DE102020100105A1 - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Wärmeübertrager (1), zumindest umfassend• eine Mehrzahl von Rohrleitungen (2), die zueinander parallel verlaufend angeordnet und jeweils von einem ersten Fluid (3) durchströmbar sind, sowie• zwischen jeweils zwei zueinander benachbart angeordneten Rohrleitungen (2) eine sich entlang einer Erstreckungsrichtung (4) der Rohrleitungen (2) kontinuierlich erstreckende Wärmeleitstruktur (5), die wechselweise die eine Rohrleitung (2) und die andere Rohrleitung (2) mit jeweils einem Kontaktbereich (6, 7) kontaktiert, wobei zwischen jeweils zwei Kontaktbereichen (6, 7) ein Wärmeübertragerbereich (8) angeordnet ist, wobei die Wärmeleitstruktur (5) von einem zweiten Fluid (9) in einer quer zu den Rohrleitungen (2) verlaufenden Richtung (10) überströmbar ist; wobei die Wärmeleitstruktur (5) aus einem Blechmaterial hergestellt ist und zumindest in einem Wärmeübertragerbereich (8) mindestens eine Öffnung (11) aufweist, die durch eine Abtrennung und Entfernung eines Teils des Blechmaterials hergestellt ist.Heat exchanger (1), at least comprising • a plurality of pipelines (2) which run parallel to one another and can each be flowed through by a first fluid (3), and • one between two adjacent pipelines (2) along a direction of extension (4) the pipes (2) continuously extending heat conducting structure (5) which alternately contacts the one pipe (2) and the other pipe (2) each with a contact area (6, 7), with two contact areas (6, 7) between each ) a heat exchanger area (8) is arranged, wherein the heat conducting structure (5) can be flowed over by a second fluid (9) in a direction (10) running transversely to the pipelines (2); wherein the heat conducting structure (5) is made from a sheet metal material and has at least one opening (11) in at least one heat exchanger region (8), which opening is made by separating and removing part of the sheet metal material.
Description
Die vorliegende Erfindung ist auf einen Wärmeübertrager gerichtet, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.The present invention is directed to a heat exchanger, in particular for a motor vehicle.
Ein Wärmeübertrager kann einen ersten Sammelkasten und einen zweiten Sammelkasten sowie zumindest eine Mehrzahl von Rohrleitungen umfassen, die jeweils von dem ersten Sammelkasten hin zum zweiten Sammelkasten entlang einer Erstreckungsrichtung verlaufen. Dabei können die Rohrleitungen so zueinander beabstandet angeordnet sein, dass sie für ein zweites Fluid (z. B. Umgebungsluft) entlang einer Richtung (z. B. gegen die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs), quer zur Erstreckungsrichtung, überströmbar sind. In dem zwischen zwei Rohrleitungen gebildeten Zwischenraum ist eine Wärmeleitstruktur angeordnet, die von dem zweiten Fluid überströmt wird. Ein als Kühl- oder Kältemittel eingesetztes erstes Fluid durchströmt, ausgehend von dem ersten Sammelkasten die Rohrleitungen hin zu dem zweiten Sammelkasten. Insbesondere wird der Wärmeübertrager, z. B. in Verbindung mit einer Lüfterzarge, im Vorderwagen eines Kraftfahrzeugs angeordnet, wobei der Wärmeübertrager regelmäßig in Fahrtrichtung vor einer Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs und vor der Lüfterzarge verbaut ist. Die Umgebungsluft durchströmt den Wärmeübertrager und temperiert dabei das in den Rohrleitungen geführte erste Fluid. Die Wärmeleitung zwischen den Fluiden erfolgt über die Wärmeleitstruktur.A heat exchanger can comprise a first collecting box and a second collecting box as well as at least a plurality of pipelines which each run from the first collecting box to the second collecting box along an extension direction. The pipelines can be arranged at a distance from one another in such a way that a second fluid (e.g. ambient air) can flow over them along one direction (e.g. against the direction of travel of the motor vehicle), transverse to the direction of extension. A heat conduction structure over which the second fluid flows is arranged in the intermediate space formed between two pipelines. A first fluid used as a coolant or refrigerant flows through the pipelines, starting from the first collecting box, to the second collecting box. In particular, the heat exchanger, for. B. in connection with a fan frame, arranged in the front end of a motor vehicle, wherein the heat exchanger is regularly installed in the direction of travel in front of a drive unit of the motor vehicle and in front of the fan frame. The ambient air flows through the heat exchanger and, in the process, controls the temperature of the first fluid guided in the pipelines. The heat conduction between the fluids takes place via the heat conduction structure.
