DE102016123904A1

DE102016123904A1 - Interne Entlüftungsvorrichtung für Lamellenwärmeübertrager

Info

Publication number: DE102016123904A1
Application number: DE102016123904.6A
Authority: DE
Inventors: Stephen Joyce; Alex McDonnell; Leo Somhorst
Original assignee: Hanon Systems Corp
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2016-12-09
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2036-12-10
Also published as: US20190178589A1; US10309732B2; DE102016123904B4; KR101777027B1; CN106996707A; KR20170069882A; US20170167806A1; CN106996707B; US11486662B2

Abstract

Eine Wärmeübertragerbaugruppe, die eine obere Abdeckplatte, eine untere Abdeckplatte, mehrere übereinander angeordnete Plattenbaugruppen und mehrere zwischen den Plattenbaugruppen angeordnete Lamellen umfasst. Die Plattenbaugruppen bilden einen Strömungskanal zur Aufnahme eines Kühlmittels. Durch die Wärmeübertragerbaugruppe zieht sich ein durchgehender Strömungsweg. Der Strömungsweg ist mittels einer Flüssigkeit mit dem Strömungskanal der Platten verbunden und so gestaltet, dass er die Luft aus den Strömungskanälen an eine Umgebung abgibt, die vom Wärmeübertrager separiert ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Entlüftungsvorrichtung für einen Lamellenwärmeübertrager, insbesondere auf eine Entlüftungsvorrichtung für einen Lamellenwärmeübertrager mit Platten, die auf einen mehrfachen Durchlauf ausgelegt sind.
Stand der Technik
Wie allgemein bekannt ist, können Lamellenwärmeübertrager, wie Ladeluftkühler mit Wasserkühlung (WCAC), in Kraftfahrzeugen dazu eingesetzt werden, die von einem Turbolader oder Kompressor komprimierte Luft zu kühlen, bevor sie in den Motor des Fahrzeugs eintritt. Typischerweise beinhaltet der Lamellenwärmeübertrager ein der Wärmeübertragung dienendes Kernstück, das über mehrere Platten verfügt, zwischen denen sich mehrere Lamellen befinden. Die Platten haben Durchgänge für die Aufnahme eines Kühlmittels aus einem Kühlkreislauf des Kraftfahrzeugs. Wenn die komprimierte Luft durch den Wärmeübertrager strömt, geht die Wärme aus der komprimierten Luft auf das Kühlmittel über.
In bestimmten Situationen kann unbeabsichtigt unerwünschte Luft in die von den Platten geschaffenen Durchgänge eintreten. Wird beispielsweise im Zuge einer Wartung oder Überholung des Wärmeübertragers Kühlmittel in den Wärmeübertrager gegeben, kann es zu einer Ansammlung unerwünschter Luft kommen, die in den von den Platten gebildeten Durchgängen eingeschlossen wird. Diese Anhäufung von Luft verringert die Effizienz und Leistung des Wärmeübertragers.
Der Wärmeübertrager kann am Kühlmittelauslass des Wärmeübertragers mit einer Entlüftungsschraube oder einem Entlüftungsventil ausgebildet sein, um das Problem mit der in den von den Platten des Wärmeübertragers gebildeten Durchgängen eingeschlossenen Luft zu lösen und die Luft aus den Durchgängen zu lassen. Bei Wärmeübertragern mit Platten, die einen mehrfachen parallelen Durchlauf ermöglichen, wie beispielsweise bei Konfigurationen mit vier, sechs, acht oder zehn Windungen, ist die Entlüftungsschraube oder das Entlüftungsventil am Kühlmittelauslass jedoch wirkungslos, wenn es darum geht, die Luft aus allen Windungen der Durchgänge zu entfernen. Das führt dazu, dass die Leistung und die Effizienz des Wärmeübertragers negativ beeinflusst werden.
Aus diesem Grund wäre es wünschenswert, einen Lamellenwärmeübertrager mit Platten zur Verfügung zu stellen, die über einen Entlüftungsweg verfügen, sodass die unerwünschte Luft auf effektive Weise aus allen Durchgängen des Wärmeübertragers transportiert und abgelassen werden kann, um die Leistung und Effizienz desselben zu optimieren.
