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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager zur wärmeübertragenden, fluidisch getrennten Kopplung eines ersten Fluids mit einem zweiten Fluid, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Wärmeübertrager dieser Art kommen grundsätzlich bei Fahrzeuganwendungen zum Einsatz, beispielsweise als Kühlmittelkühler, Kondensatoren, Verdampfer, Speicherverdampfer, Heizkörper, Ladeluftkühler, Abgasrückführkühler etc.
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Ein gattungsgemäßer Wärmeübertrager ist beispielsweise aus der
DE 103 43 634 A1 bekannt. Er umfasst mehrere, als Flachrohre ausgestaltete Kanalkörper, durch die ein erster Strömungspfad für das erste Fluid hindurchführt und die sich durch einen zweiten Strömungspfad für das zweite Fluid hindurch erstrecken, so dass die Kanalkörper vom ersten Fluid durchströmbar und vom zweiten Fluid umströmbar sind. Des Weiteren ist der Wärmeübertrager zur verbesserten Wärmeübertragung zwischen dem zweiten Fluid und den Kanalkörpern mit mehreren Rippenstrukturen aus einem wärmeübertragenden Material ausgestattet, die jeweils zwischen zwei benachbarten Kanalkörpern im zweiten Strömungspfad angeordnet sind, die jeweils mit den beiden benachbarten Kanalkörpern wärmeübertragend verbunden sind und die jeweils eine Faltung aufweisen. Beim bekannten Wärmeübertrager verläuft die Faltung der Rippenstrukturen quer zur Längsrichtung der Kanalkörper und quer zu einer Stapelrichtung, in der die Kanalkörper zueinander benachbart angeordnet sind. Dabei ist die Faltung dreieckförmig ausgestaltet, so dass im zweiten Strömungspfad eine Vielzahl paralleler, geradliniger Strömungskanäle entsteht, die jeweils einen dreieckigen Strömungsquerschnitt besitzen.
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Aus der
DE 20 2004 020 899 U1 ist ein Plattenwärmetauscher bekannt, der zwischen zwei nicht durchströmbaren Plattenkörpern eine Rippenstruktur aufweist, die mit den beiden Plattenkörpern wärmeübertragend verbunden ist und die eine erste Faltung sowie eine quer zur ersten Faltung verlaufende zweite Faltung aufweist. Die erste Faltung und die zweite Faltung sind dabei jeweils dreieckförmig ausgestaltet. Durch die erste Faltung werden bei diesem Plattenwärmetauscher zwischen den beiden Plattenkörpern mehrere nebeneinander angeordnete Strömungskanäle geschaffen, die jeweils einen dreieckigen Strömungsquerschnitt besitzen. Die zweite Faltung bewirkt, dass die Strömungskanäle in ihrer Durchströmungsrichtung einen zick-zack-förmigen Verlauf besitzen.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen gattungsgemäßen Wärmeübertrager eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine erhöhte Wärmeübertragungseffizienz auszeichnet.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die jeweilige Rippenstruktur zweifach zu falten, so dass sie eine erste Faltung und eine geneigt, vorzugsweise quer, zur ersten Faltung verlaufende zweite Faltung aufweist. Sofern mit Hilfe der ersten Faltung Strömungskanäle zwischen den benachbarten Kanalkörpern im zweiten Strömungspfad ausgebildet werden, sind diese aufgrund der zweiten Faltung nicht mehr geradlinig, sondern erzwingen eine mehrfache Strömungsumlenkung für das zweite Fluid, wenn es dem zweiten Strömungspfad durch diese Strömungskanäle folgt. Hierdurch ergibt sich ein verbesserter Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Fluid und den Rippenstrukturen, was die Übertragung der Wärme zwischen dem zweiten Fluid und den Kanalkörpern und dem darin geführten ersten Fluid verbessert. Dementsprechend besitzt der hier vorgestellte Wärmeübertrager aufgrund der doppelten Faltung der Rippenstrukturen eine verbesserte Wärmeübertragungseffizienz.
