DE102017212961A1

DE102017212961A1 - Fluidic component

Info

Publication number: DE102017212961A1
Application number: DE102017212961.1A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Bobusch; Oliver Krüger; Jens Hermann Wintering
Original assignee: FDX Fluid Dynamix GmbH
Current assignee: FDX Fluid Dynamix GmbH
Priority date: 2017-07-27
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2019-01-31
Also published as: EP3658837B1; CN110998213A; US20200240724A1; DK3658837T3; WO2019020530A1; EP3658837A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wärmetauschvorrichtung (5) mit einem Körper (3) zum Wärmetausch und einer Fluidstromquelle (1), wobei die Fluidstromquelle (1) ausgebildet ist, einen Fluidstrom (2) bereitzustellen und wobei der Körper (3) und die Fluidstromquelle (1) derart zueinander angeordnet sind, dass der von der Fluidstromquelle (1) bereitgestellte Fluidstrom (2) zwecks Wärmetausch mit dem Körper (3) wechselwirkt. Die Wärmetauschvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Fluidstromquelle (1) ein fluidisches Bauteil ist, das mindestens ein Mittel (104a, 104b) zur Ausbildung einer Oszillation des Fluidstroms (2) umfasst.The invention relates to a heat exchange device (5) having a body (3) for heat exchange and a fluid flow source (1), wherein the fluid flow source (1) is adapted to provide a fluid flow (2) and wherein the body (3) and the fluid flow source (1 ) are arranged relative to one another such that the fluid flow (2) provided by the fluid flow source (1) interacts with the body (3) for the purpose of heat exchange. The heat exchange device is characterized in that the fluid flow source (1) is a fluidic component which comprises at least one means (104a, 104b) for forming an oscillation of the fluid flow (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmetauschvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a heat exchange device according to the preamble of claim 1.

Wärmetauschvorrichtungen sind Vorrichtungen, die thermische Energie von einem Stoff(strom) auf einen anderen übertragen. Dabei können sie zum Abkühlen oder zum Erwärmen eines Stoffstroms oder Körpers dienen. So sind beispielsweise Kühlvorrichtungen bekannt, die gezielt Wärme abtransportieren. Beispiele dafür sind Kühl- oder Gefrierschränke, innengekühlte Werkzeugformen (zum Beispiel Spritzgusswerkzeuge) oder auch Kühlvorrichtungen in Gasturbinen.Heat exchange devices are devices that transfer thermal energy from one substance (stream) to another. They can serve for cooling or for heating a stream or body. For example, cooling devices are known which remove heat in a targeted manner. Examples include refrigerators or freezers, internally cooled molds (for example, injection molds) or cooling devices in gas turbines.

Um die thermische Energie möglichst effizient zwischen den Stoffströmen zu übertragen, ist bekannt, die Oberflächen, an denen die Wärmeübertragung erfolgt, zu vergrößern, beispielsweise durch labyrinthartig oder mäanderförmig verlaufende Kanäle ( US 2007/0166017 A1 oder EP 2025427 A2 ). Ferner ist bekannt, zwecks Steigerung der Übertragungseffizienz die Turbulenz innerhalb eines Fluidstroms zum Beispiel durch sogenannte Turbulatoren (Rippen, Stege oder Pins, die in den Strom ragen) zu erhöhen ( US 6607356 B2 ). Um die Turbulenz innerhalb eines Fluidstroms zu erhöhen ist es ferner möglich, die Geschwindigkeit des Fluids beispielsweise durch Erhöhung des Eingangsdrucks zu erhöhen. Hierbei steigen jedoch der Energieverbrauch und die Kosten.In order to transfer the thermal energy as efficiently as possible between the material flows, it is known to increase the surfaces on which the heat transfer takes place, for example through labyrinthine or meandering channels (FIG. US 2007/0166017 A1 or EP 2025427 A2 ). Furthermore, in order to increase the transmission efficiency, it is known to increase the turbulence within a fluid flow, for example by means of so-called turbulators (ribs, webs or pins which protrude into the flow) ( US Pat. No. 6,607,356 B2 ). In order to increase the turbulence within a fluid flow, it is also possible to increase the velocity of the fluid by, for example, increasing the inlet pressure. However, this increases the energy consumption and the costs.

Bei den eingangs beispielhaft genannten Vorrichtungen ist das Hauptziel, die Wärme von einem bestimmten Ort abzutransportieren. Bei anderen Vorrichtungen ist das Ziel, Wärme zu einem bestimmten Ort hin zu transportieren, wie beispielsweise bei Dampfsprühgeräten (zum Beispiel für Dampfsterilisation).In the devices mentioned by way of example at the outset, the main aim is to remove the heat from a specific location. In other devices, the goal is to transport heat to a specific location, such as in steam sprayers (for example, steam sterilization).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wärmetauschvorrichtung bereitzustellen, die eine effiziente Übertragung der thermischen Energie zwischen zwei Systemen (Körper, Stoffstrom) ermöglicht. Das Ziel ist es, einen hohen zeitlichen und räumlichen Geschwindigkeitsgradienten an der zu kühlenden beziehungsweise wärmeabtransportierenden Fläche zu erzeugen.The present invention has for its object to provide a heat exchange device that allows an efficient transfer of thermal energy between two systems (body, material flow). The goal is to produce a high temporal and spatial velocity gradient at the surface to be cooled or transported away from heat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Wärmetauschvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a heat exchange device with the features of claim 1. Embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Danach umfasst die Wärmetauschvorrichtung einen Körper zum Wärmetausch (Wärmetauschkörper) und eine Fluidstromquelle, die ausgebildet ist, einen Fluidstrom bereitzustellen. Der Körper zum Wärmetausch ist dabei ein Körper, der gewärmt oder gekühlt werden soll. Der Körper und die Fluidstromquelle sind derart zueinander angeordnet, dass der von der Fluidstromquelle bereitgestellte Fluidstrom zwecks Wärmetausch mit dem Körper wechselwirkt. So kann der Fluidstrom die Wärme des Körpers abtransportieren oder umgekehrt. Hierbei ist unter einer Wechselwirkung ein Kontakt zu verstehen, der zeitlich und räumlich derart gestaltet ist, dass zumindest die beabsichtigte Übertragung thermischer Energie zwischen dem Körper und dem Fluidstrom erfolgen kann. Unter Wechselwirkung ist insbesondere kein zufälliger Kontakt zu verstehen.Thereafter, the heat exchange device comprises a body for heat exchange (heat exchange body) and a fluid flow source, which is designed to provide a fluid flow. The body for heat exchange is a body to be warmed or cooled. The body and the fluid flow source are arranged relative to one another such that the fluid flow provided by the fluid flow source interacts with the body for heat exchange. Thus, the fluid flow can remove the heat of the body or vice versa. In this case, an interaction is to be understood as a contact which is designed temporally and spatially in such a way that at least the intended transfer of thermal energy between the body and the fluid flow can take place. By interaction is meant in particular no incidental contact.

Die erfindungsgemäße Wärmetauschvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Fluidstromquelle ein fluidisches Bauteil umfasst, das mindestens ein Mittel zur Ausbildung einer Oszillation des Fluidstroms umfasst. Das fluidische Bauteil ist demnach ausgebildet, um einen sich bewegenden (oszillierenden) Fluidstrom zu erzeugen, der zeitlich pulsiert und/oder sich räumlich bewegt.The heat exchange device according to the invention is characterized in that the fluid flow source comprises a fluidic component which comprises at least one means for forming an oscillation of the fluid flow. The fluidic component is accordingly designed to generate a moving (oscillating) fluid flow which pulses in time and / or moves spatially.

Durch das fluidische Bauteil wird eine räumlich und/oder zeitlich veränderliche Strömung für die Wärmetauschvorrichtung erzeugt. Dadurch kann die Grenzschicht des Fluidstroms an der Grenze zu dem Wärmetauschkörper einen hohen Grad an Turbulenzen aufweisen. Ferner können Sekundärströmungen erzwungen werden. Durch die Bewegung (Oszillation) des Fluidstroms kann insgesamt die Effizienz des Wärmeleitungsprozesses beziehungsweise Wärmeaustauschprozesses erhöht werden.By the fluidic component, a spatially and / or temporally variable flow is generated for the heat exchange device. Thereby, the boundary layer of the fluid flow at the boundary to the heat exchange body can have a high degree of turbulence. Furthermore, secondary flows can be forced. By the movement (oscillation) of the fluid flow, the overall efficiency of the heat conduction process or heat exchange process can be increased.

Ferner erfährt der Fluidstrom in dem fluidischen Bauteil nahezu keinen Druckverlust, so dass der am Eingang des fluidischen Bauteils zur Verfügung stehende Druck des Fluidstroms effektiv zur Wärmeübertragung genutzt werden kann. Somit kann die Wärmetauschvorrichtung auch bei niedrigem Eingangsdruck oder niedriger Strömungsgeschwindigkeit eingesetzt werden.Furthermore, the fluid flow in the fluidic component experiences almost no pressure loss, so that the pressure of the fluid flow available at the inlet of the fluidic component can be effectively utilized for heat transfer. Thus, the heat exchange device can be used even at low inlet pressure or low flow velocity.

Ein weiterer Vorteil des fluidischen Bauteils ist, dass der austretende Fluidstrom durch seine Form mit einer großen Fläche wechselwirken kann und damit eine große Wärmetransportleistung erzielt werden kann.Another advantage of the fluidic component is that the exiting fluid flow can interact by its shape with a large area and thus a large heat transfer performance can be achieved.

Sofern das Fluid (Leitungs)Wasser ist, das üblicherweise kalkhaltig ist, können mit dem fluidischen Bauteil als Fluidstromquelle Kalkablagerungen durch die Bewegung (Oszillation) des Fluids in der Wärmetauschvorrichtung massiv gemindert oder sogar verhindert werden, wodurch die Lebensdauer der Vorrichtung erhöht werden kann.Inasmuch as the fluid (line) is water which is usually calcareous, the fluidic component as the fluid power source can massively reduce or even prevent calcification by the movement (oscillation) of the fluid in the heat exchange device, whereby the life of the device can be increased.

Sofern die Wärmetauschvorrichtung beispielsweise das sogenannte Prallkühlungsverfahren (Impingement Cooling) anwendet, kann durch Verwendung eines fluidischen Bauteils in der Prallkühlungskonfiguration die Wärmeaustauschleistung erhöht werden.If the heat exchange device, for example, the so-called impingement cooling method (Impingement Cooling) applies, by using a fluidic component in the Impact cooling configuration, the heat exchange performance can be increased.

Das fluidische Bauteil umfasst keine beweglichen Komponenten, die der Erzeugung des beweglichen Fluidstroms dienen. Dadurch weist die Fluidstromquelle einen geringen Verschleiß auf.The fluidic component does not include any movable components that serve to generate the movable fluid flow. As a result, the fluid flow source has a low wear.

Das fluidische Bauteil kann je nach Ausgestaltung verschiedene Fluidfließmuster erzeugen. So können beispielsweise eine sinusförmige Strahloszillation, rechteckige, sägezahnförmige oder dreieckige Strahlverläufe, räumliche oder zeitliche Strahlpulsationen und Schaltvorgänge erzeugt werden. Durch die unterschiedlichen Strahlverläufe kann/können die Dauer und/oder die Position der Wechselwirkung zwischen dem Fluidstrom und dem Wärmetauschkörper angepasst werden.Depending on the configuration, the fluidic component can generate different fluid flow patterns. Thus, for example, a sinusoidal beam oscillation, rectangular, sawtooth or triangular beam paths, spatial or temporal jet pulsations and switching operations can be generated. Due to the different beam paths, the duration and / or the position of the interaction between the fluid flow and the heat exchange body can be adjusted.

