DE102019113205A1 - Use to generate turbulence - Google Patents

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DE102019113205A1 DE102019113205.3A DE102019113205A DE102019113205A1 DE 102019113205 A1 DE102019113205 A1 DE 102019113205A1 DE 102019113205 A DE102019113205 A DE 102019113205A DE 102019113205 A1 DE102019113205 A1 DE 102019113205A1
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Daniel C. Zürn
Wolfgang Schatz-Knecht
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen turbulenzerzeugenden Einsatz (100) für einen Strömungskanal eines Wärmetauscher mit in Abfolgerichtung (130) angeordneten, unter einem vorbestimmten Versatz (180) in Wellenrichtung (110) zueinander positionierten, Rippen (160) aufweisenden Rippenwellen (120), wobei Wellenberge (140) und/oder Wellentäler (150) der Rippenwellen (120) einen abgeflachten Scheitelbereich (170) aufweisen. Weist der abgeflachte Scheitelbereich (170) eine unter einem vorbestimmten ersten Winkel (β) zur Wellenrichtung (110) verlaufende erste Schrägstellung (210), kann ein derartiger turbulenzerzeugender Einsatz (100) effizient und kostensparend mittels eines Umformverfahren mit Profilwalzen hergestellt werden.The invention relates to a turbulence-generating insert (100) for a flow channel of a heat exchanger with ribs (160) having ribs (160) arranged in the sequential direction (130) and positioned at a predetermined offset (180) in the direction of the wave (110), whereby wave crests ( 140) and / or wave troughs (150) of the rib waves (120) have a flattened apex region (170). If the flattened apex region (170) has a first inclined position (210) running at a predetermined first angle (β) to the wave direction (110), such a turbulence-generating insert (100) can be produced efficiently and cost-effectively by means of a forming process with profile rollers.

Description

Die Erfindung betrifft einen turbulenzerzeugenden Einsatz für einen Strömungskanal eines Wärmetauschers mit in Abfolgerichtung angeordneten unter einem vorbestimmten Versatz in Wellenrichtung zueinander positionierten Rippen aufweisenden Rippenwellen, wobei Wellenberge und/oder Wellentäler der Rippenwellen einen abgeflachten Scheitelbereich aufweisen.The invention relates to a turbulence-generating insert for a flow channel of a heat exchanger with ribs arranged in the sequential direction and having ribs positioned at a predetermined offset in the direction of the wave, with wave crests and / or troughs of the rib waves having a flattened apex area.

Aus der US3983932 sind turbulenzerzeugende Einsätze bekannt, die einen abgeflachten Scheitelbereich der Wellenberge und/oder der Wellentäler aufweisen. Dabei sind die Rippen der Rippenwellen unter einem voreingestellten Anstellwinkel in Abfolgerichtung angeordnet. Die abgeflachten Scheitelbereiche der Wellenberge und/oder Wellentäler sind flach und eben ausgebildet.From the US3983932 Turbulence-generating inserts are known which have a flattened apex region of the wave crests and / or the wave troughs. The ribs of the rib shafts are arranged at a preset angle in the sequence direction. The flattened apex areas of the wave crests and / or wave troughs are flat and even.

Ähnliche turbulenzerzeugende Einsätze sind ebenfalls aus der US20170051982A1 bekannt.Similar turbulence-generating inserts are also from the US20170051982A1 known.

Derartige zuvor beschriebene turbulenzerzeugende Einsätze werden üblicherweise im Wesentlichen mittels eines Stanzprozesses hergestellt, sodass sich auch die abgeflachten ebenen Scheitelbereiche in den Wellenbergen und/oder Wellentälern einstellen. Es besteht aber ein vermehrter Bedarf nach turbulenzerzeugenden Einsätzen, die mit effizienteren Verfahren als dem Stanzen hergestellt werden können. So kann beispielsweise mittels der Herstellung unter Verwendung von Profilwalzen turbulenzerzeugende Einsätze effizienter und kostengünstiger hergestellt werden.Turbulence-generating inserts of this type described above are usually produced essentially by means of a stamping process, so that the flattened, planar apex regions are also set in the wave crests and / or wave troughs. However, there is an increased need for turbulence-inducing inserts that can be manufactured using methods more efficient than stamping. For example, turbulence-generating inserts can be produced more efficiently and more cost-effectively by means of production using profile rollers.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem für einen derartigen turbulenzerzeugenden Einsatz eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass die turbulenzerzeugenden Einsätze mit einem effizienteren Herstellungsverfahren, beispielsweise mit einem Herstellungsverfahren unter Verwendung von Profilwalzen hergestellt werden.The present invention is concerned with the problem of specifying an improved or at least an alternative embodiment for such a turbulence-generating insert, which is particularly characterized in that the turbulence-generating inserts are manufactured using a more efficient manufacturing method, for example using a manufacturing method using profiled rollers.