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Die Richtung oder Orientierung einer Faltung ist in vorliegendem Zusammenhang durch die Richtung oder Orientierung der zugehörigen Falze definiert, und zwar in einem gefalzten aber ungefalteten Ausgangszustand und/oder in einer Projektion parallel zur Längsrichtung des gefalteten Materials. Die Formulierung „quer“ bedeutet in vorliegendem Zusammenhang „nicht parallel“, also „geneigt“, und schließt insbesondere den Sonderfall „senkrecht“ ein. Bevorzugt kann „quer“ mit „im Wesentlichen senkrecht“ gleichgesetzt werden, wobei die Formulierung „im Wesentlichen“ Abweichungen gegenüber „genau senkrecht“ von ±15°, vorzugsweise von ±10° und insbesondere von ±5° zulässt.
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Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen vorgestellt, die sich insbesondere durch unterschiedliche Varianten zur Ausgestaltung der Rippenstrukturen voneinander unterscheiden. Allgemein gilt, dass diese Ausführungsformen so zu verstehen sind, dass wenigstens eine Rippenstruktur des Wärmeübertragers entsprechend der jeweiligen Ausführungsform ausgestaltet ist. Zweckmäßig sind mehrere Rippenstrukturen gemäß der jeweiligen Ausführungsform ausgestaltet. Bevorzugt sind jedoch sämtliche Rippenstrukturen des Wärmeübertragers entsprechend der jeweiligen Ausführungsform ausgestaltet. Es sind jedoch für den Wärmeübertrager auch Ausführungsformen denkbar, bei denen zwei oder mehr Varianten für die Ausführungsformen der Rippenstrukturen gleichzeitig zum Einsatz kommen, beispielsweise um in verschiedenen Bereichen des Wärmeübertragers unterschiedliche Durchströmungswiderstände für den zweiten Strömungspfad und/oder unterschiedliche Wärmeübertragungsleistungen zu erzeugen.
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Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der die jeweilige Rippenstruktur mit einer Perforation ausgestattet ist. Mit anderen Worten, das Material der perforierten Rippenstruktur ist vom zweiten Fluid durchströmbar. Es hat sich gezeigt, dass diese Maßnahme den Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Fluid und der jeweiligen Rippenstruktur zusätzlich verbessert.
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Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der die erste Faltung quer zur Längsrichtung der Kanalkörper verläuft und außerdem quer zu einer Stapelrichtung verläuft, in der die Kanalkörper zueinander benachbart angeordnet sind. Hierdurch bildet die erste Faltung die genannten Strömungskanäle, die parallel zum zweiten Strömungspfad ausgerichtet sind, die jedoch aufgrund der zweiten Faltung nicht geradlinig, sondern entsprechend der gewählten zweiten Faltung beispielsweise einen zick-zack-förmigen Verlauf besitzen. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch einen vergleichsweise geringen Durchströmungswiderstand für das zweite Fluid aus.
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Alternativ dazu ist es ebenso möglich, die erste Faltung parallel zur Längsrichtung der Kanalkörper sowie quer zur Stapelrichtung, in der die Kanalkörper nebeneinander angeordnet sind, auszurichten. Die mit Hilfe der ersten Faltung erzeugten Strömungskanäle verlaufen dann quer zum zweiten Strömungspfad. Zweckmäßig ist diese Ausgestaltung kombiniert mit den perforierten Rippenstrukturen realisiert, um die gewünschte Durchströmung des Wärmeübertragers mit dem zweiten Fluid entlang des zweiten Strömungspfads gewährleisten zu können. Je nach Ausgestaltung der Perforation führt diese Ausführungsform zu einem besonders hohen Wärmeaustausch zwischen zweitem Fluid und Rippenstruktur.
