Fluiddurchgänge mittels einer Verbindungseinrichtung fluidleitend verbunden sind, seitlich versetzt zueinander angeordnet. Im Sinne der Erfindung sind Wärmeübertragermodule seitlich versetzt zueinander angeordnet, wenn deren Modullängsachsen, welche stets parallel zu den Fluiddurchgängen des jeweiligen Wärmeübertragermoduls ausgerichtet sind, parallel und beabstandet voneinander verlaufen.In a further embodiment of the heat exchanger according to the invention, the heat exchanger modules, whose fluid passages are fluid-conductively connected by means of a connecting device, are arranged laterally offset from one another. For the purposes of the invention, heat exchanger modules are arranged laterally offset from one another when their module longitudinal axes, which are always aligned parallel to the fluid passages of the respective heat exchanger module, extend parallel and spaced apart from one another.

In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers sind die Wärmeübertragermodule, deren Fluiddurchgänge mittels einer Verbindungseinrichtung fluidleitend verbunden sind, nebeneinander angeordnet. Im Sinne der Erfindung sind Wärmeübertragermodule nebeneinander angeordnet, wenn deren Modullängsachsen, welche stets parallel zu den Fluiddurchgängen des jeweiligen Wärmeübertragermoduls ausgerichtet sind, parallel und mindestens eine Modulbreite oder Modulhöhe voneinander entfernt verlaufen.In another embodiment of the heat exchanger according to the invention, the heat exchanger modules whose fluid passages are fluid-conductively connected by means of a connecting device are arranged side by side. For the purposes of the invention, heat exchanger modules are arranged next to one another if their module longitudinal axes, which are always aligned parallel to the fluid passages of the respective heat exchanger module, are parallel and at least one module width or module height away from each other.

Alternativ oder zusätzlich sind die Wärmeübertragermodule, deren Fluiddurchgänge mittels einer Verbindungseinrichtung fluidleitend verbunden sind, gegenüberliegend angeordnet und ausgerichtet. Im Sinne der Erfindung sind Wärmeübertragermodule gegenüberliegend angeordnet und ausgerichtet, wenn die sich entsprechenden Öffnungen der Fluiddurchgänge der jeweiligen Wärmeübertragermodule in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind und jeweils in Richtung des gegenüberliegenden Wärmeübertragermoduls zeigen.Alternatively or additionally, the heat exchanger modules, whose fluid passages are fluid-conductively connected by means of a connecting device, are arranged and aligned opposite one another. For the purposes of the invention, heat exchanger modules are oppositely arranged and aligned when the corresponding openings of the fluid passages of the respective heat exchanger modules are oriented in opposite directions and each point in the direction of the opposite heat exchanger module.

Der erfindungsgemäße Wärmeübertrager wird außerdem dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass eine, mehrere oder sämtliche der Verbindungseinrichtungen abschnittsweise oder vollständig formsteif ausgebildet sind. Formsteife Abschnitte, wie beispielsweise formsteife Rohrsegmente, sorgen für eine hohe Formstabilität des gesamten Wärmeübertragers, nachdem die Fluiddurchgänge der Wärmeübertragermodule durch Einpressen beziehungsweise Pressfügen einer oder mehrerer Verbindungseinrichtungen fluidleitend miteinander verbunden wurden. The heat exchanger according to the invention is also advantageously further developed in that one, several or all of the connecting devices are formed in sections or completely dimensionally stable. Stiff sections, such as dimensionally stable pipe segments, provide for a high dimensional stability of the entire heat exchanger after the fluid passages of the heat exchanger modules have been fluid-conductively connected to one another by pressing or pressing joining one or more connecting devices.

Ferner ist auch ein erfindungsgemäßer Wärmeübertrager bevorzugt, bei welchem eine, mehrere oder sämtliche der Verbindungseinrichtungen zumindest abschnittsweise flexibel ausgebildet sind. Insbesondere bei nebeneinander angeordneten Wärmeübertragermodulen erleichtern Verbindungseinrichtungen, welche abschnittsweise flexibel ausgebildet sind, das fluidleitende Verbinden der Wärmeübertragermodule. Vorzugsweise weisen die zumindest abschnittsweise flexibel ausgebildeten Verbindungseinrichtungen eine Flechtstruktur, beispielsweise ein Edelstahlgeflecht, zum Schutz der Verbindungseinrichtung vor mechanischen Einwirkungen auf.Furthermore, a heat exchanger according to the invention is also preferred in which one, several or all of the connection devices are designed to be flexible at least in sections. In particular, in juxtaposed heat exchanger modules facilitate connection means, which are partially flexible, the fluid-conducting connection of the heat exchanger modules. Preferably, the at least partially flexible connecting means have a braided structure, for example a stainless steel mesh, for protecting the connecting device against mechanical influences.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers weist eines oder weisen einzelne oder sämtliche der mehreren Wärmeübertragermodule jeweils ein Modulgehäuse auf, welches eine Gussplatte aufweist. Vorzugsweise ist die Gussplatte als Druckgussplatte, insbesondere als Aluminiumdruckgussplatte ausgebildet. Gussplatten, insbesondere Druckgussplatten erlauben die Integration von Rippen, Lamellen oder Befestigungseinrichtungen, wie einem Gewinde oder einer Lasche, ohne dass dies zu einer erheblichen Steigerung der Herstellungskosten führt. Somit kann der Einsatzbereich des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers weiter gesteigert werden, ohne dass es zu einem beachtlichen Anstieg der Stückkosten kommt.In one development of the heat exchanger according to the invention, one or more individual or all of the several heat exchanger modules each have a module housing which has a cast plate. Preferably, the cast plate is designed as a die-cast plate, in particular as an aluminum die-cast plate. Cast plates, in particular die cast plates allow the integration of ribs, fins or fasteners, such as a thread or a tab, without resulting in a significant increase in manufacturing costs. Thus, the range of application of the heat exchanger according to the invention can be further increased, without resulting in a considerable increase in the unit cost.