In einem Aspekt der Erfindung wird ein turbulenzerzeugender Einsatz für einen Strömungskanal eines Wärmetauschers mit in Abfolgerichtung angeordneten, unter einem vorbestimmten Versatz in Wellenrichtung zueinander positionierten Rippen aufweisenden Rippenwellen vorgeschlagen, wobei Wellenberge und/oder Wellentäler der Rippenwellen einen abgeflachten Scheitelbereich aufweisen, der eine unter einem vorbestimmten ersten Winkel zur Wellenrichtung verlaufende Schrägstellung aufweist.In one aspect of the invention, a turbulence-generating insert is proposed for a flow channel of a heat exchanger with ribs arranged in the sequential direction and having ribs positioned at a predetermined offset in the direction of the wave, with wave crests and / or troughs of the rib waves having a flattened apex area, which is one below a predetermined having first angle to the wave direction running inclination.

Vorteilhaft kann zur Herstellung derartiger turbulenzerzeugender Einsätze ein Herstellungsverfahren unter Verwendung von Profilwalzen angewandt werden, da mittels der Verwendung von Profilwalzen üblicherweise der abgeflachte Scheitelbereich der Wellentäler und/oder Wellenberge eine zumindest unter einem vorbestimmten ersten Winkel zur Wellenrichtung verlaufende Schrägstellung aufweist. Derartige Schrägstellungen sind durch das Herstellungsverfahren mittels Profilwalzen bedingt, beeinträchtigen aber die Wirkweise der turbulenzerzeugenden Einsätze im Einbauzustand in dem Wärmeübertrager nur unwesentlich, sodass bei vereinfachter Herstellungsweise mit Profilwalzen effizient kostengünstige turbulenzerzeugende Einsätze produziert werden können.Advantageously, a manufacturing process using profile rollers can be used to produce such turbulence-generating inserts, since the use of profile rollers usually means that the flattened apex area of the wave troughs and / or wave crests is inclined at least at a predetermined first angle to the wave direction. Such inclinations are caused by the manufacturing process using profile rollers, but only negligibly impair the mode of action of the turbulence-generating inserts when installed in the heat exchanger, so that with a simplified method of production with profile rollers, cost-effective turbulence-generating inserts can be efficiently produced.

Dabei versteht man unter Wellenrichtung diejenige Richtung, in der die Wellenberge und/oder Wellentäler einer Rippenwelle abfolgen. Unter der Abfolgerichtung ist demzufolge diejenige Richtung zu verstehen, in der die Rippenwellen aufeinander abfolgen.The wave direction is understood to mean that direction in which the wave crests and / or wave troughs of a rib wave follow. The sequence direction is accordingly to be understood as the direction in which the rib waves follow one another.

Unter einem vorbestimmten Versatz ist die von der vorhergehenden Welle in Wellenrichtung versetzte Anordnung der nachfolgenden Welle zu verstehen, wobei der vorbestimmte Versatz von Rippe zu Rippe der jeweiligen Wellen oder von Scheitelbereich zu Scheitelbereich der jeweiligen Wellen ermittelt werden kann.A predetermined offset is to be understood as the arrangement of the following wave offset from the preceding wave in the wave direction, it being possible to determine the predetermined offset from rib to rib of the respective waves or from apex area to apex area of the respective corrugations.

Unter Rippen sind die Bereiche der Rippenwelle zu verstehen, die zwischen Wellenberg und Wellental angeordnet sind.Ribs are to be understood as meaning the areas of the rib wave that are arranged between the wave crest and the wave trough.

Die Ermittlung des ersten vorbestimmten Winkels kann derart vorgenommen werden, dass innerhalb einer Welle die höchstens Punkte der Rippenwelle miteinander verbunden werden, und danach der vorbestimmte erste Winkel ermittelt wird, der von der Schrägstellung des abfallenden Scheitelbereichs in Wellenrichtung und der Verbindungslinie begrenzt wird.The first predetermined angle can be determined in such a way that the maximum points of the rib wave are connected to one another within a wave, and then the predetermined first angle is determined, which is limited by the inclination of the sloping apex area in the direction of the wave and the connecting line.

