DE102017211350A1

DE102017211350A1 - Wärmeübertragervorrichtung

Info

Publication number: DE102017211350A1
Application number: DE102017211350.2A
Authority: DE
Inventors: Felix Riedesser; Matthias Senn
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-07-04
Filing date: 2017-07-04
Publication date: 2019-01-10

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Wärmeübertragervorrichtung, insbesondere Kreuzstrom-Wärmeübertragervorrichtung, mit zumindest einem ersten Hauptdurchströmungskanal (10a) und mit zumindest einem zweiten Hauptdurchströmungskanal (12a), welche zu einem gegenseitigen Wärmeübertrag vorgesehen sind und mit einer Temperiereinheit (14a; 14b), welche dazu vorgesehen ist, eine Hauptzuströmung (16a; 16b), welche dem ersten Hauptdurchströmungskanal (10a) zugeführt wird, zu temperieren.
Es wird vorgeschlagen, dass die Temperiereinheit (14a; 14b) dazu vorgesehen ist, Teilzuströmungen (20a, 22a; 20b, 22b) der Hauptzuströmung (16a; 16b) verschieden zu temperieren.

The invention is based on a heat exchanger device, in particular cross-flow heat exchanger device, with at least one first main flow channel (10a) and with at least one second main flow channel (12a) which are provided for mutual heat transfer and with a tempering unit (14a; is provided, a main inflow (16a, 16b), which is the first main flow channel (10a) is supplied to temper.
It is proposed that the temperature control unit (14a, 14b) be provided to temper the partial inflows (20a, 22a, 20b, 22b) of the main inflow (16a, 16b) differently.

Description

Stand der TechnikState of the art

Es ist bereits eine Wärmeübertragervorrichtung vorgeschlagen worden, welche zumindest einem ersten Hauptdurchströmungskanal und zumindest einem zweiten Hauptdurchströmungskanal, welche zu einem gegenseitigen Wärmeübertrag vorgesehen sind, aufweist und welche ferner eine Temperiereinheit umfasst, welche dazu vorgesehen ist, zumindest eine Hauptzuströmung, welche dem ersten Hauptdurchströmungskanal zugeführt wird, zu temperieren.There has already been proposed a heat transfer device which has at least a first main flow passage and at least a second main flow passage provided for mutual heat transfer, and which further comprises a temperature control unit which is provided with at least one main flow supplied to the first main flow passage to temper.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung geht aus von einer Wärmeübertragervorrichtung, insbesondere einer Kreuzstrom-Wärmeübertragervorrichtung, mit zumindest einem ersten Hauptdurchströmungskanal und mit zumindest einem zweiten Hauptdurchströmungskanal, welche zu einem gegenseitigen Wärmeübertrag vorgesehen sind und mit einer Temperiereinheit, welche dazu vorgesehen ist, zumindest eine Hauptzuströmung, welche dem ersten Hauptdurchströmungskanal zugeströmt wird, zu temperieren.The invention is based on a heat exchanger device, in particular a cross-flow heat exchanger device, with at least one first main flow channel and at least one second main flow channel, which are provided for a mutual heat transfer and with a tempering unit, which is provided, at least one main inflow, which the first Main flow channel is zugeströmt to temper.

Es wird vorgeschlagen, dass die Temperiereinheit dazu vorgesehen ist, Teilzuströmungen der Hauptzuströmung verschieden zu temperieren. Es kann vorteilhaft eine Wärmeübertragervorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz, insbesondere einer Energieeffizienz bereitgestellt werden. Dies erfolgt insbesondere dadurch, dass durch die verschiedene Temperierung der Teilzuströmungen konstruktionsbedingte Temperaturschwankung innerhalb des Wärmeübertragers gezielt ausgeglichen werden können und somit vorteilhaft eine übermäßige und insbesondere redundante Temperierung der gesamte Hauptzuströmung vermieden werden kann. Besonders vorteilhaft kann eine Standzeit und eine Betriebssicherheit der Wärmeübertragungsvorrichtung verbessert werden, da insbesondere Vereisung durch das konstruktionsbedingte Temperaturgefälle, insbesondere bei erhöhter Luftfeuchtigkeit, welche zu Beschädigungen an Bauteilen führen, vermieden werden kann.It is proposed that the tempering unit is provided to temper the partial inflows of the main inflow differently. It may be advantageous to provide a heat exchanger device with improved properties in terms of efficiency, in particular energy efficiency. This is done in particular by the fact that different temperatures caused by the different temperature of the Teilzuströmungen temperature variation within the heat exchanger can be specifically compensated and thus advantageously an excessive and especially redundant temperature control of the entire Hauptzströmung can be avoided. Particularly advantageously, a service life and operational reliability of the heat transfer device can be improved, since in particular icing due to the design-related temperature gradient, in particular in the case of increased air humidity, which leads to damage to components, can be avoided.