Außerdem ist es bevorzugt, dass eines, einzelne oder sämtliche der mehreren Wärmeübertragermodule jeweils ein Modulgehäuse aufweisen, deren Gussplatte mit einem Deckel verschweißt ist. Die Schweißverbindung gewährleistet eine fluiddichte Abdichtung und ist unter geringem Zeit- und Arbeitsaufwand herstellbar. Durch die stoffschlüssige Verbindung zwischen der Gussplatte und dem Deckel ist das Modulgehäuse außerdem besonders robust und langlebig.In addition, it is preferred that one, one or all of the plurality of heat exchanger modules each have a module housing whose cast plate is welded to a lid. The welded joint ensures a fluid-tight seal and can be produced with little time and effort. Due to the cohesive connection between the cast plate and the cover, the module housing is also particularly robust and durable.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers weist eines oder weisen einzelne oder sämtliche der mehreren Wärmeübertragermodule jeweils ein Modulgehäuse auf, welches Rippen aufweist. Die Rippen vergrößern die Oberfläche der jeweiligen Wärmeübertragermodule, sodass der Wärmeaustausch mit der Umgebung gesteigert wird.In a further preferred embodiment of the heat exchanger according to the invention, one or more individual or all of the several heat exchanger modules each have a module housing which has ribs. The ribs increase the surface area of the respective heat exchanger modules, increasing heat exchange with the environment.

Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers umfasst eine oder mehrere Befestigungseinrichtungen zum gegenseitigen Befestigen von zwei oder mehreren Wärmeübertragermodulen. Die jeweiligen Befestigungseinrichtungen umfassen vorzugsweise ein oder mehrere Gewinde, eine oder mehrere Laschen, einen oder mehrere Materialvorsprünge oder einen oder mehrere Haken, welche zum gegenseitigen Befestigen der Wärmeübertragermodule miteinander verwendet werden können. Durch die Möglichkeit der gegenseitigen Befestigung der Wärmeübertragermodule wird die Montage vereinfacht, sodass die Produktionskosten reduziert werden.A preferred development of the heat exchanger according to the invention comprises one or more fastening devices for mutually fixing two or more heat exchanger modules. The respective fasteners preferably include one or more threads, one or more tabs, one or more material protrusions, or one or more hooks that may be used to secure the heat exchanger modules together. The possibility of mutual attachment of the heat exchanger modules simplifies assembly, thereby reducing production costs.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird außerdem durch eine temperierbare Speicheranordnung gelöst, wobei die temperierbare Speicheranordnung einen oder mehrere Speichereinheiten zum Speichern von elektrischer Energie und einen Wärmeübertrager umfasst, wobei der Wärmeübertrager dazu eingerichtet ist, die eine oder die mehreren Speichereinheiten zu temperieren. Erfindungsgemäß ist der Wärmeübertrager nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet. Hinsichtlich der Vorteile der erfindungsgemäßen temperierbaren Speicheranordnung wird auf die Vorteile des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers verwiesen.The object underlying the invention is also achieved by a temperature-controlled storage arrangement, wherein the temperature-controllable storage arrangement comprises one or more storage units for storing electrical energy and a heat exchanger, wherein the heat exchanger is adapted to temper the one or more storage units. According to the invention, the heat exchanger is designed according to one of the embodiments described above. With regard to the advantages of the temperable storage arrangement according to the invention, reference is made to the advantages of the heat exchanger according to the invention.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird zusätzlich durch ein Fahrzeug gelöst, wobei das Fahrzeug einen Wärmeübertrager nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen oder eine temperierbare Speicheranordnung nach der vorstehend beschriebenen Ausführungsform umfasst. Hinsichtlich der Vorteile des erfindungsgemäßen Fahrzeugs wird auf die Vorteile des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers verwiesen.The object underlying the invention is additionally achieved by a vehicle, wherein the vehicle comprises a heat exchanger according to one of the embodiments described above or a temperature-controlled storage arrangement according to the embodiment described above. With regard to the advantages of the vehicle according to the invention, reference is made to the advantages of the heat exchanger according to the invention.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described and described with reference to the accompanying drawings. Showing:

1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers in einer schematischen Darstellung; 1 an embodiment of the heat exchanger according to the invention in a schematic representation;

2 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers in einer schematischen Darstellung; 2 a further embodiment of the heat exchanger according to the invention in a schematic representation;

3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers in einer schematischen Darstellung; 3 a further embodiment of the heat exchanger according to the invention in a schematic representation;

4a ein Wärmeübertragermodul in einer schematischen Darstellung; 4a a heat exchanger module in a schematic representation;

4b ein weiteres Wärmeübertragermodul in einer schematischen Darstellung; 4b a further heat exchanger module in a schematic representation;

5 eine Gussplatte eines Wärmeübertragermoduls in einer schematischen Schnittdarstellung; 5 a cast plate of a heat exchanger module in a schematic sectional view;

6 ein Modulgehäuse eines Wärmeübertragermoduls in einer schematischen Schnittdarstellung; und 6 a module housing of a heat exchanger module in a schematic sectional view; and

7 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Speicheranordnung. 7 An embodiment of the vehicle according to the invention with a memory arrangement according to the invention.

Gemäß 1 weist der erfindungsgemäße Wärmeübertrager 10 insgesamt acht Wärmeübertragermodule 12a–12h auf. Jedes Wärmeübertragermodul 12a–12h weist eine Fluidkammer 14a–14h und zwei sich von der Fluidkammer 14a–14h bis an eine Außenseite 16a–16h (16b–16g nicht beschriftet) des jeweiligen Wärmeübertragermoduls 12a–12h erstreckende Fluiddurchgänge 18a–18p auf.According to 1 has the heat exchanger according to the invention 10 a total of eight heat exchanger modules 12a - 12h on. Each heat exchanger module 12a - 12h has a fluid chamber 14a - 14h and two from the fluid chamber 14a - 14h to an outside 16a - 16h ( 16b - 16g not labeled) of the respective heat exchanger module 12a - 12h extending fluid passages 18a - 18p on.

Sämtliche Wärmeübertragermodule 12a–12h sind strukturell identisch ausgebildet, sodass auch die Fluiddurchgänge 18a–18p der mehreren Wärmeübertragermodule 12a–12h identisch ausgebildet sind. Die zwei Fluiddurchgänge 18a–18p der jeweiligen Wärmeübertragermodule 12a–12h sind auf der gleichen Seite des jeweiligen Wärmeübertragermoduls 12a–12h angeordnet.All heat exchanger modules 12a - 12h are structurally identical, so that the fluid passages 18a - 18p the several heat exchanger modules 12a - 12h are identical. The two fluid passages 18a - 18p the respective heat exchanger modules 12a - 12h are on the same side of the respective heat exchanger module 12a - 12h arranged.

Die Wärmeübertragermodule 12a, 12h weisen jeweils einen Fluiddurchgang 18b, 18o auf, welcher über eine Verbindungseinrichtung 20a, 20g fluidleitend mit einem Fluiddurchgang 18c, 18n eines anderen Wärmeübertragermoduls 12b, 12g verbunden ist. Die Wärmeübertragermodule 12b–12g weisen jeweils zwei Fluiddurchgänge 18c–18n auf, welche jeweils über eine Verbindungseinrichtung 20b–20g fluidleitend mit einem Fluiddurchgang 18c–18n eines anderen Wärmeübertragermoduls 12a–12h verbunden sind. Die Wärmeübertragermodule 12b, 12c, deren Fluiddurchgänge 18d, 18e mittels der Verbindungseinrichtung 20b fluidleitend verbunden sind, sind seitlich versetzt zueinander angeordnet und gleichzeitig gegenüberliegend angeordnet und ausgerichtet. Die Wärmeübertragermodule 12c, 12d, deren Fluiddurchgänge 18f, 18g mittels der Verbindungseinrichtung 20c fluidleitend verbunden sind, sind seitlich versetzt zueinander angeordnet und gleichzeitig gegenüberliegend angeordnet und ausgerichtet. Die Wärmeübertragermodule 12d, 12e, deren Fluiddurchgänge 18h, 18i mittels der Verbindungseinrichtung 20d fluidleitend verbunden sind, sind seitlich versetzt zueinander angeordnet und gleichzeitig gegenüberliegend angeordnet und ausgerichtet. Die Wärmeübertragermodule 12e, 12f, deren Fluiddurchgänge 18j, 18k mittels der Verbindungseinrichtung 20e fluidleitend verbunden sind, sind seitlich versetzt zueinander angeordnet und gleichzeitig gegenüberliegend angeordnet und ausgerichtet. Die Wärmeübertragermodule 12f, 12g, deren Fluiddurchgänge 18l, 18m mittels der Verbindungseinrichtung 20f fluidleitend verbunden sind, sind seitlich versetzt zueinander angeordnet und gleichzeitig gegenüberliegend angeordnet und ausgerichtet. Die Wärmeübertragermodule 12g, 12h, deren Fluiddurchgänge 18n, 18o mittels der Verbindungseinrichtung 20g fluidleitend verbunden sind, sind seitlich versetzt zueinander angeordnet und gleichzeitig gegenüberliegend angeordnet und ausgerichtet.The heat exchanger modules 12a . 12h each have a fluid passage 18b . 18o on, which via a connecting device 20a . 20g fluid-conducting with a fluid passage 18c . 18n another heat exchanger module 12b . 12g connected is. The heat exchanger modules 12b - 12g each have two fluid passages 18c - 18n on, which in each case via a connecting device 20b - 20g fluid-conducting with a fluid passage 18c - 18n another heat exchanger module 12a - 12h are connected. The heat exchanger modules 12b . 12c whose fluid passages 18d . 18e by means of the connecting device 20b are fluidly connected, are arranged laterally offset from one another and at the same time arranged opposite one another and aligned. The heat exchanger modules 12c . 12d whose fluid passages 18f . 18g by means of the connecting device 20c are fluidly connected, are arranged laterally offset from one another and at the same time arranged opposite one another and aligned. The heat exchanger modules 12d . 12e whose fluid passages 18h . 18i by means of the connecting device 20d are fluidly connected, are arranged laterally offset from one another and at the same time arranged opposite one another and aligned. The heat exchanger modules 12e . 12f whose fluid passages 18j . 18k by means of the connecting device 20e are fluidly connected, are arranged laterally offset from one another and at the same time arranged opposite one another and aligned. The heat exchanger modules 12f . 12g whose fluid passages 18l . 18m by means of the connecting device 20f are fluidly connected, are arranged laterally offset from one another and at the same time arranged opposite one another and aligned. The heat exchanger modules 12g . 12h whose fluid passages 18n . 18o by means of the connecting device 20g are fluidly connected, are arranged laterally offset from one another and at the same time arranged opposite one another and aligned.