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Zweckmäßig sind alle Rippenstrukturen des Wärmeübertragers identisch ausgestaltet. Somit sind entweder alle Rippenstrukturen mit einer ersten Faltung ausgestattet, die entweder quer zur Längsrichtung oder parallel zur Längsrichtung der Kanalkörper verläuft. Grundsätzlich ist jedoch auch eine Ausführungsform denkbar, bei der nur eine Rippenstruktur oder bei der mehrere, jedoch nicht alle Rippenstrukturen eine quer zur Längsrichtung verlaufende erste Faltung aufweisen, während genau eine andere oder mehrere andere Rippenstrukturen eine parallel zur Längsrichtung verlaufende erste Faltung aufweisen können.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die jeweilige Rippenstruktur aus einem bahnförmigen Material hergestellt sein, das durch die erste Faltung in erste Falten unterteilt ist, die über erste Falze miteinander verbunden sind. Die ersten Falten sind nun durch die zweite Faltung in zweite Falten unterteilt, die über zweite Falze miteinander verbunden sind. Die zweiten Falze erstrecken sich insbesondere senkrecht zu den ersten Falzen. Ein derartiges bahnförmiges Material besitzt zweckmäßig eine vergleichsweise geringe Wandstärke, die in der Regel kleiner als 1 mm ist. Bevorzugt sind Wandstärken für das bahnförmige Material von maximal 0,8 mm oder maximal 0,5 mm. Hierdurch lässt sich die doppelt gefaltete Rippenstruktur vergleichsweise einfach herstellen.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung können die zweiten Falze quer zu den ersten Falzen dreieckförmig aufeinander folgen. Das bedeutet, dass die erste Faltung dreieckförmig ausgestaltet ist. Dementsprechend besitzen die durch die erste Faltung gebildeten Strömungskanäle jeweils einen dreieckförmigen Strömungsquerschnitt.
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Bei einer anderen Weiterbildung können die ersten Falze durch die zweite Faltung in Teilfalze unterteilt sein, die dreieckförmig aufeinander folgen. In diesem Fall ist die zweite Faltung dreieckig ausgestaltet, was sich vergleichsweise einfach realisieren lässt.
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Bei einer alternativen Ausführungsform können die ersten Falze durch die zweite Faltung in Teilfalze unterteilt sein, die trapezförmig aufeinanderfolgen. In diesem Fall ist die zweite Faltung trapezförmig ausgestaltet. Eine trapezförmige Faltung lässt sich zwar schwieriger realisieren als eine dreieckförmige Faltung, bewirkt jedoch, dass die mit Hilfe der ersten Faltung gebildeten Strömungskanäle reduzierte Durchströmungswiderstände aufweisen, da entlang der trapezförmigen zweiten Faltung die Strömungsumlenkungen in diesen Strömungskanälen geringer ausfallen als in Strömungskanälen mit dreieckförmiger zweiter Faltung.
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Als Trapez wird dabei ein ebenes Viereck verstanden, das zwei parallel zueinander liegende Seiten aufweist. Somit umfasst ein Trapez auch Parallelogramme, Rechtecke und Quadrate. Mit anderen Worten, quadratische, rechteckige und parallelogrammartige Verläufe sind von einem trapezförmigen Verlauf umfasst.
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Zweckmäßig ist somit eine Ausführungsform, bei der die erste Faltung und die zweite Faltung jeweils als Dreieckfaltung ausgestaltet sind. Im Unterschied dazu kann bei einer anderen Ausführungsform vorgesehen sein, dass die erste Faltung als Dreieckfaltung ausgestaltet ist, während die zweite Faltung als Trapezfaltung ausgestaltet ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die jeweilige Rippenstruktur aus einem dünnwandigen Blechmaterial aus Metall hergestellt sein. Wie erwähnt können hier Wandstärken von kleiner als 1 mm oder von maximal 0,8 mm oder maximal 0,5 mm in Betracht kommen. Beim Blechmaterial kann es sich insbesondere auch um ein Lochblech handeln.
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Alternativ dazu kann die jeweilige Rippenstruktur aus einem Gittermaterial aus Metall hergestellt sein. Hierdurch ist die Perforation in die Rippenstruktur integriert.