Unter einer „Wärmeübertragervorrichtung“ soll insbesondere zumindest ein Teil eines Wärmeübertragers verstanden werden. Alternativ kann die Wärmeübertragervorrichtung den Wärmeübertrager zumindest teilweise, vorzugsweise zumindest zu einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig ausbilden. Unter dem Ausdruck „zumindest zu einem Großteil“ sollen dabei insbesondere zumindest zu 55 %, vorteilhaft zumindest zu 65 %, vorzugsweise zumindest zu 75 %, besonders bevorzugt zumindest zu 85 % und besonders vorteilhaft zumindest zu 95 % verstanden werden. Unter einer „Kreuzstrom-Wärmeübertragervorrichtung“ soll insbesondere eine Wärmeübertragervorrichtung verstanden werden, bei welcher der erste Hauptdurchströmungskanal und der zweite Hauptdurchströmungskanal insbesondere in zumindest einer Seitenansicht miteinander gekreuzt angeordnet sind und vorzugsweise in zumindest einem Betriebszustand in entgegengesetzte Richtungen von einem Fluid durchströmt werden. Unter einem „Hauptdurchströmungskanal“ soll insbesondere ein Kanal zur Leitung eines Fluids verstanden werden, welcher sich zumindest teilweise durch einen Grundkörper der Wärmeübertragervorrichtung erstreckt. Der erste Hauptdurchströmungskanal ist insbesondere zu einer Leitung einer Zuluft, vorzugsweise für ein Gebäude, vorgesehen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Der erste Hauptdurchströmungskanal ist insbesondere zu einer Durchströmung mit der Hauptzuströmung vorgesehen, welche insbesondere die Zuluft zuströmt. Der zweite Hauptdurchströmungskanal ist insbesondere zur Leitung einer Abluft, vorzugsweise eines Gebäudes, vorgesehen. Der zweite Hauptdurchströmungskanal ist insbesondere zu einer Durchströmung mit einer Hauptabströmung vorgesehen, welche insbesondere die Abluft abströmt. Der erste Hauptdurchströmungskanal und der zweite Hauptdurchströmungskanal sind insbesondere zu einer gegenseitigen Rekuperation von Wärme vorzugsweise zwischen der Zuluft und der Abluft vorgesehen. Der erste Hauptdurchströmungskanal und der zweite Hauptdurchströmungskanal sind insbesondere fluidtechnisch voneinander getrennt ausgebildet. Der erste Hauptdurchströmungskanal und der zweite Hauptdurchströmungskanal verlaufen zumindest abschnittsweise parallel zueinander. Insbesondere in einer Seitenansicht kreuzen sich der erste Hauptdurchströmungskanal und der zweite Hauptdurchströmungskanal. Insbesondere weisen die Hauptdurchströmungskanäle vorzugsweise jeweils zumindest zwei und vorzugsweise mehrere Teildurchströmungskanäle auf. Die Teildurchströmungskanäle eines Hauptdurchströmungskanals verlaufen insbesondere zumindest abschnittsweise zueinander parallel und sind insbesondere derart angeordnet, dass diese untereinander frei von Kreuzungen sind. Ferner weisen die Teildurchströmungskanäle vorzugsweise einen zick-zack-förmigen Verlauf auf. Teildurchströmungskanäle des ersten Hauptdurchströmungskanals und Teildurchströmungskanäle des zweiten Hauptdurchströmungskanals sind insbesondere fluidtechnisch voneinander getrennt ausgebildet und kreuzen sich insbesondere in einer Seitenansicht betrachtet. Ferner sind Teildurchströmungskanäle des ersten Hauptdurchströmungskanals und Teildurchströmungskanäle des zweiten Hauptdurchströmungskanals insbesondere in einer Seitenansicht betrachtet zueinander spiegelsymmetrisch angeordnet. Die Wärmeübertragervorrichtung weist insbesondere zumindest eine und vorzugsweise mehrere Wärmeübertragerplatten auf, welche vorzugsweise übereinander gestapelt den Grundkörper der Wärmeübertragervorrichtung ausbilden. Die Hauptdurchströmungskanäle sind insbesondere zumindest teilweise von zumindest einer Wärmeübertragerplatte gebildet. Vorzugsweise sind die Hauptdurchströmungskanäle von jeweils zwei aufeinander gestapelten Wärmeübertragerplatten ausgebildet. Unter einer „Temperiereinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche, vorzugsweise abhängig von einer Betriebsrichtung der Wärmeübertragervorrichtung, zu einem Temperiere und zwar insbesondere zu einem Heizen und/oder Kühlen der Hauptzuströmung vorgesehen ist. Die Temperiereinheit ist insbesondere fluidtechnisch zumindest teilweise, vorzugsweise zumindest zu einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig vor dem ersten Hauptdurchströmungskanal angeordnet. Die Temperiereinheit weist insbesondere zumindest ein Temperierelement auf, welches insbesondere als eine Heizwendel ausgebildet ist. Ferner kann das Temperierelement insbesondere als ein Peltierelement ausgebildet sein, welches, sowohl zum Heizen, als auch Kühlen vorgesehen sein kann. Unter einer „Hauptzuströmung“ soll insbesondere eine vorzugsweise laminare Zuströmung von Zuluft vorzugsweise für ein Gebäude verstanden werden, welche insbesondere in zumindest einem Betriebszustand dem Hauptdurchströmungskanal zugeführt wird. Unter einer „Teilzuströmung“ sollen insbesondere einzelne Strömungsregime der Hauptzuströmung und zwar insbesondere nebeneinander strömende vorzugsweise laminar Teilströme des Hauptzuströmung verstanden werden, welche vorzugsweise, durch Teilkanäle, insbesondere Teilzuströmungskanäle, oder Trennwände zumindest abschnittsweise voneinander getrennt sind. Darunter, dass eine „Temperiereinheit dazu vorgesehen ist Teilzuströmungen der Hauptzuströmung verschieden zu temperieren“, soll insbesondere verstanden werden, dass zumindest zwei Teilzuströmungen von der Temperiereinheit in zumindest einem Betriebszustand auf zueinander verschiedene Temperaturen gebracht werden. Besonders bevorzugt sind die Temperaturen mittels der Temperiereinheit einstellbar.A "heat exchanger device" is to be understood in particular at least a part of a heat exchanger. Alternatively, the heat transfer device can form the heat exchanger at least partially, preferably at least to a large extent and particularly preferably completely. At least 55%, advantageously at least 65%, preferably at least 75%, particularly preferably at least 85% and particularly advantageously at least 95% are to be understood by the term "at least to a large extent". A "cross-flow heat exchanger device" is to be understood in particular as a heat exchanger device, in which the first main flow channel and the second main flow channel are arranged crossed in particular in at least one side view and are preferably flowed through in opposite directions in at least one operating state by a fluid. A "main flow channel" is to be understood in particular a channel for the passage of a fluid which extends at least partially through a main body of the heat transfer device. The first main flow channel is in particular to a line of supply air, preferably for a building, provided. By "provided" is intended to be understood in particular specially programmed, designed and / or equipped. The fact that an object is intended for a specific function should in particular mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state. The first main flow channel is provided in particular for a flow with the main inflow, which in particular flows in the supply air. The second main flow channel is in particular for the guidance of an exhaust air, preferably a building provided. The second main flow channel is provided in particular for a flow with a main outflow, which in particular flows off the exhaust air. The first main flow channel and the second main flow channel are provided in particular for a mutual recuperation of heat preferably between the supply air and the exhaust air. The first main flow channel and the second main flow channel are in particular formed fluidly separated from each other. The first main flow channel and the second main flow channel extend at least partially parallel to each other. Particularly in a side view, the first main flow channel and the second main flow channel intersect. In particular, the main flow channels preferably each have at least two and preferably a plurality of partial flow channels. The partial flow channels of a main flow channel run in particular at least partially parallel to each other and are in particular arranged such that they are mutually free of intersections. Furthermore, the partial flow channels preferably have a zigzag-shaped course. Partial flow channels of the first main flow channel and partial flow channels of the second main flow channel are formed in particular fluidly separated from each other and intersect, in particular viewed in a side view. Furthermore, partial flow channels of the first main flow channel and partial flow channels of the second main flow channel, in particular in a side view, are arranged mirror-symmetrically to each other. The heat exchanger device has in particular at least one and preferably a plurality of heat exchanger plates, which preferably stacked one above the other form the main body of the heat exchanger device. The main flow channels are in particular at least partially formed by at least one heat exchanger plate. Preferably, the Hauptdurchströmungskanäle are each formed by two stacked heat transfer plates. A "tempering unit" is to be understood in particular as meaning a unit which is provided, preferably as a function of an operating direction of the heat exchanger device, to a temperature and in particular to a heating and / or cooling of the main inlet. The temperature control unit is in particular fluidically at least partially, preferably arranged at least to a large extent and particularly preferably completely in front of the first main flow channel. The tempering unit has, in particular, at least one tempering element, which is designed in particular as a heating coil. Furthermore, the tempering element can be designed in particular as a Peltier element, which can be provided both for heating and cooling. A "main inflow" is to be understood as meaning in particular a preferably laminar inflow of supply air, preferably for a building, which is supplied to the main flow channel, in particular in at least one operating state. A "partial inflow" is to be understood in particular as meaning individual flow regimes of the main inflow and, in particular, adjacent laminar partial flows of the main inflow, which are preferably at least partially separated from one another by partial ducts, in particular partial inflow ducts or partitions. By the fact that a "temperature control unit is intended to temper partial inflows of the main inflow differently" should be understood in particular that at least two partial inflows are brought by the temperature control in at least one operating state to different temperatures. The temperatures are particularly preferably adjustable by means of the temperature control unit.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Temperiereinheit dazu vorgesehen ist, entlang zumindest einer Richtung, insbesondere senkrecht zur Richtung einer Hauptzuströmung, einen Temperaturgradienten der Hauptzuströmung zu erzeugen. Es kann vorteilhaft eine besonders genaue Temperierung bereitgestellt werden, so dass das konstruktionsbedingte Temperaturgefälle und der erzeugte Temperaturgradient sich gegenseitig kompensieren, wodurch besonders vorteilhaft eine Energieeffizienz verbessert und Energiekosten verringert werden können. Unter einem „Temperaturgradienten“ soll insbesondere eine vorzugsweise kontinuierliche Veränderung, insbesondere eine kontinuierliche, vorzugsweise stetige, Erhöhung, der Temperatur entlang einer Richtung verstanden werden.It is further proposed that the tempering unit is provided to generate along at least one direction, in particular perpendicular to the direction of a main inflow, a temperature gradient of the main inflow. It can advantageously be provided a particularly accurate temperature, so that the design-related temperature gradient and the temperature gradient generated compensate each other, which particularly advantageous energy efficiency can be improved and energy costs can be reduced. A "temperature gradient" is to be understood in particular as meaning a preferably continuous change, in particular a continuous, preferably continuous, increase in the temperature along one direction.