Des Weiteren kann der vorbestimmte erste Winkel 0,5° bis 20° betragen.Furthermore, the predetermined first angle can be 0.5 ° to 20 °.

Es ist auch denkbar, dass der vorbestimmte erste Winkel 1° bis 15° beträgt, insbesondere 2° bis 13°, ggf. 3° bis 10° oder beispielsweise 4° bis 9°.It is also conceivable that the predetermined first angle is 1 ° to 15 °, in particular 2 ° to 13 °, possibly 3 ° to 10 ° or for example 4 ° to 9 °.

Vorteilhaft stellen sich derartige zuvor genannte erste vorbestimmte Winkel üblicherweise bei der Herstellung mittels Profilwalzen ein.Advantageously, the aforementioned first predetermined angles are usually established during manufacture by means of profile rollers.

Des Weiteren kann der abgeflachte Scheitelbereich eine unter einem vorbestimmten zweiten Winkel zur Abfolgerichtung verlaufende zweite Schrägstellung aufweisen.Furthermore, the flattened apex region can have a second inclination running at a predetermined second angle to the following direction.

Bei den favorisierten Herstellungsverfahren mittels Profilwalzen kann sich auch eine zur Ablauffolgerichtung verlaufende zweite Schrägstellung einstellen, sodass der turbulenzerzeugende Einsatz zusätzlich oder alternativ eine derartige zweite Schrägstellung aufweist.In the case of the favored manufacturing process using profile rollers, one for Set the second inclination running in the sequence direction so that the turbulence-generating insert additionally or alternatively has such a second inclination.

Die Ermittlung des vorbestimmten zweiten Winkels kann derart vorgenommen werden, dass ein Schnitt in Abfolgerichtung durch den abfallenden Scheitelbereich gelegt wird. Innerhalb dieses Schnittes werden die höchstens Punkte der jeweiligen Rippenwellen miteinander verbunden, und danach der vorbestimmte zweite Winkel ermittelt, der von der Schrägstellung des abfallenden Scheitelbereichs in Abfolgerichtung und der Verbindungslinie begrenzt wird.The predetermined second angle can be determined in such a way that a cut is made in the successive direction through the sloping vertex area. Within this section, the maximum points of the respective rib waves are connected to one another, and then the predetermined second angle is determined, which is limited by the inclination of the sloping apex area in the successive direction and the connecting line.

Dabei ist es auch denkbar, dass der turbulenzerzeugende Einsatz die unter einem vorbestimmten ersten Winkel zur Wellenrichtung verlaufende Schrägstellung nicht aufweist, sodass der turbulenzerzeugende Einsatz lediglich im abgeflachten Scheitelbereich eine unter einem vorbestimmten zweiten Winkel zur Abfolgerichtung verlaufende zweite Schrägstellung aufweist.It is also conceivable that the turbulence-generating insert does not have the inclination running at a predetermined first angle to the wave direction, so that the turbulence-generating insert has a second inclination running at a predetermined second angle to the successive direction only in the flattened apex area.

Des Weiteren kann der vorbestimmte zweite Winkel 0,5° bis 2° betragen.Furthermore, the predetermined second angle can be 0.5 ° to 2 °.

Es ist auch denkbar, dass der vorbestimmte zweite Winkel 1 ° bis 15° beträgt, insbesondere 2° bis 13°, ggf. 3° bis 10° oder beispielsweise 4° bis 9°.It is also conceivable that the predetermined second angle is 1 ° to 15 °, in particular 2 ° to 13 °, possibly 3 ° to 10 ° or for example 4 ° to 9 °.

Vorteilhaft stellen sich derartige zuvor genannte zweite vorbestimmte Winkel üblicherweise bei der Herstellung mittels Profilwalzen ein.Such previously mentioned second predetermined angles are advantageously established usually during manufacture by means of profiled rollers.

Des Weiteren können die Rippen unter einem vorbestimmten Anstellwinkel in Abfolgerichtung angeordnet sein.Furthermore, the ribs can be arranged at a predetermined angle of attack in the sequence direction.

Vorteilhaft kann durch einen derartigen vorbestimmten Anstellwinkel die Turbulenz im turbulenzerzeugenden Einsatz und demzufolge die Effizienz des Wärmeüberganges verbessert werden.Advantageously, such a predetermined angle of attack can improve the turbulence in the turbulence-generating insert and consequently the efficiency of the heat transfer.

