DE102017217569A1 - Wärmeübertrager, insbesondere für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Wärmeübertrager, insbesondere für ein Kraftfahrzeug Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager (1),- mit einer Mehrzahl von Rohrkörpern (2), welche jeweils zumindest einen ersten Fluidpfad (3a) zum Durchströmen mit einem ersten Fluid begrenzen,- wobei zumindest zwei Rohrkörper (2) sich mittels einer dreidimensionalen Drahtstruktur (4), vorzugsweise in Leichtbauweise, aneinander abstützen,- wobei ein zwischen den zumindest zwei Rohrkörpern (2) ausgebildeter Zwischenraum (5), in welchem die dreidimensionalen Drahtstruktur (4) angeordnet ist, wenigstens einen zweiten Fluidpfad (3b) zum Durchströmen mit einem zweiten Fluid (F) ausbildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Wärmeübertrager.
  • Wärmeübertrager finden im Fahrzeugbau in vielfältiger Weise Verwendung, so beispielsweise als Kühlvorrichtung in einem Ladeluftkühler zum Kühlen der mittels einer Ladeeinrichtung aufgeladenen Ladeluft. Wärmeübertrager dieser Art kommen grundsätzlich bei Fahrzeuganwendungen zum Einsatz, beispielsweise als Kühlmittelkühler, Kondensatoren, Verdampfer, Speicherverdampfer, Heizkörper, Ladeluftkühler, Abgasrückführkühler etc. Bekannt ist auch die Verwendung in sogenannten Absorptionskühlern, wie sie beispielsweise in US 2009/0193829 beschrieben sind. Von zentraler Bedeutung für den Wirkungsgrad derartiger Kühleinrichtungen ist die Effizienz, mittels welcher Wärme von dem zu kühlenden Medium auf das Kühlmedium übertragen wird.
  • Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei der Entwicklung von Wärmeübertragern neue Wege aufzuzeigen.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
  • Grundgedanke der Erfindung ist demnach, einen Wärmeübertrager mit einer dreidimensionalen Drahtstruktur auszustatten, an welcher sich die von einem ersten Fluid durchströmbaren Rohrkörper des Wärmeübertragers abzustützen vermögen. Der Zwischenraum zwischen den, einen ersten Fluidpfad bildenden, Rohrkörpern, in welchem auch die erfindungswesentliche dreidimensionale Drahtstruktur angeordnet ist, fungiert als zweiter Fluidpfad, welcher, fluidisch vom ersten Fluidpfad getrennt, von einem zweiten Fluid durchströmt werden kann.
  • Die Verwendung einer dreidimensionalen Drahtstruktur kann gegenüber herkömmlichen Wärmeübertragern, bei welchen sich die Rohrkörper mittels mechanisch steifer Bauelemente wie beispielsweise Rippenstrukturen oder Streben abstützen, zu erheblich reduzierten Herstellungskosten führen, da die Drahtstruktur kostengünstiger zu fertigen ist. Darüber hinaus lässt sich mit Hilfe der dreidimensionalen Drahtstruktur die thermische Kopplung des zweiten Fluids über die Rohrwände der Rohrkörper an das durch die Rohrkörper hindurchströmende erste Fluid gegenüber herkömmlichen Wärmeübertragern mit Rippenstruktur bzw. Streben deutlich verbessern; denn mittels der dreidimensionalen Drahtstruktur lässt wird die effektive Wechselwirkungsfläche der Rohrkörper für die thermische Wechselwirkung der beiden Fluide maßgeblich erhöht. Schließlich bietet die Verwendung einer dreidimensionalen Drahtstruktur ein hohes Maß an Flexibilität bzgl. der geometrischen Anordnung der Rohrkörper relativ zueinander. Insbesondere können besagte Strukturen in allen drei Raumrichtungen sowie diagonal unterschiedliche Strömungskanäle aufweisen und somit unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich Wärmeübertragung und Druckverlust liefern. In den gebildeten Freiräumen können auf vorteilhafte Weise strömungsführende Elemente angeordnet werden.
  • Ein erfindungsgemäßer Wärmeübertrager umfasst eine Mehrzahl von Rohrkörpern, welche jeweils zumindest einen ersten Fluidpfad zum Durchströmen mit einem ersten Fluid begrenzen. Zumindest zwei Rohrkörper stützen sich mittels einer dreidimensionalen Drahtstruktur, vorzugsweise in Leichtbauweise, aneinander ab. Erfindungsgemäß bildet ein zwischen den zumindest zwei Rohrkörpern ausgebildeter Zwischenraum, in welchem die dreidimensionale Drahtstruktur angeordnet ist, wenigstens einen zweiten Fluidpfad zum Durchströmen mit einem zweiten Fluid aus. Die Drahtstruktur kann dabei von besagtem zweiten Fluid umströmt und/oder durchströmt werden, ohne dass damit ein erheblicher, unerwünschter Druckverlust einherginge.