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Gemäß einer weiteren Alternative kann die Rippenstruktur aus einem Materialkörper aus Metall hergestellt sein. Der Materialkörper kann dabei durchströmbar, insbesondere porös, sein. Das Material des Materialkörpers, aus dem der Körper des Materialkörpers gebildet ist, kann Fasern und/oder Drähte aufweisen und kann ein Gewebe oder ein Gestrick oder ein Geflecht oder ein Gewirk sein, jeweils aus Metall. Dementsprechend kann es sich beim Materialkörper um einen Gewebekörper, einen Gestrickkörper, einen Geflechtkörper oder einen Gewirkkörper handeln, jeweils aus Metall. Der Materialkörper ist porös und weist demnach Poren bzw. eine durchströmbare Struktur auf. Sofern die Rippenstruktur eine Perforation aufweist, ist diese beim Materialkörper durch die durchströmbare Struktur gebildet, insbesondere durch die Poren.
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Ein derartiger metallischer Materialkörper lässt sich besonders einfach zwischen den Kanalkörpern anordnen. Beispielsweise lässt sich ein derartiger metallischer Materialkörper zwischen die Kanalkörper einlöten, mechanisch fügen oder einkleben. Durch Einschnitte können einzelnen Fasern oder Drähte der Materialstruktur aufgestellt werden, um eine aus dem übrigen Körper herausragende dreidimensionale Textur zu generieren, durch die der Wärmeübergang deutlich verbessert werden kann. Die Einschnitte können alle möglichen geometrischen Formen aufweisen, zum Beispiel rechteckig, rund und/oder elliptisch ausgebildet sein. Zur Bildung der Materialkörper können beschichtete Fasern, Fäden oder Drähte verwendet werden. Es ist aber auch möglich, die Materialkörper nachträglich zu beschichten. Das Beschichten kann vor oder nach dem Fügen erfolgen. Gegenüber herkömmlichen lamellenartigen Wärmeübertragungsstrukturen zeichnen sich derartige Materialkörper durch ein reduziertes Gewicht und eine erhöhte Biegeelastizität aus.
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Grundsätzlich können die Kanalkörper jede beliebige, geeignete Ausgestaltung aufweisen. Im vorliegenden Zusammenhang ist ein Kanalkörper zum Beispiel ein Rohr mit beliebigem Querschnitt, insbesondere ein Flachrohr. Kanalkörper sind auch durchströmbare Platten oder Scheiben, die bei einem Wärmeübertrager zum Einsatz kommen können. Ein derartiger Kanalkörper kann auch durch ein Multiportrohr gebildet sein, wie es beispielsweise aus der
DE 10 2006 018 688 A1 bekannt ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Kanalkörper als geradlinige Flachrohre ausgestaltet sind. Diese Flachrohre sind dann zweckmäßig eben konfiguriert und senkrecht zu ihrer Ebene zueinander benachbart angeordnet, so dass die Stapelrichtung senkrecht zur Ebene des jeweiligen Flachrohrs verläuft. Mit Hilfe derartiger Flachrohre lässt sich eine besonders kompakte Bauweise für den Wärmeübertrager realisieren.
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Ein erfindungsgemäßer Wärmeübertrager kann auch einen Verteilerkasten und einen Sammelkasten aufweisen, die sich beiderseits des zweiten Strömungspfads erstrecken. Die Kanalkörper gehen dann vom Verteilerkasten aus und münden in den Sammelkasten ein. Über einen Zuführanschluss kann dem Verteilerkasten das erste Fluid zugeführt werden. Über einen Abführanschluss kann das erste Fluid vom Sammelkasten abgeführt werden. Anstelle eines separaten Verteilerkastens und eines separaten Sammelkastens, die beiderseits des zweiten Strömungspfads angeordnet sind, kann auch ein kombinierter Sammel- und Verteilerkasten an einer Seite des zweiten Strömungspfads angeordnet sein. An der gegenüberliegenden Seite des zweiten Strömungspfads kann dann ein Umlenkkasten angeordnet sein. Ebenso ist denkbar, die Kanalkörper als Multiportrohre auszugestalten, die im Wesentlichen U-förmig ausgestaltet sind, deren Einlassende mit dem Verteilerabschnitt des kombinierten Sammel- und Verteilerkastens verbunden ist und deren Auslassende mit dem Sammelabschnitt des kombinierten Sammel- und Verteilerkastens verbunden ist. Auf einen zusätzlichen Umlenkkasten kann dann verzichtet werden.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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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.