Sämtliche Verbindungseinrichtungen 20a–20g sind als formsteife Rohrsegmente aus Edelstahl ausgebildet. Die Verbindungseinrichtungen 20a–20g sind kraftschlüssig mit den jeweiligen Wärmeübertragermodulen 12a–12h verbunden. Die Verbindungseinrichtungen 20a–20g sind jeweils in einen Fluiddurchgang 18b–18n zweier Wärmeübertragermodule 12a–12h eingepresst beziehungsweise mit diesen pressgefügt.All connecting devices 20a - 20g are designed as dimensionally stable pipe segments made of stainless steel. The connecting devices 20a - 20g are non-positive with the respective heat exchanger modules 12a - 12h connected. The connecting devices 20a - 20g are each in a fluid passage 18b - 18n two heat exchanger modules 12a - 12h Pressed or pressed with these.

Die zwei äußeren Wärmeübertragermodule 12a, 12h weisen jeweils einen Fluiddurchgang 18a, 18p auf, welcher mit einer Anschlusseinrichtung 24a, 24b gekoppelt ist. Die Anschlusseinrichtungen 24a, 24b weisen jeweils einen Anschlussstutzen auf und sind für die Kopplung mit jeweils einer Fluidleitung vorbereitet. Die Anschlusseinrichtungen 24a, 24b sind in den jeweiligen Fluiddurchgang 18a, 18p eingepresst und aus Edelstahl ausgebildet.The two outer heat exchanger modules 12a . 12h each have a fluid passage 18a . 18p on, which with a connection device 24a . 24b is coupled. The connection devices 24a . 24b each have a connecting piece and are prepared for coupling with one fluid line. The connection devices 24a . 24b are in the respective fluid passage 18a . 18p pressed in and made of stainless steel.

Gemäß 2 weist der erfindungsgemäße Wärmeübertrager 10 insgesamt drei Wärmeübertragermodule 12a–12c auf. Jedes Wärmeübertragermodul 12a–12c weist jeweils eine Fluidkammer und sechs sich von der Fluidkammer bis an eine Außenseite des jeweiligen Wärmeübertragermoduls 12a–12c erstreckende Fluiddurchgänge auf. Die Wärmeübertragermodule 12a, 12c weisen jeweils drei Fluiddurchgänge auf, welche jeweils über eine Verbindungseinrichtung 20a–20f fluidleitend mit einem Fluiddurchgang eines anderen Wärmeübertragermoduls 12b verbunden sind. Das Wärmeübertragermodul 12b weist insgesamt sechs Fluiddurchgänge auf, welche jeweils über eine Verbindungseinrichtung 20a–20f fluidleitend mit einem Fluiddurchgang eines anderen Wärmeübertragermoduls 12a, 12c verbunden sind. Die Verbindungseinrichtungen 20a–20f sind kraftschlüssig mit den jeweiligen Wärmeübertragermodulen 12a–12c verbunden. Die Wärmeübertragermodule 12a–12c, deren Fluiddurchgänge mittels Verbindungseinrichtungen 20a–20f fluidleitend verbunden sind, sind hintereinander angeordnet.According to 2 has the heat exchanger according to the invention 10 a total of three heat exchanger modules 12a - 12c on. Each heat exchanger module 12a - 12c each has a fluid chamber and six from the fluid chamber to an outside of the respective heat exchanger module 12a - 12c extending fluid passages on. The heat exchanger modules 12a . 12c each have three fluid passages, each via a connecting device 20a - 20f fluid conducting with a fluid passage of another heat transfer module 12b are connected. The heat exchanger module 12b has a total of six fluid passages, each via a connecting device 20a - 20f fluid conducting with a fluid passage of another heat transfer module 12a . 12c are connected. The connecting devices 20a - 20f are non-positive with the respective heat exchanger modules 12a - 12c connected. The heat exchanger modules 12a - 12c , whose fluid passages by means of connecting devices 20a - 20f are connected fluid-conducting, are arranged one behind the other.