Zusammenfassung der Erfindung
In Übereinstimmung mit und entsprechend der vorliegenden Erfindung wurde überraschenderweise ein Lamellenwärmeübertrager entdeckt, dessen Platten einen Entlüftungsweg bilden, der die unerwünschte Luft auf effektive Weise aus allen Durchgängen des Wärmeübertragers transportiert und ableitet, um die Leistung und Effizienz desselben zu optimieren.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform des Offenbarten wird eine Wärmeübertragerplatte beschrieben. Die Wärmeübertragerplatte beinhaltet eine Platte mit einer Oberfläche, die einen Durchgang bildet. Die den Durchgang bildende Oberfläche formt einen Abschnitt eines Strömungskanals. In der den Durchgang bildenden Oberfläche befindet sich eine Vertiefung, die den Abschnitt des Strömungskanals schneidet. Die Vertiefung wird so gestaltet, dass sie Luft aus dem Abschnitt des Strömungskanals aufnimmt und sammelt. Auf der den Durchgang bildenden Oberfläche wird eine Entlüftungsöffnung eingerichtet und so eingestellt, dass sie die aus einem Strömungsweg des Wärmeübertragers entnommene Luft abführt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird ein Wärmeübertrager offenbart. Der Wärmeübertrager beinhaltet eine der Wärmeübertragung dienende Baugruppe mit einer oberen Abdeckplatte, einer unteren Abdeckplatte, mehreren übereinander angeordneten Plattenbaugruppen und mehreren zwischen den Plattenbaugruppen angebrachten Lamellen. Jede der Plattenbaugruppen bildet einen Strömungskanal, der ein Kühlmittel aufnehmen kann. Durch die Baugruppe des Wärmeübertragers zieht sich ein durchgehender Strömungsweg. Der Strömungsweg ist mittels einer Flüssigkeit mit den Strömungskanälen der Platten verbunden und so konfiguriert, dass er die Luft aus den Strömungskanälen in eine Umgebung ableitet, die von dem Wärmeübertrager separiert ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Wärmeübertrager offenbart. Der Wärmeübertrager beinhaltet eine obere Abdeckplatte mit einer Entlüftungsöffnung, die dazu dient, Luft aus dem Wärmeübertrager abzulassen. Eine untere Abdeckplatte mit einer integrierten Rinne. Mehrere Plattenbaugruppen, die zwischen der oberen und der unteren Abdeckplatte liegen. Jede dieser Plattenbaugruppen bildet einen Strömungskanal, der ein ihn durchfließendes Kühlmittel aufnehmen kann. Die vielen Plattenbaugruppen sind so aufeinander abgestimmt, dass sie mindestens einen Entlüftungskanal und mindestens einen Sammelauslass für die Entlüftung bilden, die sich durch die ganze Konstruktion ziehen. Der in mindestens einfacher Ausfertigung vorliegende Entlüftungskanal und der in mindestens einfacher Ausfertigung vorliegende Sammelauslass für die Entlüftung sind so konfiguriert, dass sie die Luft aus den Strömungskanälen aufnehmen und an eine Umgebung abführen, die außerhalb des Wärmeübertragers liegt, wobei die Rinne den in mindestens einfacher Ausfertigung vorliegenden Entlüftungskanal und den in mindestens einfacher Ausfertigung vorliegenden Sammelauslass für die Entlüftung mittels einer Flüssigkeit miteinander verbindet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Das oben Genannte sowie andere Ziele und Vorzüge der Erfindung werden für Fachleute unverzüglich verständlich sein, wenn sie die folgende detaillierte Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung gelesen haben, die im Lichte der beigefügten Zeichnungen zu deuten ist, wobei:
1 ein von oben betrachteter Wärmeübertrager in Explosionsdarstellung ist, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
2 ein vergrößerter, von oben betrachteter Teil einer Wärmeübertragerbaugruppe des Wärmeübertragers aus 1 ist, wobei mehrere Plattenbaugruppen, mehrere Lamellen und ein Aufbau der unteren Abdeckplatte dargestellt sind, und
3 eine vergrößerte Relief-Querschnittansicht einer Wärmeübertragerbaugruppe des Wärmeübertragers aus 1 ist, die den Ausschnitt an Linie 3-3 der 1 darstellt und die Wärmeübertragerbaugruppe in zusammengesetzter Form zeigt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die folgende detaillierte Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschreiben und illustrieren verschiedene Ausführungsformen der Erfindung. Die Beschreibung und die Zeichnungen sollen Fachleute dazu befähigen, die Erfindung herzustellen und einzusetzen, und sie stellen in keiner Weise eine Einschränkung des Umfangs der Erfindung dar. Die Begriffe “obere” und “untere” werden nur der Deutlichkeit halber verwendet unter Bezugnahme auf die Position eines Wärmeübertragers in einem Kraftfahrzeug.