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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.
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Es zeigen, jeweils schematisch,
- 1 eine vereinfachte Prinzipdarstellung eines Wärmeübertragers,
- 2 eine isometrische Ansicht auf ein vergrößertes Detail II in 1,
- 3 eine isometrische Ansicht wie in 2, jedoch bei einer anderen Ausführungsform,
- 4 ein Detail IV aus 3, jedoch bei einer anderen Ausführungsform,
- 5 eine Detailansicht wie in 4, jedoch bei einer weiteren Ausführungsform.
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Entsprechend 1 umfasst ein Wärmeübertrager 1, der zur wärmeübertragenden und fluidisch getrennten Kopplung eines ersten Fluids mit einem zweiten Fluid dient, mehrere Kanalkörper 2, die als Rohre, insbesondere als Flachrohre, oder als durchströmbare Scheiben oder Platten ausgeformt sein können. Durch diese Kanalkörper 2 führt ein erster Strömungspfad 3, der in 1 durch Pfeile angedeutet ist und der zur Führung eines ersten Fluids dient. Die Kanalkörper 2 erstrecken sich dabei durch einen zweiten Strömungspfad 4 hindurch, der in 1 durch einen Pfeil angedeutet ist und der zur Führung des zweiten Fluids dient. Der zweite Strömungspfad 4 erstreckt sich in der Seitenansicht der 1 an sich senkrecht zur Zeichnungsebene, ist jedoch zur Veranschaulichung durch einen perspektivischen Pfeil angedeutet. Jedenfalls sind die Kanalkörper 2 vom ersten Fluid durchströmbar, während sie vom zweiten Fluid umströmbar sind. Zweckmäßig handelt es sich beim ersten Fluid um eine Flüssigkeit, beispielsweise ein Kühlmittel, während es sich bei dem zweiten Fluid um ein Gas handelt, zum Beispiel Luft.
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Des Weiteren besitzt der Wärmeübertrager 1 im gezeigten Beispiel der 1 einen Verteilerkasten 5 und einen Sammelkasten 6, die sich beiderseits des zweiten Strömungspfads 4 erstrecken. Die Kanalkörper 2 gehen vom Verteilerkasten 5 aus und münden in den Sammelkasten 6 ein. Über einen Zuführanschluss 7 wird dem Verteilerkasten 5 das erste Fluid zugeführt. Über einen Abführanschluss 8 wird das erste Fluid vom Sammelkasten 6 abgeführt. Anstelle eines separaten Verteilerkastens 5 und eines separaten Sammelkastens 6, die beiderseits des zweiten Strömungspfads 4 angeordnet sind, kann auch ein kombinierter Sammel- und Verteilerkasten an einer Seite des zweiten Strömungspfads 4 angeordnet sein. An der gegenüberliegenden Seite des zweiten Strömungspfads 4 kann dann ein Umlenkkasten angeordnet sein. Ebenso ist denkbar, die Kanalkörper 2 als Multiportrohre auszugestalten, die im Wesentlichen U-förmig ausgestaltet sind, deren Einlassende mit dem Verteilerabschnitt des kombinierten Sammel- und Verteilerkastens verbunden ist und deren Auslassende mit dem Sammelabschnitt des kombinierten Sammel- und Verteilerkastens verbunden ist. Auf einen zusätzlichen Umlenkkasten kann dann verzichtet werden.
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Der Wärmeübertrager 1 ist außerdem mit mehreren Rippenstrukturen 9 ausgestattet, die aus einem wärmeübertragenden Material, zweckmäßig aus einem Metall, vorzugsweise aus einem Leichtmetall bzw. aus einer Leichtmetalllegierung bestehen. Die Rippenstrukturen 9 sind dabei jeweils zwischen zwei benachbarten Kanalkörpern 2 angeordnet, und zwar so, dass sie außerdem im zweiten Strömungspfad 4 angeordnet sind. Die Rippenstrukturen 9 sind jeweils mit den beiden benachbarten Kanalkörpern 2 wärmeübertragend verbunden. Zweckmäßig sind die Rippenstrukturen 9 mit den Kanalkörpern 2 verlötet. Die Rippenstrukturen 9 verbessern die wärmeübertragende Kopplung zwischen dem zweiten Fluid und den Kanalkörpern 2, um die Wärmeübertragung zwischen den in den Kanalkörpern 2 geführten ersten Fluid und dem die Kanalkörper 2 umströmenden zweiten Fluid zu verbessern.