Des Weiteren kann der vorbestimmte Anstellwinkel 15° bis 45° betragen.Furthermore, the predetermined angle of attack can be 15 ° to 45 °.

Es ist auch denkbar, dass der vorbestimmte Anstellwinkel 15° bis 40° beträgt, insbesondere 20° bis 40°, ggf. 25° bis 40° und beispielsweise 30° bis 40°.It is also conceivable that the predetermined angle of attack is 15 ° to 40 °, in particular 20 ° to 40 °, optionally 25 ° to 40 ° and for example 30 ° to 40 °.

Vorteilhaft können durch derartige Anstellwinkel die Turbulenz im turbulenzerzeugenden Einsatz in gewünschter Art und Weise beeinflusst werden.The turbulence in the turbulence-generating use can advantageously be influenced in the desired manner by such angles of attack.

Des Weiteren können die einzelnen Rippen oder Gruppen von Rippen in Abfolgerichtung alternierend einen Vorzeichenwechsel des vorbestimmten Anstellwinkels erfahren.Furthermore, the individual ribs or groups of ribs can alternately experience a change in sign of the predetermined angle of attack in the sequence direction.

Vorteilhaft kann auch durch die im Vorzeichen alternierenden vorbestimmten Anstellwinkel die Turbulenz in gewollter und gewünschter Art und Weise beeinflusst werden.The turbulence can advantageously also be influenced in a deliberate and desired manner by the predetermined angle of attack alternating in sign.

Dabei versteht man unter einem Vorzeichenwechsel den Wechsel der Richtung der in Abfolgerichtung orientierten vorbestimmten Anstellwinkel. So kann beispielsweise, wenn relativ zur Abfolgerichtung die Rippe nach rechts oder links angestellt ist, die jeweilige Richtung als Plus oder Minus und demzufolge mit einem Vorzeichen versehen werden. Ein Vorzeichenwechsel bedeutet demzufolge, dass einzelne Rippen oder Gruppen von Rippen in Abfolgerichtung abwechselnd nach rechts orientiert oder links orientiert angestellt sind.A change in sign is understood to mean the change in the direction of the predetermined angle of attack oriented in the sequence direction. For example, if the rib is positioned to the right or left relative to the direction of succession, the respective direction can be given a plus or minus and consequently a sign. A change in sign accordingly means that individual ribs or groups of ribs are alternately oriented to the right or to the left in the sequence direction.

Des Weiteren kann der Versatz 10% bis 60% einer Wellenlänge der Rippenwelle betragen.Furthermore, the offset can be 10% to 60% of a wavelength of the rib wave.

Es ist auch denkbar, dass der Versatz 10% bis 50%, ggf. 15% bis 50%, beispielsweise 20% bis 50% oder beispielsweise 25% bis 50% einer Wellenlänge der Rippenwelle beträgt.It is also conceivable that the offset is 10% to 50%, possibly 15% to 50%, for example 20% to 50% or for example 25% to 50% of a wavelength of the rib wave.

Vorteilhaft kann durch Variation eines derartigen Versatzes die Turbulenz in gewünschter Art und Weise variiert werden, sodass durch Variation des jeweiligen Versatzes sich die gewünschte Effizienz des turbulenzerzeugenden Einsatzes einstellen lässt.By varying such an offset, the turbulence can advantageously be varied in the desired manner, so that the desired efficiency of the turbulence-generating insert can be set by varying the respective offset.

Weiterhin kann die Schnittbreite der Rippenwelle in Abfolgerichtung 5% bis 50% der Wellenlänge der Rippenwelle betragen.Furthermore, the cutting width of the rib wave in the successive direction can be 5% to 50% of the wave length of the rib wave.

Es ist auch denkbar, dass die Schnittbreite der Rippenwelle in Abfolgerichtung 10% bis 50%, ggf. 10% bis 45%, insbesondere 15% bis 45%, ggf. 15% bis 40% und beispielsweise 20% bis 40% der Wellenlänge der Rippenwelle beträgt.It is also conceivable that the cutting width of the rib wave in the sequential direction is 10% to 50%, possibly 10% to 45%, in particular 15% to 45%, possibly 15% to 40% and for example 20% to 40% of the wavelength of the Rib shaft is.