Die 1–3 zeigen den einer Ausführungsform der Offenbarung entsprechenden Wärmeübertrager 10 eines Kraftfahrzeugs. Der Wärmeübertrager 10 ist als Lamellenwärmeübertrager zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug gestaltet. In einem nicht als Einschränkung zu verstehenden Beispiel ist der Wärmeübertrager 10 ein Ladeluftkühler mit Wasserkühlung (WCAC) zur Verwendung in einem Ladeluftkreislauf (nicht dargestellt) eines Kraftfahrzeugs. Der Ladeluftkreislauf liefert zum Beispiel von einem Lader, wie beispielsweise einem Turbolader oder einem Kompressor, komprimierte Luft an einen Motor des Fahrzeugs. Der Wärmeübertrager 10 ist so konfiguriert, dass er einerseits die Luft aufnimmt und durch sich hindurch leitet und andererseits ein Kühlmittel aus einem Kühlkreislauf (nicht dargestellt) des Fahrzeugs aufnimmt und ebenfalls durch sich hindurch leitet. Der Durchstrom der Luft durch den Wärmeübertrager 10 wird mit den durchgehenden Pfeilen dargestellt. Der Durchstrom des Kühlmittels durch den Wärmeübertrager 10 wird mit den gestrichelten Pfeilen dargestellt.
Der Wärmeübertrager 10 beinhaltet eine Wärmeübertragerbaugruppe 12, einen Einlaufbehälter 14 und einen Auslaufbehälter 16. Der Einlaufbehälter 14 und der Auslaufbehälter 16 dienen dazu, die aus dem Ladeluftkreislauf stammende Luft aufzunehmen und abzugeben. Die Wärmeübertragerbaugruppe 12 ist zwischen dem Einlaufbehälter 14 und dem Auslaufbehälter 16 angebracht. Es gilt zu beachten, dass der Wärmeübertrager 10 über auf jede beliebige Art und Weise konfigurierte Baugruppen verfügen kann. Die Wärmeübertragerbaugruppe 12 kann ebenfalls über verschiedene andere Komponenten verfügen, wie zusätzliche Kreisläufe, Anschlüsse, Behälter, Ventile und viele andere Komponenten, die je nach Belieben der Verwendung in einem Wärmeübertrager dienen.
Die Wärmeübertragerbaugruppe 12 beinhaltet eine obere Abdeckplatte 18 und eine untere Abdeckplatte 20. Die obere Abdeckplatte 18 beinhaltet einen Einlassanschluss 22 und einen Auslassanschluss 24, die der Aufnahme beziehungsweise der Abgabe des Kühlmittels aus dem und an den Kühlmittelkreislauf dienen. Die obere Abdeckplatte 18 beinhaltet darüber hinaus einen Entlüftungsauslass 26, der dazu dient, aus dem Strom des Kühlmittels durch die Wärmeübertragerbaugruppe 12 unerwünschte Luft abzuleiten, die in diesem eingeschlossen war. In bestimmten Ausführungsformen kann der Entlüftungsauslass als Entlüftungsschraube konfiguriert sein. Es ist jedoch zu beachten, dass der Entlüftungsauslass 26 ein Entlüftungsventil, ein Entlüftungsnippel oder jedwedes andere Hilfsmittel sein kann, das dazu dient, unerwünschte Luft aus dem Strom eines Kühlmittels durch die Wärmeübertragerbaugruppe 12 abzuleiten. Die Anschlüsse 22 und 24 und der Entlüftungsauslass 26 entsprechen den jeweiligen Öffnungen 22a, 24a und 26a in der oberen Abdeckplatte 18. Die Anschlüsse 22, 24 und der Entlüftungsauslass 26 können fest in die obere Abdeckplatte 18 integriert sein oder getrennt von der oberen Abdeckplatte 18 geformt und mittels Schweißen, Löten oder ähnlichem an dieser angebracht werden.
Wie es auf den 1–2 dargestellt wird, beinhaltet die Wärmeübertragerbaugruppe 12 mehrere übereinander angeordnete, im Wesentlichen parallele Plattenbaugruppen 30, die zwischen mehreren, im Wesentlichen parallelen Lamellen 32 stecken. Die Plattenbaugruppen 30 und die Lamellen 32 befinden sich zwischen der oberen Abdeckplatte 18 und der unteren Abdeckplatte 20. Die Wärmeübertragerbaugruppe 12 und die Abdeckungen 18, 20 befinden sich zwischen dem Einlaufbehälter 14 und dem Auslaufbehälter 16. Jede der Plattenbaugruppen 30 bildet einen Strömungskanal 34 zur Aufnahme des Kühlmittels aus dem Kühlmittelkreislauf. Die Lamellen 32 stehen mit den Plattenbaugruppen 30 mittels Thermik in Kontakt und sind so konfiguriert, dass die durch den Wärmeübertrager 10 strömende Luft zwischen ihnen hindurch strömt. Die Lamellen 32 sind so konfiguriert, dass sie die Wärmeübertragung zwischen der hindurchströmenden Luft und dem durch die Plattenbaugruppen 30 fließenden Kühlmittel erleichtern. Sofern gewünscht, können die Lamellen 32 eine konfigurierte Konfiguration haben.