Insbesondere um die Hauptzuströmung auf einfache Art und Weise zuzuführen und vorzugsweise eine Aufteilung der Hauptzuströmung in Teilzuströmungen zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, dass die Wärmeübertragervorrichtung zumindest einen Hauptzuströmungskanal zur Leitung der Hauptzuströmung aufweist, welcher zumindest einen Teilzuströmungskanal aufweist, welcher zur Leitung zumindest einer der Teilzuströmungen vorgesehen ist. Der Hauptzuströmungskanal definiert insbesondere die Richtung der Hauptzuströmung. Vorzugsweise ist die Haupterstreckungsrichtung des Hauptzuströmungskanals identisch mit der Richtung der Hauptzuströmung. Der Hauptzuströmungskanal ist insbesondere fluidtechnisch mit dem ersten Hauptdurchströmungskanal verbunden. Vorzugsweise weist der Hauptzuströmungskanal insbesondere zumindest abschnittsweise mehrere Teilzuströmungskanäle auf. Die Teilzuströmungskanäle unterteilen insbesondere die Hauptzuströmung zumindest abschnittsweise in die Teilzuströmungen.In particular, in order to supply the main inflow in a simple manner and preferably to ensure a division of the main inflow in Teilzströmströmungen, it is proposed that the heat exchanger device has at least one main inflow channel for directing the Hauptzström, which has at least one Teilzuströmungskanal, which provided for the line at least one of the Teilzuströmungen is. The main inflow channel defines in particular the direction of the main inflow. Preferably, the main direction of extension of the main inflow channel is identical to the direction of the main inflow. The main inflow channel is in particular fluidly connected to the first main flow channel. The main inflow channel preferably has, in particular at least in sections, a plurality of partial inflow channels. In particular, the partial inflow channels divide the main inflow, at least in sections, into the partial inflows.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Tempereiereinheit zumindest teilweise relativ zu einer geometrischen Mittelachse des Hauptzuströmungskanals, insbesondere senkrecht zur Richtung der Hauptströmung, asymmetrisch ausgebildet und/oder versetzt angeordnet ist. Hierdurch kann vorteilhaft eine Präzision einer Temperierung einzelner Teilzuströmungen verbessert werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Temperiereinheit zumindest teilweise, vorzugsweise, zumindest zu einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig, dem Teilzuströmungskanal, insbesondere einem einzigen Teilzuströmungskanal, zugeordnet und/oder in diesem angeordnet, ist. Ferner kann die Temperiereinheit insbesondere zumindest teilweise, vorzugsweise zumindest zu einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig, mehreren Teilzuströmungskanälen zugeordnet sein und insbesondere in diesen angeordnet sein. Die Temperiereinheit kann insbesondere je Teilströmungskanal ein insbesondere einzeln ansteuerbares Temperierelement aufweisen, welches jeweils zumindest einem Teilzuströmungskanal zugeordnet und/oder in diesem angeordnet sein kann.It is also proposed that the tempering unit is arranged asymmetrically and / or staggered at least partially relative to a geometric central axis of the main inflow channel, in particular perpendicular to the direction of the main flow. As a result, a precision of a temperature control of individual partial inflows can advantageously be improved. In a preferred embodiment of the invention, it is proposed that the temperature control unit is at least partially, preferably, at least for the most part and particularly preferably completely, assigned to the partial inflow channel, in particular a single partial inflow channel, and / or arranged therein. Furthermore, the temperature control unit may in particular at least partially, preferably at least to a large extent and particularly preferably completely, be assigned to a plurality of partial inflow channels and in particular be arranged in these. In particular, the temperature control unit may have a temperature control element which can be controlled individually, in particular for each partial flow channel, which temperature control element can be assigned to at least one partial flow channel and / or arranged in this one.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Temperiereinheit zumindest entlang einer Richtung, insbesondere senkrecht zur Richtung der Hauptzuströmung, eine variierende, insbesondere eine abnehmende, Temperierleistung aufweist. Hierdurch kann ein besonders stetiger Temperaturgradient für die Hauptzuströmung erzeugt werden. Die Temperiereinheit weist insbesondere entlang der Richtung angeordnete und vorzugsweise voneinander unabhängig ansteuerbare Temperierelemente auf. Ferner weist die Temperiereinheit entlang der Richtung eine variierende Leistungsdichte auf. Die Temperiereinheit, insbesondere das Temperierelement kann, insbesondere für den Fall, dass dieses als eine Heizwendel ausgebildet ist, entlang der Richtung eine variierende Bauteilparameter aufweisen, welche eine Temperierleistung beeinflussen, wie beispielsweise Windungsanzahl, einen Windungsabstand, einen Windungsdurchmesser und/oder eine Windungsdrahtdicke der Heizwendel.In a preferred embodiment of the invention it is proposed that the temperature control unit at least along one direction, in particular perpendicular to the direction of the main inflow, a having varying, in particular a decreasing, tempering performance. As a result, a particularly steady temperature gradient can be generated for the main inflow. The tempering unit has in particular along the direction of arranged and preferably independently controllable tempering. Furthermore, the temperature control unit has a varying power density along the direction. The tempering unit, in particular the tempering, can, in particular in the case that it is formed as a heating coil along the direction of a varying component parameters that affect a tempering, such as number of turns, a winding pitch, a coil diameter and / or a winding wire thickness of the heating coil ,

