DE102019207379A1 - Fluidführende Gitterstruktur für einen Wärmetauscher - Google Patents
Fluidführende Gitterstruktur für einen Wärmetauscher Download PDFInfo
- Publication number
- DE102019207379A1 DE102019207379A1 DE102019207379.4A DE102019207379A DE102019207379A1 DE 102019207379 A1 DE102019207379 A1 DE 102019207379A1 DE 102019207379 A DE102019207379 A DE 102019207379A DE 102019207379 A1 DE102019207379 A1 DE 102019207379A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- lattice structure
- heat exchanger
- horizontal
- fluid
- cooling fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
- F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
- F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
- B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
- B60K11/04—Arrangement or mounting of radiators, radiator shutters, or radiator blinds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
- B60K11/08—Air inlets for cooling; Shutters or blinds therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
- F01P11/10—Guiding or ducting cooling-air, to, or from, liquid-to-air heat exchangers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
- F01P5/02—Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
- F01P5/06—Guiding or ducting air to, or from, ducted fans
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/0408—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids
- F28D1/0426—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to the large body of fluid, e.g. with interleaved units or with adjacent heat exchange units in common air flow or with units extending at an angle to each other or with units arranged around a central element
- F28D1/0435—Combination of units extending one behind the other
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D5/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, using the cooling effect of natural or forced evaporation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
- F28F19/002—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using inserts or attachments
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/0043—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for fuel cells
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
- F28D2021/0084—Condensers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
- F28D2021/0091—Radiators
- F28D2021/0094—Radiators for recooling the engine coolant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
- F28F2265/02—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction in the form of screens or covers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gitterstruktur für ein Fahrzeug umfassend einen Wärmetauscher (11), wobei der Wärmetauscher (11) ein Kondensator (12) und/oder ein Kühler (13) ist, wobei die Gitterstruktur (10) an dem Wärmetauscher (11) des Fahrzeuges anordenbar ist, wobei die Gitterstruktur (10) modular aufgebaut ist und entsprechend einer Größe des Wärmetauschers (11) skalierbar ist.Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Kühlvorrichtung (30) für ein Fahrzeug umfassend eine voranstehend beschriebene Gitterstruktur (10).
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gitterstruktur für ein Fahrzeug umfassend einen Wärmetauscher, wobei der Wärmetauscher ein Kondensator und/oder ein Kühler ist.
- Insbesondere bei Brennstoffzellenfahrzeugen besteht aufgrund einer geringeren Reaktionstemperatur der verwendeten Aggregate, im Vergleich zu konventionellen Verbrennungsmotoren und des damit verbundenen geringeren Deltas von Kühlmittel zu Außentemperatur ein erhöhter Kühlungsbedarf, da die Abwärme nicht bei diesem höheren Temperaturdelta und damit nicht so effizient abgeführt werden kann. Zudem ist die Abwärme fast ausschließlich über Kühlmittel abführbar.
- Im Stand der Technik sind Vorrichtungen zur Kühlung eines Kühlers bekannt. So sind aus dem Dokument
DE 10 2017 209 735 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kühlen eines Kühlers bekannt. Der Kühler dient dabei zum Kühlen eines Motors eines Fahrzeugs und wird bei Bedarf mit einem Kühlmittel besprüht, das durch ein Gitter in Fahrtrichtung vor dem Kühler ausgebracht wird und sich auf dem Kühler verteilt. - Aus dem Dokument
DE 10 2015 010 982 A1 sind ein Kühlverfahren beim Laden von Elektrofahrzeugen und eine Ladestation dazu bekannt. Das Kühlverfahren nutzt eine Verdunstungskälte eines Kühlmittels, das durch eine Vorrichtung auf einen Kühler der Elektrofahrzeuge aufgesprüht wird. - Aus dem Dokument
DE 40 17 052 A1 ist ein Wärmetauscher eines Kraftfahrzeugs bekannt. Die Vorrichtung ist zum Aufsprühen einer Flüssigkeit auf den Wärmetauscher eingerichtet, wobei die Vorrichtung bei Bedarf vor dem Wärmetauscher angebracht und im Anschluss wieder entfernt wird. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Steigerung einer Kühlleistung eines Wärmetauschers in einem Fahrzeug bereitzustellen.