  • Bevorzugt sind die zumindest zwei Rohrkörper im Abstand zueinander angeordnet. Diese Maßnahme erlaubt eine effektive thermische Kopplung des durch den Zwischenraum zwischen den zumindest zwei Rohrkörpern strömenden zweiten Fluids an das durch die Drahtstruktur strömende erste Fluid.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung stützen sich alle vorhandenen Rohrkörper an der dreidimensionalen Drahtstruktur ab. Diese Eigenschaft des Wärmeübertragers verbessert die mechanische Stabilität des Wärmeübertragers.
  • Besonders zweckmäßig umfasst die dreidimensionale Drahtstruktur eine Mehrzahl von sich im dreidimensionalen Raum überkreuzenden und miteinander verbundenen Drähten. Auch diese Eigenschaft des Wärmeübertragers verbessert die mechanische Stabilität des Wärmeübertragers.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Drähte auf mehrere Drahtebenen verteilt, die im Abstand zueinander angeordnet sind. Diese Maßnahme führt zu einer verbesserten Durchströmbarkeit des Zwischenraums zwischen den Rohrkörpern und somit zu einer verbesserten Wirksamkeit des Wärmeübertragers.
  • Besonders bevorzugt sind wenigstens zwei Drahtebenen parallel zu einander angeordnet. Auch diese Maßnahme führt zu einer verbesserten Durchströmbarkeit des Zwischenraums zwischen den Rohrkörpern und somit zu einer verbesserten Effizienz des Wärmeübertragers.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kreuzen sich wenigstens zwei Drahtebenen, und zwar vorzugsweise unter einem rechten Winkel. Dies führt zu einer besonders guten mechanischen Aussteifung des Wärmeübertragers sowie zu einer verbesserten thermischen Effizienz des Wärmeübertragers.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Drähte der dreidimensionalen Drahtstruktur stoffschlüssig aneinander gefügt. Auch diese Maßnahme verbessert die mechanische Stabilität des Wärmeübertragers.
  • Besonders bevorzugt bestehen die Drähte aus einem Vollmaterial. Diese Maßnahme führt zu einer verbesserten Steifigkeit der einzelnen Drähte. Alternativ dazu denkbar ist die Verwendung dünner Rohre, die anstelle von Drähten eingesetzt werden, so dass anstelle einer Drahtstruktur eine „Rohrstruktur“ gebildet ist.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die dreidimensionale Drahtstruktur von den Rohrkörpern durchsetzt. Auf diese Weise können die Rohrkörper besonders gut mechanisch in der Drahtstruktur gehalten werden.
  • Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich die Rohrkörper im Wesentlichen parallel zueinander. Diese Maßnahme erlaubt eine konstruktiv besonders einfache Integration eines Fluidverteilers sowie eines Fluidsammlers in den Wärmeübertrager, die zum Verteilen des Fluids auf die Rohrkörper bzw. zum Sammeln des Fluids aus den Rohrkörpern dienen.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Mehrzahl von Rohrkörpern erste und zweite Rohrkörper. Bei dieser Variante ist wenigstens ein erster Rohrkörper zum Durchströmen mit dem ersten Fluid und wenigstens ein zweiter Rohrkörper zum Durchströmen mit einem vom ersten und zweiten Fluid verschiedenen, dritten Fluid ausgebildet. Dabei sind der wenigstens eine erste Rohrkörper und der wenigstens eine zweite Rohrkörper nicht parallel zueinander angeordnet. Eine derartige Konstruktion ermöglicht eine thermische Wechselwirkung von nicht nur zwei, sondern drei oder mehr Fluiden im Wärmeübertrager.