Aus der
Wärmeübertrager von Wärmepumpen können vereisen bzw. bereifen, wenn eine Oberflächentemperatur des Verdampfers der Wärmepumpe unter 0 Grad Celsius sinkt. Beim Abtauen dieses Wärmeübertragers kann sich aus dem Eis bzw. Reif flüssiges Wasser bilden, das nur zum Teil aus dem Wärmeübertrager abläuft. Ein Teil des flüssigen Wassers läuft aber gerade nicht ab und verbleibt in dem Wärmeübertrager. Dieses verbleibende Wasser vergletschert im auf den Abtaubetrieb folgenden Vereisungsbetrieb und verschlechtert damit die Effizienz der Wärmepumpe. Vergletschert heißt insbesondere, dass sich zunehmend Eis an den Oberflächen des Wärmeübertragers bilden kann, dass ggf. nicht zwischenzeitlich vollständig abtaut.Heat exchangers in heat pumps can ice up or frost if the surface temperature of the heat pump's evaporator falls below 0 degrees Celsius. When this heat exchanger is thawed, liquid water can form from the ice or frost, which only partially runs off the heat exchanger. Some of the liquid water does not run off and remains in the heat exchanger. This remaining water glaciers in the icing operation following the defrosting operation and thus worsens the efficiency of the heat pump. Glaciated means in particular that ice can increasingly form on the surfaces of the heat exchanger that may not have completely thawed in the meantime.
Das gefrorene Wasser, also das Eis, kann den Wärmeübertrager in dem von Luft überströmten Bereich zumindest teilweise verblocken, so dass weniger Luft durch den Wärmeübertrager strömen kann. Dies kann ebenfalls zu einer reduzierten Effizienz der Wärmepumpe führen.The frozen water, that is to say the ice, can at least partially block the heat exchanger in the area overflowing with air, so that less air can flow through the heat exchanger. This can also lead to a reduced efficiency of the heat pump.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die mit Bezug auf den Stand der Technik angeführten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll ein Wärmeübertrager vorgeschlagen werden, bei dem das Problem der Eisbildung zumindest minimiert werden kann.It is the object of the present invention to at least partially solve the problems cited with reference to the prior art. In particular, a heat exchanger is to be proposed in which the problem of ice formation can at least be minimized.
Zur Lösung dieser Aufgaben trägt ein Wärmeübertrager mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 bei. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und/oder Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.A heat exchanger with the features according to
Es wird ein Wärmeübertrager vorgeschlagen, zumindest umfassend
- • eine Mehrzahl von Rohrleitungen, die zueinander (im Wesentlichen) parallel verlaufend angeordnet und jeweils von einem ersten Fluid durchströmbar sind, sowie
- • eine sich entlang einer Erstreckungsrichtung der Rohrleitungen kontinuierlich erstreckende Wärmeleitstruktur, die zwischen jeweils zwei zueinander benachbart angeordneten Rohrleitungen angeordnet ist.
- A plurality of pipelines which are arranged (essentially) parallel to one another and can each be traversed by a first fluid, and
- A heat conducting structure which extends continuously along a direction of extent of the pipelines and which is arranged between two pipelines arranged adjacent to one another.