Das fluidische Bauteil erzeugt einen Fluidstrom, der insbesondere in einer Oszillationsebene um einen Oszillationswinkel oszilliert. Somit wird von dem fluidischen Bauteil ein fächerartiger Fluidstrahl erzeugt, in dem die Fluidverteilung zeitlich und/oder räumlich variiert.The fluidic component generates a fluid flow, which in particular oscillates in an oscillation plane about an oscillation angle. Thus, a fan-like fluid jet is generated by the fluidic component, in which the fluid distribution varies temporally and / or spatially.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das fluidische Bauteil eine Strömungskammer, die von einem Fluidstrom durchströmbar ist, der durch eine Einlassöffnung der Strömungskammer in die Strömungskammer eintritt und durch eine Auslassöffnung der Strömungskammer aus der Strömungskammer austritt. Vorzugsweise sind die Einlassöffnung und die Auslassöffnung auf sich gegenüberliegenden Seiten der Strömungskammer angeordnet. Der aus der Auslassöffnung austretende Fluidstrom steht dem Wärmetauschprozess der Wärmetauschvorrichtung zur Verfügung. In dieser Ausführungsform ist das Mittel zur Ausbildung einer Oszillation des Fluidstroms an der Auslassöffnung in der Strömungskammer vorgesehen. Das Mittel zur Ausbildung einer Oszillation kann beispielsweise mindestens ein Nebenstromkanal sein, der mit einem (später beschriebenen) Hauptstromkanal der Strömungskammer strömungstechnisch verbunden ist und den in dem Hauptstromkanal strömenden Fluidstrom räumlich ablenkt. Alternativ können auch andere Mittel zur Ausbildung einer Oszillation des Fluidstroms vorgesehen sein.According to one embodiment, the fluidic component comprises a flow chamber, which can be flowed through by a fluid flow, which enters the flow chamber through an inlet opening of the flow chamber and exits the flow chamber through an outlet opening of the flow chamber. Preferably, the inlet opening and the outlet opening are arranged on opposite sides of the flow chamber. The fluid flow emerging from the outlet opening is available to the heat exchange process of the heat exchange device. In this embodiment, the means for forming an oscillation of the fluid flow at the outlet opening in the flow chamber is provided. The means for forming an oscillation may, for example, be at least one bypass duct, which is fluidically connected to a main flow channel (described later) of the flow chamber and spatially deflects the fluid flow flowing in the main flow duct. Alternatively, other means for forming an oscillation of the fluid flow may be provided.

Die Einlassöffnung und die Auslassöffnung können jeweils eine Querschnittsfläche aufweisen, die sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des fluidischen Bauteils erstrecken. Dabei ist die Längsachse des fluidischen Bauteils von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung gerichtet und liegt in der Oszillationsebene. Hierbei sind unter den Querschnittsflächen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung jeweils die kleinsten Querschnittsflächen des fluidischen Bauteils zu verstehen, die der Fluidstrom passiert, wenn er in die Strömungskammer eintritt beziehungsweise aus der Strömungskammer wieder austritt. Insbesondere kann die Querschnittsfläche der Einlassöffnung kleiner als die Querschnittsfläche der Auslassöffnung sein oder können die Querschnittsfläche der Einlassöffnung und die Querschnittsfläche der Auslassöffnung gleich groß sein. Durch ein derartiges Größenverhältnis erfährt das Fluid in dem fluidischen Bauteil einen geringen Strömungswiderstand, was zu einem geringen Druckverlust innerhalb des fluidischen Bauteils führt. Die Wärmetauschvorrichtung kann demnach auch verwendet werden, wenn der Eingangsdruck oder die Strömungsgeschwindigkeit gering ist.The inlet opening and the outlet opening may each have a cross-sectional area which extend substantially perpendicular to a longitudinal axis of the fluidic component. The longitudinal axis of the fluidic component is directed from the inlet opening to the outlet opening and lies in the oscillation plane. In this case, the cross-sectional areas of the inlet opening and the outlet opening are to be understood in each case as the smallest cross-sectional areas of the fluidic component that the fluid flow passes when it enters the flow chamber or exits the flow chamber again. In particular, the cross-sectional area of the inlet opening may be smaller than the cross-sectional area of the outlet opening or the cross-sectional area of the inlet opening and the cross-sectional area of the outlet opening may be equal. By such a size ratio, the fluid in the fluidic component undergoes a low flow resistance, which leads to a low pressure loss within the fluidic component. Accordingly, the heat exchange device can also be used when the input pressure or the flow velocity is low.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Strömungskammer einen Hauptstromkanal der sich entlang der Längsachse zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung erstreckt. Der Hauptstromkanal kann eine Querschnittsfläche aufweisen, die sich senkrecht zu der Längsachse erstreckt. Dabei kann sich die Größe der Querschnittsfläche des Hauptstromkanals entlang der Längsachse ändern. Insbesondere kann die Querschnittsfläche der Einlassöffnung kleiner als die Querschnittsfläche des Hauptstromkanals an dessen engster Stelle sein oder können die Querschnittsfläche der Einlassöffnung und die Querschnittsfläche des Hauptstromkanals an dessen engster Stelle gleich groß sein. Die engste Stelle des Hauptstromkanals ist die Stelle entlang der Längsachse, an der seine Querschnittsfläche am kleinsten ist. Durch ein derartiges Größenverhältnis erfährt das Fluid in dem fluidischen Bauteil einen geringen Strömungswiderstand, was zu einem geringen Druckverlust innerhalb des fluidischen Bauteils führt.According to a further embodiment, the flow chamber comprises a main flow channel which extends along the longitudinal axis between the inlet opening and the outlet opening. The main flow channel may have a cross-sectional area that extends perpendicular to the longitudinal axis. In this case, the size of the cross-sectional area of the main flow channel can change along the longitudinal axis. In particular, the cross-sectional area of the inlet opening may be smaller than the cross-sectional area of the main flow channel at its narrowest point, or the cross-sectional area of the inlet opening and the cross-sectional area of the main flow channel may be the same at its narrowest point. The narrowest point of the main flow channel is the location along the longitudinal axis where its cross-sectional area is smallest. By such a size ratio, the fluid in the fluidic component undergoes a low flow resistance, which leads to a low pressure loss within the fluidic component.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Querschnittsfläche der Einlassöffnung, die Querschnittsfläche der Auslassöffnung und die Querschnittsfläche des Hauptstromkanals an dessen engster Stelle gleich groß sein.According to a further embodiment, the cross-sectional area of the inlet opening, the cross-sectional area of the outlet opening and the cross-sectional area of the main flow channel can be the same at its narrowest point.

Der Abstand zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung entlang der Längsachse kann als Bauteillänge definiert sein. Senkrecht zu der Bauteillänge und zueinander erstrecken sich dann die Bauteilbreite und die Bauteiltiefe. Dabei erstreckt sich die Bauteilbreite in der Oszillationsebene und die Bauteiltiefe im Wesentlichen senkrecht zu der Oszillationsebene. Dementsprechend weisen auch die Einlassöffnung und die Auslassöffnung jeweils eine Breite und ein Tiefe auf, die die Größe der jeweiligen Querschnittsflächen definieren. Der Hauptstromkanal kann eine sich entlang der Längsachse ändernde Breite und Tiefe aufweisen. Die Breite und Tiefe des Hauptstromkanals an einem Punkt entlang der Längsachse bestimmen die Querschnittsfläche des Hauptstromkanals an diesem Punkt der Längsachse.The distance between the inlet opening and the outlet opening along the longitudinal axis may be defined as a component length. Perpendicular to the component length and to each other then extend the component width and the component depth. In this case, the component width in the oscillation plane and the component depth extend substantially perpendicular to the oscillation plane. Accordingly, the inlet opening and the outlet opening also each have a width and a depth which define the size of the respective cross-sectional areas. The main flow channel may have a varying width and depth along the longitudinal axis. The width and depth of the main flow channel at a point along the longitudinal axis determine the cross-sectional area of the main flow channel at that point of the longitudinal axis.

Die Bauteiltiefe kann für das gesamte fluidische Bauteil konstant sein. In diesem Fall kann die Breite der Einlassöffnung kleiner als die oder gleich der Breite der Auslassöffnung sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Breite der Einlassöffnung kleiner als die oder gleich der Breite des Hauptstromkanals an dessen engster Stelle sein. Ferner können die Breite der Einlassöffnung, die Breite der Auslassöffnung und die Breite des Hauptstromkanals an dessen engster Stelle gleich groß sein. Alternativ kann die Bauteiltiefe nicht für das gesamte fluidische Bauteil konstant sein. The component depth can be constant for the entire fluidic component. In this case, the width of the inlet opening may be smaller than or equal to the width of the outlet opening. Additionally or alternatively, the width of the inlet opening may be smaller than or equal to the width of the main flow channel at its narrowest point. Furthermore, the width of the inlet opening, the width of the outlet opening and the width of the main flow channel can be the same at its narrowest point. Alternatively, the component depth can not be constant for the entire fluidic component.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Bauteiltiefe größer als ¼ der Breite der Einlassöffnung sein, vorzugsweise größer als ½ der Breite der Einlassöffnung. Insbesondere bevorzugt ist eine Bauteiltiefe, die größer als die Breite der Einlassöffnung ist, und ganz besonders bevorzugt ist eine Bauteiltiefe, die größer als die doppelte Breite der Einlassöffnung ist.According to a further embodiment, the component depth may be greater than ¼ of the width of the inlet opening, preferably greater than ½ of the width of the inlet opening. Particularly preferred is a component depth which is greater than the width of the inlet opening, and very particularly preferred is a component depth which is greater than twice the width of the inlet opening.

Der Körper, der zwecks Wärmetausch mit dem Fluidstrom wechselwirkt, kann mindestens eine Oberfläche aufweisen, über die die Wechselwirkung des Körpers mit dem Fluidstrom erfolgen kann. Bei der Oberfläche kann es sich um eine Innenoberfläche handeln, sofern der Körper ein Hohlkörper ist. Die Oberfläche kann aber auch eine Außenoberfläche des Körpers sein. Dabei kann die mindestens eine Oberfläche derart bezüglich des fluidischen Bauteils ausgerichtet sein, dass die Oszillationsebene des aus dem fluidischen Bauteil austretenden Fluidstroms einen Winkel mit der mindestens einen Oberfläche einschließt. Der Winkel kann insbesondere im Wesentlichen 90° betragen. Dabei kann die Längsachse des fluidischen Bauteils im Wesentlichen parallel zu der mindestens einen Oberfläche ausgerichtet sein. In diesem Fall kann der oszillierende Fluidstrom periodisch (in Abhängigkeit von der Frequenz, mit der der Fluidstrom oszilliert) auf die mindestens eine Oberfläche auftreffen. Hier ändert sich die Wechselwirkung periodisch zeitlich und räumlich. Alternativ können die mindestens eine Oberfläche des Körpers und die Längsachse des fluidischen Bauteils einen Anströmwinkel einschließen, der ungleich 0° ist, beispielsweise 90° beträgt. Hier wirkt der Fluidstrom wie eine Prallströmung. In diesem Fall kann der oszillierende Fluidstrom permanent auf die mindestens eine Oberfläche auftreffen, wobei sich jedoch periodisch die Position, an der der oszillierende Fluidstrom auf die mindestens eine Oberfläche trifft, ändert. Hier ändert sich die Wechselwirkung periodisch räumlich.The body, which interacts with the fluid flow for the purpose of heat exchange, may have at least one surface through which the interaction of the body with the fluid flow can take place. The surface may be an inner surface, as long as the body is a hollow body. The surface can also be an outer surface of the body. In this case, the at least one surface can be aligned with respect to the fluidic component such that the oscillation plane of the fluid flow emerging from the fluidic component encloses an angle with the at least one surface. The angle may in particular be substantially 90 °. In this case, the longitudinal axis of the fluidic component can be aligned essentially parallel to the at least one surface. In this case, the oscillating fluid stream may impinge periodically (depending on the frequency at which the fluid stream oscillates) on the at least one surface. Here the interaction changes periodically and spatially. Alternatively, the at least one surface of the body and the longitudinal axis of the fluidic component may include an angle of incidence which is not equal to 0 °, for example 90 °. Here the fluid flow acts like an impingement flow. In this case, the oscillating fluid flow may permanently impinge on the at least one surface, however, periodically changing the position at which the oscillating fluid flow impinges on the at least one surface. Here the interaction periodically changes spatially.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Wärmetauschkörper mindestens zwei Oberflächen aufweisen, die zwecks Wärmetausch mit dem Fluidstrom wechselwirken. Die mindestens zwei Oberflächen können im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet und einen Abstand zueinander aufweisen, so dass sie einen Zwischenraum oder Kanal begrenzen. Die mindestens zwei Oberflächen können derart bezüglich des fluidischen Bauteils ausgerichtet sein, dass sich der aus dem fluidischen Bauteil austretende Fluidstrom zwischen den mindestens zwei Oberflächen erstreckt, also in den Zwischenraum beziehungsweise Kanal strömt. Dabei kann insbesondere die Oszillationsebene des aus dem fluidischen Bauteil austretenden Fluidstroms einen Winkel mit den mindestens zwei Oberflächen einschließen. Dieser Winkel kann beispielsweise im Wesentlichen 90° betragen. Somit kann der oszillierende Fluidstrom abwechselnd auf die eine und auf die andere der mindestens zwei Oberflächen auftreffen und damit gleichzeitig einen Wärmetausch mit mindestens zwei Oberflächen des Wärmetauschkörpers herbeiführen. Anstelle eines Wärmetauschkörpers mit mindestens zwei Oberflächen können auch mindestens zwei Wärmetauschkörper mit jeweils mindestens einer Oberfläche vorgesehen sein.According to one embodiment, the heat exchange body can have at least two surfaces which interact with the fluid flow for the purpose of heat exchange. The at least two surfaces may be arranged substantially parallel to each other and spaced from each other so as to define a gap or channel. The at least two surfaces can be aligned with respect to the fluidic component such that the fluid flow emerging from the fluidic component extends between the at least two surfaces, ie flows into the intermediate space or channel. In this case, in particular, the oscillation plane of the fluid flow emerging from the fluidic component may include an angle with the at least two surfaces. This angle can for example be substantially 90 °. Thus, the oscillating fluid stream can impinge alternately on one and on the other of the at least two surfaces and thus bring about simultaneously a heat exchange with at least two surfaces of the heat exchange body. Instead of a heat exchange body having at least two surfaces, at least two heat exchange bodies each having at least one surface may also be provided.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Körper zum Wärmetausch mindestens eine Oberfläche auf, die zwecks Wärmetausch mit dem Fluidstrom wechselwirkt und die derart bezüglich des fluidischen Bauteils ausgerichtet ist, dass sich die Oszillationsebene des aus dem fluidischen Bauteil austretenden Fluidstroms im Wesentlichen parallel zu der mindestens einen Oberfläche erstreckt. In diesem Fall erstreckt sich die Längsachse des fluidischen Bauteils ebenfalls parallel zu der mindestens einen Oberfläche. Dabei kann die Auslassöffnung des fluidischen Bauteils derart bezüglich der mindestens einen Oberfläche ausgerichtet sein, dass sich die Breite der Auslassöffnung parallel und die Tiefe der Auslassöffnung senkrecht zu der mindestens einen Oberfläche erstreckt, wobei die Auslassöffnung entlang ihrer Tiefe betrachtet von der mindestens einen Oberfläche beabstandet ist. Alternativ können auch mindestens zwei Oberflächen vorgesehen sein, die sich parallel zueinander erstrecken und einen Kanal oder Zwischenraum begrenzen. Der Abstand zwischen den mindestens zwei Oberflächen kann mindestens so groß wie die Tiefe der Auslassöffnung des fluidischen Bauteils sein. Der Fluidstrom kann dann aus der Auslassöffnung parallel zu den mindestens zwei Oberflächen in den Kanal oder Zwischenraum strömen.In accordance with a further embodiment, the body for heat exchange has at least one surface which interacts with the fluid flow for the purpose of heat exchange and which is oriented with respect to the fluidic component such that the oscillation plane of the fluid flow emerging from the fluidic component is substantially parallel to the at least one surface extends. In this case, the longitudinal axis of the fluidic component also extends parallel to the at least one surface. In this case, the outlet opening of the fluidic component can be aligned with respect to the at least one surface such that the width of the outlet opening extends parallel and the depth of the outlet opening perpendicular to the at least one surface, wherein the outlet opening is spaced along its depth from the at least one surface , Alternatively, at least two surfaces may be provided which extend parallel to each other and define a channel or gap. The distance between the at least two surfaces may be at least as great as the depth of the outlet opening of the fluidic component. The fluid stream may then flow into the channel or space from the outlet port parallel to the at least two surfaces.