  • Besonders zweckmäßig erstreckt der zumindest eine erste Rohrkörper sich orthogonal oder unter einem spitzen oder stumpfen Winkel zum zumindest einen zweiten Rohrkörper. Ein Wärmeübertrager mit einer solchen Geometrie kann anwendungsspezifisch an unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich Geometrie und Lage der Rohrkörper im Wärmeübertrager angepasst werden.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der zumindest eine zweite Fluidpfad quer zu den ersten Fluidpfaden, so dass der Wärmeübertrager vom ersten und zweiten Fluid im Kreuzstrom durchströmbar ist. Eine solche Durchströmung im Kreuzstrom bewirkt einen besonders guten Wärmeaustausch zwischen den beiden thermisch miteinander wechselwirkenden Fluiden.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich die Rohrkörper entlang einer jeweiligen Längserstreckungsrichtung, wobei zumindest ein Rohrkörper in einem Querschnitt senkrecht zur jeweiligen Längserstreckungsrichtung als Flachrohr ausgebildet ist. In diesem Querschnitt weist das Flachrohr zwei sich jeweils gegenüberliegende Schmal- und Breitseiten auf. Die Realisierung der Rohrkörper als Flachrohr erlaubt die Realisierung des Wärmeübertragers auch bei Verwendung der erfindungswesentlichen dreidimensionalen Drahtstruktur in Flachbauweise. Alternativ dazu kann der Rohrkörper in dem Querschnitt nicht als Flachrohr ausgebildet sein, sondern eine runde, insbesondere eine kreisrunde oder eine ovale, Geometrie ausweisen.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zumindest ein Rohrkörper mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere mittels einer Schweiß- oder Lötverbindung, mit der dreidimensionalen Drahtstruktur verbunden. Diese Maßnahme führt zu einer verbesserten mechanischen Aussteifung sowie zu einer verbesserten thermischen Effizienz des Wärmeübertragers.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug mit einem vorangehend vorgestellten Wärmeübertrager. Die voranstehend diskutierten Vorteile des Wärmeübertragers übertragen sich daher auch auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
  • Es zeigen, jeweils schematisch:
    • 1 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers in einem Querschnitt,
    • 2 einen Ausschnitt der erfindungswesentlichen Drahtstruktur des Wärmeübertragers in einer perspektivischen Darstellung,
    • 3 eine erste Variante des Wärmeübertragers der 1,
    • 4 eine zweite Variante des Wärmeübertragers der 1,
    • 5 einen einzelnen Rohrkörper des Wärmeübertragers in einem Querschnitt senkrecht zur Längserstreckungsrichtung des Rohrkörpers,
    • 6a, 6b Varianten des Rohrkörpers der 5.
  • 1 illustriert in schematischer Darstellung ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers 1. Der Wärmeübertrager 1 umfasst eine Mehrzahl von Rohrkörpern 2, welche im Abstand zueinander angeordnet sind und jeweils einen ersten Fluidpfad 3a zum Durchströmen mit einem ersten Fluid F1 begrenzen. Die Rohrkörper 2 stützen sich mittels einer in 1 nur schematisch dargestellten, dreidimensionalen Drahtstruktur 4 aneinander ab. Der zwischen den Rohrkörpern 2 ausgebildete Zwischenraum 5, in welchem die dreidimensionalen Drahtstruktur 4 angeordnet ist, bildet einen zweiten Fluidpfad 3b zum Durchströmen mit einem zweiten Fluid F2 aus.
  • Die 2 zeigt beispielhaft die dreidimensionale Drahtstruktur 4 in separater Darstellung. Man erkennt, dass die dreidimensionale Drahtstruktur 4 eine Mehrzahl von sich im dreidimensionalen Raum überkreuzenden und miteinander verbundenen Drähten 6, vorzugsweise aus einem Metall, umfasst.
  • Die Drähte 6 besitzen bevorzugt jeweils eine spiralförmige Geometrie. Die Drähte 6 sind - bevorzugt in Kreuzungspunkten 7 - mittels einer Lötverbindung stoffschlüssig aneinander gefügt, so dass in der Drahtstruktur 4 auch eine besonders gute Wärmeleitung sichergestellt ist. Auf diese Weise wird die Drahtstruktur 4 mit der für die Abstützung der Rohrkörper 2 erforderlichen mechanischen Steifigkeit ausgestattet. Bevorzugt bestehen die Drähte 6 aus einem Vollmaterial. Auch die Rohrkörper 2 können mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere mittels einer Schweiß- oder Lötverbindung, mit der dreidimensionalen Drahtstruktur 4 verbunden sein.
  • Wie 1 erkennen lässt, durchsetzen die Rohrkörper 2 die dreidimensionale Drahtstruktur 4. Im Beispiel der 1 erstrecken sich die Rohrkörper 2 im Wesentlichen parallel zueinander. Dabei erstrecken sich die Rohrkörper 2 entlang einer jeweiligen Längserstreckungsrichtung L. Die Drähte 6 der dreidimensionalen Drahtstruktur 4 sind auf mehrere Drahtebenen 11, 11a, 11b verteilt, die im Abstand zueinander angeordnet sind. Dabei sind die Drahtebenen 11a parallel zueinander angeordnet und die Drahtebenen 11b ebenfalls parallel zueinander angeordnet. Die Drahtebenen 11a kreuzen die Drahtebenen 11b unter einem rechten Winkel.