Die Wärmeübertragermodule 12a–12c weisen jeweils eine erste Gruppe von drei Fluiddurchgängen auf, welche auf einer ersten Seite der jeweiligen Wärmeübertragermodule 12a–12c angeordnet ist. Die Wärmeübertragermodule 12a–12c weisen außerdem jeweils eine zweite Gruppe von drei Fluiddurchgängen auf, welche auf einer zweiten Seite der jeweiligen Wärmeübertragermodule 12a–12c angeordnet ist. Die erste Seite der jeweiligen Wärmeübertragermodule 12a–12c ist gegenüberliegend zu der zweiten Seite der jeweiligen Wärmeübertragermodule 12a–12c angeordnet.The heat exchanger modules 12a - 12c each have a first group of three fluid passages located on a first side of the respective heat exchanger modules 12a - 12c is arranged. The heat exchanger modules 12a - 12c also each have a second group of three fluid passages, which on a second side of the respective heat exchanger modules 12a - 12c is arranged. The first page of the respective heat exchanger modules 12a - 12c is opposite to the second side of the respective heat exchanger modules 12a - 12c arranged.

Die Wärmeübertragermodule 12a, 12c weisen jeweils zwei Fluiddurchgänge auf, welche jeweils mittels eines Verschlusses 22a–22d fluiddicht verschlossen sind. Die Verschlüsse 22a–22d sind als innenliegende Verschlüsse ausgebildet, nämlich als Stopfen. Die Verschlüsse 22a–22d stehen von der Außenseite 16a, 16f der jeweiligen Wärmeübertragermodule 12a, 12c hervor und sind in den jeweiligen Fluiddurchgang eingepresst. Die Verschlüsse 22a–22d sind aus Edelstahl ausgebildet.The heat exchanger modules 12a . 12c each have two fluid passages, each by means of a closure 22a - 22d are sealed fluid-tight. The closures 22a - 22d are designed as internal closures, namely as a plug. The closures 22a - 22d stand from the outside 16a . 16f the respective heat exchanger modules 12a . 12c and are pressed into the respective fluid passage. The closures 22a - 22d are made of stainless steel.

Gemäß 3 weist der erfindungsgemäße Wärmeübertrager 10 zwei Wärmeübertragermodule 12a, 12b auf. Beide Wärmeübertragermodule 12a, 12b weisen jeweils eine Fluidkammer und vier sich von der Fluidkammer bis an eine Außenseite des jeweiligen Wärmeübertragermoduls 12a, 12b erstreckende Fluiddurchgänge auf. Die beiden Wärmeübertragermodule 12a, 12b weisen jeweils zwei Fluiddurchgänge auf, welche über eine Verbindungseinrichtung 20a, 20b fluidleitend mit einem Fluiddurchgang des anderen Wärmeübertragermoduls 12a, 12b verbunden sind. Die Verbindungseinrichtungen 20a, 20b sind kraftschlüssig mit den jeweiligen Wärmeübertragermodulen 12a, 12b verbunden und abschnittsweise flexibel ausgebildet. Die Verbindungseinrichtungen 20a, 20b weisen eine Flechtstruktur, nämlich ein Edelstahlgeflecht, zum Schutz der Verbindungseinrichtung 20a, 20b vor mechanischen Einwirkungen auf. Die Wärmeübertragermodule 12a, 12b, deren Fluiddurchgänge mittels Verbindungseinrichtungen 20a, 20b fluidleitend verbunden sind, sind nebeneinander angeordnet.According to 3 has the heat exchanger according to the invention 10 two heat exchanger modules 12a . 12b on. Both heat exchanger modules 12a . 12b each have a fluid chamber and four from the fluid chamber to an outside of the respective heat exchanger module 12a . 12b extending fluid passages on. The two heat exchanger modules 12a . 12b each have two fluid passages, which via a connecting device 20a . 20b fluid-conducting with a fluid passage of the other heat transfer module 12a . 12b are connected. The connecting devices 20a . 20b are non-positive with the respective heat exchanger modules 12a . 12b connected and partially formed flexible. The connecting devices 20a . 20b have a braided structure, namely a stainless steel braid, to protect the connection device 20a . 20b before mechanical effects. The heat exchanger modules 12a . 12b , whose fluid passages by means of connecting devices 20a . 20b are connected fluid-conducting, are arranged side by side.