- Diese Aufgabe wird durch eine Gitterstruktur für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Kühlvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen sind Gegenstand der Beschreibung und der Beschreibung der Figuren.
- Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Gitterstruktur für ein Fahrzeug umfassend einen Wärmetauscher, wobei der Wärmetauscher ein Kondensator und/oder ein Kühler ist. Der Wärmetauscher kann dabei ein Luft- und/oder Fluid-Wärmetauscher sein.
- Erfindungsgemäß ist die Gitterstruktur an dem Wärmetauscher des Fahrzeuges angeordnet, wobei die Gitterstruktur modular aufgebaut ist und entsprechend einer Größe des Wärmetauschers skalierbar ist. Dies bietet den Vorteil, dass die Gitterstruktur ein eigenständiges Element ist, welches durch die Skalierung universell an jeden Wärmetauscher anbringbar ist. Anbringbar bedeutet dabei, dass die Gitterstruktur an den Wärmetauscher angebracht werden kann bzw. auf diesen aufgesetzt werden kann. Dabei kann die Gitterstruktur auf bzw. an den Wärmetauscher beispielsweise geclipst, gesteckt oder geschraubt werden.
- Modular bedeutet, dass die Gitterstruktur als separates einzelnes Element bzw. Ergänzungselement ausgebildet sein kann, welches an eine Kühlvorrichtung einzeln anbringbar ist. Dabei kann die Gitterstruktur an jede vorhandene Kühlvorrichtung angebracht werden bzw. angepasst werden. Die erfindungsgemäße Gitterstruktur bietet den Vorteil, dass ein geringerer Bauraumbedarf als bei Sprüheinrichtungen oder vergleichbaren Systemen benötigt wird. Die Gitterstruktur weist zudem ein geringeres Gewicht gegenüber bisher bekannten Sprühsystemen auf und zeichnet sich durch geringere Herstellungskosten aus.
- In Ausgestaltung ist die Gitterstruktur in Fahrtrichtung vor dem Wärmetauscher angeordnet. Durch die Anordnung der Gitterstruktur vor dem Wärmetauscher wird bei einer Fahrt des Fahrzeuges ein Kühlfluid, welches aus der Gitterstruktur austritt, bereits durch den fahrbedingten Luftstrom in Richtung des Wärmetauschers verteilt. Durch die Anordnung der Gitterstruktur vor dem Wärmetauscher kann somit eine Kühlung des Wärmetauschers ohne zusätzliche Verteilvorrichtung erzielt werden.
- In einer Weiterbildung umfasst die Gitterstruktur zumindest einen horizontalen Stab und zumindest einen vertikalen Stab. Dabei können der horizontale Stab und der vertikale Stab einen im Wesentlichen rechten Winkel einschließen. In der Regel umfasst die Gitterstruktur zumindest zwei horizontale Stäbe und zumindest einen vertikalen Stab, der die zumindest zwei horizontalen Stäbe miteinander verbindet. Typischerweise umfasst die Gitterstruktur eine Mehrzahl an horizontalen Stäben sowie eine Mehrzahl an vertikalen Stäben.
- In Ausgestaltung ist der zumindest eine horizontale Stab als Kanal ausgebildet, der eingerichtet ist, ein Kühlfluid zu führen, und ist der zumindest eine vertikale Stab als Verbindungselement ausgebildet, das eingerichtet ist, zumindest zwei horizontale Stäbe zu verbinden. Der zumindest eine horizontale Stab ist somit hohl ausgebildet und eingerichtet das Kühlfluid zu führen. Dies bietet den Vorteil, dass das Kühlfluid innerhalb des zumindest einen horizontalen Stabs, ggf. der horizontalen Stäbe zu einer gewünschten Position transportierbar ist.