Auch wenn sich die Längsachse des fluidischen Bauteils nicht parallel zu der mindestens einen Oberfläche erstreckt, sondern mit dieser einen Anströmwinkel einschließt, der ungleich 0° ist, kann die Auslassöffnung des fluidischen Bauteils in einem Abstand zu der mindestens einen Oberfläche, die zwecks Wärmetausch mit dem Fluidstrom wechselwirkt, angeordnet sein. Dabei ist der Abstand entlang einer Achse definiert, die sich im Wesentlichen senkrecht zu der mindestens einen Oberfläche erstreckt. Dieser Abstand zwischen der Auslassöffnung des fluidischen Bauteils und der mindestens einen Oberfläche kann dabei insbesondere mindestens doppelt so groß sein wie die Breite der Auslassöffnung.Even if the longitudinal axis of the fluidic component does not extend parallel to the at least one surface, but encloses with this an angle of attack, which is not equal to 0 °, the outlet opening of the fluidic component at a distance to the at least one surface, which for the purpose of heat exchange with the Fluid flow interacts, be arranged. In this case, the distance is defined along an axis which extends substantially perpendicular to the at least one surface. This distance between the outlet opening of the fluidic component and the at least one surface can be at least twice as large as the width of the outlet opening.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Wärmetauschkörper eine durchströmbare Vorrichtung sein, die eine Strömungskammer aufweist, die von dem aus dem fluidischen Bauteil austretenden Fluidstrom durchströmbar ist. Dabei kann das fluidische Bauteil in der Strömungskammer des Körpers angeordnet sein. Auch können in der Strömungskammer des Wärmetauschkörpers mehrere fluidische Bauteile angeordnet sein. Diese wirken dann einerseits als Fluidstromquelle und andererseits als Turbulatoren (Drallelemente), die den Fluidstrom zusätzlich verwirbeln. Im Vergleich zu Wärmetauschvorrichtungen mit herkömmlichen Turbulatoren, kann bei Verwendung von fluidischen Bauteilen als Turbulatoren die Anzahl der Turbulatoren reduziert werden, da die fluidischen Bauteile bereits aufgrund der Oszillation des austretenden Fluidstroms (auch bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten) für Turbulenz sorgen. Durch eine geringere Anzahl von Turbulatoren sinkt der Druckverlust in der Wärmetauschvorrichtung. Daraus folgt, dass (im Vergleich zu Wärmetauschvorrichtungen ohne fluidisches Bauteil als Fluidstromquelle) mit geringeren Eingangsdrücken oder Eingangsgeschwindigkeiten die gewünschte Wärmetransportleistung erreicht werden kann beziehungsweise dass bei gleichem/gleicher Eingangsdruck oder Eingangsgeschwindigkeit die Wärmetransportleistung gesteigert werden kann.According to a further embodiment, the heat exchange body can be a device through which a flow can flow, through which the flow of fluid emerging from the fluidic component can flow. In this case, the fluidic component can be arranged in the flow chamber of the body. Also, a plurality of fluidic components may be arranged in the flow chamber of the heat exchange body. These then act on the one hand as a fluid flow source and on the other hand as turbulators (swirl elements), which additionally swirl the fluid flow. Compared to heat exchange devices with conventional turbulators, when using fluidic components as turbulators, the number of turbulators can be reduced, since the fluidic components already provide turbulence due to the oscillation of the exiting fluid flow (even at low flow velocities). By a smaller number of turbulators, the pressure loss in the heat exchange device decreases. It follows that (compared to heat exchange devices without fluidic component as a fluid flow source) with lower input pressures or input speeds, the desired heat transfer performance can be achieved or that at the same / same input pressure or input speed, the heat transfer performance can be increased.

Alternativ kann die durchströmbare Vorrichtung eine Einlassöffnung aufweisen, durch die der Fluidstrom in den Körper (in die Strömungskammer des Körpers) eintritt. Das fluidische Bauteil ist demnach hier außerhalb der Strömungskammer des Wärmetauschkörpers angeordnet. Dabei kann die Einlassöffnung des Körpers insbesondere stromabwärts der Auslassöffnung des fluidischen Bauteils angeordnet sein. Vorzugsweise schließt sich die Einlassöffnung des Wärmetauschkörpers unmittelbar an die Auslassöffnung des fluidischen Bauteils an.Alternatively, the flow-through device may have an inlet opening through which the fluid flow enters the body (into the flow chamber of the body). The fluidic component is therefore arranged here outside the flow chamber of the heat exchange body. In this case, the inlet opening of the body can be arranged in particular downstream of the outlet opening of the fluidic component. The inlet opening of the heat exchanger body preferably adjoins directly to the outlet opening of the fluidic component.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können in der Strömungskammer des Wärmetauschkörpers Turbulatoren vorgesehen sein, die beispielsweise mindestens auf einer Oberfläche des Wärmetauschkörpers angeordnet sind. Hierdurch können Fluidtotzonen in der Strömungskammer des Wärmetauschkörpers reduziert und die Effektivität der Vorrichtung gesteigert werden.According to a further embodiment, turbulators can be provided in the flow chamber of the heat exchange body, which are arranged, for example, at least on a surface of the heat exchange body. As a result, fluid dead zones in the flow chamber of the heat exchange body can be reduced and the effectiveness of the device can be increased.

Bei der beschriebenen mindestens einen Oberfläche handelt es sich insbesondere um eine ebene Oberfläche beziehungsweise um eine Oberfläche mit ebenen Abschnitten. Alternativ kann die Oberfläche Krümmungen aufweisen.The described at least one surface is, in particular, a planar surface or a surface with flat sections. Alternatively, the surface may have bends.

Der Wärmetauschkörper kann ein Hohlkörper oder ein massiver Körper sein. Bei dem Hohlkörper können die Innenoberflächen oder die Außenoberflächen mit dem Fluidstrom wechselwirken. Bei dem massiven Körper können die Außenoberflächen mit dem Fluidstrom wechselwirken.The heat exchange body may be a hollow body or a solid body. In the hollow body, the inner surfaces or the outer surfaces may interact with the fluid flow. In the solid body, the outer surfaces may interact with the fluid flow.

Die Wärmetauschvorrichtung kann auch mehr als ein fluidisches Bauteil als Fluidstromquelle und/oder mehr als einen Wärmetauschkörper aufweisen.The heat exchange device can also have more than one fluidic component as the fluid flow source and / or more than one heat exchange body.

Der Fluidstrom kann insbesondere ein Flüssigkeitsstrom oder ein Gasstrom sein.The fluid stream may in particular be a liquid stream or a gas stream.

Die Wärmetauschvorrichtung kann als Plattenwärmetauscher, Wärmerohr oder Turbinenschaufeln ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, in technisch verwandten Vorrichtungen (Verdampfer, Kondensatoren, Kolonnen, Verflüssiger, Ölkühler, Dampferzeuger, Sonnenkollektoren und Erhitzer) ein fluidisches Bauteil als Fluidstromquelle einzusetzen.The heat exchange device may be formed as a plate heat exchanger, heat pipe or turbine blades. It is also conceivable to use a fluidic component as a fluid power source in technically related devices (evaporators, condensers, columns, condenser, oil cooler, steam generators, solar collectors and heaters).

Mittels Tiefziehen oder Prägen kann das fluidische Bauteil in eine Wand des Wärmetauschkörpers integriert werden. Dafür können insbesondere fluidische Bauteile vorgesehen sein, die keine scharfen Kanten aufweisen, sondern mit Radien versehen sind.By deep drawing or embossing, the fluidic component can be integrated into a wall of the heat exchange body. For this purpose, in particular fluidic components may be provided which have no sharp edges, but are provided with radii.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail by means of embodiments in conjunction with the drawings.

Es zeigen:

1 einen Querschnitt durch ein fluidisches Bauteil parallel zur Oszillationsebene gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Schnittdarstellung des fluidischen Bauteils aus 1 entlang der Linie A'-A";
3 eine Schnittdarstellung des fluidischen Bauteils aus 1 entlang der Linie B'-B";
4 eine schematische Darstellung einer Wärmeaustauschvorrichtung mit einem fluidischen Bauteil gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
5 eine schematische Darstellung einer Wärmeaustauschvorrichtung mit einem fluidischen Bauteil gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
6 eine schematische Darstellung einer Wärmeaustauschvorrichtung mit einem fluidischen Bauteil gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
7 eine schematische Darstellung einer Wärmeaustauschvorrichtung mit einem fluidischen Bauteil gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Show it:

1 a cross section through a fluidic component parallel to the oscillation plane according to an embodiment of the invention;
2 a sectional view of the fluidic component 1 along the line A'-A ";
3 a sectional view of the fluidic component 1 along the line B'-B ";
4 a schematic representation of a heat exchange device with a fluidic component according to an embodiment of the invention;
5 a schematic representation of a heat exchange device with a fluidic component according to another embodiment of the invention;
6 a schematic representation of a heat exchange device with a fluidic component according to another embodiment of the invention; and
7 a schematic representation of a heat exchange device with a fluidic component according to another embodiment of the invention.