Die beiden Wärmeübertragermodule 12a, 12b weisen jeweils eine erste Gruppe von zwei Fluiddurchgängen auf, welche auf einer ersten Seite der jeweiligen Wärmeübertragermodule 12a, 12b angeordnet ist. Die Wärmeübertragermodule 12a, 12b weisen außerdem jeweils eine zweite Gruppe von zwei Fluiddurchgängen auf, welche auf einer zweiten Seite der jeweiligen Wärmeübertragermodule 12a, 12b angeordnet ist. Die erste Seite der jeweiligen Wärmeübertragermodule 12a, 12b ist gegenüberliegend zu der zweiten Seite der jeweiligen Wärmeübertragermodule 12a, 12b angeordnet.The two heat exchanger modules 12a . 12b each have a first group of two fluid passages located on a first side of the respective heat exchanger modules 12a . 12b is arranged. The heat exchanger modules 12a . 12b Also each have a second group of two fluid passages which on a second side of the respective heat exchanger modules 12a . 12b is arranged. The first page of the respective heat exchanger modules 12a . 12b is opposite to the second side of the respective heat exchanger modules 12a . 12b arranged.

Die Wärmeübertragermodule 12a, 12c weisen jeweils einen Fluiddurchgang auf, welcher mittels eines Verschlusses 22a, 22b fluiddicht verschlossen ist. Die Verschlüsse 22a, 22b sind als innenliegende Verschlüsse ausgebildet, nämlich als Stopfen. Die Verschlüsse 22a, 22b stehen von der Außenseite 16a, 16c des jeweiligen Wärmeübertragermoduls 12a, 12b hervor und sind in den jeweiligen Fluiddurchgang eingepresst. Die Verschlüsse 22a, 22b sind aus Edelstahl ausgebildet.The heat exchanger modules 12a . 12c each have a fluid passage, which by means of a closure 22a . 22b is sealed fluid-tight. The closures 22a . 22b are designed as internal closures, namely as a plug. The closures 22a . 22b stand from the outside 16a . 16c of the respective heat exchanger module 12a . 12b and are pressed into the respective fluid passage. The closures 22a . 22b are made of stainless steel.

Gemäß 4a und 4b weisen die Wärmeübertragermodule 12a, 12b jeweils ein Modulgehäuse 28 auf, wobei jedes Modulgehäuse 28 mehrere Rippen 34 und eine Befestigungseinrichtung 36a, 36b, 38a, 38b aufweist. Die Befestigungseinrichtung 36a, 36b umfasst zwei Laschen. Die Befestigungseinrichtung 38a, 38b umfasst zwei Materialvorsprünge, wobei die Materialvorsprünge mit den Laschen der Befestigungseinrichtung 36a, 36b in Eingriff bringbar sind. Die Verbindungseinrichtungen 20a–20c weisen formstabile Rohrsegmente aus Edelstahl auf, welche in die Fluiddurchgänge des Wärmeübertragermoduls 12b eingepresst sind. Die Fluiddurchgänge 18a–18c des Wärmeübertragermoduls 12a sind dazu eingerichtet, mit den Verbindungseinrichtungen 20a–20c pressgefügt zu werden.According to 4a and 4b have the heat exchanger modules 12a . 12b one module housing each 28 on, with each module housing 28 several ribs 34 and a fastening device 36a . 36b . 38a . 38b having. The fastening device 36a . 36b includes two tabs. The fastening device 38a . 38b includes two material projections, wherein the material projections with the tabs of the fastening device 36a . 36b can be brought into engagement. The connecting devices 20a - 20c have dimensionally stable pipe segments made of stainless steel, which in the fluid passages of the heat exchanger module 12b are pressed. The fluid passages 18a - 18c of the heat transfer module 12a are equipped with the connecting devices 20a - 20c to be pressed.

Auf mindestens einer Außen-Oberfläche eines Wärmeübertragermoduls können Rippen 34 angeordnet sein, um einen Wärmeaustausch des Moduls mit der Umgebung zu verbessern. Es kann auch vorgesehen sein, dass auf mindestens einer Innen-Oberfläche eines Wärmeübertragermoduls eine oder mehrere Rippen 34 angeordnet sind, um einen Wärmeaustausch des Moduls mit einem das Modul durchströmenden Fluid zu verbessern.On at least one outer surface of a heat exchanger module can ribs 34 be arranged to improve a heat exchange of the module with the environment. It can also be provided that on at least one inner surface of a heat exchanger module one or more ribs 34 are arranged to improve a heat exchange of the module with a fluid flowing through the module.