Wie es auf den 2–3 dargestellt ist, beinhaltet jede Plattenbaugruppe 30 eine erste Platte 30a und eine zweite Platte 30b. Die Platten 30a und 30b haben jeweils eine einen Durchgang bildende Oberfläche 36 die einen Abschnitt 34a des Strömungskanals 34 darstellt. Die erste Platte 30a und die zweite Platte 30b sind zusammengefügt und kooperieren miteinander, sodass zwischen ihnen der Strömungskanal 34 entsteht, wobei die den Durchgang bildenden Oberflächen 36 der Platten 30a und 30b einander gegenüber liegen. Die Platten 30a und 30b können mit jeder derzeit bekannten oder später entwickelten Technik geformt werden, wie Stanzen, Verformen, Gießen, etc. Die Platten 30a und 30b können mit jeder beliebigen Technik miteinander verbunden werden, um die Plattenbaugruppe 30 zu ergeben, wie beispielsweise Löten, Kleben oder Schweißen.
Jede der Platten 30a und 30b beinhaltet eine Einlassöffnung 38, eine Auslassöffnung 40 und eine Entlüftungsöffnung 42, die sich an einem Ende derselben befinden. Es ist jedoch zu beachten, dass sich die Einlassöffnung 38, die Auslassöffnung 40 und die Entlüftungsöffnung 42 der Platten 30a und 30b in Bezug auf die Platten auch in einer mittigen Position oder in einer zwischen der Mitte und einem Ende der Platten liegenden Position befinden können, wenn dies gewünscht wird. Die Plattenbaugruppen 30 sind übereinander angeordnet, wobei die Einlassöffnungen 38 aller Platten 30a und 30b aufeinander abgestimmt sind, sodass sie einen Sammeleinlass 38a bilden, der sich durch die vielen Plattenbaugruppen 30 hindurch zieht. Die Auslassöffnungen 40 aller Platten 30a und 30b der Plattenbaugruppen 30 werden so aufeinander abgestimmt, dass sie einen Sammelauslass 40a bilden, der sich durch die Plattenbaugruppen 30 hindurch zieht. Der Sammeleinlass 38a und der Sammelauslass 40a werden jeweils vom Kühlmittel durchflossen und sind so gestaltet, dass sie mittels einer Flüssigkeit mit dem Einlassanschluss 22 und dem Auslassanschluss 24 und den von den Plattenbaugruppen 30 gebildeten Strömungskanälen 34 in Verbindung stehen. Die Entlüftungsöffnungen 42 der Platten 30a und 30b sind so aufeinander abgestimmt, dass sie eine Sammelentlüftungsleitung 44 bilden, die mittels einer Flüssigkeit mit dem Entlüftungsauslass 26 in Verbindung steht, um die unerwünschte Luft aus der Wärmeübertragerbaugruppe 12 abzuleiten.
Die Abschnitte 34a der Strömungskanäle 34 auf den Platten 30a und 30b bilden einen einfachen, gewundenen Strömungsweg, der sich ausgehend von der Einlassöffnung 38 zwischen dieser und der Auslassöffnung 40 erstreckt. Wie es dargestellt wird, ist jede der Platten 30a und 30b so konfiguriert, dass ein paralleler Mehrfachdurchlauf möglich ist, wobei die Abschnitte 34a der Strömungskanäle 34 parallele Windungen bilden, die das Kühlmittel parallel durch der Länge nach angeordnete Abschnitte der Platten 30a und 30b leiten. In der dargestellten Ausführungsform verfügt jede der Platten 30a und 30b über eine Konfiguration mit sechs parallelen Windungen, die sechs parallele Windungen beinhaltet, die dafür sorgen, dass das Kühlmittel von der Einlassöffnung 38 bis zur Auslassöffnung 40 die Platten 30a und 30b der Länge nach in sechs parallelen Abschnitten durchfließt. Es ist jedoch zu beachten, dass die Platten 30a und 30b je nach Belieben auch über andere parallele Mehrfachdurchlaufkonfigurationen verfügen können. So können die Platten 30a und 30b beispielsweise eine Konfiguration mit zwei parallelen Windungen, eine Konfiguration mit vier parallelen Windungen, eine Konfiguration mit acht parallelen Windungen oder eine Konfiguration mit zehn parallelen Windungen haben, die zwei beziehungsweise vier beziehungsweise acht beziehungsweise zehn parallele Windungen aufweisen, die dafür sorgen, dass das Kühlmittel die Platten 30a und 30b der Länge nach in zwei beziehungsweise vier beziehungsweise acht beziehungsweise zehn parallelen Abschnitten durchfließt.