Die Wärmeleitstruktur kontaktiert wechselweise die eine (der zwei zueinander benachbart angeordneten) Rohrleitung und die andere (der zwei zueinander benachbart angeordneten) Rohrleitung mit jeweils einem Kontaktbereich. Zwischen jeweils zwei Kontaktbereichen ist ein Wärmeübertragerbereich angeordnet. Die Wärmeleitstruktur ist von einem zweiten Fluid in einer quer zu den Rohrleitungen verlaufenden Richtung überströmbar.The heat conduction structure alternately contacts the one (of the two mutually adjacent) pipeline and the other (of the two mutually adjacent) pipeline, each with a contact area. A heat exchanger area is arranged between each two contact areas. A second fluid can flow over the heat conduction structure in a direction running transversely to the pipelines.
Die Wärmeleitstruktur ist aus einem Blechmaterial hergestellt und weist zumindest in einem Wärmeübertragerbereich mindestens eine Öffnung auf, die durch eine Abtrennung und Entfernung eines Teils des Blechmaterials hergestellt ist.The heat conduction structure is made from a sheet metal material and has at least one opening in at least one heat exchanger area, which opening is made by separating and removing part of the sheet metal material.
Die Rohrleitungen dienen insbesondere der Weiterleitung des als Kühl- oder Kältemittel vorgesehenen ersten Fluids. Insbesondere erstrecken sich die Rohrleitungen geradlinig entlang der Erstreckungsrichtung. Insbesondere sind die Rohrleitungen jeweils als Flachrohre ausgebildet, so dass die Wärmeleitstruktur in einfacher Weise über die Kontaktbereiche mit den flach ausgeführten Oberflächen der Rohrleitungen verbunden werden kann.The pipelines serve in particular to convey the first fluid provided as a coolant or refrigerant. In particular, the pipelines extend in a straight line along the direction of extent. In particular, the pipelines are each designed as flat tubes, so that the Heat conducting structure can be connected in a simple manner via the contact areas with the flat surfaces of the pipelines.
Insbesondere ist die Wärmeleitstruktur aus einem Blechmaterial zumindest durch Umformen hergestellt. Die Wärmleitstruktur weist selber insbesondere kein durchströmbares Volumen, sondern nur eine von einem zweiten Fluid überströmbare Oberfläche auf. Die Wärmeleitstruktur dient der Wärmeleitung zwischen den Rohrleitungen und dem darin geführten ersten Fluid und dem die Wärmeleitstruktur überströmenden zweiten Fluid. Insbesondere erstreckt sich die Wärmeleitstruktur wellenförmig zwischen den Rohrleitungen und kontaktiert entlang der Erstreckungsrichtung über Kontaktbereiche abwechselnd die eine Rohrleitung und die andere Rohrleitung.In particular, the heat-conducting structure is produced from a sheet metal material, at least by forming. The heat-conducting structure itself has in particular no volume through which a flow can flow, but only a surface over which a second fluid can flow. The heat conduction structure is used for heat conduction between the pipelines and the first fluid guided therein and the second fluid flowing over the heat conduction structure. In particular, the heat-conducting structure extends in a wave-like manner between the pipelines and alternately contacts one pipeline and the other pipeline along the direction of extent via contact areas.
Das zweite Fluid ist insbesondere Umgebungsluft, die z. B. eine Luftfeuchtigkeit, also einen Anteil an Wasserdampf, aufweist.The second fluid is in particular ambient air which, for. B. a humidity, so a proportion of water vapor has.
Die Rohrleitungen sind insbesondere zwischen zwei Sammelkästen angeordnet, über die das erste Fluid an die Rohrleitungen übergeben bzw. von den Rohrleitungen übernommen wird.The pipelines are arranged in particular between two collecting tanks, via which the first fluid is transferred to the pipelines or taken over by the pipelines.