Vorzugsweise sind zumindest 50% oder mehr einer Außen-Oberfläche eines Wärmeübertragermoduls eben. Vorzugsweise sind mindestens eine Außen-Oberfläche und mindestens eine Innen-Oberfläche eines Wärmeübertragermoduls eben und weitgehend oder völlig frei von Rippen. In dieser Ausführungsform gilt das vorzugsweise für alle Oberflächen, zumindest für die 2 flächenmäßig größten ebenen Oberflächenabschnitte. Dies erlaubt eine einfache und großflächige Anordnung unmittelbar auf einer zu temperierenden Oberfläche und eine einfache Herstellung des Moduls.Preferably, at least 50% or more of an outer surface of a heat transfer module is flat. Preferably, at least one outer surface and at least one inner surface of a heat exchanger module are flat and largely or completely free of ribs. In this embodiment, this is preferably the case for all surfaces, at least for the two largest in area flat surface sections. This allows a simple and large-scale arrangement directly on a surface to be tempered and a simple production of the module.

Für manche Ausführungsformen ist es sinnvoll eine ebene, rippenfreie Außenoberfläche zu kombinieren mit mindestens einer Innen-Oberfläche eines Wärmeübertragermoduls, auf der eine Vielzahl von Rippen 34 angeordnet.For some embodiments, it is useful to combine a flat, rib-free outer surface with at least one inner surface of a heat transfer module on which a plurality of ribs 34 arranged.

5 zeigt eine Gussplatte 26 eines Modulgehäuses eines Wärmeübertragermoduls. Die Gussplatte 26 ist als Aluminiumdruckgussplatte ausgeführt. Eine Fluidkammer 14a ist in die Gussplatte 26 eingebettet. Von der Fluidkammer erstrecken sich insgesamt 10 Fluiddurchgänge 18a–18j bis an eine Außenseite 16a, 16b der Gussplatte 26. Die Fluiddurchgänge 18a–18j können entsprechend ihrer Anordnung zwei unterschiedlichen Gruppen zugeordnet werden. Die erste Gruppe von Fluiddurchgängen 18a–18e ist auf einer ersten Seite der Gussplatte 26 angeordnet. Die zweite Gruppe von Fluiddurchgängen 18f–18j ist auf einer zweiten Seite der Gussplatte 26 angeordnet, wobei die erste Seite der Gussplatte 26 gegenüberliegend zu der zweiten Seite der Gussplatte 26 angeordnet ist. Sämtliche Fluiddurchgänge 18a–18j sind identisch. 5 shows a cast plate 26 a module housing of a heat exchanger module. The cast plate 26 is designed as an aluminum die-cast plate. A fluid chamber 14a is in the cast plate 26 embedded. From the fluid chamber, a total of 10 fluid passages extend 18a - 18j to an outside 16a . 16b the cast plate 26 , The fluid passages 18a - 18j can be assigned according to their arrangement two different groups. The first group of fluid passages 18a - 18e is on a first page of the cast plate 26 arranged. The second group of fluid passages 18f - 18j is on a second side of the cast plate 26 arranged, with the first side of the cast plate 26 opposite to the second side of the cast plate 26 is arranged. All fluid passages 18a - 18j are identical.

6 zeigt ein Modulgehäuse 28 mit einer Gussplatte 26 und einem mit der Gussplatte 26 verschweißten Deckel 30. Der Deckel 30 ist mittels einer Schweißnaht 32 stoffschlüssig mit der Gussplatte 26 verbunden. Die Schweißnaht 32 ist als umlaufende Kehlnaht ausgebildet. Eine Fluidkammer 14a ist in die Gussplatte 26 eingebettet und wird einseitig von dem mit der Gussplatte 26 verschweißten Deckel 30 begrenzt. Außerdem weist das Modulgehäuse 28 drei sich von der Fluidkammer 14a bis an eine Außenseite des Gehäuses 28 erstreckende Fluiddurchgänge 18a–18c auf. 6 shows a module housing 28 with a cast plate 26 and one with the cast plate 26 welded lid 30 , The lid 30 is by means of a weld 32 cohesively with the cast plate 26 connected. The weld 32 is designed as a circumferential fillet weld. A fluid chamber 14a is in the cast plate 26 embedded and becomes one-sided from the one with the cast plate 26 welded lid 30 limited. In addition, the module housing has 28 three from the fluid chamber 14a to an outside of the housing 28 extending fluid passages 18a - 18c on.

Gemäß 7 weist das erfindungsgemäße Fahrzeug 100 eine temperierbare Speicheranordnung 50 auf. Die temperierbare Speicheranordnung 50 umfasst zwei als Lithium-Ionen-Akkumulatoren ausgebildete Speichereinheiten 52a, 52b zum Speichern von elektrischer Energie und einen Wärmeübertrager 10, welcher dazu eingerichtet ist, die beiden Speichereinheiten 52a, 52b zu temperieren. Der Wärmeübertrager 10 ist nach einem der 1 bis 15 Ansprüche ausgebildet.According to 7 has the vehicle according to the invention 100 a temperature-controlled storage arrangement 50 on. The temperature-controllable storage arrangement 50 comprises two memory units designed as lithium ion accumulators 52a . 52b for storing electrical energy and a heat exchanger 10 which is adapted to the two storage units 52a . 52b to temper. The heat exchanger 10 is formed according to one of the claims 1 to 15.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: WärmeübertragerHeat exchanger
12a–12h12a-12h: WärmeübertragermoduleWärmeübertragermodule
14a–14h14a-14h: Fluidkammernfluid chambers
16a–16h16a-16h: Außenseitenoutsides
18a–18p18a-18p: FluiddurchgängeFluid passages
20a–20g20a-20g: Verbindungseinrichtungenconnecting devices
22a–22d22a-22d: Verschlüsseclosures
24a, 24b24a, 24b: Anschlusseinrichtungenconnecting devices
2626: Gussplattecast iron plate
2828: Modulgehäusemodule housing
3030: Deckelcover
3232: SchweißnahtWeld
3434: Rippenribs
36a, 36b36a, 36b: Befestigungseinrichtungfastening device
38a, 38b38a, 38b: Befestigungseinrichtungfastening device
5050: Speicheranordnungmemory array
52a, 52b52a, 52b: Speichereinheitenstorage units
100100: Fahrzeugvehicle