  • Die 5, 6a und 6b zeigen jeweils einen einzelnen Rohrkörper 2 in einem Querschnitt senkrecht zur Längserstreckungsrichtung L. Die 5 zeigt einen Rohrkörper 2 in einem Querschnitt senkrecht zur Längserstreckungsrichtung L. Der Rohrkörper 2 ist demnach als Flachrohr ausgebildet, welches im Querschnitt der 5 mit zwei sich jeweils gegenüberliegenden Schmalseiten 9a, 9b und zwei sich gegenüberliegenden Breitseiten 10a, 10b aufweist. Im Beispielszenario beträgt die Seitenlänge einer Schmalseite 9a, 9b höchstens ein Fünftel, bevorzugt höchstens ein Zehntel, besonders bevorzugt höchstens ein Zwanzigstel, einer Seitenlänge einer Breitseite 10a, 10b.
  • Die 6a und 6b zeigen Varianten des Rohrkörpers 2 der 5. Im Querschnitt der 6a und 6b besitzt der Rohrkörper 2 eine runde Geometrie, und zwar im Beispiel der 6a eine kreisrunde Geometrie und im Beispiel der 6b eine ovale Geometrie.
  • Betrachtet man nun wieder die 1, so erkennt man, dass im Wärmeübertrager 1 im Beispielszenario der zwischen den Rohrkörpern 2 ausgebildete Zwischenraum 5 derart ausgebildet ist, dass der sich ergebende zweite Fluidpfad 3b sich quer zu den von den Rohrkörpern 2 begrenzten ersten Fluidpfaden 3a erstreckt. Dies ermöglicht eine vorteilhafte Realisierung des Wärmeübertragers 1 mit den beiden Fluiden F1 , F2 im Kreuzstrom.
  • Die 3 zeigt eine Weiterbildung des Wärmeübertragers 1 der 1, bei welcher die Mehrzahl von Rohrkörpern 2 erste Rohrkörper 2a und zweite Rohrkörper 2b umfasst. Die ersten Rohrkörper 2a erstrecken sich entlang einer ersten Längserstreckungsrichtung L1 . Die zweiten Rohrkörper 2b erstrecken sich entlang einer zweiten Längserstreckungsrichtung L2 . Im Wärmeübertrager 1 gemäß 3 dienen die den ersten Fluidpfad 3a bildenden Rohrkörper 2a in analoger Weise zum Beispiel der 1 zum Durchströmen mit dem ersten Fluid F1 . Der den zweiten Fluidpfad 3b ausbildende Zwischenraum 5 dient wie beim Beispiel der 1 zum Durchströmen mit dem zweiten Fluid F2 .
  • Die zweiten Rohrkörper 2b dienen zum Durchströmen mit einem dritten Fluid F3 . Die zweiten Rohrkörper 2b sind orthogonal zu den ersten Rohrkörpern 2a angeordnet, d.h. die zweiten Rohrkörper 2b verlaufen insbesondere nicht parallel zu den ersten Rohrkörpern 2a. Folglich bildet die erste Längserstreckungsrichtung L1 einen rechten Winkel mit der zweiten Längserstreckungsrichtung L2 . Denkbar sind aber auch andere Zwischenwinkel. Das erste Fluid F1 kann beispielsweise das zu kühlende Medium, insbesondere ein Kühlmittel sein, und das zweite Fluid F2 kann Luft zum Kühlen des Kühlmittels sein. Das dritte Fluid F3 kann ein weiteres, vom ersten Fluid F1 verschiedenes, zu kühlendes Medium, also insbesondere ein Kühlmittel, sein, welches ebenfalls von dem zweiten Fluid F2 , also insbesondere von Luft, gekühlt wird. Auch im Beispielszenario der 3 ist der zwischen den Rohrkörpern 2 ausgebildete Zwischenraum 5 derart realisiert, dass der sich ergebende zweite Fluidpfad 3b sich quer zu den von den ersten und zweiten Rohrkörpern 2a, 2b begrenzten ersten bzw. zweiten Fluidpfaden 3a, 3a erstreckt. Die drei Fluidpfade 3a, 3b, 3c verlaufen also jeweils senkrecht zueinander. Kombinationen aus waagerecht und schräg zueinander angeordneten Rohrkörpern 2a, 2b sind ebenfalls möglich.