Die mindestens eine Öffnung ist insbesondere durch ein Abtrennen und Entfernen eines Teils des Blechmaterials hergestellt. Im Gegensatz zum Störelement, das aus der eingangs erwähnten
Insbesondere werden die Öffnungen durch ein Herausstanzen eines Teils des Blechmaterials gebildet. Insbesondere erfolgt dabei keine nennenswerte und/oder keine, eine Strömung des zweiten Fluids beeinflussende, Umformung eines an der Wärmeleitstruktur verbleibenden Teils der Wärmeleitstruktur.In particular, the openings are formed by punching out part of the sheet metal material. In particular, there is no significant and / or no deformation of a part of the heat-conducting structure that remains on the heat-conducting structure that influences a flow of the second fluid.
Die mindestens eine Öffnung soll insbesondere einen Ablauf von Wasser aus der Wärmeleitstruktur bzw. aus dem Wärmeübertrager ermöglichen.The at least one opening should in particular allow water to drain out of the heat conducting structure or out of the heat exchanger.
Insbesondere weist der Wärmeübertrager eine Einbaulage auf, wobei sich in der Einbaulage die Rohrleitungen quer zu einer Schwerkraftrichtung erstrecken und entlang der Schwerkraftrichtung hintereinander angeordnet sind. Damit erstreckt sich die Wärmeleitstruktur wechselweise zwischen einem oberen Kontaktbereich und einem unteren Kontaktbereich, die zumindest entlang der Schwerkraftrichtung durch eine Höhe voneinander beabstandet sind. Die mindestens eine Öffnung ist in einem unteren Drittel der Höhe angeordnet.In particular, the heat exchanger has an installation position, the pipelines in the installation position extending transversely to a direction of gravity and being arranged one behind the other along the direction of gravity. The heat-conducting structure thus extends alternately between an upper contact area and a lower contact area, which are spaced apart from one another by a height at least along the direction of gravity. The at least one opening is arranged in a lower third of the height.
Die Einbaulage bezeichnet die Position des Wärmeübertragers an seinem Verbauort, z. B. in einem Kraftfahrzeug.The installation position refers to the position of the heat exchanger at its installation location, e.g. B. in a motor vehicle.
Die Rohrleitungen sind insbesondere übereinander angeordnet. Damit ergeben sich gegenüber der Schwerkraftrichtung obere und untere Kontaktbereiche der Wärmeleitstruktur.The pipelines are in particular arranged one above the other. This results in upper and lower contact areas of the heat conducting structure in relation to the direction of gravity.
Insbesondere ist die Wärmeleitstruktur in den Kontaktbereichen stoffschlüssig, z. B. über ein Lotmaterial, mit den Rohrleitungen verbunden. Damit kann der Kontaktbereich eine Erstreckung entlang der Erstreckungsrichtung aufweisen. Der Kontaktbereich kann aber auch linienförmig ausgeführt sein und erstreckt sich dann ggf. ausschließlich entlang einer Kontaktlinie zwischen der Wärmeleitstruktur und der Rohrleitung entlang der Richtung.In particular, the heat conducting structure in the contact areas is cohesive, for. B. via a solder material, connected to the pipelines. The contact area can thus have an extension along the extension direction. The contact area can, however, also be designed linearly and then, if necessary, extend exclusively along a contact line between the heat-conducting structure and the pipeline along the direction.