Jede der Platten 30a und 30b beinhaltet weiterhin Vertiefungen 46 in den den Durchgang bildenden Oberflächen 36 derselben. Jede dieser Vertiefungen schneidet ein U-förmiges Ende 48 zweier paralleler Windungsteile einer Konfiguration mit mehreren parallelen Windungen und führt vom U-förmigen Ende 48 weiter nach außen zum Ende der Platte 30a, 30b hin. Jede der Vertiefungen ist tiefer als der Abschnitt 34a des Strömungskanals 34. Die Vertiefungen 46 sind so gestaltet, dass sie unerwünschte Luft aus dem Durchstrom des Kühlmittels durch den Strömungskanal 34 sammeln und aufnehmen.
In der dargestellten exemplarischen Ausführungsform verfügen beide Platten 30a und 30b über zwei Vertiefungen 46. Eine erste dieser Vertiefungen 46 schneidet in einer Konfiguration mit sechs parallelen Windungen das U-förmige Ende 48 zwischen dem zweiten und dem dritten Teil der parallelen Windungen, und eine zweite der Vertiefungen 46 schneidet in einer Konfiguration mit sechs parallelen Windungen das U-förmige Ende zwischen dem vierten und dem fünften Teil der parallelen Windungen. In einem anderen Beispiel, bei dem die Abschnitte 34a des Strömungskanals 34 eine Konfiguration mit vier parallelen Windungen bilden, verfügt jede der Platten 30a und 30b über eine Vertiefung 46, die am U-förmigen Ende 48 zwischen dem zweiten und dem dritten Teil der parallelen Windungen sitzt. In noch einem weiteren Beispiel, in dem die Abschnitte 34a der Strömungskanäle 34 eine Konfiguration mit acht parallelen Windungen bilden, verfügen die Platten 30a und 30b über jeweils drei Vertiefungen 46, die an dem U-förmigen Ende 48 zwischen dem zweiten und dem dritten Teil der parallelen Windungen, dem U-förmigen Ende 48 zwischen dem vierten und dem fünften Teil der parallelen Windungen und dem U-förmigen Ende 48 zwischen dem sechsten und dem siebten Teil der parallelen Windungen sitzen. In noch einem weiteren Beispiel, in dem die Abschnitte 34a der Strömungskanäle 34 eine Konfiguration mit zehn parallelen Windungen bilden, verfügen die Platten 30a und 30b über jeweils vier Vertiefungen 46, die an dem U-förmigen Ende 48 zwischen dem zweiten und dem dritten Teil der parallelen Windungen, dem U-förmigen Ende 48 zwischen dem vierten und dem fünften Teil der parallelen Windungen, dem U-förmigen Ende 48 zwischen dem sechsten und dem siebten Teil der parallelen Windungen und dem U-förmigen Ende 48 zwischen dem achten und dem neunten Teil der parallelen Windungen sitzen.
Jede dieser Vertiefungen 46 verfügt über eine Öffnung 50, die sich jeweils durch die Platten 30a und 30b zieht. Die Öffnungen 50 sind über die ganze Breite der Platten 30a und 30b linear auf die Entlüftungsöffnung 42 ausgerichtet. Die Öffnungen 50 der Platten 30a und 30b sind aufeinander ausgerichtet, um Entlüftungskanäle 52 zu bilden, die sich durch die Wärmeübertragerbaugruppe 12 ziehen. Der Entlüftungskanal 52 ist mittels Flüssigkeit mit allen Strömungskanälen 34 verbunden, um die unerwünschte Luft aus den Strömungskanälen 34 aufzunehmen und abzuführen, während das Kühlmittel durch diese hindurchfließt. In der dargestellten Ausführungsform gibt es zwei Entlüftungskanäle 52, die den zwei Vertiefungen 46 in den Platten 30a und 30b entsprechen. Es kann jedoch auch mehr oder weniger Entlüftungskanäle 52 geben, in Abhängigkeit von der Anzahl der Vertiefungen 46 in den Platten 30a und 30b.