Dabei versteht man unter der Wellenlänge der Rippenwelle die Länge von einem Rippenberg zum nächsten folgenden Rippenberg der Rippenwelle, wobei die Wellenlänge jeweils von dem höchsten Punkt des einen Rippenberges zum nächsten höchsten Punkt des anderen Rippenberges ermittelt werden kann. Dies kann analog auch für die Rippentäler durchgeführt werden.The wavelength of the rib wave is understood to mean the length from one rib peak to the next following rib mountain of the rib shaft, the wavelength being able to be determined from the highest point of one rib mountain to the next highest point of the other rib mountain. This can be done analogously for the rib valleys.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Wärmeübertrager, insbesondere ein Ölkühler, mit einem turbulenzerzeugenden Einsatz wie zuvor beschrieben vorgeschlagen.In a further aspect of the invention, a heat exchanger, in particular an oil cooler, with a turbulence-generating insert as described above is proposed.

Vorteilhaft kann bei Verwendung von derartigen turbulenzerzeugenden Einsätzen Wärmeübertrager hergestellt werden, die hinsichtlich des turbulenzerzeugenden Einsatzes günstiger produziert werden können und bei denen die turbulenzerzeugenden Einsätze mittels eines effizienten und kostengünstigen Verfahrens hergestellt werden können.It can be advantageous when using such turbulence-generating inserts Heat exchangers are produced which can be produced more cheaply in terms of the turbulence-generating insert and in which the turbulence-generating inserts can be produced by means of an efficient and inexpensive method.

Es zeigen, jeweils schematisch:

  • 1 eine dreidimensionale Ansicht eines turbulenzerzeugenden Einsatzes,
  • 2 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie II durch den turbulenzerzeugenden Einsatz der 1,
  • 3 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie III durch den turbulenzerzeugenden Einsatz der 1,
  • 4 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie IV durch den turbulenzerzeugenden Einsatz der 1,
  • 5 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie V durch einen turbulenzerzeugenden Einsatz der 1.
They show, each schematically:
  • 1 a three-dimensional view of a turbulence-generating insert,
  • 2 a section along the section line II through the turbulence-generating use of 1 ,
  • 3 a section according to the section line III through the turbulence-generating use of 1 ,
  • 4th a section along the section line IV through the turbulence-generating insert of 1 ,
  • 5 a section along the section line V through a turbulence-generating insert of 1 .

In 1 ist ein turbulenzerzeugender Einsatz 100 dargestellt, der in Wellenrichtung 110 verlaufende Rippenwellen 120 aufweist. Diese Rippenwellen 120 sind in Abfolgerichtung 130 angeordnet und weisen Wellenberge 140, Wellentäler 150 auf.In 1 is a turbulence-generating application 100 shown in the wave direction 110 running rib waves 120 having. These rib waves 120 are in sequence 130 arranged and have wave crests 140 , Wave troughs 150 on.

Zwischen den Wellenbergen 140 und den Wellentälern 150 sind jeweils Rippen 160 angeordnet, die die Wellenberge 140 mit den Wellentälern 150 materialtechnisch verbinden.Between the wave crests 140 and the wave troughs 150 are each rib 160 arranged that the wave crests 140 with the wave troughs 150 connect materially.

Im Bereich der Wellenberge 140 und/oder der Wellentäler 150 weisen die Rippenwellen einen abgeflachten Scheitelbereich 170 auf, dessen Form sich letztendlich aufgrund des Herstellungsverfahrens mittels Profilwalzen ausbildet und entgegen zur Herstellung durch Stanzen nicht parallel zu eine Oberseite 173 oder Unterseite 176 des turbulenzerzeugenden Einsatzes 100 ausgebildet ist.In the area of the wave crests 140 and / or the wave troughs 150 the rib waves have a flattened apex area 170 on, the shape of which is ultimately formed due to the manufacturing process by means of profile rollers and, contrary to the production by punching, not parallel to an upper side 173 or bottom 176 of turbulence-generating use 100 is trained.

Die wie in der 1 dargestellte Form des abgeflachten Scheitelbereiches 170 kann im Bereich der Wellentäler 150 analog ausgebildet sein.The like in the 1 Shown shape of the flattened apex area 170 can in the area of the wave troughs 150 be designed analogously.

In der 1 sind nunmehr mehrere Schnittlinien I bis V eingezeichnet, mittels derer die Formen des turbulenzerzeugenden Einsatzes 100 detailliert beschrieben werden kann.In the 1 Now several cutting lines I to V are drawn, by means of which the shapes of the turbulence-generating insert 100 can be described in detail.