Insbesondere weist die mindestens eine Öffnung eine Form auf, die gegenüber einer Flüssigkeit eine Kapillarwirkung nach unten hin zum unteren Kontaktbereich erzeugt. Bevorzugt soll dabei vermieden werden, dass Lotmaterial aus dem Kontaktbereich in die Öffnung hineingezogen wird. Einerseits ist damit insbesondere sicherzustellen, dass ein ausreichender Abstand zwischen der mindestens einen Öffnung und dem Kontaktbereich vorgesehen ist. Andererseits ist die Form der mindestens einen Öffnung so auszuführen, dass nur Kapillarkräfte erzeugt werden, die in Richtung hin zum Kontaktbereich wirken. Insbesondere reduziert sich eine Weite der Öffnung mit geringer werdendem Abstand zum Kontaktbereich. Insbesondere ist die Form der mindestens einen Öffnung nach Art eines Dreiecks gestaltet, wobei eine Spitze des Dreiecks insbesondere nach unten hin zum Kontaktbereich orientiert ist.In particular, the at least one opening has a shape which, with respect to a liquid, generates a capillary effect downwards towards the lower contact area. It should preferably be avoided that solder material is drawn from the contact area into the opening. On the one hand, it must be ensured in particular that a sufficient distance is provided between the at least one opening and the contact area. On the other hand, the shape of the at least one opening is to be designed such that only capillary forces are generated which act in the direction of the contact area. In particular, the width of the opening is reduced as the distance from the contact area becomes smaller. In particular, the shape of the at least one opening is designed in the manner of a triangle, with a tip of the triangle being oriented in particular downwards towards the contact area.
Insbesondere ist die mindestens eine Öffnung außerhalb des Kontaktbereiches angeordnet. Damit kann verhindert werden, dass die mindestens eine Öffnung durch Lotmaterial oder durch die Rohrleitung zumindest teilweise verschlossen wird.In particular, the at least one opening is arranged outside the contact area. This can prevent the at least one opening from being at least partially closed by solder material or by the pipeline.
Insbesondere weist der Wärmeübertragerbereich des Blechmaterials zwischen zwei Kontaktbereichen eine erste Länge auf. Die mindestens eine Öffnung ist außerhalb eines ersten Bereiches angeordnet ist, der den Kontaktbereich umfasst sowie sich ausgehend von dem Kontaktbereich entlang des Wärmeübertragerbereichs über eine zweite Länge erstreckt, wobei die zweite Länge mindestens 5 %, insbesondere mindestens 7,5 %, bevorzugt mindestens 10 % der ersten Länge beträgt.In particular, the heat exchanger area of the sheet metal material has a first length between two contact areas. The at least one opening is arranged outside a first area which includes the contact area and extends, starting from the contact area, along the heat exchanger area over a second length, the second length at least 5%, in particular at least 7.5%, preferably at least 10% of the first length.
Insbesondere ist damit ein ausreichender Abstand der mindestens einen Öffnung von dem Kontaktbereich realisiert, so dass Lotmaterial nicht in die mindestens eine Öffnung hereingezogen werden kann.In particular, there is thus a sufficient distance between the at least one opening and the Contact area realized so that solder material cannot be drawn into the at least one opening.
Insbesondere weist das Blechmaterial der Wärmeleitstruktur in dem Kontaktbereich eine V-Form oder eine U-Form auf. Bei einer V-Form erstrecken sich die an den Kontaktbereich beidseitig anschließenden Bereiche der Wärmeleitstruktur unter einem Winkel zueinander. Bei einer U-Form erstrecken sich die an den Kontaktbereich beidseitig anschließenden Bereiche der Wärmeleitstruktur parallel zueinander. Insbesondere wird der Kontaktbereich durch mindestens einen Radius gebildet, also verläuft die Wärmeleitstruktur in dem Kontaktbereich entlang eines Radius. Ausgehend von dem Mittelpunkt des Radius und ausgehend von einer Flächennormalen, die durch die Mitte des Kontaktbereiches und senkrecht zur Oberfläche der Rohrleitung verläuft, erstreckt sich ein Winkelbereich. Die mindestens eine Öffnung ist insbesondere außerhalb eines Winkelbereichs von mindestens 10 Winkelgrad, bevorzugt mindestens 30 Winkelgrad, besonders bevorzugt mindestens 45 Winkelgrad, angeordnet, also in einem Abstand insbesondere zu dem Lotmaterial in dem Kontaktbereich.In particular, the sheet metal material of the heat-conducting structure has a V-shape or a U-shape in the contact area. In the case of a V-shape, the areas of the heat conducting structure adjoining the contact area on both sides extend at an angle to one another. In the case of a U-shape, the areas of the heat conducting structure adjoining the contact area on both sides extend parallel to one another. In particular, the contact area is formed by at least one radius, that is to say the heat-conducting structure in the contact area runs along a radius. Starting from the center point of the radius and starting from a surface normal that runs through the center of the contact area and perpendicular to the surface of the pipeline, an angular area extends. The at least one opening is in particular arranged outside an angular range of at least 10 angular degrees, preferably at least 30 angular degrees, particularly preferably at least 45 angular degrees, that is, at a distance in particular from the solder material in the contact area.