In 1 ist schematisch ein Querschnitt durch ein fluidisches Bauteil parallel zu seiner Oszillationsebene dargestellt, das in der erfindungsgemäßen Wärmetauschvorrichtung als Fluidstromquelle verwendet werden kann. 2 und 3 zeigen eine Schnittdarstellung dieses fluidischen Bauteils 1 entlang der Linien A'-A" beziehungsweise B'-B". Das fluidische Bauteil 1 umfasst eine Strömungskammer 10, die von einem Fluidstrom durchströmbar ist. Die Strömungskammer 10 ist auch als Wechselwirkungskammer bekannt.In 1 schematically a cross section through a fluidic component is shown parallel to its oscillation plane, which can be used in the heat exchange device according to the invention as a fluid flow source. 2 and 3 show a sectional view of this fluidic component 1 along the lines A'-A "and B'-B", respectively. The fluidic component 1 includes a flow chamber 10 , which is flowed through by a fluid flow. The flow chamber 10 is also known as the interaction chamber.

Die Strömungskammer 10 umfasst eine Einlassöffnung 101, über die der Fluidstrom in die Strömungskammer 10 eintritt, und eine Auslassöffnung 102, über die der Fluidstrom aus der Strömungskammer 10 austritt. Die Einlassöffnung 101 und die Auslassöffnung 102 sind auf zwei sich (strömungstechnisch) gegenüberliegenden Seiten des fluidischen Bauteils 1 zwischen einer Vorderwand 12 und einer Rückwand 13 angeordnet. Der Fluidstrom bewegt sich in der Strömungskammer 10 im Wesentlichen entlang einer Längsachse A des fluidischen Bauteils 1 (die die Einlassöffnung 101 und die Auslassöffnung 102 miteinander verbindet) von der Einlassöffnung 101 zu der Auslassöffnung 102. Die Einlassöffnung 101 weist eine Einlassbreite b_IN auf und die Auslassöffnung 102 eine Auslassbreite b_EX . Die Breiten sind in der Oszillationsebene im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse A definiert.The flow chamber 10 includes an inlet opening 101 via which the fluid flow into the flow chamber 10 enters, and an outlet opening 102 , about which the fluid flow out of the flow chamber 10 exit. The inlet opening 101 and the outlet opening 102 are on two (fluidically) opposite sides of the fluidic component 1 between a front wall 12 and a back wall 13 arranged. The fluid flow moves in the flow chamber 10 essentially along a longitudinal axis A of the fluidic component 1 (which the inlet opening 101 and the outlet opening 102 connecting together) from the inlet opening 101 to the outlet opening 102 , The inlet opening 101 has an inlet width b _IN on and the outlet opening 102 an outlet width b _EX , The widths are in the oscillation plane substantially perpendicular to the longitudinal axis A Are defined.

Der Abstand zwischen der Einlassöffnung 101 und der Auslassöffnung 102 entlang der Längsachse A ist die Bauteillänge I. Die Bauteilbreite b ist die Ausdehnung der Strömungskammer 10 in der Oszillationsebene quer zur Längsachse A. Die Bauteiltiefe t ist die Ausdehnung der Strömungskammer 10 quer zur Oszillationsebene und quer zur Längsachse A. Die Bauteilbreite b kann in einem Bereich zwischen 0,05 mm und 0,75 m liegen. Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante liegt die Bauteilbreite zwischen 0,45 mm und 120 mm. Die Bauteillänge I liegt bezogen auf die Bauteilbreite b vorzugsweise in folgendem Bereich: 1/3·b ≤ I ≤ 4,5·b.The distance between the inlet opening 101 and the outlet opening 102 along the longitudinal axis A is the component length I , The component width b is the extension of the flow chamber 10 in the oscillation plane transverse to the longitudinal axis A , The component depth t is the extension of the flow chamber 10 transverse to the oscillation plane and transverse to the longitudinal axis A , The component width b may range between 0.05 mm and 0.75 m. In a preferred embodiment, the component width is between 0.45 mm and 120 mm. The component length I lies in relation to the component width b preferably in the following range: 1/3 · b ≤ I ≤ 4.5 · b.

Die Breite b_EX der Auslassöffnung 102 beträgt 1/3 bis 1/50 der Bauteilbreite b, vorzugsweise 1/5 bis 1/20. Die Breite b_EX der Auslassöffnung 102 wird in Abhängigkeit von dem Volumendurchfluss, der Bauteiltiefe t, der Eingangsgeschwindigkeit des Fluids beziehungsweise des Eingangsdrucks des Fluids und der gewünschten Oszillationsfrequenz des austretenden Fluidstroms gewählt. Ein bevorzugter Frequenzbereich liegt zwischen 50 - 1000 Hz. Die Breite b_IN der Einlassöffnung 101 beträgt 1/3 bis 1/30 der Bauteilbreite b, vorzugsweise 1/5 bis 1/15.The width b _EX the outlet opening 102 is 1/3 to 1/50 of the component width b , preferably 1/5 to 1/20. The width b _EX the outlet opening 102 becomes dependent on the volume flow, the component depth t , the inlet velocity of the fluid or the inlet pressure of the fluid and the desired oscillation frequency of the exiting fluid flow. A preferred frequency range is between 50 and 1000 Hz. The width b _IN the inlet opening 101 is 1/3 to 1/30 of the component width b , preferably 1/5 to 1/15.

Die Strömungskammer 10 umfasst einen Hauptstromkanal 103, der sich zentral durch das fluidische Bauteil 1 erstreckt. Der Hauptstromkanal 103 erstreckt sich im Wesentlichen geradlinig entlang der Längsachse A, so dass der Fluidstrom im Hauptstromkanal 103 im Wesentlichen entlang der Längsachse A des fluidischen Bauteils 1 strömt. An seinem stromabwärtigen Ende geht der Hauptstromkanal 103 in einen Auslasskanal 107 über, der sich in der Oszillationsebene betrachtet stromabwärts verjüngt und in der Auslassöffnung 102 endet.The flow chamber 10 includes a main flow channel 103 , which centrally through the fluidic component 1 extends. The main flow channel 103 extends substantially straight along the longitudinal axis A , so that the fluid flow in the main flow channel 103 essentially along the longitudinal axis A of the fluidic component 1 flows. At its downstream end is the main flow channel 103 in an exhaust duct 107 which tapers downstream in the oscillation plane and in the exhaust port 102 ends.

Für eine Sprühkühlungssituation (wie beispielsweise in 6 dargestellt) ist es vorteilhaft, wenn zusätzlich (nicht in 1 dargestellt) stromabwärts der Auslassöffnung 102 eine Auslasserweiterung zur Führung des austretenden bewegten Fluidstrahls zur Verfügung steht. Die Auslasserweiterung kann sich dabei unmittelbar an die Auslassöffnung anschließen und im Wesentlichen entlang der Längsachse A gerichtet sein. Beispielsweise kann diese Auslasserweiterung durch eine Verlängerung der Vorderwand 12 und / oder der Rückwand 13 stromabwärts der Auslassöffnung 102 erreicht werden. Zusätzlich ist es auch möglich, den austretenden Fluidstrahl in der Oszillationsebene zu beschränken. Hierzu kann die Auslasserweiterung ausgehend von der Auslassöffnung zwei Begrenzungswände aufweisen, die sich senkrecht zur Oszillationsebene zwischen der verlängerten Vorderwand 12 und Rückwand 13 erstrecken und deren Abstand (quer zur Längsachse in der Oszillationsebene) zueinander stromabwärts zunimmt. Durch diese zusätzliche Auslasserweiterung kann die Wurfweite des austretenden Fluidstrahls erhöht werden, so dass ein größerer Abstand zwischen dem fluidischen Bauteil 1 und der Oberfläche des Wärmetauschkörpers, mit dem der Fluidstrahl zwecks Wärmeaustausch wechselwirkt, möglich ist.For a spray cooling situation (such as in 6 shown), it is advantageous if in addition (not in 1 shown) downstream of the outlet opening 102 an outlet extension for guiding the emerging moving fluid jet is available. The outlet extension can connect directly to the outlet opening and substantially along the longitudinal axis A be directed. For example, this Auslasserweiterung by extending the front wall 12 and / or the back wall 13 downstream of the outlet opening 102 be achieved. In addition, it is also possible to restrict the exiting fluid jet in the oscillation plane. For this purpose, the outlet extension, starting from the outlet opening, can have two boundary walls which are perpendicular to the plane of oscillation between the extended front wall 12 and back wall 13 extend and the distance (transverse to the longitudinal axis in the oscillation plane) increases downstream of each other. Through this additional outlet extension, the throwing distance of the exiting fluid jet can be increased, so that a greater distance between the fluidic component 1 and the surface of the heat exchange body, with which the fluid jet interacts for the purpose of heat exchange, is possible.

Zur Ausbildung einer Oszillation des Fluidstroms an der Auslassöffnung 102 umfasst die Strömungskammer 10 beispielhaft zwei Nebenstromkanäle 104a, 104b, wobei der Hauptstromkanal 103 (quer zur Längsachse A betrachtet) zwischen den zwei Nebenstromkanälen 104a, 104b angeordnet ist. Unmittelbar stromabwärts der Einlassöffnung 101 teilt sich die Strömungskammer 10 in den Hauptstromkanal 103 und die zwei Nebenstromkanäle 104a, 104b, die dann unmittelbar stromaufwärts der Auslassöffnung 102 zusammengeführt werden. Die zwei Nebenstromkanäle 104a, 104b sind hier beispielhaft identisch geformt und symmetrisch bezüglich der Längsachse A angeordnet (1). Gemäß einer nicht dargestellten Alternative können die Nebenstromkanäle nicht symmetrisch angeordnet sein.To form an oscillation of the fluid flow at the outlet opening 102 includes the flow chamber 10 by way of example two bypass channels 104a . 104b , where the main flow channel 103 (transverse to the longitudinal axis A considered) between the two bypass channels 104a . 104b is arranged. Immediately downstream of the inlet opening 101 shares the flow chamber 10 in the main flow channel 103 and the two bypass channels 104a . 104b which then immediately upstream of the outlet opening 102 be merged. The two bypass channels 104a . 104b are here exemplified identically shaped and symmetrical with respect to the longitudinal axis A arranged ( 1 ). According to an alternative, not shown, the bypass ducts may not be arranged symmetrically.

Die Nebenstromkanäle 104a, 104b erstrecken sich ausgehend von der Einlassöffnung 101 in einem ersten Abschnitt jeweils zunächst in einem Winkel von im Wesentlichen 90° zu der Längsachse A in entgegengesetzte Richtungen. Anschließend biegen die Nebenstromkanäle 104a, 104b ab, so dass sie sich jeweils im Wesentlichen parallel zu der Längsachse A (in Richtung auf die Auslassöffnung 102) erstrecken (zweiter Abschnitt). Um die Nebenstromkanäle 104a, 104b und den Hauptstromkanal 103 wieder zusammenzuführen, ändern die Nebenstromkanäle 104a, 104b am Ende des zweiten Abschnitts nochmals ihre Richtung, so dass sie jeweils im Wesentlichen in Richtung auf die Längsachse A gerichtet sind (dritter Abschnitt). In der Ausführungsform der 1 ändert sich die Richtung der Nebenstromkanäle 104a, 104b beim Übergang vom zweiten in den dritten Abschnitt um einen Winkel von ca. 120°. Jedoch können für die Richtungsänderung zwischen diesen beiden Abschnitten (und zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt) der Nebenstromkanäle 104a, 104b auch andere als der hier genannte Winkel gewählt werden. The bypass channels 104a . 104b extend from the inlet opening 101 in a first section in each case initially at an angle of substantially 90 ° to the longitudinal axis A in opposite directions. Subsequently, the bypass channels bend 104a . 104b so that they are each substantially parallel to the longitudinal axis A (towards the outlet opening 102 ) (second section). To the bypass channels 104a . 104b and the main flow channel 103 to merge again, change the bypass channels 104a . 104b At the end of the second section, once again their direction, so that they are each substantially in the direction of the longitudinal axis A are directed (third section). In the embodiment of the 1 the direction of the bypass channels changes 104a . 104b at the transition from the second to the third section by an angle of about 120 °. However, for the change of direction between these two sections (and between the first and the second section) of the bypass channels 104a . 104b also other than the angle mentioned here can be selected.