Die untere Abdeckplatte 20 beinhaltet eine längliche Rinne 54, die auf einer oberen Oberfläche derselben geformt wird. Die Rinne 54 ist so gestaltet, dass sie mittels Flüssigkeit mit den Entlüftungskanälen 52 und der Sammelentlüftungsleitung 44 verbunden ist. Beim Anschluss an die Wärmeübertragerbaugruppe 12 wird die Rinne 54 auf alle Entlüftungskanäle 52 und die Sammelentlüftungsleitung 44 ausgerichtet. Alle Entlüftungskanäle 52, die Rinne 54 und die Sammelentlüftungsleitung 44 bilden einen durchgehenden Weg, der dazu dient, unerwünschte Luft aus den Strömungskanälen 34 der Plattenbaugruppen 30 zu sammeln und zum Entlüftungsauslass 26 hin abzuleiten. Der Strom der unerwünschten Luft durch die Wärmeübertragerbaugruppe 12 wird in 3 mit den gepunkteten Pfeilen dargestellt.
In den dargestellten Ausführungsformen ist die Rinne 54 eine durchgehende Rinne, deren Länge der Entfernung zwischen den Entlüftungskanälen 52 und der Sammelentlüftungsleitung 44 entspricht. Es ist jedoch zu beachten, dass die Rinne 54 je nach Belieben auch eine nicht durchgehende Rinne sein kann. So kann die Rinne 54 beispielsweise aus nicht durchgehenden Abschnitten bestehen, wobei einer dieser Abschnitte in seiner Länge dem Abstand zwischen dem ersten der Entlüftungskanäle 52 und der Sammelentlüftungsleitung 44 entspricht, während ein anderer Abschnitt in seiner Länge dem Abstand zwischen dem zweiten der Entlüftungskanäle 52 und der Sammelentlüftungsleitung 44 entspricht. In Ausführungsformen mit einem Entlüftungskanal 52 kann die Länge der Rinne 54 der Entfernung zwischen dem Entlüftungskanal 52 und der Sammelentlüftungsleitung 44 entsprechen. In Ausführungsformen mit mehr als zwei Entlüftungskanälen 52 kann die Rinne 54 durchgehend sein, in ihrer Länge dem Abstand zwischen den über die Breite der Wärmeübertragerbaugruppe 12 gesehen am weitesten außen gelegenen Entlüftungskanälen 52 entsprechen und auf alle Entlüftungskanäle 52 und die Sammelentlüftungsleitung 44 ausgerichtet werden. Alternativ kann die Rinne 54 auch nicht durchgehend sein. So kann beispielsweise ein Abschnitt der Rinne 54 in seiner Länge der Entfernung zwischen einem der äußersten Entlüftungskanäle 52 und der Sammelentlüftungsleitung 44 entsprechen und auf diese und alle dazwischen liegenden Entlüftungskanäle 52 ausgerichtet sein. Ein zweiter Abschnitt der Rinne 54 kann in seiner Länge dem Abstand zwischen einem der auf der gegenüberliegenden Seite am weitesten außen gelegenen Entlüftungskanäle 52 und der Sammelentlüftungsleitung 44 entsprechen und auf diese und alle dazwischen liegenden Entlüftungskanäle 52 ausgerichtet sein.
Darüber hinaus ist zu beachten, dass die Wärmeübertragerbaugruppe 12 je nach Belieben mehr als eine Sammelentlüftungsleitung 44 und ebenso mehr als einen Entlüftungsauslass 26 beinhalten kann. So kann die Wärmeübertragerbaugruppe 12 beispielsweise zwei, drei oder vier Sammelentlüftungsleitungen 44 und Entlüftungsauslässe 26 beinhalten, wenn die Platten 30a und 30b in diesen Ausführungsformen sechs oder mehr parallele Windungen aufweisen. In diesen Beispielen können durchgehende Rinnen 54 oder mehrere nicht durchgehende Rinnen 54 verwendet werden, um die mittels Flüssigkeit erfolgende Verbindung aller Entlüftungskanäle 52 mit mindestens einer der Sammelentlüftungsleitungen 44 zu gewährleisten.
Im Zuge der Verwendung, also während der Wartung, der Unterhaltung oder des Betriebs des Wärmeübertragers 10, fließt das Kühlmittel durch den Einlassanschluss 22 und den Sammeleinlass 38a, die von den Plattenbaugruppen 30 der Wärmeübertragerbaugruppe 12 gebildet werden. Danach wird das Kühlmittel vom Sammeleinlass 38a auf die Plattenbaugruppen 30 verteilt. Das Kühlmittel fließt durch den Strömungskanal 34 der Plattenbaugruppen 30. Während das Kühlmittel durch die Strömungskanäle 34 fließt, wird jegliche unerwünschte Luft, die mit dem Strom des Kühlmittels in die Strömungskanäle 34 gelangt ist, in den Vertiefungen 46 der Platten 30a und 30b aufgefangen und gesammelt. Dann wird die Luft von den Öffnungen 50 der Vertiefungen 46 durch die Entlüftungskanäle 52 zur Rinne 54 abgeführt. Daraufhin strömt die Luft aus der Rinne 54 zur Sammelentlüftungsleitung 44 und von der Sammelentlüftungsleitung 44 zum Entlüftungsauslass 26, von wo aus sie in eine Umgebung entweicht, die vom Wärmeübertrager 10 separiert ist.