Insbesondere ist bei den bekannte Dimensionen einer Wärmeleitstruktur, z. B. mit einer Höhe von 5 Millimeter bis ca. 20 Millimeter, die mindestens eine Öffnung außerhalb eines Kontaktbereichs angeordnet, der entlang der Wärmeleitstruktur eine Erstreckung von mindestens 0,3 Millimeter, insbesondere mindestens 0,4 Millimeter und bevorzugt mindestens 0,5 Millimeter aufweist.In particular, with the known dimensions of a heat conduction structure, e.g. B. with a height of 5 millimeters to about 20 millimeters, the at least one opening is arranged outside a contact area which has an extension of at least 0.3 millimeters, in particular at least 0.4 millimeters and preferably at least 0.5 millimeters along the heat conducting structure .
Insbesondere weist die mindestens eine Öffnung eine elliptische Form auf und/oder ist durch mehrere, einander überschneidende Ellipsen gebildet. Eine derartige Form bietet den Vorteil, dass eine Vielzahl von unterschiedlichen Durchmessern bzw. Weiten der Öffnung in einer Form der Öffnung vereint werden. So bleibt insbesondere trotz eines ggf. vorliegenden Eintrags von Lotmaterial in die Öffnung immer noch eine ausreichend große Fläche der Öffnung frei, so dass ein Wasserabfluss gewährleistet werden kann.In particular, the at least one opening has an elliptical shape and / or is formed by a plurality of overlapping ellipses. Such a shape offers the advantage that a large number of different diameters or widths of the opening are combined in one shape of the opening. In particular, despite any entry of solder material into the opening, a sufficiently large area of the opening still remains free so that water drainage can be ensured.
Insbesondere erstreckt sich das Blechmaterial entlang der Richtung über eine Breite, wobei sich die mindestens eine Öffnung oder die entlang der Richtung fluchtend zueinander angeordneten Öffnungen zusammen über höchstens 10 %, insbesondere höchstens 30 % und bevorzugt höchstens 50 % der Breite erstrecken. Insbesondere ist die mindestens eine Öffnung von einem Rand des Blechmaterials beabstandet angeordnet, so dass die Öffnung vollumfänglich von Blechmaterial umgeben ist. Damit kann eine Festigkeit des zwischen den Kontaktbereichen vorliegenden Wärmeübertragerbereichs gewährleistet werden.In particular, the sheet metal material extends along the direction over a width, the at least one opening or the openings arranged in alignment with one another along the direction together extending over a maximum of 10%, in particular a maximum of 30% and preferably a maximum of 50% of the width. In particular, the at least one opening is arranged at a distance from an edge of the sheet metal material, so that the opening is completely surrounded by sheet metal material. In this way, the strength of the heat exchanger area present between the contact areas can be guaranteed.
Die Breite erstreckt sich insbesondere entlang der Richtung, also quer zur Erstreckungsrichtung.The width extends in particular along the direction, that is to say transversely to the direction of extent.
Insbesondere weist die mindestens eine Öffnung eine Weite von mindestens 0,7 Millimeter, insbesondere mindestens 1,0 Millimeter, bevorzugt mindestens 1,5 Millimeter, auf.In particular, the at least one opening has a width of at least 0.7 millimeters, in particular at least 1.0 millimeter, preferably at least 1.5 millimeters.