- In Weiterbildung umfasst die Gitterstruktur zumindest einen Fluidkasten, wobei der Fluidkasten einen Stutzen zur Befüllung des zumindest einen horizontalen Stabes der Gitterstruktur mit einem Kühlfluid umfasst. Der Fluidkasten ist in der Regel an einer ersten Seite der Gitterstruktur angeordnet und ist mit den einzelnen horizontalen Stäben verbunden. In der Regel ist der Fluidkasten eingerichtet, das über den Stutzen eingebrachte Kühlfluid in jeden einzelnen horizontalen Stab zu verteilen. Alternativ kann der Fluidkasten eingerichtet sein, das eingebrachte Kühlfluid an einen horizontalen Stab zu verteilen, wobei das Kühlfluid von dem einen horizontalen Stab an weitere horizontale Stäbe verteilt wird.
- In Ausgestaltung ist der Fluidkasten als Sammler und/oder Verteiler eingerichtet. Der Fluidkasten ist eingerichtet, das über den Stutzen eingebrachte Kühlfluid zu sammeln und bei Bedarf an zumindest einen der horizontalen Stäbe abzugeben bzw. zu verteilen. In der Regel ist der Fluidkasten eingerichtet, das Kühlfluid entsprechend einer durch Öffnungen abgegebenen Menge an Kühlfluid zu füllen.
- In einer Weiterbildung umfasst der zumindest eine horizontale Stab zumindest eine Öffnung. Die Öffnung ist als Austrittsöffnung ausgebildet. Die Öffnung ist in einer Fläche der Oberseite und/oder der Unterseite zumindest einer der horizontalen Stäbe ausgebildet. Dabei ist die Öffnung derart dimensioniert, dass sie eine Kühlflüssigkeit abgeben kann. In der Regel ist die Öffnung kreisförmig oder oval ausgebildet, auch anders gestaltete Querschnitte sind denkbar.
- Der zumindest eine horizontale Stab kann auf einer Oberseite des Stabes und/oder einer Unterseite des Stabes jeweils zumindest eine Öffnung umfassen. Bei horizontalen Stäben, die an der Unterseite Öffnungen haben, wird die Gitterstruktur nach einem Gebrauch alleine aufgrund der Geometrie/Schwerkraft komplett vom Kühlfluid geleert und es kommt nicht zu Vereisungen in/an der Gitterstruktur, was zu einer Zerstörung von Bestandteilen der Gitterstruktur oder weiterer Bauteile einer Kühlvorrichtung führen kann. Ein Gebrauch stellt dabei einen Kühlvorgang dar, bei dem ein Kühlfluid, welches über den Stutzen in den Fluidkasten und von dem Fluidkasten in die horizontalen Stäbe verteilt wurde, über die Öffnung in den jeweiligen horizontalen Stäben abgegeben wird.
- Die Lokalisierung und die Anzahl der Öffnungen/ bzw. Durchtritte ist je nach Anwendungsfall gestaltbar. Dies ist abhängig von der jeweiligen Zerstäubung des Kühlfluides durch die Luftströmung. Die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gitterstruktur mit den voranstehend beschriebenen Öffnungen bietet den Vorteil, dass eine gleichmäßige, homogene/vollumfängliche und vollflächige Benetzung des Wärmetauschers bzw. einer Oberfläche des Wärmetauschers mit dem Kühlfluid möglich ist.
- In einer Weiterbildung sind zumindest zwei Öffnungen an einer Oberseite des zumindest einen horizontalen Stabes ausgebildet und/oder zumindest zwei Öffnungen an einer Unterseite des zumindest einen horizontalen Stabes ausgebildet. In der Regel umfasst sowohl die Unterseite eines horizontalen Stabes als auch die Oberseite eines horizontalen Stabes jeweils eine Mehrzahl an Öffnungen, insbesondere mindestens zwei Öffnungen. Die erfindungsgemäße Gitterstruktur mit den Öffnungen bietet den Vorteil, dass eine exakte Dosierung des ausgegebenen Kühlfluids möglich ist. Beispielsweise ist eine Dosierung der ausgegebenen Menge an Kühlfluid über einen Innendruck innerhalb der horizontalen Stäbe steuerbar. Durch die Steuerbarkeit der Kühlfluidaustrittsmenge steigt die Effektivität des Wärmetauschers bei gleichzeitiger Verringerung eines Verbrauchs an Kühlfluid. Des Weiteren ist über die erfindungsgemäße Gitterstruktur eine Steuerung der zusätzlichen Kühlleistung möglich.