Die Nebenstromkanäle 104a, 104b sind ein Mittel zur Beeinflussung der Richtung des Fluidstromes, der die Strömungskammer 10 durchströmt, und letztlich ein Mittel zur Ausbildung einer Oszillation des Fluidstroms an der Auslassöffnung 102. Die Nebenstromkanäle 104a, 104b weisen hierfür jeweils einen Eingang 104a1, 104b1, der durch das der Auslassöffnung 102 zugewandte Ende der Nebenstromkanäle 104a, 104b gebildet wird, und jeweils einen Ausgang 104a2, 104b2 auf, der durch das der Einlassöffnung 101 zugewandte Ende der Nebenstromkanäle 104a, 104b gebildet wird. Durch die Eingänge 104a1, 104b1 fließt ein kleiner Teil des Fluidstroms, die Nebenströme, in die Nebenstromkanäle 104a, 104b. Der restliche Teil des Fluidstroms (der sogenannte Hauptstrom) tritt über die Auslassöffnung 102 aus dem fluidischen Bauteil 1 aus. Die Nebenströme treten an den Ausgängen 104a2, 104b2 aus den Nebenstromkanälen 104a, 104b aus, wo sie einen seitlichen (quer zur Längsachse A) Impuls auf den durch die Einlassöffnung 101 eintretenden Fluidstrom ausüben können. Dabei wird die Richtung des Fluidstromes derart beeinflusst, dass der an der Auslassöffnung 102 austretende Hauptstrom räumlich und/oder zeitlich oszilliert. Die Oszillation erfolgt in einer Ebene, der sogenannten Oszillationsebene. In der Oszillationsebene sind der Hauptstromkanal 103 und die Nebenstromkanäle 104a, 104b angeordnet. Die Oszillationsebene ist parallel zu der Haupterstreckungsebene des fluidischen Bauteils 1. Der sich bewegende austretende Fluidstrahl 2 oszilliert innerhalb der Oszillationsebene mit dem sogenannten Oszillationswinkel α (siehe 6).The bypass channels 104a . 104b are a means of influencing the direction of the fluid flow, the flow chamber 10 flows through, and ultimately a means for forming an oscillation of the fluid flow at the outlet opening 102 , The bypass channels 104a . 104b each have an entrance for this purpose 104a1 , 104b1, through the outlet opening 102 facing the end of the bypass channels 104a . 104b is formed, and in each case an output 104a2 . 104B2 on that through the inlet opening 101 facing the end of the bypass channels 104a . 104b is formed. Through the entrances 104a1 . 104B1 A small part of the fluid flow, the side streams, flows into the bypass channels 104a . 104b , The remainder of the fluid stream (the so-called main stream) passes over the outlet port 102 from the fluidic component 1 out. The secondary streams occur at the outputs 104a2 . 104B2 from the bypass ducts 104a . 104b from where they have a lateral (transverse to the longitudinal axis A ) Impulse on through the inlet opening 101 can exert incoming fluid flow. In this case, the direction of the fluid flow is influenced in such a way that the at the outlet opening 102 emerging main stream spatially and / or temporally oscillates. The oscillation takes place in one plane, the so-called oscillation plane. In the oscillation plane are the main flow channel 103 and the bypass channels 104a . 104b arranged. The oscillation plane is parallel to the main extension plane of the fluidic component 1 , The moving exiting fluid jet 2 oscillates within the oscillation plane with the so-called oscillation angle α (please refer 6 ).

Gemäß einer nicht dargestellten Alternative können statt der Nebenstromkanäle andere Mittel zur Ausbildung der Oszillation des austretenden Fluidstrahls verwendet werden. Auch können die Nebenstromkanäle nicht symmetrisch bezüglich der Längsachse A angeordnet sein. Ferner können die Nebenstromkanäle auch außerhalb der dargestellten Oszillationsebene positioniert werden. Diese Kanäle können beispielsweise mittels Schläuchen außerhalb der Oszillationsebene realisiert werden oder durch Kanäle, die in einem Winkel zur Oszillationsebene verlaufen.According to an alternative, not shown, other means for forming the oscillation of the exiting fluid jet may be used instead of the bypass ducts. Also, the bypass ducts can not be symmetrical with respect to the longitudinal axis A be arranged. Furthermore, the bypass channels can also be positioned outside the illustrated oscillation plane. These channels can be realized, for example, by means of hoses outside the oscillation plane or by channels which run at an angle to the oscillation plane.

Die Nebenstromkanäle 104a, 104b weisen in der hier dargestellten Ausführungsvariante jeweils eine Querschnittsfläche auf, die über die gesamte Länge (vom Eingang 104a1, 104b1 bis zum Ausgang 104a2, 104b2) der Nebenstromkanäle 104a, 104b nahezu konstant ist. Die Querschnittsflächen können in einer hier nicht dargestellten Ausführungsvariante nicht konstant sein. Demgegenüber nimmt die Größe der Querschnittsfläche des Hauptstromkanals 103 in Strömungsrichtung des Hauptstromes (also in Richtung von der Einlassöffnung 101 zu der Auslassöffnung 102) im Wesentlichen stetig zu. Dabei nimmt die Breite b₁₀₃ des Hauptstromkanals 103 stromabwärts zu, während die Tiefe t konstant bleibt (1 und 2).The bypass channels 104a . 104b have in the embodiment shown here in each case a cross-sectional area over the entire length (from the entrance 104a1 . 104B1 to the exit 104a2 . 104B2 ) of the bypass channels 104a . 104b is almost constant. The cross-sectional areas may not be constant in an embodiment not shown here. In contrast, the size of the cross-sectional area of the main flow channel decreases 103 in the direction of flow of the main stream (ie in the direction of the inlet opening 101 to the outlet opening 102 ) substantially steadily too. It takes the width ₁₀₃ of the main flow channel 103 downstream to, while the depth t remains constant ( 1 and 2 ).

Der Hauptstromkanal 103 ist von jedem Nebenstromkanal 104a, 104b durch einen inneren Block 11a, 11b getrennt. Die zwei Blöcke 11a, 11b sind in der Ausführungsform aus 1 identisch in Form und Größe und symmetrisch bezüglich der Längsachse A angeordnet. Prinzipiell können sie jedoch auch unterschiedlich ausgebildet und/oder nicht symmetrisch ausgerichtet sein. Bei nicht symmetrischer Ausrichtung ist auch die Form des Hauptstromkanals 103 nicht symmetrisch zu der Längsachse A. Die Form der Blöcke 11a, 11b, die in 1 dargestellt ist, ist nur beispielhaft und kann variiert werden. Die Blöcke 11a, 11b aus 1 weisen abgerundete Kanten auf. So weisen die Blöcke 11a, 11b an ihrem der Einlassöffnung 101 und dem Hauptstromkanal 103 zugewandten Ende jeweils einen Radius 119a, 119b auf. Die Kanten können auch scharf sein beziehungsweise Radien mit einem Wert annähernd Null aufweisen. Stromabwärts nimmt der Abstand der beiden inneren Blöcke 11a, 11b zueinander entlang der Bauteilbreite b (beziehungsweise die Breite b₁₀₃ des Hauptstromkanals 103) stetig zu, so dass sie (in der Oszillationsebene betrachtet) einen keilförmigen Hauptstromkanal 103 einschließen. Der kleinste Abstand der beiden inneren Blöcke 11a, 11b zueinander (beziehungsweise b₁₀₃ ) befindet sich prinzipiell am stromaufwärtigen Ende der inneren Blöcke 11a, 11b. Aufgrund der Radien 119a, 119b verschiebt sich der kleinste Abstand (b₁₀₃ ) geringfügig stromabwärts. Die Breite b₁₀₃ des Hauptstromkanals 103 an seiner engsten Stelle ist größer als die Breite b_IN der Einlassöffnung 101. Die Form des Hauptstromkanals 103 wird insbesondere durch die nach innen (in Richtung des Hauptstromkanals 103) zeigenden Flächen 110a, 110b der Blöcke 11a, 11b gebildet, die sich im Wesentlichen senkrecht zu der Oszillationsebene erstrecken. Der von den nach innen zeigenden Flächen 110a, 110b eingeschlossene Winkel wird hier als γ bezeichnet. Die nach innen zeigenden Flächen 110a, 110b können eine (leichte) Krümmung aufweisen oder durch einen beziehungsweise mehrere Radien, ein Polynom und/oder eine oder mehrere Geraden beziehungsweise durch eine Mischform davon gebildet werden.The main flow channel 103 is from each bypass channel 104a . 104b through an inner block 11a . 11b separated. The two blocks 11a . 11b are in the embodiment of 1 identical in shape and size and symmetrical with respect to the longitudinal axis A arranged. In principle, however, they can also be designed differently and / or not aligned symmetrically. For non-symmetrical alignment is also the shape of the main flow channel 103 not symmetrical to the longitudinal axis A , The shape of the blocks 11a . 11b , in the 1 is only an example and can be varied. The blocks 11a . 11b out 1 have rounded edges. This is how the blocks are pointing 11a . 11b at her the inlet opening 101 and the main flow channel 103 each end facing a radius 119a . 119b on. The edges can also be sharp or have radii with a value approaching zero. Downstream increases the distance between the two inner blocks 11a . 11b to each other along the component width b (or the width ₁₀₃ of the main flow channel 103 ), so that it (viewed in the oscillation plane) a wedge-shaped main flow channel 103 lock in. The smallest distance between the two inner blocks 11a . 11b to each other (respectively ₁₀₃ ) is principally located at the upstream end of the inner blocks 11a . 11b , Because of the radii 119a . 119b shifts the smallest distance ( ₁₀₃ ) slightly downstream. The width ₁₀₃ of the main flow channel 103 at its narrowest point is greater than the width b _IN the inlet opening 101 , The shape of the main flow channel 103 in particular by the inward (in Direction of the main flow channel 103 ) facing surfaces 110a . 110b of the blocks 11a . 11b formed extending substantially perpendicular to the oscillation plane. The one of the inward facing surfaces 110a . 110b included angle is here as γ designated. The inward facing surfaces 110a . 110b may have a (slight) curvature or be formed by one or more radii, a polynomial and / or one or more straight lines or by a mixed form thereof.

Am Eingang 104a1, 104b1 der Nebenstromkanäle 104a, 104b, sind Separatoren 105a, 105b in Form von Einbuchtungen (in die Strömungskammer hinein) vorgesehen. Aus der Perspektive der Strömung sind die Separatoren Ausbuchtungen. Dabei ragt am Eingang 104a1, 104b1 jedes Nebenstromkanals 104a, 104b jeweils eine Einbuchtung 105a, 105b über einen Abschnitt der Umfangskante des Nebenstromkanals 104a, 104b in den jeweiligen Nebenstromkanal 104a, 104b und verändert an dieser Stelle unter Verkleinerung der Querschnittsfläche dessen Querschnittsform. In 1 ist der Abschnitt der Umfangskante so gewählt, dass jede Einbuchtung 105a, 105b (unter anderem auch) auf die Einlassöffnung 101 (im Wesentlichen parallel zu der Längsachse A ausgerichtet) gerichtet ist. Je nach Anwendungsfall können die Separatoren 105a, 105b anders ausgerichtet sein oder auch komplett weggelassen werden. Auch kann nur an einem der Nebenstromkanäle 104a, 104b ein Separator 105a, 105b vorgesehen sein. Durch die Separatoren 105a, 105b wird die Abtrennung der Nebenströme vom Hauptstrom beeinflusst und gesteuert. Durch Form, Größe und Ausrichtung der Separatoren 105a, 105b kann die Menge Fluid, die in die Nebenstromkanäle 104a, 104b strömt, sowie die Richtung der Nebenströme beeinflusst werden. Das führt wiederum zu einer Beeinflussung des Austrittswinkels des Hauptstroms an der Auslassöffnung 102 des fluidischen Bauteils 1 (und damit zu einer Beeinflussung des Oszillationswinkels) sowie der Frequenz, mit der der Hauptstrom an der Auslassöffnung 102 oszilliert. Durch Wahl der Größe, Orientierung und/oder Form der Separatoren 105a, 105b kann somit gezielt das Profil des an der Auslassöffnung 102 austretenden Hauptstroms 24 beeinflusst werden. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Separatoren 105a, 105b (entlang der Längsachse A betrachtet) stromabwärts der Position angeordnet sind, wo sich der Hauptstrom von den inneren Blöcken 11a, 11b löst und ein Teil des Fluidstroms in die Nebenstromkanäle 104a, 104b eintritt.At the entrance 104a1 . 104B1 the bypass channels 104a . 104b , are separators 105a . 105b provided in the form of indentations (into the flow chamber). From the perspective of the flow, the separators are bulges. It stands at the entrance 104a1 . 104B1 each bypass channel 104a . 104b one indentation each 105a . 105b over a portion of the peripheral edge of the bypass duct 104a . 104b in the respective bypass channel 104a . 104b and changes at this point while reducing the cross-sectional area of its cross-sectional shape. In 1 The section of the peripheral edge is chosen so that each indentation 105a . 105b (among other things) on the inlet opening 101 (substantially parallel to the longitudinal axis A aligned). Depending on the application, the separators 105a . 105b be oriented differently or completely omitted. Also, only on one of the bypass channels 104a . 104b a separator 105a . 105b be provided. Through the separators 105a . 105b the separation of the secondary streams is influenced and controlled by the main stream. By shape, size and orientation of the separators 105a . 105b may be the amount of fluid that enters the bypass ducts 104a . 104b flows, and the direction of the side streams are affected. This in turn leads to an influence on the outlet angle of the main flow at the outlet opening 102 of the fluidic component 1 (And thus to influence the oscillation angle) and the frequency with which the main flow at the outlet opening 102 oscillates. By choosing the size, orientation and / or shape of the separators 105a . 105b can thus target the profile of the outlet 102 exiting mainstream 24 to be influenced. It is particularly advantageous if the separators 105a . 105b (along the longitudinal axis A considered) are located downstream of the position where the main flow from the inner blocks 11a . 11b dissolves and part of the fluid flow in the bypass channels 104a . 104b entry.