Insbesondere ist in dem Wärmeübertragerbereich ein strukturierter zweiter Bereich vorgesehen, der durch Trennen und Umformen des Blechmaterials erzeugt ist. Die mindestens eine Öffnung ist außerhalb des strukturierten zweiten Bereichs angeordnet. Der zweite Bereich weist insbesondere eine gegenüber der Strömungsrichtung des zweiten Fluids stärker entgegenstehende Oberfläche auf, so dass ein Wärmeübergang zwischen dem zweiten Bereich und dem zweiten Fluid verbessert wird. Insbesondere ist das Blechmaterial außerhalb des zweiten Bereichs im Wesentlichen flach bzw. eben ausgeführt. Insbesondere ist die mindestens eine Öffnung ausschließlich in diesem flachen bzw. ebenen Bereich des Blechmaterials angeordnet.In particular, a structured second area is provided in the heat exchanger area, which is produced by separating and reshaping the sheet metal material. The at least one opening is arranged outside the structured second region. The second area in particular has a surface that is more opposed to the direction of flow of the second fluid, so that heat transfer between the second area and the second fluid is improved. In particular, the sheet metal material outside the second area is designed to be essentially flat or planar. In particular, the at least one opening is arranged exclusively in this flat or planar area of the sheet metal material.
Es wird weiter ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, zumindest umfassend einen Kühlkreislauf (ein Kühl- oder Kältemittelkreislauf, im Folgenden als Kühlkreislauf bezeichnet) zur Temperierung von zumindest einer Komponente des Kraftfahrzeuges. Der Kühlkreislauf weist zumindest eine Fluidleitung und den beschriebenen Wärmeübertrager auf. Die Rohrleitungen des Wärmeübertragers sind fluidtechnisch mit dem Kühlkreislauf verbunden und sind von den in dem Kühlkreislauf zirkulierenden ersten Fluid durchströmbar. Die Rohrleitungen werden im Betrieb des Kraftfahrzeugs von dem ersten Fluid durchströmt, wobei die Wärmeleitstruktur, die zwischen den Rohrleitungen angeordnet ist, von dem zweiten Fluid überströmt wird.A motor vehicle is also proposed, at least comprising a cooling circuit (a coolant or refrigerant circuit, hereinafter referred to as a cooling circuit) for temperature control of at least one component of the motor vehicle. The cooling circuit has at least one fluid line and the heat exchanger described. The pipes of the heat exchanger are fluidically connected to the cooling circuit and the first fluid circulating in the cooling circuit can flow through them. The first fluid flows through the pipes when the motor vehicle is in operation, the second fluid flowing over the heat-conducting structure which is arranged between the pipes.
Die Verwendung unbestimmter Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und der diese wiedergebenden Beschreibung, ist als solche und nicht als Zahlwort zu verstehen. Entsprechend damit eingeführte Begriffe bzw. Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und insbesondere aber auch mehrfach vorhanden sein können.The use of indefinite articles (“a”, “an”, “an” and “an”), especially in the patent claims and the description reproducing them, is to be understood as such and not as a numerical word. The terms or components introduced in this way are therefore to be understood in such a way that they are present at least once and, in particular, can also be present several times.