- Ein Durchsatz bzw. eine Auslassrate bzw. eine Kühlfluidaustrittsmenge an das mit Kühlfluid zu benetzende Objekt, kann somit zum einen über einen Innendruck der als Kanäle ausgebildeten horizontalen Stäbe, zum anderen über eine Strömungsgeschwindigkeit der Eintrittsluft bzw. Fahrtluft steuerbar sein. Der Innendruck ist dabei beispielsweise über einen Pumpendruck steuerbar. Die Eintrittsluft bzw. die Fahrtluft ist dabei eine natürliche Strömung der Luft der Umgebung über die Fahrtgeschwindigkeit und/oder eine durch einen Lüfter erzwungene Strömung.
- Dies bietet den Vorteil, dass die Kühlleistung der Gitterstruktur indirekt steuerbar ist. In der Regel ist der Durchsatz bzw. die Auslassrate derart eingerichtet, dass eine Benetzung einer gesamten Oberfläche des Wärmetauschers, also eines Kühlerrohrs des Wärmetauschers sowie einer Kühlerlamelle/-finne eines Wärmetauschers erfolgt.
- In Ausgestaltung ist zumindest ein horizontaler Stab optional dreieckig bzw. tropfen-, linsen- oder flachrohrförmig ausgebildet, wobei eine Spitze des dreieckig bzw. tropfen-, linsen- oder flachrohrförmig ausgebildeten horizontalen Stabes in Fahrtrichtung des Fahrzeuges weist. In der Regel sind alle horizontalen Stäbe dreieckig ausgebildet. Dies bietet den Vorteil, dass durch die dreieckige Form der fahrbedingte Luftstrom effektiv nutzbar ist, um das aus den Öffnungen ausgetretene Kühlfluid in Richtung des Wärmetauschers zu verteilen. Dabei trifft ein Fahrtwind auf die Spitze des dreieckig ausgebildeten horizontalen Stabes und wird seitlich entlang der Oberseite des horizontalen Stabes und der Unterseite des horizontalen Stabes geführt. Dabei wird der Fahrtwind bzw. Luftstrom über die Öffnungen des horizontalen Stabes geführt, wobei der Fahrtwind das Kühlfluid, welches aus den Öffnungen austritt, aufnimmt und in Richtung des Wärmetauschers verteilt.
- Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist zudem eine Kühlvorrichtung für ein Fahrzeug umfassend eine voranstehend beschriebene Gitterstruktur. Die Kühlvorrichtung umfasst die Gitterstruktur sowie einen Wärmetauscher mit einem Kondensator und/oder einem Kühler. Eine derartig ausgestaltete Kühlvorrichtung steigert die Kühlleistung des Wärmetauschers effektiv.
- Die vorliegende Erfindung ist ebenfalls für Heizwärmetauscher verwendbar. Beispielsweise kann eine kleiner skalierte Ausführung der Gitterstruktur in einem Heizwärmetauscher in einem Klimagerät verwendet werden, um die Kühlleistung des Wärmetauschers zu verbessern.
- Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter beschrieben, wobei gleiche Komponenten mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet sind. Es zeigt:
-
1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gitterstruktur, -
2 eine perspektivische Seitenansicht eines Ausschnitts der - in1 gezeigten - Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gitterstruktur mit zwei horizontalen Stäben, -
3 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Anordnung der - in1 gezeigten - Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gitterstruktur in einem Fahrzeug, -
4 zeigt den - in der3 gezeigten - AusschnittY der Kühlvorrichtung30 . - In der
1 ist eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Gitterstruktur10 dargestellt. Die erfindungsgemäße Gitterstruktur10 ist für die Verwendung in einem Wärmetauscher eingerichtet. Dabei ist die Gitterstruktur10 modular bzw. als Ergänzungsbauteil aufgebaut und entsprechend einer Größe des Wärmetauschers skalierbar. Dadurch ist die Gitterstruktur10 universell an jeden Wärmetauscher anbringbar. Dabei kann die Gitterstruktur10 auf bzw. an den Wärmetauscher beispielsweise geclipst, gesteckt oder geschraubt werden. Die erfindungsgemäße Gitterstruktur10 kann auch an einem Heizwärmetauscher verwendet werden. - Die Gitterstruktur
10 umfasst horizontale Stäbe14 und optional vertikale Stäbe15 , wobei die vertikalen Stäbe15 dann die horizontalen Stäbe14 miteinander verbinden. Die Gitterstruktur10 kann starr oder flexibel ausgebildet sein. - In der vorliegenden Ausführungsform sind die horizontalen Stäbe
14 der Gitterstruktur10 jeweils in einem gleichmäßigen Abstand zueinander durch vier vertikale Stäbe15 miteinander verbunden. In einer alternativen Ausführungsform können die Abstände zwischen den horizontalen Stäben14 unterschiedlich sein. - Die horizontalen Stäbe
14 erstrecken sich ausgehend von einem ersten RandA der Gitterstruktur10 zu einem zweiten RandB der Gitterstruktur10 . Der erste RandA der Gitterstruktur10 umfasst einen Fluidkasten18 und einen Stutzen19 . Über den Stutzen19 wird ein Kühlfluid in den Fluidkasten18 der Gitterstruktur10 eingebracht. Der Fluidkasten18 ist zum sammeln und verteilen des Kühlfluids eingerichtet. Ausgehend von dem Fluidkasten18 verteilt sich das Kühlfluid in die horizontalen Stäbe14 . Die horizontalen Stäbe14 sind als Kanäle ausgebildet, die das Kühlfluid führen können. - In der
1 ist ferner ein AusschnittX eingezeichnet. - In der
2 ist eine perspektivische Seitenansicht des AusschnittsX der - in1 gezeigten - erfindungsgemäßen Gitterstruktur10 mit zwei horizontalen Stäben14 gezeigt. Die horizontalen Stäbe14 werden durch den vertikalen Stab15 miteinander zu der Gitterstruktur10 verbunden. - Die horizontalen Stäbe
14 weisen jeweils eine Oberseite21 und eine Unterseite22 auf. Die horizontalen Stäbe14 können dabei dreieckig ausgebildet sein, wobei folglich dann eine Spitze der dreieckig ausgebildeten horizontalen Stäbe14 in Richtung einer Fahrtrichtung eines Fahrzeuges ausgebildet ist. Die horizontalen Stäbe14 sind als Kanäle16 ausgebildet, die eingerichtet sind, das Kühlfluid23 , welches über den - in1 gezeigten - Fluidkasten 18 in die Gitterstruktur10 eingebracht wurde, zu führen. - In der vorliegenden Ausführungsform weisen jeweils sowohl die Oberseite
21 als auch die Unterseite22 der horizontalen Stäbe14 Öffnungen20 auf. Die Öffnungen20 sind jeweils in einer Fläche der Unterseite22 und/oder der Oberseite21 des horizontalen Stabes14 ausgebildet. Die Öffnungen20 sind Austrittsöffnungen, über die das in dem jeweiligen horizontalen Stab14 geführte Kühlfluid aus dem jeweiligen horizontalen Stab14 an die Umgebung abgegebenen werden kann. - Der Austritt und/oder die Verteilung des Kühlfluids wird dabei durch einen Fahrtwind
24 gelenkt bzw. gesteuert. Der Fahrtwind24 , der auf die Spitze des ausgebildeten horizontalen Stabes14 trifft, wird entlang einer jeweiligen Oberseite21 und/oder Unterseite22 des jeweiligen horizontalen Stabes14 direkt über die Öffnungen20 geführt. Das aus den Öffnungen20 austretende Kühlfluid25 wird dabei von dem Fahrtwind24 erfasst und in Richtung eines - nicht gezeigten - Wärmetauschers geführt. - Die Öffnungen