Insbesondere um einen besonders distinkten Temperaturunterschied einzelner Teilzuströmungen der Hauptzuströmung zu erreichen und insbesondere eine strömungsstabile Aufteilung der Hauptzuströmung in Teilzuströmungen zu gewährleisten, wobei vorzugsweise eine Durchmischung der einzelnen Teilzuströmungen zu vermieden werden kann, wird vorgeschlagen, dass die Wärmeübertragervorrichtung zumindest eine Zuströmeinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist, die Hauptzuströmung laminar zuzuströmen. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der Hauptzuströmungskanal und/oder die Teilzuströmungskanäle länglich ausgebildet sind, so dass sich selbst bei einer turbulenten Zuströmung durch eine Zuströmungseinheit innerhalb dieser eine laminare Hauptzuströmung und insbesondere laminare Teilzuströmungen einstellen.In particular in order to achieve a particularly distinct temperature difference between individual partial inflows of the main inflow and in particular to ensure a flow-stable division of the main inflow into partial inflows, it preferably being possible to avoid thorough mixing of the individual partial inflows, it is proposed that the heat exchanger device have at least one inflow unit provided for this purpose is to flow the main flow laminar. Alternatively or additionally, it is conceivable for the main inflow channel and / or the partial inflow channels to be elongate, so that even with a turbulent inflow through an inflow unit, a laminar main inflow and in particular laminar partial inflows occur.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Wärmeübertragervorrichtung zumindest eine Sensoreinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist zumindest eine Temperatur, zumindest einer Hauptströmung, insbesondere der Hauptzuströmung und/oder der Hauptabströmung, innerhalb zumindest eines der Hauptdurchströmungskanäle, insbesondere in dem ersten Hauptdurchströmungskanal und/oder dem zweiten, zu sensieren. Hierdurch kann eine Standzeit weiter erhöht werden, da eine Temperatur mittels der Sensoreinheit überwacht und so ein etwaiges Einfrieren frühzeitig erkannt werden kann. Insbesondere kann mittels der Sensoreinheit ein Ausgleich des konstruktionsbedingten Temperaturgefälles innerhalb des Wärmeübertragers beobachtet werden, und insbesondere ob eine energieeffiziente Kompensation durch die Temperiereinheit erreicht werden kann. Ferner kann die Sensoreinheit insbesondere dazu vorgesehen sein, eine Temperatur der Hauptzuströmung vorzugsweise innerhalb des Hauptzuströmungskanals und besonders bevorzugt innerhalb der Teilzuströmungskanäle zu sensieren. Die Sensoreinheit weist insbesondere zumindest einen Temperatursensor auf, wie beispielsweise einen Heißleiter-Widerstand, eine Kaltleiter-Widerstand oder dergleichen. Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoreinheit dazu vorgesehen sein, zumindest eine Feuchtigkeit, insbesondere eine Luftfeuchtigkeit, zumindest einer Hauptströmung, insbesondere der Hauptzuströmung und/oder der Hauptabströmung, innerhalb zumindest eines der Hauptdurchströmungskanäle, insbesondere in dem ersten Hauptdurchströmungskanal und/oder dem zweiten Hauptdurchströmungskanal, zu sensieren. Die Sensoreinheit kann insbesondere dazu zumindest einen Luftfeuchtigkeitssensor aufweisen, wie beispielsweise ein Hygrometer, insbesondere ein chemisches, coulometrisches und/oder optisches Hygrometer.Furthermore, it is proposed that the heat exchanger device has at least one sensor unit which is provided for at least one temperature, at least one main flow, in particular the main inflow and / or the main outflow, within at least one of the main flow channels, in particular in the first main flow channel and / or the second, to sensate. In this way, a service life can be further increased because a temperature monitored by means of the sensor unit and so any freezing can be detected early. In particular, a compensation of the design-related temperature gradient within the heat exchanger can be observed by means of the sensor unit, and in particular whether an energy-efficient compensation can be achieved by the temperature control unit. Furthermore, the sensor unit can be provided, in particular, to sense a temperature of the main inflow, preferably within the main inflow duct, and particularly preferably within the partial inflow ducts. In particular, the sensor unit has at least one temperature sensor, such as a thermistor resistor, a PTC resistor or the like. Alternatively or additionally, the sensor unit may be provided to at least one moisture, in particular a humidity, at least one main flow, in particular the main inflow and / or the main outflow within at least one of the Hauptdurchströmungskanäle, in particular in the first Hauptdurchströmungskanal and / or the second Hauptdurchströmungskanal to sensing. In particular, the sensor unit may have at least one humidity sensor, for example a hygrometer, in particular a chemical, coulometric and / or optical hygrometer.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Wärmeübertragervorrichtung zumindest eine Steuereinheit aufweist, welche dazu vorgesehen ist, die Temperierung der Temperiereinheit abhängig von zumindest einem Kriterium zu steuern. Hierdurch kann besonders vorteilhaft eine Temperierleistung derart eingestellt werden, dass sich die zusätzliche Temperierung und das konstruktionsbedingte Temperaturgefälle innerhalb des Wärmeübertragers aufheben, wodurch besonders geringe Energiekosten anfallen. Ferner kann ein konstanter Betrieb auch bei sich ändernden Randbedingungen, wie beispielsweise einer Förderleistung einer Klimaanlage zu der der Wärmeübertrager gehört und/oder eine sich verändernde Witterung berücksichtigt werden. Unter einer „Steuereinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einer Steuerelektronik verstanden werden. Unter einer „Steuerelektronik“ soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Das Kriterium zur Steuerung ist insbesondere ein vorzugsweise mittels der Sensoreinheit gemessene Temperatur und/oder eine Feuchtigkeit insbesondere innerhalb des Wärmeübertragers. Die Steuereinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, die Temperiereinheit abhängig von dem Kriterium derart anzusteuern, dass sich ein konstruktionsbedingtes Temperaturgefälle und die verschiedenen durch die Tempereireinheit erzeugten Temperaturen gegenseitig kompensieren.It is also proposed that the heat exchanger device has at least one control unit which is provided to control the temperature control of the temperature control unit as a function of at least one criterion. As a result, it is particularly advantageous to set a temperature control such that the additional temperature control and the design-related temperature gradient within the heat exchanger cancel each other, which results in particularly low energy costs. Furthermore, a constant operation can also be considered under changing boundary conditions, such as, for example, a delivery rate of an air-conditioning system to which the heat exchanger and / or a changing weather. A "control unit" is to be understood as meaning, in particular, a unit having at least one control electronics. By "control electronics" is meant in particular a unit with a processor unit and with a memory unit and with an operating program stored in the memory unit. The criterion for the control is in particular a temperature, which is preferably measured by means of the sensor unit, and / or a moisture, in particular within the heat exchanger. The control unit is provided, in particular, for controlling the temperature control unit as a function of the criterion in such a way that a design-dependent temperature gradient and the various temperatures generated by the temperature control unit mutually compensate each other.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betrieb der Wärmeübertragervorrichtung vorgeschlagen, bei welcher gegenseitig von zumindest einem ersten Hauptdurchströmungskanal und zumindest einem zweiten Hauptdurchströmungskanal Wärme übertragen wird und wobei eine Hauptzuströmung, welcher dem ersten Hauptdurchströmungskanal zugeführt wird, temperiert wird, wobei in zumindest einem Verfahrensschritt, dass in zumindest einem Verfahrensschritt Teilzuströmungen der Hauptzuströmung verschieden temperiert werden. Es kann vorteilhaft eine Wärmeübertragervorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz, insbesondere einer Energieeffizienz bereitgestellt werden.In a further aspect of the invention, a method for operating the heat exchanger device is proposed, in which heat is transferred from at least one first main flow channel and at least one second main flow channel heat and wherein a main inflow, which is supplied to the first main flow channel is tempered, wherein in at least one Process step that in at least one process step partial inflows of the main inflow are tempered differently. It may be advantageous to have a heat exchanger device with improved properties efficiency, in particular energy efficiency.

Die erfindungsgemäße Wärmeübertragervorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb der Wärmeübertragervorrichtung sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Wärmeübertragervorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb der Wärmeübertragervorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.The heat exchanger device according to the invention and the method according to the invention for operating the heat exchanger device should not be limited to the application and embodiment described above. In particular, the inventive heat exchanger device and the method according to the invention for operating the heat exchanger device for fulfilling a mode of operation described herein may have a number deviating from a number of individual elements, components and units mentioned herein.

Figurenlistelist of figures

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, two embodiments of the invention are shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Es zeigen:

1 eine Wärmeübertrager mit einer Wärmeübertragervorrichtung in einer schematischen Seitenansicht,
2 einen schematischen Ablaufplan eines beispielhaften Verfahrens zum Betrieb der Wärmeübertragervorrichtung und
3 eine alternative Ausgestaltung einer Wärmeübertragervorrichtung in einer schematischen Seitenansicht.

Show it:

1 a heat exchanger with a heat exchanger device in a schematic side view,
2 a schematic flowchart of an exemplary method for operating the heat exchanger device and
3 an alternative embodiment of a heat exchanger device in a schematic side view.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

1 zeigt einen Wärmeübertrager 44a in einer schematischen Seitenansicht. Der Wärmeübertrager 44a weist zumindest eine Wärmeübertragervorrichtung auf.
Die Wärmeübertragervorrichtung ist im vorliegenden Fall als eine Kreuzstrom-Wärmeübertragervorrichtung und zwar insbesondere als eine Kreuzstrom-Platten-Wärmeübertragervorrichtung ausgebildet. 1 shows a heat exchanger 44a in a schematic side view. The heat exchanger 44a has at least one heat exchanger device.
The heat transfer device is formed in the present case as a cross-flow heat transfer device, in particular as a cross-flow plate heat transfer device.

Der Wärmeübertragervorrichtung weist zumindest einen Grundkörper 46a auf. Der Grundkörper 46a weist einen hexagonalen Querschnitt auf, insbesondere in einer Seitenansicht.The heat transfer device has at least one main body 46a on. The main body 46a has a hexagonal cross-section, in particular in a side view.

Der Wärmeübertragervorrichtung weist zumindest eine Wärmeübertragerplatte 48a auf. Die Wärmeübertragerplatte 48a weist einen hexagonalen Querschnitt auf, insbesondere in zumindest einer Seitenansicht. Der Wärmeübertragervorrichtung weist im vorliegenden Fall mehrere Wärmeübertragerplatten 48a auf. Die Wärmeübertragerplatten 48a bilden, insbesondere bündig, aufeinander gestapelt den Grundkörper 46a aus. Zur besseren Übersichtlichkeit ist in den Figuren nur eine Wärmeübertragerplatte 48a mit einem Bezugszeichen versehen und in der Beschreibung beschrieben, wobei die Beschreibung unmittelbar auf weitere Wärmeübertragerplatten übertragbar ist.The heat exchanger device has at least one heat exchanger plate 48a on. The heat exchanger plate 48a has a hexagonal cross section, in particular in at least one side view. The heat exchanger device has several heat exchanger plates in the present case 48a on. The heat exchanger plates 48a form, in particular flush, stacked on the main body 46a out. For clarity, in the figures, only a heat exchanger plate 48a provided with a reference numeral and described in the description, wherein the description is directly transferable to other heat exchanger plates.