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. Soweit ein Bauteil mehrfach vorkommen kann („mindestens ein“), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend.As a precaution, it should be noted that the numerals used here (“first”, “second”, ...) primarily (only) serve to distinguish between several similar objects, sizes or processes, so in particular no dependency and / or sequence of these objects, sizes or prescribe processes to each other. Should be a Dependency and / or sequence may be required, this is explicitly stated here or it is obvious to a person skilled in the art when studying the specifically described embodiment. If a component can occur several times (“at least one”), the description of one of these components can apply equally to all or part of the majority of these components, but this is not mandatory.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
-
1 : ein Kraftfahrzeug mit einem Kühlkreislauf; -
2 : einen Teil eines Wärmeübertragers in einer perspektivischen Ansicht; -
3 : eine Wärmeleitstruktur in einer Ansicht von oben; -
4 : eine erste Ausführungsvariante einer Wärmeleitstruktur in einer Ansicht von oben; -
5 : eine zweite Ausführungsvariante einer Wärmeleitstruktur in einer Ansicht von oben; -
6 : einen Teil einer Wärmeleitstruktur in einer Ansicht entlang der Richtung; -
7 : einen weiteren Teil einer Wärmeleitstruktur in einer Ansicht entlang der Richtung; -
8 : eine dritte Ausführungsvariante einer Wärmeleitstruktur in einer Ansicht von oben; -
9 : eine vierte Ausführungsvariante einer Wärmeleitstruktur in einer Ansicht von oben; -
10 : eine fünfte Ausführungsvariante einer Wärmeleitstruktur in einer Ansicht von oben; und -
11 : einen Teil eines Wärmeübertragers mit der fünften Ausführungsvariante einer Wärmeleitstruktur nach10 in einer perspektivischen Ansicht.
-
1 : a motor vehicle with a cooling circuit; -
2 : a part of a heat exchanger in a perspective view; -
3 : a heat conduction structure in a view from above; -
4th : a first embodiment variant of a heat conduction structure in a view from above; -
5 : a second embodiment variant of a heat conduction structure in a view from above; -
6th : a part of a heat conduction structure in a view along the direction; -
7th : Another part of a heat conduction structure in a view along the direction; -
8th : a third embodiment variant of a heat conduction structure in a view from above; -
9 : a fourth embodiment variant of a heat conduction structure in a view from above; -
10 : a fifth embodiment of a heat conduction structure in a view from above; and -
11 : a part of a heat exchanger with the fifth embodiment of a heat conduction structure according to10 in a perspective view.
Die
Der Kühlkreislauf
Der Wärmeübertrager
Die Rohrleitungen
Der Wärmeübertrager
Die Wärmeleitstruktur
Die Wärmeleitstruktur
Der Wärmeübertragerbereich
Das Blechmaterial erstreckt sich entlang der Richtung
In dem Wärmeübertragerbereich
In
Der Wärmeübertragerbereich
Das Blechmaterial erstreckt sich entlang der Richtung
Das Blechmaterial der Wärmeleitstruktur
Bei den bekannten Dimensionen einer Wärmeleitstruktur
Die mindestens eine Öffnung
In den
Die Öffnungen
In den
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- WärmeübertragerHeat exchanger
- 22
- RohrleitungPipeline
- 33
- erstes Fluidfirst fluid
- 44th
- ErstreckungsrichtungDirection of extension
- 55
- WärmeleitstrukturThermal conduction structure
- 66th
- (oberer) Kontaktbereich(upper) contact area
- 77th
- (unterer) Kontaktbereich(lower) contact area
- 88th
- WärmeübertragerbereichHeat exchanger area
- 99
- zweites Fluidsecond fluid
- 1010
- Richtungdirection
- 1111
- Öffnungopening
- 1212th
- EinbaulageMounting position
- 1313th
- SchwerkraftrichtungDirection of gravity
- 1414th
- Höheheight
- 1515th
- Formshape
- 1616
- erste Längefirst length
- 1717th
- erster Bereichfirst area
- 1818th
- zweite Längesecond length
- 1919th
- Breitewidth
- 2020th
- WeiteExpanse
- 2121
- zweiter Bereichsecond area
- 2222nd
- KraftfahrzeugMotor vehicle
- 2323
- KühlkreislaufCooling circuit
- 2424
- Komponentecomponent
- 2525th
- FluidleitungFluid line
- 2626th
- FlächennormaleSurface normals
- 2727
- WinkelbereichAngular range
- 2828
- LotmaterialSolder material
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 10242188 A1 [0003, 0015]DE 10242188 A1 [0003, 0015]
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2020
- 2020-01-06 DE DE102020100105.3A patent/DE102020100105A1/en active Pending
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