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Gemäß den 1 bis 5 sind die Rippenstrukturen 9 doppelt gefaltet, so dass sie eine erste Faltung 10 und eine zweite Faltung 11 aufweisen. In der vereinfachten Ansicht der 1 ist dabei nur die erste Faltung 10 erkennbar. In den Beispielen der 1 und 2 verläuft die erste Faltung 10 quer zu einer Längsrichtung 12 der Kanalkörper 2 und quer zu einer Stapelrichtung 13, in der die Kanalkörper 12 nebeneinander angeordnet sind. Bei der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich die Kanalkörper 2 geradlinig und parallel zueinander. Sofern sie wie hier als Flachrohre ausgestaltet sind, sind die Ebenen der Kanalkörper 2 außerdem parallel zueinander ausgerichtet. Ferner erstrecken sich die Ebenen der Kanalkörper 2 jeweils senkrecht zur Stapelrichtung 13. Bei einer Ausrichtung der ersten Faltung 10 quer zur Längsrichtung 12 der Kanalkörper 2 erzeugt die erste Faltung 10 in der jeweiligen Rippenstruktur 9 mehrere, parallel zueinander verlaufende Strömungskanäle 14, die dem zweiten Strömungspfad 4 folgen. Die zweite Faltung 11 ist nun quer zur ersten Faltung 10 orientiert, also vorzugsweise etwa parallel zur Stapelrichtung 13. Durch die zweite Faltung 11 erstrecken sich die Strömungskanäle 14 nicht geradlinig entlang des zweiten Strömungspfads 4, sondern mit entsprechenden Richtungsänderungen, die sich aus der zweiten Faltung 11 ergeben.
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Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform erzeugt die erste Faltung 10 ebenfalls Strömungskanäle 14 zwischen den benachbarten Kanalkörpern 2, die jedoch im Wesentlichen quer zum zweiten Strömungspfad 4 verlaufen. Im Beispiel der 3 ist die erste Faltung 10 parallel zur Längsrichtung 12 der Kanalkörper 2 orientiert sowie quer zur Stapelrichtung 13. In diesem Fall ist die Rippenstruktur 9 mit einer Perforation 15 ausgestattet, wodurch die Rippenstruktur 9 quer zu den Strömungskanälen 14 vom zweiten Fluid durchströmbar ist. Die Perforation 15 ist in 3 nur in einem kleinen Teil der Rippenstruktur 9 angedeutet. Es ist klar, dass zweckmäßig die gesamte Rippenstruktur 9 perforiert ist. Auch bei der in 2 gezeigten Ausführungsform kann eine derartige Perforation 15 optional vorhanden sein.
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Die Rippenstruktur 9 kann gemäß den 1 bis 5 aus einem bahnförmigen Material 16 hergestellt sein. Dieses Bahnenmaterial 16 besteht wie erläutert aus einem Metall und besitzt eine Wandstärke, die eine einfache Faltung ermöglicht. Durch die erste Faltung 10 ist das Bahnenmaterial 16 gemäß den 2 bis 5 in erste Falten 17 unterteilt, wobei je zwei benachbarte erste Falten 17 über einen ersten Falz 18 miteinander verbunden sind. Die zweite Faltung 11 bewirkt nun eine Unterteilung der ersten Falten 17 in zweite Falten 19, wobei benachbarte zweite Falten 19 jeweils über einen zweiten Falz 20 miteinander verbunden sind. Bevorzugt ist nun eine Ausführungsform, bei der die zweiten Falze 20 quer zu den ersten Falzen 18 dreieckförmig aufeinanderfolgen. Beispielsweise folgen die zweiten Falze 20 in 2 entlang der Längsrichtung 12 der Kanalkörper 13 dreieckförmig aufeinander. Im Beispiel der 3 folgen die zweiten Falze 20 senkrecht zur Längsrichtung 12 der Kanalkörper 2, also hier entlang des zweiten Strömungspfads 4 dreieckförmig aufeinander. Die zweiten Falze 20 folgen somit dem dreieckigen Querschnitt der Strömungskanäle 14, der sich durch die erste Faltung 10 ergibt.