Die 2 zeigt einen Schnitt durch den turbulenzerzeugenden Einsatz 100 gemäß der Schnittlinie II in 1, der im Wesentlichen parallel zur Oberseite 173 oder Unterseite 176 des turbulenzerzeugenden Einsatzes 100 in etwa mittig durch denselben verläuft.The 2 shows a section through the turbulence-generating insert 100 according to section line II in 1 that is essentially parallel to the top 173 or bottom 176 of turbulence-generating use 100 runs approximately centrally through the same.

Durch einen derartigen Schnitt können vor allem die Position und Stellung der Rippen 160 zueinander verdeutlicht werden.Such a cut can in particular change the position and position of the ribs 160 be made clear to each other.

In Abfolgerichtung 130 kann dabei erkannt werden, dass die Rippenwellen unter einem vorbestimmten Versatz 180 zueinander angeordnet sind. Ein derartiger vorbestimmter Versatz 180 kann dadurch ermittelt werden, dass der Abstand zwischen zwei Wellenbergen 140 oder zwei Wellentälern 150 benachbarter Rippenwellen 120 zueinander ermittelt wird. Dabei können die höchsten Punkte der Wellenberge 140 in Abfolgerichtung 130 miteinander verbunden werden und der Abstand zwischen den zwei resultierenden Geraden als vorbestimmter Versatz 180 ermittelt werden.In sequential direction 130 it can be recognized that the rib waves are at a predetermined offset 180 are arranged to each other. Such a predetermined offset 180 can be determined by the distance between two wave crests 140 or two wave troughs 150 adjacent rib waves 120 is determined to each other. The highest points of the wave crests 140 in sequence 130 are connected to each other and the distance between the two resulting straight lines as a predetermined offset 180 be determined.

Des Weiteren kann erkannt werden, dass die Rippen 160 unter einem vorbestimmten Anstellwinkel α in Abfolgerichtung angeordnet sind. In der in der 2 gezeigten Ausführungsform beträgt der vorbestimmte Anstellwinkel ca. 45°.Furthermore it can be seen that the ribs 160 are arranged at a predetermined angle of attack α in the sequential direction. In the in the 2 embodiment shown, the predetermined angle of attack is approximately 45 °.

Dabei kann der 2 entnommen werden, dass einzelne Rippen 160 in Abfolgerichtung 130 alternierend einen Vorzeichenwechsel +/- des vorbestimmten Anstellwinkels α erfahren.The 2 be taken from that single rib 160 in sequence 130 alternately experience a change in sign +/- the predetermined angle of attack α.

Weiterhin kann der vorbestimmte Versatz 180 10% bis 60% einer Wellenlänge 190 der Rippenwelle 120 betragen.Furthermore, the predetermined offset 180 10% to 60% of a wavelength 190 the rib shaft 120 be.

Dabei kann die Wellenlänge 190 als Abstand zwischen zwei Rippen 160 entlang der Wellenrichtung 110 bestimmt werden, wie in 2 dargestellt.The wavelength can be 190 as the distance between two ribs 160 along the wave direction 110 can be determined as in 2 shown.

In der 3 und 4 ist ein Schnitt durch zwei in Abfolgerichtung 130 abfolgenden Rippenwellen 120 in Richtung der Wellenrichtung 110 und entlang der Höhenrichtung 200 des turbulenzerzeugenden Einsatzes 100 dargestellt.In the 3 and 4th is a section through two in sequence 130 subsequent rib waves 120 in the direction of the wave direction 110 and along the height direction 200 of turbulence-generating use 100 shown.

Den 3, 4 kann entnommen werden, dass sowohl die Wellenberge 140 als auch die Wellentäler 150 im abgeflachten Scheitelbereich 170 eine erste Schrägstellung 210 aufweisen, sodass je Wellenberg 140 bzw. Wellental 150 ein extremaler Punkt 220 ermittelt werden kann. Dabei ist im Falle des Wellenberges 140 der extremale Punkt 220 der höchste Punkt und im Falle des Wellentals 150 der extremale Punkt 220 der tiefste Punkt. Ein vorbestimmter erster Winkel β der ersten Schrägstellung 210 kann nun derart ermittelt werden, dass jeweils die extremalen Punkte 220 der Wellenberge 140 bzw. Wellentäler 150 einer Rippenwelle 120 miteinander verbunden werden, sodass der vorbestimmte erste Winkel β zwischen der ersten Schrägstellung 210 und der Verbindungslinie 230 der extremalen Punkte 220 ermittelt werden kann. Dabei ist davon auszugehen, dass der abgeflachte Scheitelbereich 170 eine erste Schrägstellung 210 aufweist, die zumindest abschnittsweise einen geraden Verlauf in Wellenrichtung 110 aufweist.The 3 , 4th it can be seen that both the wave crests 140 as well as the wave troughs 150 in the flattened crown area 170 a first inclination 210 have so that each wave crest 140 or wave trough 150 an extreme point 220 can be determined. This is in the case of the wave crest 140 the extremal point 220 the highest point and in the case of the wave trough 150 the extremal point 220 the deepest point. A predetermined first angle β of the first inclination 210 can now be determined in such a way that the extremal points 220 the wave crests 140 or wave troughs 150 a rib wave 120 are connected to one another, so that the predetermined first angle β between the first inclination 210 and the connecting line 230 of the extremal points 220 can be determined. It can be assumed that the flattened apex area 170 a first inclination 210 has, which at least in sections has a straight course in the wave direction 110 having.