Die Wärmeübertragervorrichtung weist zumindest einen ersten Hauptdurchströmungskanal 10a auf. Im vorliegenden Fall weist die Wärmeübertragervorrichtung mehrere erste Hauptdurchströmungskanäle 10a auf. Zur besseren Übersicht ist in den Figuren und der Beschreibung nur ein erster Hauptdurchströmungskanal 10a mit einem Bezugszeichen versehen und näher beschrieben, wobei die Beschreibung auf weitere erste Hauptdurchströmungskanäle 10a übertragbar ist.The heat transfer device has at least a first main flow passage 10a on. In the present case, the heat transfer device has a plurality of first main flow channels 10a on. For a better overview is in the figures and the description only a first main flow channel 10a provided with a reference numeral and described in more detail, wherein the description of further first main flow channels 10a is transferable.

Der erste Hauptdurchströmungskanal 10a ist zumindest teilweise von der Wärmeübertragerplatte 48a gebildet. Im vorliegenden Fall ist der Hauptdurchströmungskanal 10a von zwei aufeinander gestapelten Wärmeübertragerplatten 48a ausgebildet. Der erste Hauptdurchströmungskanal 10a ist zu einer Durchströmung mit der Hauptzuströmung 16a vorgesehen, welche insbesondere eine Zuluft zuströmt. Der erste Hauptdurchströmungskanal 10a weist zumindest zwei voneinander getrennt ausgebildete Teildurchströmungskanäle 42a auf. Im vorliegenden Fall weist der Hauptdurchströmungskanal 10a vier Teildurchströmungskanäle 42a auf. Zur besseren Übersicht ist in den Figuren und der Beschreibung nur ein Teildurchströmungskanal 42a mit einem Bezugszeichen versehen. Die Beschreibung des Teildurchströmungskanals 42a ist auf weitere Teildurchströmungskanäle 42a des ersten Hauptdurchströmungskanals 10a übertragbar. Die Teildurchströmungskanäle 42a verlaufen zumindest abschnittsweise zueinander parallel. Die Teildurchströmungskanäle 42a sind derart angeordnet, dass sich diese untereinander frei von Kreuzungen sind. Die Teildurchströmungskanäle 42a kreuzen sich gegenseitig nicht. Die Teildurchströmungskanäle 42a weisen einen zick-zack-förmigen Verlauf auf. Denkbar ist, dass der erste Hauptdurchströmungskanal 10a eine von der hier dargestellten abweichenden und insbesondere eine von einem Fachmann bevorzugte Anzahl von Teildurchströmungskanälen 42a aufweisen kann.The first main flow channel 10a is at least partially from the heat exchanger plate 48a educated. In the present case, the main flow channel 10a of two stacked heat exchanger plates 48a educated. The first main flow channel 10a is to a flow with the main inflow 16a provided, which in particular flows to a supply air. The first main flow channel 10a has at least two separately formed partial flow channels 42a on. In the present case, the main flow channel 10a four partial flow channels 42a on. For a better overview is in the figures and the description, only a partial flow channel 42a provided with a reference numeral. The description of the partial flow channel 42a is on further partial flow channels 42a of the first main flow channel 10a transferable. The partial flow channels 42a run at least partially parallel to each other. The partial flow channels 42a are arranged so that they are mutually free of intersections. The partial flow channels 42a do not cross each other. The partial flow channels 42a have a zig-zag course. It is conceivable that the first main flow channel 10a one of the here shown deviating and in particular a preferred by a skilled person number of partial flow channels 42a can have.

Die Wärmeübertragervorrichtung weist zumindest einen zweiten Hauptdurchströmungskanal 12a auf. Im vorliegenden Fall weist die Wärmeübertragervorrichtung mehrere zweite Hauptdurchströmungskanäle 12a auf. Zur besseren Übersicht ist in den Figuren und der Beschreibung nur ein zweiter Hauptdurchströmungskanal 12a mit einem Bezugszeichen versehen und näher beschrieben, wobei die Beschreibung auf weitere zweite Hauptdurchströmungskanäle übertragbar ist.The heat transfer device has at least a second main flow channel 12a on. In the present case, the heat transfer device has a plurality of second main flow channels 12a on. For a better overview is in the figures and the description only a second main flow channel 12a with a Reference numerals provided and described in more detail, wherein the description is transferable to further second main flow channels.

Der zweite Hauptdurchströmungskanal 12a ist zumindest teilweise von der Wärmeübertragerplatte 48a gebildet. Im vorliegenden Fall ist der zweite Hauptdurchströmungskanal 12a von zwei aufeinander gestapelten Wärmeübertragerplatten 48a ausgebildet, wovon insbesondere zumindest eine ebenfalls zumindest teilweise den ersten Hauptdurchströmungskanal 10a ausbildet. Der zweite Hauptdurchströmungskanal 12a ist zu einer Durchströmung mit der Hauptabströmung 64a vorgesehen, welche insbesondere eine Abluft abströmt. Der zweite Hauptdurchströmungskanal 12a weist zumindest zwei voneinander getrennt ausgebildete Teildurchströmungskanäle 43a auf. Im vorliegenden Fall weist der zweite Hauptdurchströmungskanal 12a vier Teildurchströmungskanäle 43a auf. Der Übersichtlichkeit halber ist in den Figuren und der Beschreibung nur ein Teildurchströmungskanal 43a mit einem Bezugszeichen versehen. Die Beschreibung des Teildurchströmungskanals 43a ist auf weitere Teildurchströmungskanäle 43a des zweiten Hauptdurchströmungskanals 12a übertragbar. Die Teildurchströmungskanäle 43a verlaufen zumindest abschnittsweise zueinander parallel. Die Teildurchströmungskanäle 43a sind derart angeordnet, dass diese untereinander frei von Kreuzungen sind. Die Teildurchströmungskanäle 43a kreuzen sich gegenseitig nicht. Die Teildurchströmungskanäle 43a weisen einen zick-zack-förmigen Verlauf auf. Die Teildurchströmungskanäle 43a des zweiten Hauptdurchströmungskanals 12a sind fluidtechnisch von den Teildurchströmungskanälen 42a des ersten Hauptdurchströmungskanal 10a getrennt. In einer Seitenansicht kreuzen sich die Teildurchströmungskanäle 43a des zweiten Hauptdurchströmungskanals 12a mit den Teildurchströmungskanälen 42a des ersten Hauptdurchströmungskanal 10a. Denkbar ist, dass der zweite Hauptdurchströmungskanal 12a eine von der hier dargestellten abweichenden und insbesondere eine von einem Fachmann bevorzugte Anzahl von Teildurchströmungskanälen 43a aufweisen kann.The second main flow channel 12a is at least partially from the heat exchanger plate 48a educated. In the present case, the second main flow channel 12a of two stacked heat exchanger plates 48a formed, of which in particular at least one also at least partially the first main flow channel 10a formed. The second main flow channel 12a is to a flow with the main outflow 64a provided, which flows in particular an exhaust air. The second main flow channel 12a has at least two separately formed partial flow channels 43a on. In the present case, the second main flow channel 12a four partial flow channels 43a on. For the sake of clarity, only a partial flow channel is shown in the figures and the description 43a provided with a reference numeral. The description of the partial flow channel 43a is on further partial flow channels 43a the second main flow channel 12a transferable. The partial flow channels 43a run at least partially parallel to each other. The partial flow channels 43a are arranged so that they are mutually free of intersections. The partial flow channels 43a do not cross each other. The partial flow channels 43a have a zig-zag course. The partial flow channels 43a the second main flow channel 12a are fluid technology of the partial flow channels 42a the first main flow channel 10a separated. In a side view, the partial flow channels intersect 43a the second main flow channel 12a with the partial flow channels 42a the first main flow channel 10a , It is conceivable that the second main flow channel 12a one of the here shown deviating and in particular a preferred by a skilled person number of partial flow channels 43a can have.