20 , über die der Kühlfluidaustritt25 erfolgt, sind kreisförmig ausgebildet. Die Öffnungen20 können alternativ oval, eckig, als Schlitze oder in ganz anderer Form ausgebildet sein. - In der
3 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Anordnung der - in1 gezeigten - erfindungsgemäßen Gitterstruktur10 in einem Fahrzeug gezeigt. Die Gitterstruktur10 ist dabei in einem Motor-/ Aggregateraum eines Fahrzeuges kompakt aufgebaut und direkt an einen Wärmetauscher11 wie bspw. einem Kondensator12 und/oder Kühler13 angebracht/aufgesetzt. Die Gitterstruktur10 kann dabei an den Wärmetauscher11 geclipst, gesteckt oder geschraubt werden. Die Gitterstruktur10 und der Wärmetauscher11 bilden zusammen eine Kühlvorrichtung30 . - Die Gitterstruktur
10 sitzt dabei in Fahrtrichtung vor dem/n Wärmetauscher/n 11, der/die die zusätzliche Kühlleistung benötigt/benötigen und ist aufgrund der kompakten Bauweise trotz der Bauraumlimitierung z.B. durch den Stoßfängerquerträger27 und/oder Montageträger26 gut im Bauraum bzw. im Motorraum platzierbar. Wenn kein Kondensator12 vorhanden ist oder dieser hinter dem Kühler13 angeordnet ist, agiert die Gitterstruktur10 zusätzlich als Steinschlagschutzgitter, das somit eingespart werden kann, was die Herstellungskosten senkt. - Ferner ist in der
3 ein AusschnittY der Kühlvorrichtung30 eingezeichnet. -
4 zeigt den - in der3 gezeigten - AusschnittY der Kühlvorrichtung30 . Gezeigt ist die Gitterstruktur10 sowie der Kondensator12 und der Kühler13 . Dargestellt ist die Luftführung eines Luftstroms24 über die Kühlvorrichtung30 . Der Luftstrom24 erstreckt sich aus Fahrtrichtung von der Gitterstruktur10 über den Kondensator12 und den Kühler13 . - Ferner ist die Gitterstruktur
10 gezeigt, umfassend horizontale Stäbe14 und einen vertikalen Stab15 , der als Verbindungselement17 die horizontalen Stäbe15 miteinander verbindet und die Gitterstruktur10 stabilisiert. Die horizontalen Stäbe14 weisen jeweils eine Unterseite22 und eine Oberseite21 auf. In der vorliegenden Ausführungsform weisen sowohl jede Unterseite22 als auch jede Oberseite21 Öffnungen20 auf. Die Öffnungen20 sind eingerichtet, das Kühlfluid abzugeben. In alternativen Ausführungsformen kann die Unterseite22 oder die Oberseite21 zumindest eines horizontalen Stabes14 öffnungsfrei ausgebildet sein. - Die horizontalen Stäbe
14 sind jeweils als Kanäle16 ausgebildet, die eingerichtet sind, das Kühlfluid zu führen. - Die Öffnungen
20 sind als Durchlässe bzw. Kühlfluidaustritte25 eingerichtet, die das Kühlfluid an die Umgebung abgeben. Dabei wird das Kühlfluid von dem Luftstrom24 erfasst und in Richtung des Kondensators12 und/oder des Kühlers13 transportiert bzw. geführt. Dabei wird das Kühlfluid über eine gesamte Oberfläche des Kondensators12 und des Kühlers13 verteilt. - Bezugszeichenliste
-
- 10
- Gitterstruktur
- 11
- Wärmetauscher
- 12
- Kondensator
- 13
- Kühler
- 14
- horizontaler Stab
- 15
- vertikaler Stab
- 16
- Kanal
- 17
- Verbindungselement
- 18
- Fluidkasten
- 19
- Stutzen
- 20
- Öffnung
- 21
- Oberseite horizontaler Stab
- 22
- Unterseite horizontale Stab
- 23
- Kühlfluid
- 24
- Luftstrom bzw. Fahrtwind
- 25
- Kühlfluidaustritt
- 26
- Montageträger
- 27
- Stoßfängerquerträger
- 28
- Lüfter
- 30
- Kühlvorrichtung
- X
- Ausschnitt der Gitterstruktur mit zwei horizontalen Stäben
- Y
- Ausschnitt der Gitterstruktur an einem Wärmetauscher
- A
- erster Rand der Gitterstruktur
- B
- zweiter Rand der Gitterstruktur
- 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
-
- DE 102017209735 A1 [0003]
- DE 102015010982 A1 [0004]
- DE 4017052 A1 [0005]
Claims (10)
- Gitterstruktur (10) für ein Fahrzeug umfassend einen Wärmetauscher (11), wobei der Wärmetauscher (11) ein Kondensator (12) und/oder ein Kühler (13) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstruktur (10) an dem Wärmetauscher (11) des Fahrzeuges anordenbar ist, wobei die Gitterstruktur (10) modular aufgebaut ist und entsprechend einer Größe des Wärmetauschers (11) skalierbar ist.