Ist kein gerader Verlauf der ersten Schrägstellung 210 aufzufinden, so kann der vorbestimmte erste Winkel β als Winkelintervall angegeben werden, wobei die jeweiligen vorbestimmten ersten Winkel β zwischen den Tangenten an die erste Schrägstellung 210 und der Verbindungslinie 230 ermittelt werden. Dabei endet die erste Schrägstellung 210 ab dem Übergangsbereich, ab dem der abgeflachte Scheitelbereich 170 in die Rippe 160 übergeht.Is not a straight course of the first inclination 210 to find, the predetermined first angle β can be specified as an angular interval, the respective predetermined first angle β between the tangents to the first inclination 210 and the connecting line 230 be determined. The first inclined position ends 210 from the transition area from which the flattened vertex area 170 in the rib 160 transforms.

Zudem ist in der 3 dargestellt, dass die Wellenlänge 190 als Abstand zwischen zwei extremalen Punkten 220 zweier aufeinanderfolgende Wellenberge 140 oder Wellentäler 150 bestimmt werden kann.In addition, the 3 shown that the wavelength 190 as the distance between two extremal points 220 two successive wave crests 140 or wave troughs 150 can be determined.

Die 5 zeigt nun einen Schnitt entlang der Abfolgerichtung 130 und der Höhenrichtung 200 durch den turbulenzerzeugenden Einsatz 100.The 5 now shows a section along the sequence direction 130 and the height direction 200 due to the turbulence-generating use 100 .

Gemäß 5 weist der turbulenzerzeugende Einsatz 100 im abgeflachten Scheitelbereich 170 eine zweite Schrägstellung 240 auf, die in Abfolgerichtung 130 orientiert ist. Auch in Abfolgerichtung 130 kann bei einem derartigen Schnitt ein extremaler Punkt 250 bezüglich der Wellenberge 140 und Wellentäler 150 ermittelt werden. Eine Verbindungslinie 260 der extremalen Punkte 250 kann dazu herangezogen werden, einen vorbestimmten zweiten Winkel γ der zweiten Schrägstellung 240 zu bestimmen. Dabei wird der vorbestimmte zweite Winkel γ zwischen einer Tangente an die zweite Schrägstellung 240 und der Verbindungslinie 260 ermittelt.According to 5 shows the turbulence-generating use 100 in the flattened crown area 170 a second inclination 240 on that in sequence 130 is oriented. Also in sequence 130 can be an extreme point in such a cut 250 regarding the wave crests 140 and wave troughs 150 be determined. A connecting line 260 of the extremal points 250 can be used for this purpose, a predetermined second angle γ of the second inclination 240 to determine. The predetermined second angle γ is thereby between a tangent to the second inclination 240 and the connecting line 260 determined.

Dabei ist zu beachten, dass die Schnittlinien III, IV durch die jeweiligen Rippenwellen120 hinsichtlich einer Wellenbreite 270 der Rippenwelle 120, wie in 2 gezeigt, mittig gesetzt werden können.It should be noted that the intersection lines III, IV through the respective rib corrugations 120 with regard to a corrugation width 270 the rib shaft 120 , as in 2 shown can be set in the middle.

Die Schnittlinie V durch die in Abfolgerichtung 130 abfolgenden Rippenwellen 120 kann hinsichtlich einer Schnittbreite 280 des turbulenzerzeugenden Einsatzes 100 mittig gesetzt werden.The line of intersection V through the in sequence direction 130 subsequent rib waves 120 can in terms of a cutting width 280 of turbulence-generating use 100 be placed in the middle.