Der erste Hauptdurchströmungskanal 10a, insbesondere die Teildurchströmungskanäle 42a des ersten Hauptdurchströmungskanals 10a, und der zweite Hauptdurchströmungskanal 12a, insbesondere die Teildurchströmungskanäle 43a des zweiten Hauptdurchströmungskanals 12a, sind zu einem gegenseitigen Wärmeaustausch vorgesehen und zwar insbesondere zu einer Rekuperation von Wärme vorzugsweise zwischen der Zuluft und der Abluft eines Gebäudes. Eine Richtung der Hauptdurchströmung des ersten Hauptdurchströmungskanals 10a ist entgegengesetzt zu einer Richtung der Hauptdurchströmung des zweiten Hauptdurchströmungskanals 12a. Konstruktionsbedingt und insbesondere durch die Anordnung und Beströmung der Hauptdurchströmungskanäle 10a, 12a kann es ohne entsprechende Gegenmaßnahmen zu einem Temperaturgefälle innerhalb des Wärmeübertragers 44a kommen.The first main flow channel 10a , in particular the partial flow channels 42a of the first main flow channel 10a , and the second main flow channel 12a , in particular the partial flow channels 43a the second main flow channel 12a , Are provided for a mutual heat exchange and in particular for a recuperation of heat preferably between the supply air and the exhaust air of a building. A direction of the main flow of the first main flow passage 10a is opposite to a direction of the main flow of the second main flow passage 12a , Due to the design and in particular by the arrangement and flow of the Hauptdurchströmungskanäle 10a . 12a It can without appropriate countermeasures to a temperature gradient within the heat exchanger 44a come.

Die Wärmeübertragervorrichtung weist zumindest eine Zuströmungseinheit 36a auf. Die Zuströmungseinheit 36a ist dazu vorgesehen eine Hauptzuströmung 16a zu erzeugen. Die Hauptzuströmung 16a ist eine Strömung eines Fluids, welches insbesondere im vorliegenden Fall die Zuluft ist. Die Zuströmungseinheit 36a ist dazu vorgesehen eine laminare Hauptzuströmung 16a zu erzeugen. Die Zuströmungseinheit 36a führt dem ersten Hauptdurchströmungskanal 10a die Hauptzuströmung 16a zu. Die Zuströmungseinheit 36a ist dazu vorgesehen den Hauptzuströmung 16a dem ersten Hauptdurchströmungskanal 10a laminar zuzuströmen. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass sich die Hauptzuströmung 16a im Verlauf einer Strömung hin zu dem ersten Hauptdurchströmungskanal 10a zu einer laminaren Strömung normalisiert. Die Zuströmungseinheit 36a kann zumindest ein Zuströmungselement 56a aufweisen. Das Zuströmungselement 56a kann als ein Gebläse ausgebildet sein.The heat transfer device has at least one inflow unit 36a on. The inflow unit 36a is intended a main inflow 16a to create. The main inflow 16a is a flow of a fluid, which is the supply air in particular in the present case. The inflow unit 36a is intended a laminar main inflow 16a to create. The inflow unit 36a leads to the first main flow channel 10a the main inflow 16a to. The inflow unit 36a is intended for the main inflow 16a the first main flow channel 10a flow laminar. Alternatively or additionally, it is conceivable that the main inflow 16a in the course of a flow towards the first main flow channel 10a normalized to a laminar flow. The inflow unit 36a can at least one inflow element 56a exhibit. The inflow element 56a can be designed as a fan.

Die Wärmeübertragervorrichtung weist zumindest einen Hauptzuströmungskanal 28a auf. Der Hauptzuströmungskanal 28a ist zur Leitung der Hauptzuströmung 16a vorgesehen. Der Hauptzuströmungskanal 28a ist fluidtechnisch mit dem ersten Hauptdurchströmungskanal 10a verbunden. Im vorliegenden Fall weist der Hauptzuströmung 16a zumindest eine erste Teilzuströmung 20a und zumindest eine zweite Teilzuströmung 22a auf. Denkbar ist, dass die Hauptzuströmung 16a eine andere Anzahl von Teilzuströmungen aufweisen kann. Die Teilzuströmungen 20a, 22a können Teilströme und zwar insbesondere laminar nebeneinander strömende Teilströmungsregime der Hauptzuströmung 16a sein. Im vorliegenden Fall sind die Teilzuströmungen 20a, 22a fluidtechnisch zumindest abschnittsweise voneinander getrennt. Insbesondere dazu weist der Hauptzuströmungskanal 28a im vorliegenden Fall zumindest einen ersten Teilzuströmungskanal 32a und zumindest einen zweiten Teilzuströmungskanal 34a auf. Die Teilzuströmungskanäle 32a, 34a teilen die Hauptzuströmung 16a in die entsprechenden Teilzuströmungen 20a, 22a auf. Die Teilzuströmungskanäle 32a, 34a sind jeweils zur Leitung zumindest einer der Teilzuströmungen 20a, 22a vorgesehen.The heat transfer device has at least one main inflow channel 28a on. The main inflow channel 28a is to lead the main inflow 16a intended. The main inflow channel 28a is fluidic with the first main flow channel 10a connected. In the present case, the main inflow 16a at least a first partial inflow 20a and at least a second partial inflow 22a on. It is conceivable that the main inflow 16a may have a different number of Teilzströmungen. The partial inflows 20a . 22a can partial flows and in particular laminar flowing side by side partial flow regime of the main inflow 16a be. In the present case, the partial inflows 20a . 22a fluid technically at least partially separated from each other. In particular, the main inflow channel points to this 28a in the present case, at least a first Teilzströmströmungskanal 32a and at least a second partial inflow channel 34a on. The partial inflow channels 32a . 34a divide the main inflow 16a into the corresponding partial inflows 20a . 22a on. The partial inflow channels 32a . 34a are each for conducting at least one of the Teilzströmströmungen 20a . 22a intended.

Die Wärmeübertragervorrichtung weist zumindest eine Temperiereinheit 14a auf. Die Temperiereinheit 14a ist dazu vorgesehen, die Hauptzuströmung 16a, welche dem ersten Hauptdurchströmungskanal 12a zugeführt wird, zu temperieren. Die Temperiereinheit 14a weist zumindest ein Temperierelement 58a auf. Das Temperierelement 58a ist im vorliegenden Fall als eine Heizwendel ausgebildet. Alternativ sind weitere Ausgestaltungen des Temperierelements 58a denkbar, wie beispielsweise als ein Peltierelement, welches insbesondere einstückig mit einer Wandung des Hauptzuströmungskanals 28a und/oder einer der Teilzuströmungskanäle 32a, 34a ausgebildet sein könnte.The heat transfer device has at least one temperature control unit 14a on. The temperature control unit 14a is intended to be the main inflow 16a which is the first main flow channel 12a is fed, to temper. The temperature control unit 14a has at least one tempering 58a on. The tempering element 58a is in the present case designed as a heating coil. Alternatively, further embodiments of the tempering 58a conceivable, such as, for example, as a Peltier element, which in particular integrally with a wall of the main inflow channel 28a and / or one of the sub-inflow channels 32a . 34a could be trained.