  • Die 4 zeigt eine Variante des Beispiels der 3. Der Wärmeübertrager 1 der 4 unterscheidet sich vom Wärmeübertrager 1 der 3 darin, dass die ersten Rohrkörper 2a nicht orthogonal, sondern unter einem spitzen Winkel α zu den zweiten Rohrkörpern 2b angeordnet sind.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2009/0193829 [0002]

Claims (17)

  1. Wärmeübertrager (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, - mit einer Mehrzahl von Rohrkörpern (2), welche jeweils zumindest einen ersten Fluidpfad (3a) zum Durchströmen mit einem ersten Fluid (F1) begrenzen, - wobei zumindest zwei Rohrkörper (2) sich mittels einer dreidimensionalen Drahtstruktur (4), vorzugsweise in Leichtbauweise, aneinander abstützen, - wobei ein zwischen den zumindest zwei Rohrkörpern (2) ausgebildeter Zwischenraum (5), in welchem die dreidimensionalen Drahtstruktur (4) angeordnet ist, wenigstens einen zweiten Fluidpfad (3b) zum Durchströmen mit einem zweiten Fluid (F2) ausbildet.
  2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Rohrkörper (2a, 2b) im Abstand zueinander angeordnet sind.
  3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich alle vorhandenen Rohrkörper (2, 2a, 2b) an der dreidimensionalen Drahtstruktur (4) abstützen.
  4. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dreidimensionale Drahtstruktur (4) eine Mehrzahl von sich im dreidimensionalen Raum überkreuzenden und miteinander verbundenen Drähten (6) umfasst.
  5. Wärmeübertrager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte (6) auf mehrere Drahtebenen (11, 11a, 11b) verteilt sind, die im Abstand zueinander angeordnet sind.
  6. Wärmeübertrager nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Drahtebenen (11a) parallel zu einander angeordnet sind.
  7. Wärmeübertrager nach Anspruch einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Drahtebenen (11b) sich, vorzugsweise unter einem rechten Winkel, kreuzen.
  8. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Drähte (6) stoffschlüssig aneinander gefügt sind.
  9. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte (6) aus einem Vollmaterial bestehen.
  10. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrkörper (2) die dreidimensionale Drahtstruktur (4) durchsetzen.
  11. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrkörper (2) sich im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken.
  12. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Rohrkörpern (2) erste und zweite Rohrkörper (2a, 2b) umfasst, wobei wenigstens ein erster Rohrkörper (2a) zum Durchströmen mit dem ersten Fluid (F1) und wenigstens ein zweiter Rohrkörper (2b) zum Durchströmen mit einem dritten Fluid (F3) ausgebildet ist, die nicht parallel zueinander angeordnet sind.
  13. Wärmeübertrager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine erste Rohrkörper (2, 2a) sich orthogonal oder unter einem spitzen Winkel (a) zum zumindest einen zweiten Rohrkörper (2, 2b) erstreckt.
  14. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine zweite Fluidpfad (3b) sich quer zu den ersten Fluidpfaden (3a) erstreckt, so dass der Wärmeübertrager (1) vom ersten und zweiten Fluid (F1, F2) im Kreuzstrom durchströmbar ist.
  15. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rohrkörper (2, 2a, 2b) sich entlang einer jeweiligen Längserstreckungsrichtung (L1, L2) erstrecken, wobei zumindest ein Rohrkörper (2, 2a, 2b) in einem Querschnitt senkrecht zur jeweiligen Längserstreckungsrichtung (L1, L2) als Flachrohr (8) mit zwei sich jeweils gegenüberliegenden Schmal- und Breitseiten (9a, 9b, 10a, 10b) aufweist oder eine runde, insbesondere eine kreisrunde oder ovale, Geometrie ausweist.
  16. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Rohrkörper (2, 2a, 2b) mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere mittels einer Schweiß- oder Lötverbindung, mit der dreidimensionalen Drahtstruktur (4) verbunden ist.
  17. Kraftfahrzeug mit einem Wärmeübertrager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
DE102017217569.9A 2017-10-04 2017-10-04 Wärmeübertrager, insbesondere für ein Kraftfahrzeug Withdrawn DE102017217569A1 (de)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102005017920A1 (de) * 2005-04-18 2006-10-19 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmetauscher
US20090193829A1 (en) 2006-05-02 2009-08-06 Ecoclim S.A. Absorption-type cooling device and associated motor vehicle
EP2418450A2 (de) * 2010-08-11 2012-02-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Wärmeübertrager aus einer dreidimensionalen textilen Struktur, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005017920A1 (de) * 2005-04-18 2006-10-19 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmetauscher
US20090193829A1 (en) 2006-05-02 2009-08-06 Ecoclim S.A. Absorption-type cooling device and associated motor vehicle
EP2418450A2 (de) * 2010-08-11 2012-02-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Wärmeübertrager aus einer dreidimensionalen textilen Struktur, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung

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