Dabei kann die Schnittbreite 280 derart ermittelt werden, dass die äußersten Punkte der Rippen 160 von in Abfolgerichtung 130 aufeinander abfolgenden Rippenwellen 120 gemäß eines Schnittes II durch den turbulenzerzeugenden Einsatzes 100 miteinander verbunden werden. Der Abstand der beiden dabei resultierenden Verbindungslinie zueinander ergibt dann die Schnittbreite 280.The cutting width 280 can be determined such that the outermost points of the ribs 160 from in sequence 130 successive rib waves 120 according to a section II through the turbulence-generating insert 100 be connected to each other. The distance between the two connecting lines resulting from this then gives the cutting width 280 .

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Claims (10)

Turbulenzerzeugender Einsatz für einen Strömungskanal eines Wärmetauscher mit in Abfolgerichtung (130) angeordneten, unter einem vorbestimmten Versatz (180) in Wellenrichtung (110) zueinander positionierten, Rippen (160) aufweisenden Rippenwellen (120), wobei Wellenberge (140) und/oder Wellentäler (150) der Rippenwellen (120) einen abgeflachten Scheitelbereich (170) aufweisen, der eine unter einem vorbestimmten ersten Winkel (β) zur Wellenrichtung (110) verlaufende erste Schrägstellung (210) aufweist.Turbulence-generating insert for a flow channel of a heat exchanger with rib waves (120) arranged in the sequential direction (130) and positioned at a predetermined offset (180) in the wave direction (110) to one another, ribs (160) having ribs (120), with wave crests (140) and / or wave troughs ( 150) of the rib waves (120) have a flattened apex region (170) which has a first inclined position (210) running at a predetermined first angle (β) to the wave direction (110). Turbulenzerzeugender Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der vorbestimmte erste Winkel (β) 0,5° bis 20° beträgt.Turbulence-inducing insert according to one of the preceding claims, wherein the predetermined first angle (β) is 0.5 ° to 20 °. Turbulenzerzeugender Einsatz nach Anspruch 1, wobei der abgeflachte Scheitelbereich (170) eine unter einem vorbestimmten zweiten Winkel (γ) zur Abfolgerichtung (130) verlaufende zweite Schrägstellung (240) aufweist.Turbulence-generating use after Claim 1 wherein the flattened apex region (170) has a second inclined position (240) running at a predetermined second angle (γ) to the following direction (130). Turbulenzerzeugender Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der vorbestimmte zweite Winkel (γ) 0,5° bis 20° beträgt.Turbulence-generating insert according to one of the preceding claims, wherein the predetermined second angle (γ) is 0.5 ° to 20 °. Turbulenzerzeugender Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rippen (160) unter einem vorbestimmten Anstellwinkel (α) in Abfolgerichtung (130) angeordnet sind.Turbulence-generating insert according to one of the preceding claims, wherein the ribs (160) are arranged at a predetermined angle of attack (α) in the following direction (130). Turbulenzerzeugender Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der vorbestimmte Anstellwinkel (α) 15° bis 45° beträgt.Turbulence-generating insert according to one of the preceding claims, wherein the predetermined angle of attack (α) is 15 ° to 45 °. Turbulenzerzeugender Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die einzelnen Rippen (160) oder Gruppen von Rippen (160) in Abfolgerichtung (130) alternierend einen Vorzeichenwechsel des vorbestimmten Anstellwinkels (α) erfahren.Turbulence-generating insert according to one of the preceding claims, wherein the individual ribs (160) or groups of ribs (160) alternately experience a change in sign of the predetermined angle of attack (α) in the sequence direction (130). Turbulenzerzeugender Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der vorbestimmte Versatz (180) 10% bis 60% einer Wellenlänge (190) der Rippenwelle (120) beträgt.Turbulence-generating insert according to one of the preceding claims, wherein the predetermined offset (180) is 10% to 60% of a wavelength (190) of the rib shaft (120). Turbulenzerzeugender Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schnittbreite (280) der Rippenwelle (120) in Abfolgerichtung (130) 5% bis 50% der Wellenlänge (190) der Rippenwelle (120) beträgt.Turbulence-generating insert according to one of the preceding claims, wherein the cutting width (280) of the rib shaft (120) in the successive direction (130) is 5% to 50% of the wavelength (190) of the rib shaft (120). Wärmeübertrager, insbesondere Ölkühler, mit einem turbulenzerzeugenden Einsatz (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Heat exchanger, in particular oil cooler, with a turbulence-generating insert (100) according to one of the preceding claims.
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