Vorteilhafterweise verfügt der Wärmeübertrager 10 über einen durchgehenden Entlüftungsströmungsweg, der der Sammlung jeglicher unerwünschter Luft dient, die ungewollt in die Strömungskanäle 34 des Wärmeübertragers 10 gelangt ist. Der durchgehende Entlüftungsströmungsweg leitet die Luft daraufhin durch den Wärmeübertrager 10 und aus diesem hinaus, was die Effizienz und Leistung des Wärmeübertragers 10 optimiert. Der durchgehende Entlüftungsströmungsweg ist ganz besonders vorteilhaft bei Wärmeübertragern, die über Platten mit mehreren parallelen Durchstromkonfigurationen verfügen, wie Platten mit mehr als einem Paar paralleler Windungen. So ist ein durchgehender Entlüftungsströmungsweg beispielsweise besonders vorteilhaft bei Wärmeübertragern, deren Platten über Konfigurationen mit vier parallelen Windungen, Konfigurationen mit sechs parallelen Windungen, Konfigurationen mit acht parallelen Windungen und Konfigurationen mit zehn parallelen Windungen verfügen.
Fachleute können der vorgenannten Beschreibung ohne Probleme die grundlegenden Merkmale dieser Erfindung entnehmen und verschiedene Änderungen und Modifikationen an der Erfindung vornehmen, um sie unterschiedlichen Verwendungszwecken und Bedingungen anzupassen, ohne dabei vom Geist und dem Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Wärmeübertragerplatte, umfassend: eine Platte mit einer einen Durchgang bildenden Oberfläche, einen Abschnitt eines Strömungskanals, der auf der den Durchgang bildenden Oberfläche geformt wird, eine Vertiefung, die in der den Durchgang bildenden Oberfläche ausgeformt wird und den Abschnitt des Strömungskanals schneidet, wobei die Vertiefung so gestaltet ist, dass sie Luft aus dem Abschnitt des Strömungskanals sammelt, und eine Entlüftungsöffnung, die auf der den Durchgang bildenden Oberfläche ausgeformt und so gestaltet ist, dass sie die aus dem Strömungsweg eines Wärmeübertragers entnommene Luft abführt.
Platte nach Anspruch 1, wobei die Vertiefung eine darin ausgeformte Öffnung enthält.
Platte nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine Einlassöffnung zur Aufnahme eines Kühlmittels und eine Auslassöffnung zur Abgabe des Kühlmittels, wobei der Strömungskanal zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung einen geschlungenen Strömungsweg aufweist.
Platte nach Anspruch 3, wobei die Entlüftungsöffnung und die Vertiefung zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung liegen.
Platte nach Anspruch 1, wobei die den Durchgang bildende Oberfläche mehrere Vertiefungen aufweist und jede Vertiefung über eine darin ausgeformte Öffnung verfügt, die sich durch die Platte zieht.
Platte nach Anspruch 5, wobei die Platte entweder über eine Konfiguration mit vier parallelen Windungen oder über eine Konfiguration mit sechs parallelen Windungen oder über Konfiguration mit acht parallelen Windungen oder über eine Konfiguration mit zehn parallelen Windungen verfügt.
Platte nach Anspruch 1, wobei der Abschnitt des Strömungskanals über ein U-förmiges Ende verfügt und die Vertiefung das U-förmige Ende schneidet.
Platte nach Anspruch 1, wobei die Vertiefung tiefer ist als der Abschnitt des Strömungskanals.
Wärmeübertrager, umfassend: eine Wärmeübertragerbaugruppe mit einer oberen Abdeckplatte, einer unteren Abdeckplatte, mehreren übereinander angeordneten Plattenbaugruppen und mehreren zwischen den Plattenbaugruppen liegenden Lamellen, wobei jede der Plattenbaugruppen einen Strömungskanal zur Aufnahme eines Kühlmittels bildet, und einen durchgehenden Strömungsweg, der sich durch die Wärmeübertragerbaugruppe zieht, wobei der Strömungsweg mittels einer Flüssigkeit mit den Strömungskanälen aller Platten in Verbindung steht und so gestaltet ist, dass er die Luft aus allen Strömungskanälen an eine Umgebung abgeben kann, die vom Wärmeübertrager separiert ist.