Ferner ist die Temperiereinheit 14a dazu vorgesehen, Teilzuströmungen 20a, 22a verschieden zu temperieren. Die Temperiereinheit 14a ist ferner dazu vorgesehen, entlang einer Richtung 60a einen Temperaturgradienten der Hauptzuströmung 16a zu erzeugen. Die Richtung 60a ist senkrecht zu einer Richtung der Hauptzuströmung 16a. Die Temperiereinheit 14a ist zumindest teilweise relativ zu einer geometrischen Mittelachse 62a des Hauptzuströmungskanals 24a, insbesondere senkrecht zur Richtung der Hauptzuströmung 16a des Hauptzuströmungskanals 24a, asymmetrisch ausgebildet. Die Temperiereinheit 14a ist versetzt zu der geometrischen Mittelachse 62a des Hauptzuströmungskanals 24a, insbesondere senkrecht zur Richtung der Hauptzuströmung 16a, angeordnet. Die Temperiereinheit 14a weist zumindest entlang der Richtung 60a, insbesondere senkrecht zur Richtung der Hauptzuströmung 16a, eine variierende Temperierleistung auf. Ferner ist die Temperiereinheit 14a dazu vorgesehen, die Teilzuströmungen 20a, 22a der Hauptzuströmung 16a verschieden zu temperieren. Insbesondere dazu ist das Temperierelement 58a versetzt zu einer geometrischen Mittelachse 62a des Hauptzuströmungskanal 24a, insbesondere senkrecht zur Richtung der Hauptzuströmung 16a, angeordnet. Das Temperierelement 58a ist im ersten Teilzuströmungskanal 32a angeordnet. Der zweite Teilzuströmungskanal 34a ist frei von dem Temperierelement 58a. Lediglich in dem ersten Teilzuströmungskanal 32a ist das Temperierelement 58a angeordnet.Furthermore, the tempering unit 14a intended to partial inflows 20a . 22a to temper differently. The temperature control unit 14a is further provided along one direction 60a a temperature gradient of the main inflow 16a to create. The direction 60a is perpendicular to a direction of the main inflow 16a , The temperature control unit 14a is at least partially relative to a geometric center axis 62a of the main inflow channel 24a , in particular perpendicular to the direction of the main inflow 16a of the main inflow channel 24a , asymmetric design. The temperature control unit 14a is offset to the geometric center axis 62a of the main inflow channel 24a , in particular perpendicular to the direction of the main inflow 16a arranged. The temperature control unit 14a points at least along the direction 60a , in particular perpendicular to the direction of the main inflow 16a , a varying tempering on. Furthermore, the tempering unit 14a provided the partial inflows 20a . 22a the main inflow 16a to temper differently. In particular, this is the tempering 58a offset to a geometric center axis 62a the main inflow channel 24a , in particular perpendicular to the direction of the main inflow 16a arranged. The tempering element 58a is in the first partial inflow channel 32a arranged. The second partial inflow channel 34a is free of the tempering element 58a , Only in the first partial inflow channel 32a is the tempering element 58a arranged.

Die Wärmeübertragervorrichtung weist ferner zumindest eine Sensoreinheit 40a auf. Die Sensoreinheit 40a ist dazu vorgesehen, zumindest eine Temperatur, einer Hauptströmung und zwar insbesondere der Hauptzuströmung 16a und/oder der Hauptabströmung 64a. Die Sensoreinheit 40a ist zur Sensierung einer Temperatur innerhalb zumindest der Hauptdurchströmungskanäle 10a, 12a und/oder innerhalb des Hauptzuströmungskanals 28a, insbesondere in einem Teilzuströmungskanal 32a des Hauptzuströmungskanals 28a vorgesehen. Die Sensoreinheit 40a weist zur Sensierung der Temperatur zumindest einen Temperatursensor 66a auf. Der Temperatursensor 66a kann insbesondere innerhalb zumindest eines der Hauptdurchströmungskanäle 10a, 12a und/oder innerhalb des Hauptzuströmungskanals 28a, insbesondere in einem Teilzuströmungskanal 32a, 34a angeordnet sein. Der Temperatursensor 66a ist beispielsweise als ein Heißleiter-Widerstand, als ein Kaltleiter-Widerstand oder dergleichen ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoreinheit 40a einen Luftfeuchtigkeitssensor umfassen, welche zu einer Messung eine Luftfeuchtigkeit vorgesehen ist. Ein Luftfeuchtigkeitssensor kann beispielsweise als ein Hygrometer, insbesondere ein chemisches, coulometrisches und/oder optisches Hygrometer ausgebildet sein.The heat transfer device further comprises at least one sensor unit 40a on. The sensor unit 40a is intended, at least one temperature, a main flow and in particular the main inflow 16a and / or the main outflow 64a , The sensor unit 40a is for sensing a temperature within at least the main flow channels 10a . 12a and / or within the main inflow channel 28a , in particular in a partial inflow channel 32a of the main inflow channel 28a intended. The sensor unit 40a has at least one temperature sensor for sensing the temperature 66a on. The temperature sensor 66a in particular within at least one of the main flow channels 10a . 12a and / or within the main inflow channel 28a , in particular in a partial inflow channel 32a . 34a be arranged. The temperature sensor 66a For example, it is formed as a thermistor resistor, a thermistor resistor or the like. Alternatively or additionally, the sensor unit 40a an air humidity sensor, which is provided for a measurement of humidity. An air humidity sensor may be designed, for example, as a hygrometer, in particular a chemical, coulometric and / or optical hygrometer.

Die Wärmeübertragervorrichtung weist ferner zumindest eine Steuereinheit 38a auf. Die Steuereinheit 38a ist elektrisch mit der Sensoreinheit 40a verbunden. Die Steuereinheit 38a ist elektrisch mit der Temperiereinheit 14a verbunden. Die Steuereinheit 38a ist dazu vorgesehen, die Temperierung der Temperiereinheit 14a abhängig von zumindest einem Kriterium zu steuern. Das Kriterium ist die mittels der Sensoreinheit 40a sensierte Temperatur und/oder Feuchtigkeit. Die Steuereinheit 38a steuert und/oder regelt die Temperiereinheit 14a abhängig von dem Kriterium derart an/ein, dass das konstruktionsbedingte Temperaturgefälle innerhalb des Wärmeübertragers 44a und die verschiedenen durch die Temperiereinheit 14a erzeugten Temperaturen der Teilzuströmungen 20a, 22a sich gegenseitig kompensieren.The heat transfer device further comprises at least one control unit 38a on. The control unit 38a is electrical with the sensor unit 40a connected. The control unit 38a is electric with the temperature control unit 14a connected. The control unit 38a is intended to the temperature of the temperature control unit 14a depending on at least one criterion to control. The criterion is the means of the sensor unit 40a sensed temperature and / or humidity. The control unit 38a controls and / or regulates the temperature control unit 14a depending on the criterion on / a, that the design-related temperature gradient within the heat exchanger 44a and the various through the tempering unit 14a generated temperatures of Teilzströmömungen 20a . 22a compensate each other.

In 2 ist ein schematischer Ablaufplan eines Verfahrens zum Betrieb der Wärmeübertragervorrichtung dargestellt. Das Verfahren ist insbesondere Teil eines Betriebsprogramms, welches in der Steuereinheit 38a hinterlegt und von dieser ausführbar ist.In 2 a schematic flow diagram of a method for operating the heat exchanger device is shown. The method is in particular part of an operating program which is in the control unit 38a deposited and executable by this.

Das Verfahren umfasst einen Verfahrensschritt 68a. In dem Verfahrensschritt 68a wird gegenseitig von dem ersten Hauptdurchströmungskanal 10a und dem zweiten Hauptdurchströmungskanal 12a Wärme übertragen.The method comprises a method step 68a , In the process step 68a becomes mutually different from the first main flow channel 10a and the second main flow channel 12a Transfer heat.

Das Verfahren umfasst einen weiteren Verfahrensschritt 70a. In dem Verfahrensschritt 70a wird mittels der Sensoreinheit 40a das konstruktionsbedingte Temperaturgefälle innerhalb des Wärmeübertragers 44a sensiert.The method comprises a further method step 70a , In the process step 70a is by means of the sensor unit 40a the design-related temperature gradient within the heat exchanger 44a sensed.