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Die ersten Falze 18 sind durch die zweite Faltung 11 in Teilfalze 21 unterteilt. In den Beispielen der 2 bis 4 folgen diese Teilfalze 21 entlang des jeweiligen ersten Falzes 18 dreieckförmig aufeinander. Im Unterschied dazu zeigt 5 rein exemplarisch eine andere Ausführungsform, bei der die Teilfalze 21 trapezförmig aufeinanderfolgen. In den Beispielen der 2 bis 4 sind somit die erste Faltung 10 und die zweite Faltung 11 jeweils als Dreieckfaltung ausgestaltet. Im Unterschied dazu zeigt 5 eine Variante, bei der die erste Faltung 10 als Dreieckfaltung ausgestaltet ist, während die zweite Faltung 11 als Trapezfaltung ausgestaltet ist.
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Gemäß den 4 und 5 kann die erste Faltung 10 eine Höhe 22 aufweisen, die parallel zur Stapelrichtung 13 gemessen ist und die den Abstand benachbarter Kanalkörper 2 definiert. Benachbarte erste Falten 17 besitzen gegenüberliegen zu ihrem gemeinsamen ersten Falz 18 einen Abstand 23 voneinander. Die zweite Faltung 11 definiert eine Länge 24 der Teilfalze 21 und somit der zweiten Falten 19. Ein Faltwinkel 25 definiert einen Abstand 26, den die Längsenden der Teilfalze 21 und somit die zweiten Falten 19 parallel zur ersten Faltung 10 voneinander besitzen. In den Beispielen der 4 und 5 sind die vorstehend genannten Maße identisch gewählt. Der einzige Unterschied ist, dass bei der in 5 gezeigten Ausführungsform, bei der die Teilfalze 21 trapezförmig aufeinanderfolgen, innerhalb der sich regelmäßig wiederholenden geometrischen Struktur drei Teilfalze 21 aufeinanderfolgen, während dies bei der dreieckigen Abfolge der in 4 gezeigten Ausführungsform nur zwei Teilfalze 21 sind. Dabei ist der zusätzliche Teilfalz 21 der Variante gemäß 5 zwischen die beiden anderen Teilfalze 21 der Variante gemäß 4 eingefügt. Im Beispiel der 5 besitzt der eingefügte Teilfalz 21 eine Länge 27, die kleiner ist als die Länge 24 der anderen Teilfalze 21. Es ist klar, dass bei einer anderen Ausführungsform die Länge 27 des eingefügten Teilfalzes 21 auch größer sein kann als die Länge 24 der anderen Teilfalze 21. Ebenso kann die Länge 27 des eingefügten Teilfalzes 21 gleich groß sein wie die Längen 24 der anderen Teilfalze 21.
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Wie erwähnt kann die Rippenstruktur 9 aus einem bahnförmigen Material 16 hergestellt sein, das optional mit einer Perforation ausgestattet sein kann. Beispielsweise kann als Bahnmaterial 16 ein dünnwandiges Blechmaterial verwendet werden. Insbesondere kann dabei auch ein Lochblechmaterial zum Einsatz kommen. Ferner ist denkbar, ein Gittermaterial zu verwenden oder ein Gewebematerial.
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Obwohl die Kanalkörper 2 hier als ebene, geradlinige Flachrohre konzipiert sind, ist klar, dass derartige doppelt gefaltete Rippenstrukturen 9 auch bei anderen Kanalkörpern 2 zum Einsatz kommen können, die beispielsweise als Rohre mit runden oder beliebigen anderen Querschnitten ausgestaltet sein können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10343634 A1 [0003]
- DE 202004020899 U1 [0004]
- DE 102006018688 A1 [0024]