Wärmeübertrager nach Anspruch 9, wobei ein erster Teil des durchgehenden Strömungswegs von einem Entlüftungskanal gebildet wird, der sich durch mehrere Plattenbaugruppen erstreckt, wobei der Entlüftungskanal mittels einer Flüssigkeit direkt mit jedem der Strömungskanäle verbunden ist.
Wärmeübertrager nach Anspruch 10, wobei die obere Abdeckplatte einen Entlüftungsauslass umfasst und wobei ein zweiter Abschnitt des durchgehenden Strömungswegs aus einer Sammelentlüftungsleitung besteht, die mittels einer Flüssigkeit direkt mit dem Entlüftungsauslass verbunden ist.
Wärmeübertrager nach Anspruch 11, wobei ein dritter Abschnitt des durchgehenden Strömungswegs eine Rinne in der unteren Abdeckplatte umfasst und die Rinne mittels einer Flüssigkeit den Entlüftungskanal mit der Sammelentlüftungsleitung verbindet.
Wärmeübertrager nach Anspruch 9, wobei die Plattenbaugruppen eine erste Platte und eine zweite Platte umfassen, die miteinander kooperieren, um Strömungskanäle zu bilden, und die erste Platte sowie die zweite Platte über eine parallele Mehrfachdurchflusskonfiguration mit mehreren parallelen Windungen verfügen.
Wärmeübertrager, umfassend: eine obere Abdeckplatte mit einer Entlüftungsöffnung, um Luft aus dem Wärmeübertrager abzulassen, eine untere Abdeckplatte mit einer darin ausgeformten Rinne, und mehrere zwischen der oberen und der unteren Abdeckplatte gelegene Plattenbaugruppen, wobei jede dieser Plattenbaugruppen einen Strömungskanal zur Aufnahme eines hindurchfließenden Kühlmittels bildet und die Plattenbaugruppen so aufeinander ausgerichtet sind, dass sie mindestens einen Entlüftungskanal und mindestens eine Sammelentlüftungsleitung bilden, die sich durch die Konstruktion ziehen, und dieser in mindestens einfacher Ausfertigung vorliegende Entlüftungskanal und die in mindestens einfacher Ausfertigung vorliegende Sammelentlüftungsleitung so gestaltet sind, dass sie die Luft aus den Strömungskanälen aufnehmen und an eine außerhalb des Wärmeübertragers befindliche Umgebung ableiten, wobei die Rinne mittels einer Flüssigkeit den Entlüftungskanal mit der Sammelentlüftungsleitung verbindet.
Wärmeübertrager nach Anspruch 14, wobei der in mindestens einfacher Ausfertigung vorliegende Entlüftungskanal mittels einer Flüssigkeit direkt mit allen Strömungskanälen verbunden ist und wobei die in mindestens einfacher Ausfertigung vorliegende Sammelentlüftungsleitung mittels einer Flüssigkeit direkt mit dem Entlüftungsauslass verbunden ist.
Wärmeübertrager nach Anspruch 14, wobei die Plattenbaugruppen mehrere Entlüftungskanäle bilden.
Wärmeübertrager nach Anspruch 14, wobei die Plattenbaugruppen jeweils eine erste Platte und eine zweite Platte umfassen, die miteinander kooperieren, um den Strömungskanal zu bilden.
Wärmeübertrager nach Anspruch 17, wobei die erste Platte und die zweite Platte jeweils eine Entlüftungsöffnung und eine Öffnung umfassen, wobei alle Entlüftungsöffnungen der Plattenbaugruppen so aufeinander ausgerichtet sind, dass sie die in mindestens einfacher Ausfertigung vorliegende Sammelentlüftungsleitung bilden und wobei alle Öffnungen aller Plattenbaugruppen so aufeinander ausgerichtet sind, dass sie den in mindestens einfacher Ausfertigung vorliegenden Entlüftungskanal bilden.
Wärmeübertrager nach Anspruch 17, wobei die erste Platte und die zweite Platte jeweils eine darin ausgeformte Vertiefung umfassen, die den Strömungskanal schneidet, wobei sich in der Vertiefung eine Öffnung befindet und wobei die Vertiefung so gestaltet ist, dass sie die Luft aus dem Strömungskanal aufnimmt und sammelt und durch die Öffnung ableitet.
Wärmeübertrager nach Anspruch 17, wobei die erste und die zweite Platte über eine parallele Mehrfachdurchflusskonfiguration mit mehreren parallelen Windungen verfügen.