Das Verfahren umfasst einen weiteren Verfahrensschritt 72a. In dem Verfahrensschritt 72a wird die Hauptzuströmung 16a, welcher dem ersten Hauptdurchströmungskanal 10a zugeführt wird, temperiert. Die Hauptzuströmung 16a wird derart temperiert, dass die Teilzuströmungen 20a, 22a der Hauptzuströmung 16a verschiedene Temperaturen aufweisen. Insbesondere dazu wird die Temperiereinheit 14a von der Steuereinheit 38a abhängig von dem Kriterium, und zwar insbesondere der von der Sensoreinheit 40a sensierten Temperatur, angesteuert. Die Steuereinheit 38a steuert die Temperiereinheit 14a insbesondere derart an, dass das konstruktionsbedingte Temperaturgefälle innerhalb des Wärmeübertragers 44a und die verschiedenen durch die Temperiereinheit 14a erzeugten Temperaturen gegenseitig kompensiert werden.The method comprises a further method step 72a , In the process step 72a becomes the main inflow 16a which is the first main flow channel 10a is fed, tempered. The main inflow 16a is tempered so that the Teilzströmömungen 20a . 22a the main inflow 16a have different temperatures. In particular, the tempering unit 14a from the control unit 38a depending on the criterion, in particular that of the sensor unit 40a sensed temperature, controlled. The control unit 38a controls the temperature control unit 14a in particular such that the design-related temperature gradient within the heat exchanger 44a and the various through the tempering unit 14a generated temperatures are mutually compensated.

In der 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 und 2 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 nachgestellt. Im Ausführungsbeispiel der 3 ist der Buchstabe a durch den Buchstaben b ersetzt.In the 3 a further embodiment of the invention is shown. The following descriptions and the drawings are essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, with reference in principle to the same reference components, in particular with respect to components with the same reference numerals, to the drawings and / or the description of the other embodiments, in particular 1 and 2 can be referenced. To distinguish the embodiments of the letter a is the reference numerals of the embodiment in the 1 and 2 readjusted. In the embodiment of 3 the letter a is replaced by the letter b.

3 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer Wärmeübertragervorrichtung in einer schematischen Seitenansicht. Die folgende Beschreibung befasst sich dabei nur mit den Unterschieden des vorliegenden Ausführungsbeispiels aus 3 gegenüber dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel aus den 1 und 2. 3 shows an alternative embodiment of a heat exchanger device in a schematic side view. The following description deals only with the differences of the present embodiment 3 compared to the previous embodiment of the 1 and 2 ,

Die Wärmeübertragervorrichtung weist zumindest einen Hauptzuströmungskanal 28b auf. Der Hauptzuströmungskanal 28b ist zur Leitung einer Hauptzuströmung 16b vorgesehen. Im vorliegenden Fall weist der Hauptzuströmung 16b zumindest mehrere Teilzuströmung 20b, 22b auf. Die Teilzuströmungen 20b, 22b sind laminar nebeneinander strömende Teilströmungsregime der Hauptzuströmung 16b. Im vorliegenden Fall sind die Teilzuströmungen 20b, 22b fluidtechnisch nicht voneinander getrennt.The heat transfer device has at least one main inflow channel 28b on. The main inflow channel 28b is to lead a main inflow 16b intended. In the present case, the main inflow 16b at least several partial inflow 20b . 22b on. The partial inflows 20b . 22b are laminar side-flow partial flow regimes of the main inflow 16b , In the present case, the partial inflows 20b . 22b not fluidly separated.

Ferner weist die Wärmeübertragervorrichtung eine Temperiereinheit 14b auf. Die Temperiereinheit 14b weist zumindest entlang einer Richtung 60b, insbesondere senkrecht zur Richtung 60b der Hauptzuströmung 16b, eine variierende Temperierleistung auf. Die Temperiereinheit 14b ist zumindest teilweise relativ zu einer geometrischen Mittelachse 62b des Hauptzuströmungskanals 28b, insbesondere senkrecht zur Richtung der Hauptzuströmung 16b, asymmetrisch ausgebildet. Die Temperiereinheit 14b weist ein Temperierelement 58b auf. Das Temperierelement 58b ist als eine Heizwendel ausgebildet. Die Heizwendel weist entlang einer Richtung 60b, insbesondere senkrecht zur Richtung der Hauptzuströmung 16b, eine abweichende Temperierleistung auf. Das Temperierelement 58b weist entlang der Richtung 60b, insbesondere senkrecht zur Richtung der Hauptzuströmung 16b, einen abweichenden Windungsabstand auf. Alternativ oder zusätzlich kann das Temperierelement 58b entlang der Richtung 60b eine variierende Windungsanzahl, einen variierenden Windungsdurchmesser und/oder eine variierende Windungsdrahtdicke der Heizwendel aufweisen.Furthermore, the heat exchanger device has a tempering unit 14b on. The temperature control unit 14b points at least along one direction 60b , in particular perpendicular to the direction 60b the main inflow 16b , a varying tempering on. The temperature control unit 14b is at least partially relative to a geometric center axis 62b of the main inflow channel 28b , in particular perpendicular to the direction of the main inflow 16b , asymmetric design. The temperature control unit 14b has a tempering 58b on. The tempering element 58b is designed as a heating coil. The heating coil points along one direction 60b , in particular perpendicular to the direction of the main inflow 16b , a different tempering on. The tempering element 58b points along the direction 60b , in particular perpendicular to the direction of the main inflow 16b , a different winding pitch on. Alternatively or additionally, the tempering 58b along the direction 60b have a varying number of turns, a varying winding diameter and / or a varying winding wire thickness of the heating coil.

Claims

Heat exchanger device, in particular cross-flow heat exchanger device, with at least one first main flow channel (10a) and with at least one second main flow channel (12a), which are provided for mutual heat transfer and with a tempering unit (14a, 14b), which is provided, a main inflow ( 16a, 16b), which is supplied to the first main flow channel (10a), to temper, characterized in that the tempering unit (14a, 14b) is provided to Teilzströmströmungen (20a, 22a, 20b, 22b) of the main inflow (16a, 16b) to temper differently.

Heat transfer device after Claim 1 characterized in that the temperature control unit (14a, 14b) is provided to generate along at least one direction (60a, 60b), in particular perpendicular to the direction of the main inflow (16a, 16b), a temperature gradient of the main inflow (16a, 16b).

A heat transfer device according to any one of the preceding claims, characterized by at least one main inflow passage (28a; 28b) for directing the main inflow (16a; 16b) having at least one divisional inflow passage (32a, 34a) adapted to conduct at least one of the divisional inflows (20a, 22a; 20b, 22b) is provided.

Heat exchanger device according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature control unit (14a, 14b) is arranged asymmetrically and / or offset at least partially relative to a geometric central axis (62a, 62b) of a main inflow channel (24a) conducting the main inflow (16a, 16b) is.

Heat transfer device after Claim 4 or 5 , characterized in that the temperature control unit (14a, 14b) is at least partially associated with the partial inflow channel (32a, 34a), in particular arranged in the latter.

Heat exchanger device according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature control unit (14a, 14b) at least along one direction (60a, 60b), in particular perpendicular to the direction of the main inflow (16a, 16b), a varying temperature control.

Heat exchanger device according to one of the preceding claims, characterized by at least one inflow unit (36a), which is provided to laminar flow the main inflow (16a; 16b).

Heat exchanger device according to one of the preceding claims, characterized by at least one sensor unit (40a) which is provided, at least one temperature, of a main flow (16a, 16b), in particular within at least one of the main flow channels (10a, 12a) and / or within the main inflow channel (28a; 28b), to sensate.

Heat exchanger device according to one of the preceding claims, characterized by at least one control unit (38a) which is provided to control the temperature control of the temperature control unit (14a; 14b) as a function of at least one criterion.

A method of operating a heat transfer device, in particular a cross flow heat transfer device, in particular a heat transfer device according to one of the preceding claims, in which heat is transferred from at least one first main flow channel (10a) and at least one second main flow channel (12a) and a main inflow (16a, 16b) which is supplied to the first main flow channel (10a), is tempered, characterized in that in at least one method step (72a) Teilzströmungen (20a, 22a, 20a, 22b) of the main inflow (16a, 16b) are different temperatures.