Der Einlassöffnung 101 der Strömungskammer 10 ist stromaufwärts ein trichterförmiger Ansatz 106 vorgeschaltet, der sich (in der Oszillationsebene) in Richtung auf die Einlassöffnung 101 (stromabwärts) verjüngt. Die Begrenzungswände des trichterförmigen Ansatzes 106, die sich im Wesentlichen senkrecht zu der Oszillationsebene erstrecken, schließen einen Winkel ε ein. Auch stromaufwärts der Auslassöffnung 102 verjüngt sich die Strömungskammer 10 (in der Oszillationsebene). Die Verjüngung wird durch den bereits erwähnten Auslasskanal 107 gebildet, der sich zwischen den Eingängen 104a1, 104b1 der Nebenstromkanäle 104a, 104b und der Auslassöffnung 102 erstreckt. In 1 werden die Eingänge 104a1, 104b1 der Nebenstromkanäle 104a, 104b durch die Separatoren 105a, 105b vorgegeben. Die Begrenzungswände des Auslasskanals 107, die sich im Wesentlichen senkrecht zu der Oszillationsebene erstrecken, schließen einen Winkel δ ein. Gemäß der 1 und 2 verjüngen sich der trichterförmige Ansatz 106 und der Auslasskanal 107 derart, dass nur deren Breite, das heißt deren Ausdehnung in der Oszillationsebene senkrecht zu der Längsachse A, jeweils stromabwärts abnimmt. Zusätzlich können sich der trichterförmige Ansatz 106 und der Auslasskanal 107 stromabwärts auch entlang der Bauteiltiefe t verjüngen, das heißt senkrecht zur Oszillationsebene und senkrecht zu der Längsachse A. Ferner kann sich nur der Ansatz 106 in der Tiefe oder in der Breite verjüngen, während sich der Auslasskanal 107 sowohl in der Breite als auch in der Tiefe verjüngt, und umgekehrt. Das Ausmaß der Verjüngung des Auslasskanals 107 beeinflusst die Richtcharakteristik des aus der Auslassöffnung 102 austretenden Fluidstroms und somit dessen Oszillationswinkel. Die Form des trichterförmigen Ansatzes 106 und des Auslasskanals 107 sind in 1 nur beispielhaft gezeigt. Hier nimmt deren Breite stromabwärts jeweils linear ab. Andere Formen der Verjüngung sind möglich.The inlet opening 101 the flow chamber 10 upstream is a funnel-shaped approach 106 upstream, which (in the oscillation plane) in the direction of the inlet opening 101 (downstream) tapers. The boundary walls of the funnel-shaped approach 106 that extend substantially perpendicular to the plane of oscillation close an angle ε one. Also upstream of the outlet opening 102 the flow chamber tapers 10 (in the oscillation plane). The taper is through the already mentioned outlet channel 107 formed between the entrances 104a1 . 104B1 the bypass channels 104a . 104b and the outlet opening 102 extends. In 1 become the inputs 104a1 . 104B1 the bypass channels 104a . 104b through the separators 105a . 105b specified. The boundary walls of the outlet channel 107 that extend substantially perpendicular to the plane of oscillation close an angle δ one. According to the 1 and 2 Rejuvenate the funnel-shaped approach 106 and the outlet channel 107 in such a way that only its width, that is its extent in the oscillation plane perpendicular to the longitudinal axis A , decreases each downstream. In addition, the funnel-shaped approach can 106 and the outlet channel 107 downstream also along the component depth t taper, that is perpendicular to the plane of oscillation and perpendicular to the longitudinal axis A , Furthermore, only the approach can 106 taper in depth or width while the exhaust duct 107 tapered both in width and in depth, and vice versa. The extent of rejuvenation of the outlet channel 107 influences the directional characteristic of the outlet opening 102 exiting fluid flow and thus its oscillation angle. The shape of the funnel-shaped approach 106 and the outlet channel 107 are in 1 shown only as an example. Here, their width decreases downstream each linear. Other forms of rejuvenation are possible.

Die Auslassöffnung kann durch einen Radius 109 abgerundet sein. Dieser Radius 109 ist vorzugsweise kleiner als die Breite b_IN der Einlassöffnung 101 oder der (entlang der Längsachse A betrachtet) kleinsten Breite b₁₀₃ der Hauptstromkammer 103. Wenn der Radius 109 gleich 0 ist, so ist die Auslassöffnung 102 scharfkantig.The outlet opening can be defined by a radius 109 be rounded. This radius 109 is preferably smaller than the width b _IN the inlet opening 101 or the (along the longitudinal axis A considered) smallest width ₁₀₃ the main flow chamber 103 , If the radius 109 is equal to 0, so is the outlet opening 102 sharp-edged.

Die Einlassöffnung 101 und die Auslassöffnung 102 weisen jeweils eine rechteckige Querschnittsfläche (quer zur Längsachse A) auf. Diese weisen jeweils die gleiche Tiefe t auf, unterscheiden sich jedoch in ihrer Breite b_IN , b_EX . Alternativ ist auch eine nicht rechteckige Querschnittsfläche für die Einlassöffnung 101 und die Auslassöffnung 102 denkbar, zum Beispiel kreisförmig.The inlet opening 101 and the outlet opening 102 each have a rectangular cross-sectional area (transverse to the longitudinal axis A ) on. These each have the same depth t but differ in their width b _IN . b _EX , Alternatively, it is also a non-rectangular cross-sectional area for the inlet opening 101 and the outlet opening 102 conceivable, for example, circular.

In der Ausführungsform aus 1 ist die Querschnittsfläche der Einlassöffnung 101, die durch die Einlassbreite b_IN und die Bauteiltiefe t_IN an der Einlassöffnung 101 definiert ist, kleiner als die Querschnittsfläche der Auslassöffnung 102, die durch die Auslassbreite b_EX und die Bauteiltiefe t_EX an der Auslassöffnung 101 definiert ist. Insbesondere ist die Einlassbreite b_IN kleiner als die Auslassbreite b_EX . Alternativ können die Querschnittsfläche der Einlassöffnung 101 und die Querschnittsfläche der Auslassöffnung 102 gleich groß sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Querschnittsfläche der Einlassöffnung 101 kleiner als die oder gleich der Querschnittsfläche des Hauptstromkanals 103 an der engsten Stelle des Hauptstromkanals 103 sein. Dabei ist die engste Stelle des Hauptstromkanals 103 dort, wo der Abstand der beiden inneren Blöcke 11a, 11b (die Breite b₁₀₃ des Hauptstromkanals 103) in der Oszillationsebene quer zur Längsachse A am kleinsten ist. Die Querschnittsfläche des Hauptstromkanals 103 an der engsten Stelle des Hauptstromkanals 103 ist durch die Breite b₁₀₃ und die Bauteiltiefe t₁₀₃ an dieser Stelle definiert. Bei konstanter Bauteiltiefe (t_IN =t_EX = t₁₀₃ ) gilt erfindungsgemäß b_IN ≤ b_EX und/oder b_IN ≤ b₁₀₃ . Insbesondere können die Einlassbreite b_IN , die Auslassbreite b_EX sowie die Breite b₁₀₃ gleich groß sein (b_IN = b₁₀₃ = b_EX ).In the embodiment of 1 is the cross-sectional area of the inlet opening 101 passing through the inlet width b _IN and the component depth t _IN at the inlet opening 101 is defined smaller than the cross-sectional area of the outlet opening 102 passing through the outlet width b _EX and the component depth t _EX at the outlet 101 is defined. In particular, the inlet width b _IN smaller than the outlet width b _EX , Alternatively, the cross-sectional area of the inlet opening 101 and the cross-sectional area of the outlet opening 102 be the same size. Alternatively or additionally, the cross-sectional area of the inlet opening 101 less than or equal to the cross-sectional area of the main flow channel 103 at the narrowest point of the main flow channel 103 be. This is the narrowest point of the main flow channel 103 where the distance between the two inner blocks 11a . 11b (the width ₁₀₃ of the main flow channel 103 ) in the oscillation plane transverse to the longitudinal axis A is the smallest. The cross-sectional area of the main flow channel 103 at the narrowest point of the main flow channel 103 is by the width ₁₀₃ and the component depth t ₁₀₃ defined at this point. At constant component depth ( t _IN = t _EX = t ₁₀₃ ) applies according to the invention b _IN ≤ b _EX and or b _IN ≤ ₁₀₃ , In particular, the inlet width b _IN , the outlet width b _EX as well as the width ₁₀₃ be the same size ( b _IN = ₁₀₃ = b _EX ).

Gemäß 2 weist das fluidische Bauteil 1 aus 1 eine konstante Bauteiltiefe t auf. Gemäß einer Ausführungsform ist die Bauteiltiefe t größer als 1/4 der Einlassbreite b_IN . Vorteilhaft ist, wenn die Bauteiltiefe t größer als die Hälfte der Einlassbreite b_IN . Besonders vorteilhaft ist, wenn die Bauteiltiefe t größer als die Einlassbreite b_IN und für manche Anwendungen sogar größer als die doppelte Einlassbreite b_IN ist. Die Bauteiltiefe t kann sich jedoch entlang der Längsachse A (oder generell) auch verändern. In 3 ist ein Schnitt durch das fluidische Bauteil 1 aus 1 entlang der Achse B'-B" dargestellt. 3 zeigt, dass die Querschnittsflächen des Hauptstromkanals 103 und der Nebenstromkanäle 104a, 104b jeweils im Wesentlichen rechteckig sind. Derartige Querschnittsformen sind leicht zu fertigen. Jedoch können die Querschnittsflächen auch andere Formen aufweisen, z.B. können die Nebenstromkanäle 104a, 104b eine dreieckige, mehreckige oder runde Querschnittsfläche aufweisen.According to 2 has the fluidic component 1 out 1 a constant component depth t on. According to one embodiment, the component depth t greater than 1/4 of the inlet width b _IN , It is advantageous if the component depth t greater than half the inlet width b _IN , It is particularly advantageous if the component depth t larger than the inlet width b _IN and for some applications even larger than twice the inlet width b _IN is. The component depth t However, it can be along the longitudinal axis A (or in general) also change. In 3 is a section through the fluidic component 1 out 1 along the axis B '- B "presented. 3 shows that the cross-sectional areas of the main flow channel 103 and the bypass channels 104a . 104b are each substantially rectangular. Such cross-sectional shapes are easy to manufacture. However, the cross-sectional areas may also have other shapes, eg, the bypass channels 104a . 104b have a triangular, polygonal or round cross-sectional area.

In 4 ist eine Wärmetauschvorrichtung 5 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Wärmeaustauschvorrichtung 5 umfasst ein fluidisches Bauteil 1, das vorzugsweise das fluidische Bauteil aus den 1 bis 3 ist beziehungsweise eine der alternativen Ausführungsformen, die im Zusammenhang mit den 1 bis 3 beschrieben worden sind. Das fluidische Bauteil 1 erzeugt einen oszillierenden Fluidstrom 2, der in seiner Oszillationsebene oszilliert. Die Oszillationsebene entspricht der Ebene, die in 4 von der Längsachse A des fluidischen Bauteils 1 und dem Doppelpfeil 202 aufgespannt wird.In 4 is a heat exchange device 5 represented according to an embodiment of the invention. The heat exchange device 5 comprises a fluidic component 1 , which is preferably the fluidic component of the 1 to 3 is or one of the alternative embodiments associated with the 1 to 3 have been described. The fluidic component 1 generates an oscillating fluid flow 2 , which oscillates in its oscillation plane. The oscillation plane corresponds to the plane that is in 4 from the longitudinal axis A of the fluidic component 1 and the double arrow 202 is spanned.