- Gitterstruktur (10) nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstruktur (10) in Fahrtrichtung vor dem Wärmetauscher (11) angeordnet ist. - Gitterstruktur (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstruktur (10) zumindest einen horizontalen Stab (14) und zumindest einen vertikalen Stab (15) umfasst.
- Gitterstruktur (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine horizontale Stab (14) als Kanal (16) ausgebildet ist, der eingerichtet ist, ein Kühlfluid zu führen und der zumindest eine vertikale Stab (15) als Verbindungselement (17) ausgebildet ist, das eingerichtet ist, zumindest zwei horizontale Stäbe (14) zu verbinden.
- Gitterstruktur (10) nach
Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterstruktur (10) zumindest einen Fluidkasten (18) umfasst, wobei der Fluidkasten (18) einen Stutzen (19) zur Befüllung des zumindest einen horizontalen Stabes (14) der Gitterstruktur (10) mit einem Kühlfluid umfasst. - Gitterstruktur (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidkasten (18) als Sammler und/oder Verteiler eingerichtet ist.
- Gitterstruktur (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine horizontale Stab (14) zumindest eine Öffnung (20) umfasst.
- Gitterstruktur (10) nach
Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Öffnungen (20) an einer Oberseite (21) des zumindest einen horizontalen Stabes (14) ausgebildet sind und/oder zumindest zwei Öffnungen (20) an einer Unterseite (22) des zumindest einen horizontalen Stabes (14) ausgebildet sind. - Gitterstruktur (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein horizontaler Stab (14) dreieckig, tropfen-, linsen- oder flachrohrförmig ausgebildet ist, wobei eine Spitze des dreieckig, tropfen-, linsen- oder flachrohrförmig ausgebildeten horizontalen Stabes (14) in Fahrtrichtung des Fahrzeuges weist.
- Kühlvorrichtung (30) für ein Fahrzeug umfassend eine Gitterstruktur (10) nach einem der
Ansprüche 1 bis9 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019207379.4A DE102019207379B4 (de) | 2019-05-21 | 2019-05-21 | Fluidführende Gitterstruktur für einen Wärmetauscher |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019207379.4A DE102019207379B4 (de) | 2019-05-21 | 2019-05-21 | Fluidführende Gitterstruktur für einen Wärmetauscher |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019207379A1 true DE102019207379A1 (de) | 2020-11-26 |
DE102019207379B4 DE102019207379B4 (de) | 2022-07-14 |
Family
ID=73052504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019207379.4A Active DE102019207379B4 (de) | 2019-05-21 | 2019-05-21 | Fluidführende Gitterstruktur für einen Wärmetauscher |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102019207379B4 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020124548A1 (de) | 2020-09-21 | 2022-03-24 | Audi Aktiengesellschaft | Kühleranordnung für ein Kraftfahrzeug |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3926000A (en) * | 1974-06-24 | 1975-12-16 | Carlie D Scofield | Automotive air conditioner and method of operating the same |
US4494384A (en) * | 1983-11-21 | 1985-01-22 | Judy A. Lott | Apparatus for enhancing the performance of a vehicle air conditioning system |
US4600153A (en) * | 1984-05-11 | 1986-07-15 | Stone Ronald K | Cleaning tool |
DE4017052A1 (de) * | 1990-05-26 | 1991-11-28 | Bayerische Motoren Werke Ag | Waermetauscher eines kraftfahrzeuges |
DE102015010982A1 (de) * | 2015-08-21 | 2016-03-03 | Daimler Ag | Kühlverfahren beim Laden von Elektrofahrzeugen und Ladestation dazu |
DE102017209735A1 (de) * | 2017-06-09 | 2018-12-13 | Audi Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen eines Kühlers |
-
2019