Claims

Heat exchanger ( 10 ), with several heat exchanger modules ( 12a - 12h ), each heat exchanger module ( 12a - 12h ) each have a fluid chamber ( 14a - 14h ) and several from the fluid chamber ( 14a - 14h ) to an outside ( 16a - 16h ) of the respective heat exchanger module ( 12a - 12h ) extending fluid passages ( 18a - 18p ), characterized in that each heat exchanger module ( 12a - 12h ) at least one fluid passage ( 18a - 18p ), which via a connecting device ( 20a - 20g ) fluid-conducting with a fluid passage ( 18a - 18p ) of another heat exchanger module ( 12a - 12h ) connected is.

Heat exchanger ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the connecting device ( 20a - 20g ) or the connecting devices ( 20a - 20g ) non-positively or cohesively with the respective heat exchanger modules ( 12a - 12h ) are connected.

Heat exchanger ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that one, single or all of the plurality of heat exchanger modules ( 12a - 12h ) each have a first group of fluid passages ( 18a - 18p ), which on a first side of the respective heat exchanger modules ( 12a - 12h ), and a second group of fluid passages ( 18a - 18p ), which on a second side of the respective heat exchanger modules ( 12a - 12h ) is arranged.

Heat exchanger ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the first side of the respective heat exchanger modules ( 12a - 12h ) opposite to the second side of the respective heat exchanger modules ( 12a - 12h ) is arranged.

Heat exchanger ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that all fluid passages ( 18a - 18p ) of a heat transfer module ( 12a - 12h ), several or all heat exchanger modules ( 12a - 12h ) on the same side of the respective heat exchanger module ( 12a - 12h ) are arranged.

Heat exchanger ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that all fluid passages ( 18a - 18p ) of the plurality of heat exchanger modules ( 12a - 12h ) or all heat exchanger modules ( 12a - 12h ) are formed identically.

Heat exchanger ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that one, single or all of the several heat exchanger modules ( 12a - 12h ) one or more fluid passages ( 18a - 18p ), which by means of a closure ( 22a - 22d ) are sealed fluid-tight.

Heat exchanger ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that one, single or all of the several heat exchanger modules ( 12a - 12h ) one or more fluid passages ( 18a - 18p ), which with a connection device ( 24a . 24b ) are coupled.

Heat exchanger ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger modules ( 12a - 12h ) whose fluid passages ( 18a - 18p ) by means of a connection device ( 20a - 20g ) are fluid-conductively connected, laterally offset from each other or are arranged side by side.

Heat exchanger ( 10 ) according to claim 9, characterized in that the heat exchanger modules ( 12a - 12h ) whose fluid passages ( 18a - 18p ) by means of a connection device ( 20a - 20g ) are fluidly connected, are arranged opposite one another and aligned.

Heat exchanger ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that one, several or all of the connecting devices ( 20a - 20g ) are formed in sections or completely dimensionally stable.

Heat exchanger ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that one, several or all of the connecting devices ( 20a - 20g ) are formed at least partially flexible.

Heat exchanger ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that one, single or all of the several heat exchanger modules ( 12a - 12h ) each have a module housing ( 28 ), which has a cast plate ( 26 ), preferably a die-cast plate.

Heat exchanger ( 10 ) according to claim 13, characterized in that one, single or all of the plurality of heat exchanger modules ( 12a - 12h ) each have a module housing ( 28 ) whose cast plate ( 26 ) with a lid ( 30 ) is welded.

Heat exchanger ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized by one or more fastening devices ( 36a . 36b . 38a . 38b ) for mutually securing two or more heat exchanger modules ( 12a - 12h ).

Temperable memory arrangement ( 50 ), with - one or more storage units ( 52a . 52b ) for storing electrical energy; and a heat exchanger ( 10 ), which is adapted to the one or more storage units ( 52a . 52b ) to temper; characterized in that the heat exchanger ( 10 ) is designed according to one of the preceding claims.

Vehicle ( 100 ), wherein the vehicle has a heat exchanger ( 10 ) according to one of claims 1 to 15 or a temperature-controllable memory arrangement ( 50 ) according to claim 16.