Ferner umfasst die Wärmeaustauschvorrichtung 5 einen Wärmetauschkörper 3. Der Wärmetauschkörper 3 umfasst eine Strömungskammer 303, die von Begrenzungswänden begrenzt ist. Von den Begrenzungswänden sind zwei in 4 dargestellt. Ihre Oberflächen, die jeweils der Strömungskammer 303 zugewandt sind, sind mit den Bezugszeichen 304a, 304b gekennzeichnet und erstrecken sich im Wesentlichen senkrecht zu der Oszillationsebene und parallel zu der Längsachse A des fluidischen Bauteils 1. Die zwei Begrenzungswände beziehungsweise deren Oberflächen 304a, 304 b sind parallel zueinander diesseits und jenseits der Längsachse A des fluidischen Bauteils 1 angeordnet. Die Strömungskammer 303 weist eine Einlassöffnung 301 und eine Auslassöffnung 302 auf, die sich strömungstechnisch gegenüberliegen und durch die Strömungskammer 303 miteinander verbunden sind. Der aus der Fluidstromquelle 1 austretende Fluidstrom 2 kann durch die Einlassöffnung 301 in die Strömungskammer 303 des Wärmetauschkörpers 3 eintreten und durch die Auslassöffnung 302 aus der Strömungskammer 303 des Wärmetauschkörpers 3 wieder austreten.Furthermore, the heat exchange device comprises 5 a heat exchange body 3 , The heat exchange body 3 includes a flow chamber 303 which is bounded by boundary walls. Of the boundary walls are two in 4 shown. Their surfaces, each of the flow chamber 303 are facing, are denoted by the reference numerals 304a . 304b and extend substantially perpendicular to the oscillation plane and parallel to the longitudinal axis A of the fluidic component 1 , The two boundary walls or their surfaces 304a . 304 b are parallel to each other on either side of and beyond the longitudinal axis A of the fluidic component 1 arranged. The flow chamber 303 has an inlet opening 301 and an outlet opening 302 on, which are fluidically opposed and through the flow chamber 303 connected to each other. The from the fluid flow source 1 emerging fluid flow 2 can through the inlet opening 301 in the flow chamber 303 of the heat exchange body 3 enter and through the outlet opening 302 from the flow chamber 303 of the heat exchange body 3 exit again.

Die Einlassöffnung 301 des Wärmetauschkörpers 3 ist unmittelbar stromabwärts der Auslassöffnung 102 des fluidischen Bauteils 1 angeordnet, so dass der Fluidstrom aus dem fluidischen Bauteil 1 direkt in den Wärmetauschkörper 3 strömt. Das fluidische Bauteil 1 und die Begrenzungswände (beziehungsweise deren Oberflächen 304a, 304b) sind derart zueinander positioniert, dass die Oszillationsebene im Wesentlichen senkrecht zu den Oberflächen 304a, 304b ausgerichtet ist. Dabei sind der Oszillationswinkel des oszillierenden Fluidstroms 2 und der Abstand der Oberflächen 304a, 304b von der Längsachse A des fluidischen Bauteils so gewählt, dass der oszillierende Fluidstrahl 2 abwechselnd die beiden Oberflächen 304a, 304b abstreicht. Das heißt, dass die Oberflächen 304a, 304b eine zeitlich veränderliche Anströmungssituation erfahren. Auf diese Weise wird eine hochturbulente Strömung mit großskaligen kohärenten (Wirbel-)Strukturen erzeugt, die sich ohne den oszillierenden Fluidstrom nicht ausbilden würde.The inlet opening 301 of the heat exchange body 3 is immediately downstream of the outlet opening 102 of the fluidic component 1 arranged so that the fluid flow from the fluidic component 1 directly into the heat exchange body 3 flows. The fluidic component 1 and the boundary walls (or their surfaces 304a . 304b) are positioned relative to each other such that the plane of oscillation is substantially perpendicular to the surfaces 304a . 304b is aligned. Here are the oscillation angle of the oscillating fluid flow 2 and the distance of the surfaces 304a . 304b from the longitudinal axis A of the fluidic component chosen so that the oscillating fluid jet 2 alternately the two surfaces 304a . 304b abstreicht. That means the surfaces 304a . 304b experience a time-varying oncoming situation. In this way, a highly turbulent flow is generated with large-scale coherent (vortex) structures that would not form without the oscillating fluid flow.

Gemäß einer nicht dargestellten Alternative kann das fluidische Bauteil innerhalb der Strömungskammer 303 angeordnet sein. Auch können mehr als ein fluidisches Bauteil in der Strömungskammer 303 angeordnet sein. Das beziehungsweise die fluidische(n) Bauteil(e) wirken dann wie Turbulatoren (Drallelemente), die den Fluidstrom zusätzlich verwirbeln. Dabei können die fluidischen Bauteile beispielsweise in Reihe oder parallel angeordnet sein.According to an alternative, not shown, the fluidic component within the flow chamber 303 be arranged. Also, more than one fluidic component in the flow chamber 303 be arranged. The fluidic component (s) then act as turbulators (swirl elements) which additionally swirl the fluid flow. In this case, the fluidic components can be arranged, for example, in series or in parallel.

In 5 ist eine weitere Ausführungsform der Wärmetauschvorrichtung 5 dargestellt. Diese unterscheidet sich von der Ausführungsform aus 4 unter anderem in der relativen Ausrichtung von fluidischem Bauteil 1 und den zwei Begrenzungswänden der Strömungskammer 303 (beziehungsweise deren der Strömungskammer 303 zugewandten Oberflächen). Die Oberflächen sind mit den Bezugszeichen 304c und 304d gekennzeichnet. Die Oberflächen 304c, 304d sind in 5 im Wesentlichen parallel zur Oszillationsebene ausgerichtet (nicht senkrecht wie in 4). Die Oszillationsebene entspricht der Ebene, die in 5 von der Längsachse A des fluidischen Bauteils 1 und dem Doppelpfeil 202 aufgespannt wird.In 5 is another embodiment of the heat exchange device 5 shown. This differs from the embodiment 4 among other things in the relative orientation of fluidic component 1 and the two boundary walls of the flow chamber 303 (or their flow chamber 303 facing surfaces). The surfaces are with the reference numeral 304c and 304d characterized. The surfaces 304c . 304d are in 5 aligned substantially parallel to the plane of oscillation (not perpendicular as in 4 ). The oscillation plane corresponds to the plane that is in 5 from the longitudinal axis A of the fluidic component 1 and the double arrow 202 is spanned.

Zudem ist an der Oberfläche 304d ein zusätzlicher Turbulator 333 vorgesehen, der als Steg ausgebildet ist, welcher sich entlang der Oberfläche 304d und im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse A des fluidischen Bauteils 1 erstreckt. Der Turbulator 333 ist in einem Abstand I₃₃₃ zu der Auslassöffnung 102 des fluidischen Bauteils 1 angeordnet. Dieser Abstand I₃₃₃ ist mindestens doppelt so groß wie die Breite b_EX der Auslassöffnung 102. Bei Wärmetauschvorrichtungen mit Lochdüsen als Fluidstromquelle muss dieser Abstand I₃₃₃ mindestens das Fünffache der Breite b_EX der Auslassöffnung 102 betragen. Somit kann bei gleicher Wärmetransportleistung der Bauraum (die Größe der Strömungskammer 303 des Wärmetauschkörpers 3) verringert werden, wenn anstelle einer Lochdüse ein fluidisches Bauteil als Fluidstromquelle verwendet wird.It is also on the surface 304d an additional turbulator 333 provided, which is designed as a web, which extends along the surface 304d and substantially perpendicular to the longitudinal axis A of the fluidic component 1 extends. The turbulator 333 is at a distance I ₃₃₃ to the outlet opening 102 of the fluidic component 1 arranged. This distance I ₃₃₃ is at least twice the width b _EX the outlet opening 102 , In heat exchange devices with hole nozzles as a fluid flow source, this distance I ₃₃₃ at least five times the width b _EX the outlet opening 102 be. Thus, with the same heat transfer capacity of the space (the size of the flow chamber 303 of the heat exchange body 3 ) can be reduced if, instead of a hole nozzle, a fluidic component is used as the fluid power source.

Die Form und Ausrichtung des Turbulators ist in 5 nur beispielhaft. Auch andere Formen und/oder Ausrichtungen sind möglich. Gemäß einer Alternative weist der Wärmetauschkörper 3 keinen zusätzlichen Turbulator auf.The shape and orientation of the turbulator is in 5 only as an example. Other shapes and / or orientations are possible. According to an alternative, the heat exchanger body 3 no additional turbulator on.

Die Auslassöffnung 102 des fluidischen Bauteils 1 kann eine Tiefe t_EX aufweisen, die dem Abstand t₃₀₃ zwischen den Oberflächen 304c, 304d entspricht. Dieser Abstand t₃₀₃ ist die Tiefe der Strömungskammer 303 des Wärmetauschkörpers 3. In diesem Fall grenzt die Auslassöffnung 102 des fluidischen Bauteils 1 an die beiden Oberflächen 304c, 304d. In der in 5 dargestellten Ausführungsform ist die Tiefe t_EX der Auslassöffnung 102 des fluidischen Bauteils 1 jedoch kleiner als die Tiefe t₃₀₃ der Strömungskammer 303 des Wärmetauschkörpers 3. Somit kann die Auslassöffnung 102 an eine der beiden Oberflächen 304c, 304d angrenzen und zu der anderen der beiden Oberflächen 304c, 304d einen Abstand t₃₁₁ aufweisen. Dabei ist vorzugsweise dieser Abstand t₃₁₁ kleiner als die Ausdehnung t₃₃₃ des Turbulators 333 entlang der Tiefe t₃₀₃ der Strömungskammer 303 des Wärmetauschkörpers 3.The outlet opening 102 of the fluidic component 1 can be a depth t _EX have the distance t ₃₀₃ between the surfaces 304c . 304d equivalent. This distance t ₃₀₃ is the depth of the flow chamber 303 of the heat exchange body 3 , In this case, the outlet opening is adjacent 102 of the fluidic component 1 to the two surfaces 304c . 304d , In the in 5 illustrated embodiment is the depth t _EX the outlet opening 102 of the fluidic component 1 but smaller than the depth t ₃₀₃ the flow chamber 303 of the heat exchange body 3 , Thus, the outlet opening 102 to one of the two surfaces 304c . 304d adjoin and to the other of the two surfaces 304c . 304d a distance t ₃₁₁ exhibit. In this case, this distance is preferably t ₃₁₁ smaller than the extent t ₃₃₃ of the turbulator 333 along the depth t ₃₀₃ the flow chamber 303 of the heat exchange body 3 ,

In 6 ist eine Ausführungsform der Wärmetauschvorrichtung 5 dargestellt, bei der Wärmeaustausch gemäß des Prallströmungsverfahrens erfolgt. Der Wärmetauschkörper 3 beziehungsweise seine Oberfläche 304e wird hier (beispielsweise von außen) von dem aus dem fluidischen Bauteil 1 austretenden Fluidstrom 2 angeströmt, um so eine Temperaturänderung des Wärmetauschkörpers 3 herbeizuführen. Dafür ist das fluidische Bauteil 1 in einem Abstand zu der Oberfläche 304e angeordnet. Die Längsachse A des fluidischen Bauteils 1 schließt einen Anströmwinkel β mit der Oberfläche 304e ein, der ungleich null ist. Der Anströmwinkel β ist in 6 nur beispielhaft. Die Auslassöffnung 102 des fluidischen Bauteils 1 ist in einem Abstand I₁₄ zu der Oberfläche 304e angeordnet. In 6 is an embodiment of the heat exchange device 5 represented, takes place in the heat exchange according to the impingement flow method. The heat exchange body 3 or its surface 304e is here (for example, from the outside) of which from the fluidic component 1 exiting fluid flow 2 flowed, so as a temperature change of the heat exchange body 3 bring about. This is the fluidic component 1 at a distance to the surface 304e arranged. The longitudinal axis A of the fluidic component 1 closes an angle of attack β with the surface 304e one that is nonzero. The angle of attack β is in 6 only as an example. The outlet opening 102 of the fluidic component 1 is at a distance I ₁₄ to the surface 304e arranged.

Der Abstand I₁₄ ist dabei entlang einer Achse definiert, die sich im Wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche 304e erstreckt. Vorzugsweise ist der Abstand I₁₄ mindestens doppelt so groß wie die Breite b_EX der Auslassöffnung 102 des fluidischen Bauteils 1. Bei Wärmetauschvorrichtungen mit Lochdüsen als Fluidstromquelle muss dieser Abstand I₁₄ im Prallströmungsverfahren mindestens das Fünffache der Breite b_EX der Auslassöffnung 102 betragen. Somit kann bei gleicher Wärmetransportleistung der Bauraum (das Volumen der Wärmetauschvorrichtung 5) verringert werden, wenn anstelle einer Lochdüse ein fluidisches Bauteil als Fluidstromquelle verwendet wird.The distance I ₁₄ is defined along an axis that is substantially perpendicular to the surface 304e extends. Preferably, the distance I ₁₄ at least twice the width b _EX the outlet opening 102 of the fluidic component 1 , In heat exchange devices with hole nozzles as a fluid flow source, this distance I ₁₄ in the impact flow method must be at least five times the width b _EX the outlet opening 102 be. Thus, with the same heat transfer performance of the space (the volume of the heat exchange device 5 ) can be reduced if, instead of a hole nozzle, a fluidic component is used as the fluid power source.

Auch in der Ausführungsform aus 7 erfolgt der Wärmeaustausch gemäß des Prallströmungsverfahrens. Der Wärmetauschkörper 3 umfasst eine Strömungskammer 303, die von mehreren Begrenzungswänden begrenzt wird, von denen drei in 7 dargestellt sind. Ihre der Strömungskammer 303 zugewandten Oberflächen tragen die Bezugszeichen 304f, 304g, 304h. Beispielhaft umfasst die Wärmetauschvorrichtung 5 drei fluidische Bauteile 1 als Fluidstromquellen. Die Anzahl der Fluidstromquellen kann jedoch auch von drei abweichen. Deren Auslassöffnungen 102 gehen in entsprechende Einlassöffnungen 301 der Strömungskammer 303 des Wärmetauschkörpers 3 über und sind in der Begrenzungswand mit der Oberfläche 304f ausgebildet. Die Längsachsen Ader fluidischen Bauteile 1 erstrecken sich im Wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche 304f und der Oberfläche 304h, die parallel zu der Oberfläche 304f angeordnet ist. Der Fluidstrom 2 tritt aus den Auslassöffnungen 102 der fluidischen Bauteile 1 durch die Einlassöffnungen 301 des Wärmetauschkörpers 3 in die Strömungskammer 303 des Wärmetauschkörpers 3 und trifft dann unter dem Anströmwinkel β als Prallströmung auf die Oberfläche 304h. Vorzugsweise beträgt der Abstand I₁₄ von jeder Auslassöffnung 102 der fluidischen Bauteile 1 zu der Oberfläche 304h entlang der Längsachse A mindestens das Doppelte der Breite b_EX der Auslassöffnungen 102.Also in the embodiment 7 the heat exchange takes place according to the impingement flow method. The heat exchange body 3 includes a flow chamber 303 bounded by several boundary walls, three of which are in 7 are shown. Your the flow chamber 303 facing surfaces bear the reference numerals 304f . 304g . 304h , By way of example, the heat exchange device comprises 5 three fluidic components 1 as fluid power sources. However, the number of fluid flow sources may also differ from three. Their outlet openings 102 go into corresponding inlet openings 301 the flow chamber 303 of the heat exchange body 3 over and in the boundary wall with the surface 304f educated. The longitudinal axes vein fluidic components 1 extend substantially perpendicular to the surface 304f and the surface 304h parallel to the surface 304f is arranged. The fluid flow 2 emerges from the outlet openings 102 the fluidic components 1 through the inlet openings 301 of the heat exchange body 3 in the flow chamber 303 of the heat exchange body 3 and then impinges on the surface under the angle of incidence β as an impingement flow 304h , Preferably, the distance is I ₁₄ from each outlet opening 102 the fluidic components 1 to the surface 304h along the longitudinal axis A at least twice the width b _EX the outlet openings 102 ,

Die Strömungskammer 303 des Wärmetauschkörpers 3 kann ferner eine Auslassöffnung 302 aufweisen, die in 7 zwischen den Begrenzungswänden mit den Oberflächen 304f, 304h angedeutet ist. Der Fluidstrom kann dann durch die Auslassöffnung 302 aus der Strömungskammer 303 herausströmen.The flow chamber 303 of the heat exchange body 3 may further include an outlet opening 302 have, in 7 between the boundary walls with the surfaces 304f . 304h is indicated. The fluid flow can then pass through the outlet port 302 from the flow chamber 303 flow out.

In der hier dargestellten Ausführungsform ist der Anströmwinkel β = 90°. Der Anströmwinkel β kann auch andere Werte zwischen 0 und 90° annehmen, wie beispielsweise ca. 60°, wie in 6 beispielhaft dargestellt ist. Grundsätzlich kann auch die Oszillationsebene um die Längsachse A des jeweiligen fluidischen Bauteils 1 gedreht sein und eine andere Orientierung als in 7 aufweisen. In the embodiment shown here, the angle of attack β = 90 °. The angle of incidence β can also assume other values between 0 and 90 °, such as about 60 °, as in 6 is shown by way of example. In principle, the oscillation plane can also be about the longitudinal axis A of the respective fluidic component 1 be turned and a different orientation than in 7 exhibit.

Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die Strömungskammer 303 anstelle der Begrenzungswand mit der Oberfläche 304g eine Einlassöffnung auf, so dass Fluid einerseits durch diese Einlassöffnung und andererseits durch die mit den fluidischen Bauteilen 1 kommunizierenden Einlassöffnungen 301 in die Strömungskammer 303 strömen kann. Durch die zusätzlichen Einlassöffnungen 301 können neue Turbulenzquellen entstehen. Außerdem kann sehr schnell ein Ausgleich des Temperaturunterschieds der Fluide erreicht werden, wenn das Fluid, das durch die Einlassöffnung in der Oberfläche 304g in die Strömungskammer 303 tritt, und das Fluid, das über die fluidischen Bauteile 1 in die Strömungskammer 303 tritt, unterschiedliche Temperaturen aufweisen.According to an embodiment, not shown, the flow chamber 303 instead of the boundary wall with the surface 304g an inlet opening, so that fluid on the one hand through this inlet opening and on the other hand by the fluidic components 1 communicating inlet openings 301 in the flow chamber 303 can flow. Through the additional inlet openings 301 new turbulence sources can arise. In addition, a compensation of the temperature difference of the fluids can be achieved very quickly when the fluid passing through the inlet opening in the surface 304g in the flow chamber 303 occurs, and the fluid passing through the fluidic components 1 in the flow chamber 303 occurs, have different temperatures.

Je nach Fluid (Art, Eigenschaften) und der spezifischen Anwendung kann das fluidische Bauteil 1 unterschiedlich ausgebildet sein, um unterschiedliche Strahlverläufe zu erzeugen. In 7 sind exemplarisch drei unterschiedliche Strahlverläufe dargestellt. Der gestrichelte Strahlverlauf ist im Wesentlichen sinusförmig, der gepunktete Strahlverlauf im Wesentlichen dreiecksförmig und der Strahlverlauf entlang der Strichpunktlinie im Wesentlichen rechteckig. Alternativ können die fluidischen Bauteile 1 derart ausgebildet sein, dass sie alle den gleichen Strahlverlauf erzeugen, der auch von den in 7 gezeigten Strahlverläufen abweichen kann. Je nach Strahlverlauf kann insbesondere in der Ausführungsform aus 4 die Dauer der Wechselwirkung des oszillierenden Fluidstroms mit den Oberflächen variieren.Depending on the fluid (type, properties) and the specific application, the fluidic component 1 be formed differently to produce different beam paths. In 7 For example, three different beam paths are shown. The dashed beam path is substantially sinusoidal, the dotted beam path substantially triangular and the beam path along the dashed dotted line substantially rectangular. Alternatively, the fluidic components 1 be formed so that they all produce the same beam path, which also from the in 7 shown beam paths may differ. Depending on the beam path, in particular in the embodiment 4 the duration of the interaction of the oscillating fluid flow with the surfaces will vary.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2007/0166017 A1 [0003]
EP 2025427 A2 [0003]
US 6607356 B2 [0003]

Claims

A heat exchange device (5) comprising a body (3) for heat exchange and a fluid flow source (1), wherein the fluid flow source (1) is adapted to provide a fluid flow (2) and wherein the body (3) and the fluid flow source (1) are arranged to one another in that the fluid flow (2) provided by the fluid flow source (1) interacts with the body (3) for heat exchange, characterized in that the fluid flow source (1) comprises a fluidic component comprising at least one means (104a, 104b) for forming an oscillation of the fluid stream (2).

Heat exchange device (5) according to Claim 1 , characterized in that the oscillation of the fluid flow takes place in an oscillation plane.

Heat exchange device (5) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the fluidic component (1) has a flow chamber (10) through which a fluid flow passes through an inlet opening (101) of the flow chamber (10) into the flow chamber (10) and through an outlet opening (102 ) of the flow chamber (10) from the flow chamber (10), wherein in the flow chamber (10) the at least one means (104a, 104b) for forming an oscillation of the fluid flow at the outlet opening (102) is provided.

Heat exchange device (5) according to Claim 3 characterized in that the inlet port (101) and the outlet port (102) each have a cross-sectional area substantially perpendicular to a longitudinal axis (A) of the fluidic component (1) extending from the inlet port (101) to the outlet port (102 ), and in that the flow chamber (10) comprises a main flow channel (103) extending between the inlet opening (101) and the outlet opening (102), the main flow channel (103) having a cross-sectional area substantially extending perpendicular to the longitudinal axis (A).

Heat exchange device (5) according to Claim 4 , characterized in that the cross-sectional area of the inlet opening (101) is smaller than the cross-sectional area of the outlet opening (102) or that the cross-sectional area of the inlet opening (101) and the cross-sectional area of the outlet opening (102) are equal.

Heat exchange device (5) according to Claim 4 or 5 characterized in that the cross-sectional area of the inlet opening (101) is smaller than the cross-sectional area of the main flow channel (103) at its narrowest point, or the cross-sectional area of the inlet opening (101) and the cross-sectional area of the main flow channel (103) are equal at its narrowest point ,

Heat exchange device (5) according to one of Claims 4 to 6 , characterized in that the cross-sectional area of the inlet opening (101), the cross-sectional area of the outlet opening (102) and the cross-sectional area of the main flow channel (103) are the same at its narrowest point.

Heat exchange device (5) according to Claims 2 and 3 and one of the Claims 4 to 7 , characterized in that the inlet opening (101) has a width (b _IN ) extending in the oscillation plane substantially perpendicular to the longitudinal axis (A), and that the fluidic component has a component depth (t) substantially extends perpendicular to the oscillation plane, wherein the component depth (t) is greater than ¼ of the width (b _IN ) of the inlet opening (101), preferably greater than ½ of the width (b _IN ) of the inlet opening (101), particularly preferably greater than the width ( b _IN ) of the inlet opening (101) and most preferably is greater than twice the width (b _IN ) of the inlet opening (101).

Heat exchange device (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the body (5) for heat exchange at least one surface (304a, 304b, 304c, 304d, 304e, 304h), which interacts with the fluid flow (2) for the purpose of heat exchange and which is aligned with respect to the fluidic component (1) such that the oscillation plane of the fluid flow (2) emerging from the fluidic component (1) forms an angle (β) with the at least one surface (304a, 304b, 304c, 304d, 304e, 304h ), wherein the angle is in particular substantially 90 °.

Heat exchange device (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the body (3) for heat exchange at least two surfaces (304a, 304b) which interact with the fluid flow (2) for the purpose of heat exchange and at a distance from one another and substantially are arranged parallel to each other and which are aligned with respect to the fluidic component (1) such that the fluid flow (2) emerging from the fluidic component (1) extends between the at least two surfaces (304a, 304b), the plane of oscillation of the fluid from the fluidic component (1 ) leaving an angle with the at least two surfaces (304a, 304b), wherein the angle is in particular substantially 90 °.

Heat exchange device (5) according to any one of the preceding claims, characterized in that the body (3) for heat exchange at least one surface (304c, 304d) which interacts with the fluid flow (2) for the purpose of heat exchange and with respect to the fluidic component (1 ), that the oscillation plane of the fluid flow (2) emerging from the fluidic component (1) extends substantially parallel to the at least one surface (304c, 304d).

Heat exchange device (5) according to one of Claims 4 to 8th and one of the Claims 9 to 11 , characterized in that the outlet opening (102) of the fluidic component (1) is arranged at a distance (I ₁₄ ) to the at least one surface (304e, 304h) which interacts with the fluid flow for heat exchange, and in that the outlet opening (102 ) in the oscillation plane transverse to the longitudinal axis (A) has a width (b _EX ), wherein the distance (I ₁₄ ) is at least twice as large as the width (b _EX ) of the outlet opening (102).

Heat exchange device (5) according to one of Claims 3 to 12 characterized in that the body (3) for heat exchange is a flow-through device having an inlet opening (301) through which the fluid stream (2) enters the body (3), the inlet opening (301) of the body (3 ) is arranged downstream of the outlet opening (102) of the fluidic component (1).

Heat exchange device (5) according to one of Claims 1 to 12 , characterized in that the body (3) for heat exchange is a flow-through device having a flow chamber (303) through which a fluid flow (2) can flow, wherein the fluidic component (1) in the flow chamber (303) of the body (3) is arranged.