- 2019-05-21 DE DE102019207379.4A patent/DE102019207379B4/de active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3926000A (en) * | 1974-06-24 | 1975-12-16 | Carlie D Scofield | Automotive air conditioner and method of operating the same |
US4494384A (en) * | 1983-11-21 | 1985-01-22 | Judy A. Lott | Apparatus for enhancing the performance of a vehicle air conditioning system |
US4600153A (en) * | 1984-05-11 | 1986-07-15 | Stone Ronald K | Cleaning tool |
DE4017052A1 (de) * | 1990-05-26 | 1991-11-28 | Bayerische Motoren Werke Ag | Waermetauscher eines kraftfahrzeuges |
DE102015010982A1 (de) * | 2015-08-21 | 2016-03-03 | Daimler Ag | Kühlverfahren beim Laden von Elektrofahrzeugen und Ladestation dazu |
DE102017209735A1 (de) * | 2017-06-09 | 2018-12-13 | Audi Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen eines Kühlers |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020124548A1 (de) | 2020-09-21 | 2022-03-24 | Audi Aktiengesellschaft | Kühleranordnung für ein Kraftfahrzeug |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102019207379B4 (de) | 2022-07-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102011086786B3 (de) | Kühlgehäuse und Herstellungsverfahren | |
DE102020210612A1 (de) | Wärmeübertrageranordnung und Brennstoffzellenfahrzeug | |
DE102014202542A1 (de) | Kühlvorrichtung, insbesondere für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs | |
DE10143092A1 (de) | Gegenstromwärmetauscher mit thermischer Schichtung zur Kabinenbeheizung von Kraftfahrzeugen | |
WO2016146296A1 (de) | Wärmetauscher, insbesondere für eine abwärmenutzungseinrichtung | |
DE102019207379B4 (de) | Fluidführende Gitterstruktur für einen Wärmetauscher | |
DE102019128941A1 (de) | Front-Stoßfänger mit integriertem Wärmetauscher | |
EP1146210B1 (de) | Kastenförmige Kühlanlage für Kraftfahrzeuge | |
DE102004050436B4 (de) | Kühleinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit mindestens drei Kühlern | |
DE102018117059B4 (de) | Batteriemodul für eine Traktionsbatterie eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs | |
WO2014005793A2 (de) | Abluftführung eines brennstoffzellenstacks in einem kraftfahrzeug | |
DE102011050323B3 (de) | Kühlvorrichtung zur Klimatisierung einer Datenverarbeitungsanlage | |
DE102018121489A1 (de) | Energieversorgungsvorrichtung | |
DE102021104941A1 (de) | Besprühvorrichtung, Ladestation und Verfahren zum Bereitstellen einer Verdunstungskühlung | |
EP3296670A1 (de) | Schaltschrankkühlgerät mit einem kondensatabscheider | |
EP2410829B1 (de) | Kühlsystem für eingehauste elektronische Geräte | |
EP3024686A1 (de) | Abluftführung eines brennstoffzellenstacks in einem kraftfahrzeug | |
DE68905402T2 (de) | Waermeaustauscher zwischen einem gas und einer fluessigkeit mit erhoehten thermischen austauschfaehigkeiten. | |
EP2253493B1 (de) | Vorrichtung zur Beheizung des Innenraumes eines Kraftfahrzeuges | |
DE102017121905A1 (de) | Rahmen einer elektrischen Heizvorrichtung mit einem Mittel zur plastischen Verformung | |
DE202014104692U1 (de) | Schaltschrank | |
EP0338343A2 (de) | Kühleinschubeinheit für Schalt- und Steuerschränke | |
DE10035881C1 (de) | Nachverdunster für Luftbefeuchtungsanlagen | |
DE102015014157B3 (de) | Kühlsystem für ein Frontendmodul eines Fahrzeugs | |
DE19804636A1 (de) | Hybridkühler |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F28F0013000000 Ipc: B60K0011000000 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: HENTRICH PATENT- & RECHTSANWALTSPARTNERSCHAFT , DE Representative=s name: HENTRICH PATENT- & RECHTSANWAELTE PARTG MBB, DE Representative=s name: HENTRICH PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE |
|
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |